铸工车间自动送砂带式运输机传动装置设计

《机械设计》课程设计（说明书）

上海工程技术大学

《机械设计》 课程设计说明书

设计题目

铸工车间自动送砂带式运输机传动装置设计

《机械设计》课程设计（说明书）

《机械设计》课程设计任务书

班级代号 104110205 学生姓名 戚德建 指导教师 张春燕

下达日期 2012年 6月 18日

1. 题目：铸工车间自动送砂带式运输机传动装置设计。 2. 设计任务：

（1）减速器装配图（1号）······1张（2）低速轴工作图（3号）······1张 （3）大齿轮工作图（3号）······1张（4）设计计算说明书···········1份 (5) 设计草图 ·······1张 3. 设计时间

2012年6月18日至2012年7月6日 4. 传动方案

4. 设计参数

(1) (2) (3)

传动带鼓轮转速 nw =90r/min 鼓轮轴输入功率 Pw = 3kw 使用期限：5年

5. 工作条件

双班制工作、连续单向运转、有轻微振动、室内工作、有粉尘。小批量生产、底座（为传动装置的独立底座）用型钢焊接。

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目录

一. 传动方案 ............................................................................................................... 1

1.1 电动机...................................................................................................... 1

1.1.1 电动机的类型和结构选择 .................................................................. 1 1.1.2 电动机容量 .......................................................................................... 1 1.1.3 电动机的额定转速 .............................................................................. 1 1.1.4 电动机型号机安装尺寸 ...................................................................... 2 1.2 传动比分配 ..................................................................................................... 3

1.2.1 传动装置应有的总传动比 .................................................................. 3 1.2.2 各级传动比的分配及其说明 .............................................................. 3 1.3 各轴转速、转矩及传递功率 ......................................................................... 3 1.4 联轴器.............................................................................................................. 4

1.4.1 选型说明 .............................................................................................. 4 1.4.2 联轴器型号 .......................................................................................... 4 1.5 传动方案说明 .................................................................................................. 5 二. 各级传动 ............................................................................................................... 6

2.1 V带传动 ........................................................................................................ 6

2.1.1 V带传动设计计算 .............................................................................. 6 2.1.2 带轮的结构设计 .................................................................................. 8 2.2 齿轮传动 ....................................................................................................... 8

2.2.1 齿轮结构设计 ................................................................................... 11

三. 轴及轴毂联接 ..................................................................................................... 11

3.1 减速器各轴结构设计 ................................................................................. 11

3.1.1 低速轴 ................................................................................................ 11 3.1.2 高速轴 ................................................................................................ 12

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3.2 减速器各轴强度验算 ................................................................................. 12

3.2.1 高速轴 ................................................................................................ 12 3.2.2 低速轴(略) ......................................................................................... 14 3.3 键联接工作能力验算 ................................................................................. 14

3.3.1 轴与大齿轮周向固定的键 ................................................................ 15 3.3.3 轴与联轴器的周向固定的键 ............................................................ 15

四. 轴承...................................................................................................................... 16

4.1 减速器各轴所用轴承 ................................................................................. 16 4.2 高速轴轴承寿命验算 ................................................................................. 16

4.2.1 预期寿命 ............................................................................................ 16 4.2.2 高速轴寿命计算 ................................................................................ 16

五. 减速器的润滑与密封 ......................................................................................... 17

5.1 齿轮传动的润滑方式 .................................................................................. 17 5.2 滚动轴承的润滑方式 .................................................................................. 17 5.3 减速器润滑油面高度的确定 ...................................................................... 17 5.4 油量验算 ...................................................................................................... 18 5.5 减速器各处密封方式 .................................................................................. 18 六. 减速器箱体及其附件 ......................................................................................... 19

6.1 箱体 .............................................................................................................. 19 6.2 主要附件 ...................................................................................................... 20 七. 小结...................................................................................................................... 23 八. 参考资料目录 ..................................................................................................... 23

课程设计（说明书） 设计计算及说明 结果 一. 传动方案 带传动放在高速轴，这样有利于整个系统结构紧凑，匀称，同时 有利于传动平稳，缓冲吸振等优点。 1.1 电动机 电动机选型： 1.1.1 电动机的选型说明 三相异步电 根据电源及单向传动、双班制等工作条件和要求，选用一般用途动机，卧式封闭结构。 的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 1.1.2 电动机容量 （1）工作机所需功率：Pw =3kw Pw= 3kw （2）电动机输出功率：Pd= Pw/η, 传动装置总效率：η=η1·η22·η3·η4 其中：η1、η2、η3、η4为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和 轴承的效率。 V带传动：η1 滚动轴承：η2 圆柱齿轮传动：η3 联轴器：η4 由于减速器的输出轴与鼓轮轴空间位置难以固定，因此选用可移 式联轴器，又由于传递扭矩不太大，故选用弹性柱销联轴器。 由书[2] 中P7 表2—4查得： η= 0.91 取V带传动η1=0.96；滚动轴承η2=0.99； 圆柱齿轮传动η3=0.97；联轴器的效率η4=0.99。则： η=η1·η22·η3·η4 = 0.96×0.992×0.97×0.99≈0.91 故 Pd=Pw/η= 3/0.91 =3.29 kw (3) 电动机额定功率 Ped 由书[2]中P196表20-1选取电动机额定功率为Ped=4w Ped=4kw 1.1.3 电动机的额定转速 为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由书 [2]P4表2-1查得V带传动常用传动比范围取i带=2.66 ，单级圆柱 齿轮传动比范围 i齿=4 ，则电动机转速可选: nd=nw× i带 × i齿 = 90×2.66×4=960 r/min 1

机械设计

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