机械设计课程设计
设计题目: 一级直齿圆柱齿轮减速器设计者：
学院：
班级：
日期：年月日～月日
目录
一、绪论 (4)
二、传动方案的拟定及电动机的选择 (4)
2.1 计算驱动滚筒的转速 (4)
2.2 选择电动机 (4)
2.3 计算传动装置传动比和分配各级传动比 (7)
2.4 计算传动装置的运动和动力参数 (7)
三、V带选择 (8)
3.1 选择V带的型号 (8)
3.2 确定带轮直径 (8)
四、高速级齿轮传动设计 (9)
4.1 齿轮简介 (9)
4.2 选择材料、精度及参数 (10)
4.3 计算齿轮上的作用力 (11)
4.4 齿轮许用应力[σ]H [σ]F及校验 (11)
五、轴的设计计算 (13)
5.1 轴的材料 (13)
5.2 估算轴的直径 (13)
5.3 轴的各段轴径 (13)
5.4 轴的各段长度设计 (13)
5.5 轴的校核计算 (14)
六、滚动轴承的选择及计算 (16)
七、键联接的选择及校核计算 (17)
7.1 键的选择 (17)
7.2 键的强度校核 (17)
八、联轴器的选择 (18)
九、减速器附件的选择 (18)
十、润滑与密封 (19)
10.1 齿轮的润滑 (19)
10.2 滚动轴承的润滑 (19)
10.3 润滑油的选择 (19)
10.4 密封方法的选取 (19)
十一、设计小结 (19)
十一、参考资料目录 (20)
带式运输机传动装置的设计
1.设计题目
带式运输机传动装置。
传动装置简图如右图所示。
(1)带式运输机数据
运输带转矩T=130 N·m
运输带工作速度v= 1.6m/s
运输带滚筒直径D= 320mm
传动装置总效率约为?=82%。
(2)工作条件
使用年限8年，每天工作8小时。载荷平稳，环境清洁。
空载启动，单向、连续运转。
(3)小批量生产，无铸造设备。
2.设计任务
1)确定带传动的主要参数及尺寸；
2)设计减速器。
3.具体作业
1)减速器装配图一张；(零号图纸)
2)零件图若干张；（折合零号图纸一张）
3)设计说明书一份。（正反十页以上
8000～10000字）
4.说明书内容
①根据运输带的参数，选择合适的电动机，分配各级传动比，并计算传动装置各轴的运动和动力参数。
②减速器外传动零件设计：普通V带传动。
③减速器内传动零件设计：闭式一级（展开式二级）圆柱标准齿轮传动。
④其他结构设计。
第一章 绪论
本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCA 软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通
过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office 软件中Word 功能的认识和运用。
二、拟定传动方案
2.1 由已知条件计算驱动滚筒的转速n ω,即
5.953206
.1100060100060≈??=?=
π
πυωD n r/min 一般选用同步转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机作为原动机，因此
传动装置传动比约为10或15。根据总传动比数值，初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。
2.2 选择电动机
1）电动机简介
电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。这些机器中有些类型可作电动机用，也可作发电机用。它是将电能转变为机械能的一种机器。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为转子电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到千瓦级。机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。
电动机型号是便于使用、设计、制造等部门进行业务联系和简化技术文件中产品名称、规格、型式等叙述而引用的一种代号。
产品代号是由电动机类型代号、特点代号和设计序号等三个小节顺序组成。
电动机类型代号用：Y——表示异步电动机；T——表示同步电动机；
电动机特点代号表征电动机的性能、结构或用途而采用的汉语拼音字母。如防爆类型的字母EXE（增安型）、EXB（隔爆型）、EXP（正压型）等。
设计序号是用中心高、铁心外径、机座号、凸缘代号、机座长度、铁心长度、功率、转速或级数等表示。
2）电动机类型和结构型式
按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y （IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。
3）电动机容量 （1）滚筒输出功率P w
kw n T 3.19550
5
.951309550P =?=?=
ωω （2）电动机输出功率P
kw d 59.1%
823
.1P P ==
=
η
ω
根据传动装置总效率及查《机械设计课程设计》表2-2得：V 带传动?1=0.945；滚动轴承?2 =0.98；圆柱齿轮传动 ?3 =0.97；弹性联轴器?4 =0.99；滚筒轴滑动轴承?5 =0.94。
（3）电动机额定功率P ed
由表选取电动机额定功率P ed =2.2kw 。比P d 略大 4）电动机的转速
为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表查得V 带传动常用传动比范围i 1 =2~4,单级圆柱齿轮传动比范围i 2 =3~6，则电动机转速可选范围为n d = n ω·i 1·i 2 =573~2292r/min
由表中数据可知两个方案均可行，方案1相对价格便宜，但方案2的传
动比较小，传动装置结构尺寸较小，整体结构更紧凑，价格也可下调，因此采用方案2，选定电动机的型号为Y112M-6。
5）电动机的技术数据和外形、安装尺寸
由表查出Y112M-6 型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备用（略）。
2.3 计算传动装置传动比和分配各级传动比 1）传动装置传动比
84.95
.95940
n ===
ωn i m 2）分配各级传动比
取V 带传动的传动比i 1 =2.5，则单级圆柱齿轮减速器传动比为
45
.284.912≈==
i i i 所得i 2值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。
2.4 计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速
电动机轴为0轴，减速器高速轴为I 轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 n 0=n m =940r/min n I =n 0/i 1=940/2.5≈376
n II =n I /i 2=376/3.94≈95.5r/min
2）各轴输入功率
按电动机额定功率P ed 计算各轴输入功率，即
P 0=P ed =2.2kw
P I =P 0?1=2.2x0.945≈2.079kw
P II =P I ?2 ?3 =2.079x0.98x0.97≈1.976kw
3）各轴转矩
T o =9550x P 0/n 0=9550x2.2/940=22.35N ·m
T I =9550x P I /n I =9550x2.079/376=52.80N ·m T II =9550x P II /n II =9550x1.976/95.5=197.6N ·m
三、 V 带选择 3.1 选择V 带的型号
根据任务书说明，每天工作8小时，载荷平稳，查课本表2-6-7得K A =1.0。则
kw n T I 3.19550
5
.951309550P =?=?=
ω P d =P I ·K A =1.0×2.2=2.2kW
根据Pd=2.2和n1=940r/min,查表确定选取A 型普通V 带。 3.2 确定带轮直径D 1，D 2。
A 型V 带推荐小带轮直径D 1=125～140mm 。考虑到带速不宜过低，否则带的根数将要增多，对传动不利。因此确定小带轮直径D 1=125mm 。大带轮直径，由公式D 2=iD 1（1-ε） (其中ε取0.02)
由查课本表2-6-12，取 D 2=315mm 。 1． 检验带速v v=1.6m/s<25m/s 2． 确定带的基准长度
根据公式：0.7（D 1+D 2） 依据公式计算带的近似长度L a D D D D a L 4)()(222 21210-+++=π = 1708.9mm 由课本表2-6-3选取L d =1800mm ，K L =1.01 3． 确定实际中心距a 2 0L L a a d -+ ≈=545.6mm 4． 验算小带包角α1 a a o 12o 157.3)D -(D -180 ?≈ =1600 5． 计算V 带的根数z 。 由课本表2-6-8查得P 0≈1.40，由课本表2-6-6查得Ka=0.95，由课本表2-6-9查得△P 0=0.11，则V 带的根数 L a d K K P P P z )(00?+= =1.52根 取z=2 6． 计算带宽B B=（z-1）e+2f 由表得：B=35mm 四． 高速级齿轮传动设计 4.1 齿轮简介 齿轮(Gear) 是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。齿轮通过与其它齿状机械零件（如另一齿轮、齿条、蜗杆）传动，可实现改变转速与扭 矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。由于传动效率高、传动比准确、功率范围大等优点，齿轮机构在工业产品中广泛应用，其设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。齿轮轮齿相互扣住齿轮会带动另一个齿轮转动来传送动力。将两个齿轮分开，也可以应用链条、履带、皮带来带动两边的齿轮而传送动力。 4.2 选择材料、精度及参数 小齿轮：45钢，调质，HB1 =240 大齿轮：45钢，正火，HB2 =190 模数：m=2 齿数：z1=24 z2=96 齿数比： u=z2/z1=96/24=4 精度等级：选8级（GB10095-88） 齿宽系数Ψd: Ψd =0.83 （推荐取值：0.8~1.4） 全齿高：h=(h a +h f )=4.5mm 大齿轮宽：为保证全齿宽接触，通常使小齿轮较大齿轮宽，因此得：b 2=40mm 4.3计算齿轮上的作用力 设高速轴为1，低速轴为2 圆周力：F t1=2T 1/d=2200N F t2=2T/d=2058.3N 径向力：F r1=F 1t ·tana=800.7N F r2=F 2t ·tana=749.2N 轴向力为几乎为零 4.4 齿轮许用应力[σ]H [σ]F 及校验 []H d V E H uc H u u d K K T Z Z Z E F σψμπρσβε≤±=-= 12)1(23 112 Z H ——节点齿合系数n H a Z 2sin cos 22β =。对于标准直齿轮，a n =20o,β=0,Z H =1.76 Z E ——弹性系数，) 1(2 μπ-= E Z E 。当两轮皆为钢制齿轮（μ=0.3，E1=E2=2.10x10N/mm2）时，Z E =2712mm N ； Z ε——重合系数，a K Z εεε1= 。对于直齿轮，Z ε=1。 K β——载荷集中系数，u u F F K max = β查表2-8-3选取，k β =1.08 Kv ——动载荷系数，查图2-8-7，kv=1.02 计算得 σH =465.00 N ·mm -2 []HL H b H H K S lim σσ= b H lim σ——对应于N HO 的齿面接触极限应力其值决定于齿轮齿轮材料及热处 理条件，查表b H lim σ=2HBS+69=240x2+69=549N ·mm -2。 S H ——安全系数。对于正火、调质、整体淬火的齿轮，取S H =1.1； K HL ——寿命系数。 6 H HO HL N N K =式中N HO ：循环基数，查图，N HO =1.5x107；N H ：齿轮的应力循环次数，N H =60nt=60x376x60x8=1.08288x107； 取K HL =1.06 []H σ=529.04 N ·mm -2 σH =465.00 N ·mm -2≤[]H σ=529.04 N ·mm -2 因此接触强度足够 []F d V F V P t F F m d K K T Y K K bm F Y σψσβ≤==2112 B ——齿宽，1d b d ψ==0.83x48=39.84； []F σ——许用弯曲应力； []FC FL F b F F K K S lim σσ= 查课本表2-8-18得b F lim σ=1.8x240=432 N ·mm -2，F S =1.8，FC K =1 （齿轮双面受载时的影响系数，单面取1，双面区0.7~0.8），6 FV FO FL N N K =（寿命系数）循环基数FO N 取4x106 ,循环次数FV N =60nt=60x376x60x8=1.08288x107 K FL =0.847≈1 Y F ——齿形系数。查图，Y F =3.73 计算得 []F σ=240 N ·mm -2 σF =113.45 N ·mm -2 σF ≤[]F σ 因此弯曲强度足够 五、轴的结构设计 5.1 轴的材料 选用45钢 5.2估算轴的直径 轴的最小直径336][2.0/P 1055.9n P C n d T ?=?≥τ取C=110或][T τ=30 计算得 d 1min ≈20mm d 2min ≈30mm 取 d 1=20mm ，d 2=30mm 5.3轴的各段轴径 当轴肩用于轴上零件定位和承受内力时，应具有一定高度，轴肩差一般可取6～10mm 。用作滚动轴承内圈定位时，轴肩的直径应按轴承的安装尺寸取。如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时两直径略有差值即可，例如取1～5mm 也可以采用相同公称直径而不同的公差数值。 按照这些原则高速轴的轴径由小到大分别为：20mm,22mm,25mm,35mm ，48mm,35mm,25mm ；低速轴的轴径由小到大分别为：30mm,32mm,35mm,40mm,48mm ， 35mm。 5.4轴的各段长度设计 5.4.1 根据有关图表得 δ取8mm, δ1取8mm, 齿轮顶圆至箱体内壁的距离：△1=10mm 齿轮端面至箱体内壁的距离：△2=10mm 轴承端面至箱体内壁的距离（轴承用油润滑时）：△3=5mm 箱体外壁至轴承座孔端面的距离：L1=δ+C1+C2+(5～10)=45mm 轴承端盖凸缘厚度：e=10mm 5.4.2 带轮宽：35mm 联轴器端：60mm 5.4.3轴承的厚度 B01=15mm,B02=17mm 根据上面数据，可以确定各段轴长，由小端到大端依次为： 高速轴：35mm,42mm，25mm,8mm,42mm,8mm,20mm 低速轴：60mm,40mm,30mm，40mm，10mm,25mm 5.5轴的校核计算 对于高速轴校核： 垂直面内支点反力：L a :28.5带轮中径到轴承距离，L b ：67.5mm 两轴承间距离。 ·N L L L F F b b a r rA 5.10655 .67) 5.675.28(2.749=+?=+? = N L L F F b a r rB 3.3165 .675.282.749≈?=? = 校核F rA = F r + F rB 1065.5N=（749.2+316.3）N 类似方法求水平面内支点反力： V 带在轴上的载荷可近似地由下式确定： 2 sin 2zF F 1 0z α= ； F 0——单根V 带的张紧力（N ） 20)15 .2( 500F qv zv P K d +-=α P d ——计算功率P d =2.079Kw ; Z ——V 带的根数；ν=6.2 m ·s -1（为带速） K a ——包角修正系数K a =0.95 q ——V 带单位长度质量q=0.10（k g ·m -1） 计算得 F 0=144.7 F z =570N N L L F l L F l F F a t c b Z c Z tB 11485 .1345.283.2058)675.67(5705.33570)(2≈?++?+?=+++? = Fz （l c =Lc =67中轴到轴承距离） 3.20663.2058114857022F tA =--?=--=t tB z F F F N, M ⊥A=F r ·L a =21352.2N ·mm M ⊥B=0 同理求得： M =A =F t ·L a =58662.4 N ·mm M =B =F z ·Lc=38190 N ·mm 5.624274.586622.213522 222≈+=+==⊥A A M M M A N ·mm 381903819002222=+=+==⊥B B M M M B N ·mm 已知T=52800N ·mm ，选用轴的材料为45钢，并经正火处理。查《 表，其强度极限B σ=600N ·mm -2 ，并查表与其对应的[]b 1-σ=55N · mm -2，[]b 0σ=95 N ·mm -2故可求出 [][]58.095 5501=== -b b σσα 3.69534)5280058.0(5.62427)(2222 =?+=+=T M M A vA αN ·mm 同理得M vB =31098.7 N ·mm 3.2355 1.03 .69534][1.033 1=?==-b vA M d σmm 在结构设计中定出的该处直径d A =25mm,故强度足够。 同理对高速轴的校核中： d=33.2mm, 在结构设计中定出的该处直径d=35mm,故强度足够。 六、滚动轴承的选择及校核计算 根据任务书上表明的条件：载荷平稳，以及轴承主要受到轴向力，所以选 择圆锥滚子轴承。由轴径的相应段根据表选择轻窄（2）系列，其尺寸分别为： 内径：d 1=25mm,d 2=35mm 外径：D 1=52mm. D 2=72mm 宽度：B 1=15mm ，B 2=17mm 滚动轴承的当量载荷为： ） （＝a r p YF XF f P + ∵a F ＝0，∴e 0F F r a <＝∴X=1；Y=0； 则 N 2640220022002.10.1F f P r p ～＝）～＝（＝? h 20.1851402640 102.237636010P C n 6010L 310 36max min 6max 10h ＝）（＝）（＝） （??ε C ——额定动载荷 而题目要求的轴承寿命为h 30000L h ＝<）（max 10h L ，故轴承的寿命完全符合要求 七、键联接的选择及校核计算 7．1 根据轴径的尺寸，由表14-1 高速轴与V 带轮联接的键为：键C8X30 GB1096-79 大齿轮与轴连接的键为：键 12X32 GB1096-79 轴与联轴器的键为：键C8X50 GB1096-79 7．2 键的强度校核 齿轮与轴上的键 ：键C12×32 GB1096-79 b ×h=12×8,L=32,则Ls=L-b=20mm 圆周力：F r =2T II /d=2×197600/40=9880N 挤压强度：s r p L h F ?= 2σ=123.5<125~150MPa=[σp] 因此挤压强度足够 剪切强度：s L b Fr ?= 2τ=82.3<120MPa=[τ] 因此剪切强度足够 键C8×30 GB1096-79和键C8×56 GB1096-79根据上面的步骤校核，并且符合要求。 八、 联轴器的选择 根据轴径 选择联轴器的型号： GB3852-83 J 1一对组合 轴孔直径：d=30mm, 长度：L=60mm 九、减速器附件的选择 通气器 由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M16×1.5 油面指示器 选用游标尺M16 起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳，双螺钉起吊螺钉 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片M14×1.5 选择适当型号： 起盖螺钉型号：GB5783～86 M6×20,材料Q235 高速轴轴承盖上的螺钉：GB5783～86 M6×20,材料Q235 低速轴轴承盖上的螺钉：GB5783～86 M6×20,材料Q235 螺栓：GB5782～86 M10×80，材料Q235 十、润滑与密封 10.1 齿轮的润滑 采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度ν<12m/s，当m<20 时，浸油深度h约为1个齿高，但不小于10mm，所以浸油高度约为36mm。 10.2 滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。 10.3 润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。 10.4 密封方法的选取 选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 十一、设计小结 机械设计——减速器课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计 设计题目:展开式二级圆柱齿轮减速器院系:机械工程学院 班级:10 2班 学号:102903054036 指导教师:迎春 目录 1. 题目 (1) 2. 传动方案的分析 (2) 3. 电动机选择,传动系统运动和动力参数计算 (2) 4. 传动零件的设计计算 (5) 5. 轴的设计计算 (16) 6. 轴承的选择和校核 (26) 7. 键联接的选择和校核 (27) 8. 联轴器的选择 (28) 9. 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择........................ 28 10. 减速器箱体设计及附件的选择和说明........................................................................ 29 11. 设计总结 (31) 12. 参考文献 (31) 题目:设计一带式输送机使用的 V 带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 3. 工作寿命 10年,每年 300个工作日,每日工作 16小时 4. 制作条件及生产批量 : 一般机械厂制造,可加工 7~8级齿轮;加工条件:小批量生产。生产 30台 6. 部件:1. 电动机, 2.V 带传动或链传动 ,3. 减速器 ,4. 联轴器 ,5. 输送带 6. 输送带鼓轮 7. 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,室内工作; 运输带速度允许误差±5%; 两班制工作, 3年大修,使用期限 10年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力 F 中已考虑。 8. 设计工作量:1、减速器装配图 1张 (A0或 A1 ; 2、零件图 1~2张; 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析 一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。 3．知条件：运输带卷筒转速19/min r， 减速箱输出轴功率 4.25 P 马力， 二、传动装置总体设计： 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不 均匀，要求轴有较大的刚度。 １. 计算电机所需功率d P ： 查手册第3页表1-7： 1η－带传动效率：0.96 2η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.96 4η－联轴器的传动效率：0.993 5η—卷筒的传动效率：0.96 说明： η－电机至工作机之间的传动装置的总效率： 42 12345ηηηηηη=???? 45w P P ηη=?? 3.67w d P P KW η = = 2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2:4 二级圆柱齿轮减速器传动比i=8:40所以电动机转速的可选范围是： ()()19248403043040/min n n i r =?=??=:::电机卷筒总 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 四 确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比：96050.5319 n i n ===总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ?== 机械设计《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 系别 专业 班级 姓名 学号 指导老师 完成日期 目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 第二章课题题目及主要技术参数说明 机械设计（论文）说明书 题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别：XXX系 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 二零一二年五月一日 目录 第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分链传动的设计----------------------------------8 第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第八部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第九部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第十部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25 第一部分课程设计任务书 一、设计课题： 设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。 二. 设计要求: 1.减速器装配图一张(A1或A0)。 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。 3.设计说明书一份。 三. 设计步骤: 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计链传动和链轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合 结构 设计计算说明书 2、设计步骤 （1）根据已知条件计算传动件的作用力。 ① 选择直齿圆柱齿轮的材料： 传动无特殊要求，为便于制造采用软齿面齿轮，由表5-1，大齿轮采用45#钢正火，162~217HBS ； ② 直齿轮所受转矩n P T 6 1055.9?==9.55×106×3.3/750=42020N.mm ； ③ 计算齿轮受力： 齿轮分度圆直径：d=mz 3=3×25=75mm 齿轮作用力：圆周力F t =2T/d=2×42020/75=1121N 径向力F r =F t tan α=1120.5×tan20°=408N ； （2）选择轴的材料，写出材料的机械性能： 选择轴的材料：该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择45优质碳素结构钢调制处理， 其机械性能由表8-1查得：σB =637MPa,σs =353MPa, σ-1=268MPa, τ-1=155MPa 由表1-5查得：轴主要承受弯曲应力、扭转应力、表面状态为车削状态，弯曲时： 34.0=σψ，扭转时： 34.0=τψ； （3）进行轴的结构设计： ① 按扭转强度条件计算轴的最小直径d min ，然后按机械设计手册圆整成 标准值： 由式（8-2）及表8-2[τT ]=30MPa ，A 0=118 得d min =A 0=118×=19.34mm, 圆整后取d min =20.0mm 计算所得为最小轴端处直径，由于该轴段需要开一个键槽，应将此处轴径增大3%~5%，即d min =(1+5%)d=21.0,圆整后取d min =25.0mm ； ② 以圆整后的轴径为基础，考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺性等 要求，设计其余各轴段的直径长度如下： 1） 大带轮开始左起第一段： 带轮尺寸为：d s =25mm ，宽度L=65mm 并取第一段轴端段长为l 1=63mm ； 2） 左起第二段，轴肩段： 轴肩段起定位作用，故取第二段轴径d 2=30mm 。由l 2=s-l/2-10=57.5mm ，取l 2=57.5mm ； 3） 左起第三段， 轴承段： 初步轴承型号选择，齿轮两侧安装一对6207 型（GB297-84）深沟球轴承。其宽度为17mm ，左轴承用轴套定位，右轴承用轴肩定位。 该段轴径d 3= 35mm ； 4） 左起第四段，齿轮轴段： 取轴径d 4=38mm ，齿轮宽度B=80mm ，则取l 4=78mm ； 5） 左起第五段，轴环段： 取轴径d 5=44mm ，l 5=10mm ； 6） 左起第六段，轴肩段： 取轴径d 6=40mm ； 1. 工程图学实践课程内容及要求 1.1内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1、绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴2个零件的零件图的绘制（A3图纸）。 2、计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建草图特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及评分规则 1、要求 根据减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先设计减速器俯视图草图（草图并非潦草的意思，草图中工程图的内容必须表达清楚，粗细线型分明），完成时间第5周前。 绘制减速器主视图，必须保证与俯视图长度对应关系，同时需要表达的次装配关系为上下箱体的连接关系、通气阀的装配关系、油面观察结构的装配关系、放油螺塞的装配关系，在主视图设计的过程中，如与俯视图有矛盾的地方，修改俯视图。完成时间第7周前。 绘制减速器左视图草图，将主、俯视图未表达清楚的主要结构及次要装配关系表达清楚，完成时间第8周前。 设计大齿轮及大齿轮轴的零件图，完成时间第9周前. 完成减速器工作图（A1图纸），完成时间第15周.完成工作图检查无误的同学即可交图，交图截止时间，第16周周四5：00。过期一律不通过。 2、评分规则 减速器设计80分，（其中草图30分，装配图和零件工作图50分），计算机绘图20分。 机械设计课程设计 帆姓名：袁 2011040191011学号：专业：机械设计制造及其自动化一班 一、电动机的选择 1.确定电动机类型 （1）工作时输出功率P w P = F/1000 =7650x0.5/1000 =3.825kw vw (2)电动机所需的输出功率 η=0.94x0.98x0.99x0.99x0.99x0.96=0.858 总 P=P /η=3.825/0.858=4.458kw总0w P=(1~1.3)P0=4.458~5.795kw 查手册知可选择Y132M2-6型号的电动机，该电动机的 转速为960r/min. 2.各级传动比的分配 （1）分配传动装置各级传动比 n=60x1000V/(πD)=79.62 w n=ixn=ixix79.62齿总带0w =(2-4)x(3-5)x79.62=477.9-1593r/min n=1000r/min,nm=n0=960r/min d（2）总传动比 i=n/n=960/79.62=12.057 w总0 i=3;i=i/i=4.02 带带总齿3.运动及动力参数计算 (1)各轴转速计算 n=n/i=960/3=320r/min 带0I． n=n/i=320/4.02=79.6r/min=n IIIII齿I（2）各轴功率计算 P=4.458kw 0 P=Px0.94=4.458x0.94=4.19kw 0I P=Px0.98x0.99=4.065kw III P=Px0.99x0.99=3.984kw IIIII （3）各轴转矩计算 m =44.35N*=9.55x1000000xP T/n000m =125.045N*/n T=9.55x1000000xP III m =487.698N* T=9.55x1000000xP/n IIIIII m =477.98N*=9.55x1000000xP/n T IIIIIIIII 二．传送带的选择 1.P=kP=1.1x4.458=4.9038kw Aca 2.由P和n查表可知选A型带ca 3.d=112cm,d为小带轮的基准直径d1d1m/s 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：设计用于盘磨机的二级圆柱齿轮减速器 班级：11车辆1班 设计者：张东升 指导教师：智淑亚 2013年12月9日星期一 机械设计课程设计任务书 学号1104104048 姓名张东升班级车辆1班 一、设计题目：盘磨机传动装置 二、传动装置简图： 1—电动机；2、5—联轴器；3—圆柱齿轮减速器； 4—碾轮；6—锥齿轮传动；7—主轴 三、设计原始数据： 圆锥齿轮传动比：i=4 主轴转速：50/min n r = 主 电动机功率：P= 5.5 kW 电动机转速：1500/min = n r 电 每日工作时数：8小时传动工作年限：8年 四、机器传动特性： 传动不逆转，有轻微的振动，起动载荷为名义载荷的1.5倍，主轴转速允许误差为±5%。 五、设计工作量： 1．减速器装配图1张（A0）； 2．零件工作图2张； 3．设计说明书1份。 目录 一、设计任务书………………………………………………… 二、传动系统方案的分析与拟定……………………………… 三、电动机的选择计算…………………………………………… 四、计算传动装置分配各级传动比……………………………… 五、传动装置运动及动力参数的计算………………………… 六、传动零件的设计计算……………………………………… 七、轴及联轴器结构的初步设计……………………………… 八、验算滚动轴承的寿命……………………………………… 九、键联接的选择和计算……………………………… 十、减速器润滑方式、润滑油牌号、密封类型的选择和装油量计 算………………………………………………十一、减速器箱体设计……………………………………十二、误差分析………………………………………十三、参考文献…………………………………………… 一级减速器设计说明书 课题：一级直齿圆柱齿轮减速器的设计学院： 班级： 姓名: 学号: 指导老师： 南通纺织职业技术学院 目录 一、设计任务书............................................ 二、电动机的选择.......................................... 三、传动装置运动和动力参数的计算.......................... 四、V带的设计 ............................................ 五、齿轮传动设计与校核.................................... 六、轴的设计与校核........................................ 七、滚动轴承的选择与校核计算.............................. 八、键连接的选择与校核计算................................ 九、联轴器的选择与校核计算................................ 十、润滑方式及密封件类型的选择............................ 十一、设计小节............................................ 十二、参考资料............................................ 二设计任务说明书 1、减速器装配图1张； 2、主要零件工作图2张； 3、设计计算说明书 原始数据：输送带的工作拉力;F=1900 输送带工作速度：V=1.8 滚筒直径：D=450 工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限5年，小 批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5% 传动简图: 1电动机2皮带轮3圆柱齿轮减速器4联轴器5输送带 机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计内容： （1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1张） （3）减速器零件图（不低于3张 系统简图： 原始数据：运输带拉力 F=2100N ，运输带速度 s m 6.1=∨，滚筒直径 D=400mm 工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350C ；允许运输带速度误差为±5%， 小批量生产。 设计步骤： 一、 选择电动机和计算运动参数 (一) 电动机的选择 1. 计算带式运输机所需的功率：P w = 1000FV =1000 6 .12100?=3.36kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器）， 2η=0.98（圆锥 滚子轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动），5η=0.96（卷筒）. 所以总传动效率：∑η=2 1η4 2η3η4η5η =96.097.096.098.099.042???? =0.808 3. 计算电动机的输出功率：d P = ∑ ηw P = 808 .036 .3kw ≈4.16kw 4. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 ∑'i =8~25（华南理工大学出版社《机械设计课程设计》第二版朱文坚 黄 平主编），工作机卷筒的转速w n =400 14.36 .1100060d v 100060???= ?π=76.43 r/min ， 所 以 电 动机转速范围为 min /r 75.1910~44.61143.7625~8n i n w d ）（）（’=?= =∑。则电动机同步转速选择可选为 750r/min ，1000r/min ，1500r/min 。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（3i i 25.0i ≤=I ∑I 且），故首先选择750r/min ，电动机选择如表所示 表1 (二) 计算传动比： 1. 总传动比：420.943 .76720 n n i w m ≈== ∑ 机械基础课程设计 说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号 学生： 指导老师： 完成日期： 所在单位： 设计任务书 1、题目 设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。 2、参考方案 （1）V带传动和一级闭式齿轮传动 （2）一级闭式齿轮传动和链传动 （3）两级齿轮传动 3、原始数据 4、其他原始条件 （1）工作情况：两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。 （2）使用期限：5年。 （3）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。 （4）允许误差：允许输送带速度误差5% ±。 5、设计任务 （1）设计图。一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110 a≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110 a>时）。 （2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。 目录 一传动装置的总体设计 (3) 二传动零件的设计 (7) 三齿轮传动的设计计算 (9) 四轴的计算 (11) 五、箱体尺寸及附件的设计 (24) 六装配图 (28) 设计容： 一、传动装置的总体设计 1、确定传动方案 本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。 2，选择电动机 （1） 选择电动机的类型 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V ，Y 系列。 （2） 选择电动机的额定功率 ① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即： 表一 工作机所需功率为： kW s m N Fv w 44.51000 /7.132001000P =?== ②从电动机到工作机的传动总效率为：2 12345ηηηηηη= 其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、 目录 机械设计课程设计任务 (2) 1、传动装置总体设计 (3) 1.1传动方案分析 (3) 1.2、该方案的优缺点 (3) 1.3、传动方案确定 (3) 2、电动机的选择 (3) 2.1电动机类型和结构型式 (3) 2.2 选择电动机容量 (4) 3、机构的运动分析及动力参数选择与计算 (4) 3.1总传动比的确定及各级传动比的分配 (4) 3.2运动和动力的参数计算 (5) 4 、V带设计及计算 (6) 4.1 原始数据 (6) 4.2 设计计算 (6) 5 、各齿轮的设计计算 (8) 5.1、高速级减速齿轮设计 (8) 5.2、低速级减速齿轮设计 (10) 6 、轴的设计计算及校核 (11) 6.1 低速轴的结构设计 (11) 6.2、中速轴尺寸 (15) 6.3、高速轴尺寸 (16) 7、键联接强度校核 (16) 7.1低速轴齿轮的键联接 (16) 7.2 低速轴联轴器的键联接 (16) 8、轴承选择计算 (17) 8.1 减速器各轴所用轴承代号 (17) 8.2低速轴轴承寿命计算 (17) 9．润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 (19) 10．箱体及其附件的结构设计 (19) 10.1减速器箱体的结构设计 (19) 10.2箱体主要结构尺寸表 (20) 10.3减速器附件的结构设计 (20) 11.设计总结 (21) 12、参考资料 (22) 机械设计课程设计任务 一.设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器（第10组数据） 寝室号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.5 () kn V0.8 0.7 0.6 0.75 0.9 1.0 0.8 0.7 0.6 0.7 () m s D550 530 500 450 400 550 530 500 450 520 () mm 二．运输机的工作条件 工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。 1.电动机 2.带传动 3.减速器 4.联轴器 5.滚筒 6.传送带 皮带运输机简图 三、设计任务 1.选择电动机型号； 2.计算皮带冲动参数； 3.选择联轴器型号； 4.设计二级斜齿圆柱齿轮减速器。 四、设计成果 1.二级圆柱齿轮减速器装配图一张； 2.零件工作图2张； 3.设计计算说明书1份. 毕业设计任务书 院（系）系电子信息工程系专业机电一体化工程 班级机电一体化09级自考专科3班姓名邹联杰 1．毕业设计(论文)题目:带式输送机的传动装置 2.题目背景和意义:本次论文设计进行结构设计,并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力。 3.设计的主要内容：带式输送机传动总体设计;带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计;主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计;设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;翻译外文资料等 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点)：，地点： 主要参 :转距T=850N?m,滚筒直径D=38０ｍm，运输带工作转速Ｖ=1.35m／s 工作条件：送机连续工作,单向运转,载荷较平稳，空载起动，每天两班制工作,每年按3０0个工作日计算,使用期限10年。 具体要求：主要传动机构设计;主要零、部件设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;选一典型零件,设计其工艺流程；电动机电路电气控制；翻译外文资料 等 5.毕业设计(论文）的工作量要求：设计论文一份1.0万~1.2万字 装配图1张 A0,除标准件外的零件图9张 A3 设计天数：四周 指导教师签名：年月日 学生签名: 年月日 系（教研室)主任审批： 年月日 带式运输机传动装置传动系统 摘要 本次论文设计的题目是“带式输送机传动装置的设计及制造”。进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。 ?本次的设计具体内容主要包括:带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写开题报告;撰写毕业设计说明书;翻译外文资料等。 ?对于即将毕业的学生来说，本次设计的最大成果就是:综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理论、工程技术和生产实践知识。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施,并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力. 1. 工程图学实践课程内容及要求；- 1.1课程内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1．绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 了解减速器功能、工作原理及应用。学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则、标准件技术手册的查阅与使用方法，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴的零件图的绘制（A3图纸），完成主要零件的草图（分四类：大齿轮轴系零件、小齿轮轴系零件、箱体及其附件、箱盖及其附件）。 2．计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建基于草图的特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及考评原则 1．要求 根据一级圆柱齿轮减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先从绘制减速器俯视图的草图（草图并非潦草的意思，草图是设计的初稿及基础，草图中工程图的内容必 . .. . .. 机械设计 课程设计说明书 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 设计者：第四维 指导教师：刘博士 2011年12月23日 目录 一、设计题目 (3) 二、传动装置总体设计 (3) 三、选择电动机 (3) 四、确定传动装置传动比分配 (5) 五、计算传动装置运动和动力参数 (5) 六、齿轮的设计 (6) 七、减速机机体结构设计 (13) 八、轴的设计 (14) 九、联轴器的选择 (23) 十、减速器各部位附属零件设计 (23) 十一、润滑方式的确定 (24) 一.设计题目 设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。卷筒直径D=220mm,运输带的有效拉力F=1500N,运输带速度 1.1/v m s ,电源380V,三相交流. 二.传动装置总体设计 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。 其传动方案如下： 三．选择电动机 1.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V ，Y 型。 2.选择电动机的容量 电动机所需的功率为： W d a P P KW = η 1000 W FV P KW = 所以 1000d a FV P KW = η 由电动机到运输带的传动总功率为 1a 242234 η=ηηηη 1 η—联轴器效率：0.99 2η—滚动轴承的传动效率：0.98 3η—圆柱齿轮的传动效率：0.97 4 η—卷筒的传动效率：0.96 则：24210.990.980.970.960.817a 242234η=ηηηη=???= 所以 1.65 = 2.020.817 d a FV p KW η= = 3.确定电动机转速 卷筒的工作转速为 601000601000 1.1 96/min 220 w V n r D ππ???= ==? 二级圆柱齿轮减速器传动比=840i ， 总 所以电动机转速可选范围为 ,(840)96/min (7643822)/min d w n i n r r ==?=总 符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min 。 根据容量和转速，由书本表14.1或有关手册选定电动机型号为Y100L-4。其主要 目录 1.题目 (1) 2.传动方案的分析 (2) 3.电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 (2) 4.传动零件的设计计算 (5) 5.轴的设计计算 (16) 6.轴承的选择和校核 (26) 7.键联接的选择和校核 (27) 8.联轴器的选择 (28) 9.减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 (28) 10.减速器箱体设计及附件的选择和说 明 (29) 11.设计总结 (31) 12.参考文献 (31) 广东技术师范学院机电系 《机械设计课程设计》 设计任务书 题目：设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 1、基本数据 数据编号QB-5 运输带工作拉力F/N2000 运输带工作速度 1.4 v/(m/s) 卷筒直径D/mm340 滚筒效率η0.96 2.工作情况两班制，连续单向运转，载荷平稳； 3.工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35度左右。 4.工作寿命15年，每年300个工作日，每日工作16小时 5.制作条件及生产批量: 一般机械厂制造，可加工7～8级齿轮；加工条件：小批量生产。生产30台 6.部件：1.电动机，2.V带传动或链传动,3.减速器,4.联轴器,5.输送带 6.输送带鼓轮 7.工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作； 运输带速度允许误差±5%； 两班制工作，3年大修，使用期限15年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。) 8.设计工作量：1、减速器装配图1张(A0或sA1)； 2、零件图1～3张； 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析 1—电动机，2—弹性联轴器，3—两级圆柱齿轮减速器，4—高速级齿轮，5—低速级齿轮6—刚性联轴器7—卷筒 计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （1）工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1000N；带速V=2.0m/s； 滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=500mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1000×2/1000×0.8412 =2.4KW 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×2.0/π×50 =76.43r/min 按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a× n筒=（6~24）×76.43=459~1834r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书P15页第一表。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=1000r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.57 2、分配各级伟动比 （1）据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理） 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 第二章课题题目及主要参数说明 2.1 课题题目：单级圆柱齿轮减速器 2.2 传动方案分析及原始数据 设计要求： 带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，两班制工作（每班工作8小时），室内环境。减速器设计寿命为8年，大修期为3年，小批量生产，生产条件为中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮；动力来源为三相交流电源的电压为380/220V；运输带速允许误差为+5%。 原始数据：A11 运输带工作拉力F（N）：2500； 运输带卷筒工作转速n (r/min)：89； 卷筒直径D (mm)：280； 设计任务： 1)减速器装配图1张（A0或A1图纸）； 2)零件工作图2～3张（传动零件、轴、箱体等，A3图纸）； 3)设计计算说明书1份，6000～8000字。说明书内容应包括：拟定机械 系统方案，进行机构运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运 动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算、轴（许用应力法 和安全系数法）、键的强度校核，联轴器的选择、设计总结、参考文献、 设计小结等内容。 、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常 齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS； 精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。 (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=3.89 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78 由课本表6-12取φd=1.1 (3)转矩T1 T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm (4)载荷系数k : 取k=1.2 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得： σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa 接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njtn 计算 N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109 N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108 查[1]课本图6-38中曲线1，得ZN1=1 ZN2=1.05 按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0 [σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa [σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa 故得： d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =49.04mm 模数：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm 取课本[1]P79标准模数第一数列上的值，m=2.5 (6)校核齿根弯曲疲劳强度 σ bb=2KT1YFS/bmd1 确定有关参数和系数 分度圆直径：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm d2=mZ2=2.5×78mm=195mm 齿宽：b=φdd1=1.1×50mm=55mm 取b2=55mm b1=60mm (7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95 (8)许用弯曲应力[σbb] 根据课本[1]P116： [σbb]= σbblim YN/SFmin 摘要 减速器是机械工业中应用最多的既能够提供动力又能够减速，增加输出扭矩的装置，在各行各业的机械设备中都有用到，随着机械工业的越来越强大，各种类型的减速器将会陆续地出现在一些机械设备工厂，从而来满足不同工况的不同需求。本篇毕业设计主要是针对一级直齿圆柱齿轮减速器的介绍，对一级直齿圆柱齿轮减速器中的各个重要零件，例如传动轴，齿轮等等进行分析和设计，从而设计出参数合理，运行可靠平稳的一级直齿圆柱齿轮减速器。 关键词：减速器、齿轮、传动轴 ABSTRACT ABSTRACT This paper starts from the study of the governing mechanism, combined gear box with a 11 roller straightening machine straightening the design, and structure design of the combined gear box, calculation, calculation, design and checking calculation of parameters of each gear of the transmission shaft of the transmission gear box comprises a joint. And complete the drawing and parts drawing assembly diagram, and mechanical drawing software rendering. In the stage of structural design, should firmly establish the assurance levels of gear meshing good sense, welded body structure and the shafting structure suitable, reasonably determine the gear rotation direction and rotation direction of attention gear, lubrication piping design, to ensure that the design and calculation of implement, deceleration machine art is good, easy to use, reliable. This topic is mainly combined speed reducer for straightening machine of design. Key words：Straightening machine, gear box, transmission shaft新版二级直齿圆柱齿轮减速器_(机械设计课程设计).
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