机械设计项目设计 汽车服务工程1401班
3设计内容 设计说明及计算过程 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 课程设计题目：带式输送机传动装置的设计 运动简图： 计算结果 前言 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、运输平皮带 设计目的： （1） 通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 （2） 学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 （3） 学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册、运用标准和规定。 设计任务： 电动机类型确定 单机减速器的齿轮、轴、轴承、箱体等的设计及强度计算 编写一份设计说明书 装配图一张、齿轮及轴的零件图各一张 第 1 页
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设计内容 设计说明及计算过程 计算结果 一、传动方案拟定 二、电动机选择 设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 (1)工作条件：输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载启动，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），F=1800N 两班制工作，输送带速度允许误差为±5%。 V=1.40m/s (2)原始数据：滚筒圆周力F=1800N；带速V=1.40m/s；滚筒D=350mm 直径D=350mm。 1、 电动机类型的选择：Y系列鼠笼式三相异步电动机 2、电动机功率选择（查机械设计课程设计P15表2-5） (1)传动装置的总效率： η总=η带×η齿轮×η联轴器×η3轴承×η滚筒 =0.95×0.97×0.99×0.983×0.96 =0.82 (2)电机所需的工作功率： η总=82%. P工作=FV/1000η总 P工作=1800×1.4/1000×0.82 =3.07KW =3.07KW n滚筒 =76.40r/mi3、确定电动机转速 n 计算滚筒工作转速： n滚筒=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×350 =76.40 r/min 根据机械设计课程设计P15表2-5选择合理的传动比，取圆 柱齿轮传动一级减速器传动比范围I1=3～5。取V带传动比 I2=2～4，则总传动比范围为I总=6～20。故电动机转速的可 选范围为n电动机=I总×n滚筒=458.4～1528r/min 符合这一范围的同步转速有720、960、1440r/min等。 根据容量和转速，查机械设计手册表2-6，有三种适用的电 动机型号，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和 带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选 n=960r/min 。 电动机型4、确定电动机型号 号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，Y132M1-6 选定电动机型号为Y132M1-6。 其主要性能：额定功率：4KW，满载转速960r/min，最大额定转矩 2.0N/m 第 2 页
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设计内容 设计说明及计算过程 1、总传动比：i总=n电动/n滚筒=960/76.40=12.56 2、分配各传动比 (1) 取V带，圆柱齿轮I齿轮=I减速器=5.00（单级减速器I=3~5合理） (2) i总=i齿轮×i带×i减速器 i带=i总/（i齿轮i减速器）=12.56/5.00=2.512 1、计算各轴转速（r/min） V带高速轴 n =n电机=960r/min 减速器高速轴n2=n1/i带=960/2.512=382.16(r/min) 减速器低速轴n3=n2/ i减速器=382.16/5.00=76.40(r/min) 传动滚筒轴 n4= n3/i齿轮 =76.40/5.00=15.30(r/min) 2、 计算各轴的输入功率（KW） V带低速轴 P1=P工作=3.07KW 减速器高速轴 P2=P1×η带=3.07×0.95=2.92KW 减速器低速轴 P3=P2×η轴承×η齿轮= 2.92×0.98×0.97=2.77KW 滚筒轴 P4 = P3×η轴承×η联轴器=2.77×0.98×0.99=2.69KW 3、 计算各轴扭矩（N·m） 电动机输出轴T1=9550P1/n1=9550×3.07/960=30.54N·m 减速器高速轴 T2=9550P2/n2=9550×2.92/382.16=72.90N·m 减速器低速轴 T3=9550P3/n3=9550×2.77/76.40=346.25N·m 滚筒轴 T4=9550 P4 /n4= 9550×2.96/15.30=1847.58N·m 计算结果 三、计算总传动比及分配各级的传动比 四、运动参数及动力参数计算 五、传动零件的设计计算 1、 带轮传动的设计计算 (1)计算功率PC 查机械设计基础第六版P222表13-9得：KA=1.1 PC=KAP=1.1×4=4.4KW (2)选V带型号 查机械设计基础第六版P223图13-15得：选用A型V带 (3)确定大小带轮基准直径d1、d2 查机械设计基础第六版P223图13-15得，d1=112~140mm 因传动比不大，d1可取大值而不会使d2过大，因此取d1=140mm d2=n1/n2·d1(1-ε)=960/382.16×140×（1-0.02）=344.65mm 查机械设计基础第六版P224表13-10得， d2=355mm 实际从动轮转速 n2’=nId1/d2=960×140/355 =378.6r/min 转速误差为：(n2-n2‘)/n2=382.16-378.6/382.16 =0.009<-0.05(允许) i总=12.56 i齿轮=5.00 i带=2.512 n1=960r/min n2=382.16 r/min n3=76.40 r/min n4=15.30 r/min P1=3.07KWp2=2.92KW p3=2.77KW P4=2.96KW T1=30.54 N·m T2=72.90 N·m T3=346.25 N·m T4=1847.58 N·m d1=140mm d2=355mm 第 3 页