1、2022-2-20帶式運輸機傳動系統設計 (一)機械設計課程設計機械設計課程設計2022-2-20 武漢理工大學武漢理工大學 張松林張松林 謝英放謝英放2022-2-20一、性質： 實踐性教學環(huán)節(jié)第一章 概述2022-2-20第一章 概述二、機械設計的目的二、機械設計的目的 （1）通過課程設計使學生綜合運用機械設計基）通過課程設計使學生綜合運用機械設計基礎課程及有關先修課程的知識，起到礎課程及有關先修課程的知識，起到鞏固、深化、鞏固、深化、融會貫通融會貫通及擴展有關機械設計方面知識的作用，及擴展有關機械設計方面知識的作用，樹立正確的設計思想。樹立正確的設計思想。 （2）通過課程設計的實踐，培養(yǎng)

2、）通過課程設計的實踐，培養(yǎng)學生分析和解學生分析和解決工程實際問題的能力，決工程實際問題的能力，使學生掌握機械零件、使學生掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的一般設計方法和步驟。機械傳動裝置或簡單機械的一般設計方法和步驟。 （3）提高提高學生的有關學生的有關設計能力設計能力，如計算能力、，如計算能力、繪圖能力以及計算機輔助設計（繪圖能力以及計算機輔助設計（CAD）能力等，）能力等，使學生熟悉設計資料（手冊、圖冊）的使用，掌使學生熟悉設計資料（手冊、圖冊）的使用，掌握經驗估算等機械設計的基本技能。握經驗估算等機械設計的基本技能。2022-2-20三、課程設計的內容和任務三、課程設計的內容和任務內

3、容內容：1、擬訂，計算傳動裝置的運動和動力參數；、擬訂，計算傳動裝置的運動和動力參數；3、進行傳動件、分析傳動裝置的設計方案；、進行傳動件、分析傳動裝置的設計方案；2、選擇電動機的設計計算，校核軸、軸承、聯軸、選擇電動機的設計計算，校核軸、軸承、聯軸器、鍵等；器、鍵等；4、繪制減速器裝配圖；、繪制減速器裝配圖；5、繪制零件工作圖；、繪制零件工作圖；6、編寫計算說明書。、編寫計算說明書。第一章 概述2022-2-20任務任務（記記）1、繪制減速器裝配圖、繪制減速器裝配圖1張；張； （1號圖紙，號圖紙，1：2畫）畫）2、零件工作圖、零件工作圖1張；張； （畫低速軸，（畫低速軸，2號圖紙，號圖紙，1

4、：1畫）畫）（周四圖板、丁字尺到位）（周四圖板、丁字尺到位）3、設計說明書一份；（、設計說明書一份；（20頁頁A4紙，封面計紙，封面計算機打印，心得體會算機打印，心得體會500字左右）字左右）第一章 概述2022-2-20四、課程設計的步驟四、課程設計的步驟1設計準備工作設計準備工作（1）熟悉任務說明書，明確設計的內容和要求；）熟悉任務說明書，明確設計的內容和要求；（2）熟悉設計指導書，有關資料、圖紙等；）熟悉設計指導書，有關資料、圖紙等；（3）觀察錄像、實物、模型，或進行減速器裝拆）觀察錄像、實物、模型，或進行減速器裝拆實驗等，了解減速器等結構特點與制造過程。實驗等，了解減速器等結構特點與制

5、造過程。第一章 概述2022-2-202022-2-202022-2-202022-2-20 減速器的結構1下箱體2油標指示器3上箱體4透氣孔5檢查孔蓋6吊環(huán)螺釘7吊鉤8油塞9定位銷釘10起蓋螺釘孔2022-2-202總體設計總體設計（1）確定傳動方案；）確定傳動方案；（2）選擇電動機；）選擇電動機；（3）計算傳動裝置的總傳動比，分配各級傳）計算傳動裝置的總傳動比，分配各級傳動比；動比；（4）計算各軸的轉速、功率和轉矩。）計算各軸的轉速、功率和轉矩。第一章 概述2022-2-203、傳動件的設計計算、傳動件的設計計算（1）計算帶傳動、齒輪傳動的主要參數和幾）計算帶傳動、齒輪傳動的主要參數和幾

6、何尺寸；何尺寸；（2）計算各傳動件上的作用力。）計算各傳動件上的作用力。第一章第一章 概述概述2022-2-204、裝配圖的草圖的繪制、裝配圖的草圖的繪制（1）確定減速器的結構方案）確定減速器的結構方案（2）繪制裝配圖的草圖（草圖紙），進行軸、）繪制裝配圖的草圖（草圖紙），進行軸、軸上零件和軸承組合的結構設計；軸上零件和軸承組合的結構設計；（3）校核軸的強度、校核深溝球軸承的壽命；）校核軸的強度、校核深溝球軸承的壽命；（4）繪制減速器附件）繪制減速器附件。第一章第一章 概述概述2022-2-205、裝配圖的繪制、裝配圖的繪制（1）畫底線圖，畫剖面線；）畫底線圖，畫剖面線；（2）選擇配合，標注尺

7、寸；）選擇配合，標注尺寸；（3）編寫零件序號，列出明細欄；）編寫零件序號，列出明細欄；（4）加深線條，整理圖畫；）加深線條，整理圖畫；（5）書寫技術條件、減速器特性等。）書寫技術條件、減速器特性等。第一章 概述2022-2-206、零件工作圖的繪制、零件工作圖的繪制（1）繪制軸類零件工作圖；）繪制軸類零件工作圖；（2）繪制其他零件的工作圖。）繪制其他零件的工作圖。 第一章 概述2022-2-207、編寫設計計算說明書、編寫設計計算說明書（1）編寫設計計算說明書，內容包括所有的）編寫設計計算說明書，內容包括所有的計算，并附有必要的簡圖；計算，并附有必要的簡圖；（2）說明書中最后一段內容應寫出設計

8、總結。）說明書中最后一段內容應寫出設計總結。一方面總結設計課題的完成情況，另一方一方面總結設計課題的完成情況，另一方面總結個人所設計的收獲和體會以及不足面總結個人所設計的收獲和體會以及不足之處之處第一章 概述2022-2-20五、課程設計的有關注意事項五、課程設計的有關注意事項1）草圖是提高設計質量的關鍵）草圖是提高設計質量的關鍵 草圖也應該按正確圖的化例尺寸化，而且作用的順草圖也應該按正確圖的化例尺寸化，而且作用的順序要得到畫草圖時應注意的各零件之間的相關位置，序要得到畫草圖時應注意的各零件之間的相關位置，有些細部結構可簡化畫出。有些細部結構可簡化畫出。 2） 設計過程中應該及時檢查及時修改

9、設計過程中應該及時檢查及時修改 設計過程是一個邊繪制、邊計算、邊修改的過程。設計過程是一個邊繪制、邊計算、邊修改的過程。 應該經常進行自查或互查有錯誤及時修改。應該經常進行自查或互查有錯誤及時修改。 3） 注意計算數據的記錄和管理注意計算數據的記錄和管理 數據是設計的依據、應及時記錄與管理計算數據如數據是設計的依據、應及時記錄與管理計算數據如 有變動及時修改，以便下一部的使用。有變動及時修改，以便下一部的使用。4） 要有集體觀念。要有集體觀念。第一章 概述2022-2-20六、要求六、要求1、分組；、分組；2、認真，用、認真，用AoutCAD要經老師批準；要經老師批準；3、在教室設計，不許到寢

10、室，班長每天考勤。、在教室設計，不許到寢室，班長每天考勤。第一章 概述2022-2-20七、評分七、評分（記）（記） 裝配圖裝配圖50%，零件圖，零件圖15%，設計說明書，設計說明書20%，出勤出勤15% 成績評分等級：成績評分等級： 優(yōu)（優(yōu)（A）、良（）、良（B）、中（）、中（C）、）、 及格（及格（D）、不及格（）、不及格（E）。）。第一章 概述2022-2-20時間安排l 第第1周周周一至周二：周一至周二： 運動學及運動學及V帶、齒輪傳動設計計算帶、齒輪傳動設計計算周三至周五：周三至周五： 結構設計及計算、裝配圖初步結構設計及計算、裝配圖初步l 第第2周周裝配圖、零件圖、設計說明書裝配圖

11、、零件圖、設計說明書集中講課時間：第集中講課時間：第1周：周一和周三的上午周：周一和周三的上午 第第2周：周一上午周：周一上午2022-2-20第二章第二章 傳動裝置的總體設計傳動裝置的總體設計2022-2-20 工作條件工作條件1）帶式輸送機送碎粒物料，如含物型砂、煤）帶式輸送機送碎粒物料，如含物型砂、煤 等。等。2）輸送機運轉方向不變，工作載荷穩(wěn)定。）輸送機運轉方向不變，工作載荷穩(wěn)定。3）工作機傳動效率為工作機傳動效率為0.904）使用期限）使用期限10年，每年年，每年300個工作日，兩班個工作日，兩班制工作，每日工作制工作，每日工作8小時，小時，輸送帶速度允許輸送帶速度允許誤差誤差5%第

12、二章第二章 傳動裝置的總體設計傳動裝置的總體設計2022-2-20 參數：題號：參數：題號：1-1 輸送帶牽引力輸送帶牽引力F=3.2KN， 輸送帶速度輸送帶速度 V=1.6s/mm 滾圓直徑滾圓直徑 D=450mm 第二章 傳動裝置的總體設計2022-2-202.3電動機的選擇電動機的選擇(見實訓指導書見實訓指導書P117) 目前應用最廣泛的是目前應用最廣泛的是Y系列自扇三相異步電系列自扇三相異步電動機，其動機，其結構簡單，起動性能好，工作可結構簡單，起動性能好，工作可靠，價格低廉，維護方便靠，價格低廉，維護方便適用于不易燃，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體，無特殊要求的場不易爆，無腐蝕性

13、氣體，無特殊要求的場合，如合，如運輸機運輸機、機床、風機、農機、輕工、機床、風機、農機、輕工機械等。機械等。第二章 傳動裝置的總體設計2022-2-202.3電動機的選擇（記）1、選擇電動機類型、選擇電動機類型 按已知工作條件和要求按已知工作條件和要求選用選用Y系列三相異步電動機。系列三相異步電動機。2、同步轉速、同步轉速 選選1000 r/min或或1500 r/min(電動機的轉速越低，極對數越多，價格越貴電動機的轉速越低，極對數越多，價格越貴)2022-2-203、選擇電動機型號、選擇電動機型號工作機所需的輸出功率為：工作機所需的輸出功率為： Pw=Fv/1000 （KW） （F-N,

14、V-m/s） 或或 Pw=Fv（KW） （F-KN, V-m/s）2.3電動機的選擇（記）2022-2-20電動機輸出功率電動機輸出功率:Pd= Pw/ Pw=Fv =2聯聯帶帶齒齒2軸承軸承卷筒卷筒?。喝。郝撀?0.99 帶帶=0.96 齒齒=0.97 軸承軸承 =0.99 卷筒卷筒=0.90則則=0.9920.960.970.9920.90=0.81所以所以Pd=3.21.6 0.81= 6.32KW 2.3電動機的選擇（記）2022-2-20 確定電動機型號確定電動機型號(1)根據根據 Pd= 6.32KW Ped（電動機的額定功率）（電動機的額定功率）, 符合這一符合這一范圍的同步轉速

15、有范圍的同步轉速有750r/mm、1000r/mm和和1500r/mm查出有三種適用的電動機型號其技術參數及傳功比的比較情查出有三種適用的電動機型號其技術參數及傳功比的比較情況見下表：況見下表：2.3電動機的選擇（記）2022-2-20 所選電動機的主要處型和安裝尺寸如下所示：所選電動機的主要處型和安裝尺寸如下所示： 型號型號Y132M-4 額定功率額定功率Ped=7.5KW， 滿載轉速滿載轉速nm=1440r/min， 伸出軸長度伸出軸長度E=80mm 直徑直徑D=38mm 鍵槽鍵槽G=33mm,F=10mm 中心高中心高H=132mm 外廓尺寸外廓尺寸=LHD=515315說明說明:后面的

16、計算功率用實際功率后面的計算功率用實際功率Pd= 6.32KW 計算計算,轉速用轉速用 滿載轉速滿載轉速nm=1440r/min。因為我們設計的是專用減速因為我們設計的是專用減速 器。器。2.3電動機的選擇選方案選方案3 2022-2-202.4傳動比的分配計算（記）由于卷筒軸的工作轉速由于卷筒軸的工作轉速 n卷筒卷筒=601000V/3.14D=6010001.6/（3.14450） =67.8r/min（?。ㄈ?8r/min） 而：而：i總總 = i帶帶 i齒輪齒輪 一般一般 i齒輪齒輪=3-5 ，取，取 i齒輪齒輪=4.5(傳動比為小數好，即兩齒輪的齒數互質傳動比為小數好，即兩齒輪的齒數

17、互質) 一般一般i帶帶 =2-5 (常用值常用值), i帶帶 7 即：即：i帶帶 = i總總 / i齒輪齒輪=21.2/4.5=4.72 .218 .671440n卷筒nim總傳動比總傳動比2022-2-202.5傳動裝置的運動和動力參數計算一、各軸的轉速一、各軸的轉速 n0= nm=1440r/min(電動機的滿載轉速電動機的滿載轉速) n1=nm/ i帶帶=1440/4.7=306r/min n2=n1/i齒齒 =306/4.5=68r/min 卷筒軸卷筒軸 n卷筒卷筒 =n2=68 r/min2022-2-20二、各軸的輸入功率二、各軸的輸入功率P0= Pd聯聯=6.360.99=6.3

18、 kwP1= P0帶帶軸承軸承=6.30.960.99=5.98kwP2= P1齒齒 = 5.980.97=5.8kw（只考慮箱內，所以軸承就沒有考慮了）（只考慮箱內，所以軸承就沒有考慮了）卷筒輸入卷筒輸入P3= P2軸承軸承聯聯=5.80.990.99=5.68kw2.5傳動裝置的運動和動力參數計算2022-2-20三、各軸輸出轉矩三、各軸輸出轉矩0軸軸 T0=9550P0/nm=95506.3/1440=41.78Nm軸軸 T1= 9550P1/n1 =95505.98/306=186.6Nm軸軸 T2=9550P2/n2 =95505.8/68 =814.5 Nm 卷筒軸卷筒軸T3=T2

19、=814.5 Nm2.5傳動裝置的運動和動力參數計算2022-2-20 Pd=3.21.6 0.81= 6.32KW nm=1440r/min i齒輪齒輪=4.5 i帶帶 = i總總 / i齒輪齒輪=21.2/4.5=4.7計算結果計算結果2022-2-202022-2-202022-2-202022-2-202022-2-20第三章傳動零件的設計計算2022-2-20一、一、 設計齒輪傳動設計齒輪傳動 （設計步驟及內容按設計步驟及內容按機械機械基礎基礎教材教材）1、選擇材料熱處理方式及精度等級、選擇材料熱處理方式及精度等級 根據工作條件一般用途的減速器采用閉式傳動軟根據工作條件一般用途的減速器采用閉式傳動軟齒面，查表得齒面，查表得 小齒輪小齒輪 45鋼鋼 調質處理調質處理 HBS1=250 大齒輪大齒輪 45鋼鋼 正火處理正火處理 HBS2=210 大、小齒輪硬度差為大、小齒輪硬度差為20-30HBS精度等級：精度等級：選選8級級（GB10095-88）第三章傳動零件的設計計算2022-2-202、齒數、齒數 取取Z1=20-40，Z2=Z1 i齒輪齒輪注意：注意：Z1、Z2