机械设计课程设计
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日期：2011 年6 月
目录
1. 设计目的 (2)
2. 设计方案 (3)
3. 电机选择 (5)
4. 装置运动动力参数计算 (7)
5.带传动设计 (9)
6.齿轮设计 (18)
7.轴类零件设计 (28)
8.轴承的寿命计算 (31)
9.键连接的校核 (32)
10.润滑及密封类型选择 (33)
11.减速器附件设计 (33)
12.心得体会 (34)
13.参考文献 (35)
1. 设计目的
机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是：
（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）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。
（4）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，运用标准和规范等。
2. 设计方案及要求
据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下：
技术与条件说明：
1）传动装置的使用寿命预定为 8年每年按350天计算， 每天16小时计算；
2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境温度不超过35度；
3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏；
4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率0.96； 5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。 设计要求
1）减速器装配图1张；
2）零件图2张（低速级齿轮，低速级轴）； 3）设计计算说明书一份，按指导老师的要求书写 4）相关参数：F=8KN ，V=0.6s m /，D=400mm 。
1—输送带 2—电动机 3—V 带传动 4—减速器 5—联轴器
3. 电机选择
3.1 电动机类型的选择
按工作要求和工作条件选用Y 系列鼠笼三相异步电动机。其结
构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V 。
3.2 选择电动机的容量
工作机有效功率P w =
1000
v
F ?,根据任务书所给数据F=8KN ，V=0.6s m 。则有：P w =1000v F ?=1000
6
.08000?=4.8KW
从电动机到工作机输送带之间的总效率为
η∑=
1η542342ηηηη???? 式中1η，2η，3η，4η，5η分别为V 带传动效率, 滚动轴承效率，齿轮传动效率，联轴器效率，卷筒效率。据《机械设计手册》知
1η=0.96，2η=0.99，3η=0.97，4η=0.99，5η=0.99，则有：
∑η=0.96?499.0?2
97.0?99.099.0?
=0.85
所以电动机所需的工作功率为： P d =
∑η9.0w P =85
.096.08
.4?=5.88KW 取P d =6.0KW
3.3 确定电动机的转速
按推荐的两级同轴式圆柱斜齿轮减速器传动比I 齿=8~40和带的传动比I 带=2~4，则系统的传动比范围应为：
I ∑=I 齿带i ?=（8~40）?（2~4）=16~200 工作机卷筒的转速为
n w =
D v π100060?=min /7.28400
14.36
.0100060r =??? 所以电动机转速的可选范围为
n d =I ∑w n ?=（16~200）?28.7min /r =（459~5740）min /r
符合这一范围的同步转速有750r/min,1000r/min 和1500r/min 三种，由于本次课程设计要求的电机同步转速是1000r/min 。查询机械设计手册（软件版）【常有电动机】-【三相异步电动机】-【三相异步电动机的选型】-【Y 系列（IP44）三相异步电动机技术条件】-【电动机的机座号与转速对应关系】确定电机的型号为Y160M-6.其满载转速为970r/min,额定功率为7.5KW 。
4. 装置运动动力参数计算
4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比
1）传动装置总传动比 I ∑=8.337
.28970==w d n n 2）分配到各级传动比
因为I a =齿带i ?i 已知带传动比的合理范围为2~4。故取V 带的传动比01i 2.2=则I 齿5.1501
==
i i a
分配减速器传动比，参考机械设计指导书图12分配齿轮传动比得高速级传动比0.7412=i ，低速级传动比为27.370
.45
.1523==
i 4.2 传动装置的运动和动力参数计算
电动机轴： 转速：n 0=970min /r 输入功率：P 0=P d =6.0KW
输出转矩：T 0=9.5510?6
0n P d ?
=9.55610?970
.6? =5.94
10?N mm ? Ⅰ轴（高速轴） 转速：n 1=
min /440min /r 2
.2970
0r i n ==带 输入功率：P 1=P KW P 76.596.00.610010=?=?=?ηη 输入转矩 T 1==?
?116
1055.9n P 9.55610?mm N ??=?5103.1440
76
.5 Ⅱ轴（中间轴） 转速：n 2=
min /6.937
.4440121r i n == 输入功率：P 2=P 97.099.076.5321121??=?=??ηηηP =5.5KW
输入转矩： T 2==?
?226
1055.9n P 9.55610?mm N ??=?5106.56
.935
.5 Ⅲ轴（低速轴） 转速：n 3=
min /6.2827
.36.93232r i n == 输入功率：P =3P 97.099.05.5322232??=?=??ηηηP =5.28KW
输入转矩： T 663363106.71.6
2828.51055.91055.9?=??=?=n p N mm ? 卷筒轴：
转速：n min /6.28n 3r ==卷
输入功率：P 卷=P 342334ηηη?=??P =5.2899.099.0?? =5.17KW
输入转矩：66446
103.71.6
2817.51055.91055.9?=??=?=n p T 卷 N m m ? 各轴运动和动力参数表4.1 轴 号
功率 （KW ）
转矩（N mm ?） 转速（
min
r
）
电机轴 6 5.94
10? 970 1轴 5.76 1.35
10? 440 2轴 5.5 5.65
10? 93.6 3轴 5.28 1.76610? 28.6 卷同轴
5.17
1.73610? 28.6
图4-1
5.带传动设计
5.1 确定计算功率P ca
据[2]表8-7查得工作情况系数K A =1.1。故有： P ca =K A ?P KW .66.061.1=?=
5.2 选择V 带带型
据P ca 和n 有[2]图8-11选用A 带。
5.3 确定带轮的基准直径d 1d 并验算带速
（1）初选小带轮的基准直径d 1d 有[2]表8-6和8-8，取小带轮直径
d 1d =125mm 。
（2）验算带速v ，有： =6.35s m
因为6.35m/s 在5m/s~30m/s 之间，故带速合适。 （3）计算大带轮基准直径d 2d
75m m 22512.2d 1d 2=?=?=带i d d 取2d d =280mm 新的传动比i 带=
125
280
=2.24 5.4 确定V 带的中心距a 和基准长度L d
(1)据[2]式8-20初定中心距a 0=700mm (2)计算带所需的基准长度 =2044mm
由[2]表8-2选带的基准长度L d =2000mm （3）计算实际中心距
中心局变动范围：mm d a a 648015.0min =-=
5.5 验算小带轮上的包角 5.6 计算带的根数z
（1）计算单根V 带的额定功率P r
由mm d d 1251=和9700=n r/min 查[2]表8-4a 得 P 0=1.39KW
据n 0=970
min
r ，i=2.2和A 型带，查[2]8-4b 得
?P 0=0.11KW
查[2]表8-5得K α=0.96，K L =1.03，于是： P r =(P 0+?P 0)?K L ?K α
=（1.39+0.11）?0.96?1.03 =1.48KW （2）计算V 带根数z 故取5根。
5.7 计算单根V 带的初拉力最小值（F 0）m in
由[2]表8-3得A 型带的单位长质量q=0.1m
kg 。所以
=170.76N
应使实际拉力F 0大于（F 0）m in
5.8 计算压轴力F p
压轴力的最小值为：
（F p ）m in =2??z （F 0）m in ?sin 2α
=2?5?179.96?0.99
=1696.45N
5.9 带轮设计
（1）小带轮设计
由Y160M 电动机可知其轴伸直径为d=mm ，故因小带轮与其装
配，故小带轮的轴孔直径d 0=42mm 。有[4]P 622表14-18可知小带轮结构为实心轮。 （2）大带轮设计
大带轮轴孔取32mm ，由[4]P 622表14-18可知其结构为辐板式。
6.齿轮设计
6.1高速级齿轮设计
1.选定齿轮类型，精度等级，材料及模数 1）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动；
2）运输机为一般工作机器，速度不高，故用8级精度；（GB10095—88）
3）材料的选择。由[2]表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS ，大齿轮的材料为45钢（正火）硬度为200HBS ，两者硬度差为40HBS ；
4）选小齿轮齿数为Z 1=24，大齿轮齿数Z 2可由Z 2=12i 1Z ?得 Z 2=112.8，取113； 2.按齿面接触疲劳强度设计 按公式：
（1）确定公式中各数值 1）试选K t =1.3。
2）由[2]表10-7选取齿宽系数d φ=1。
3）计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知： T 1=1.35
10?N mm ?。
4）由[2]表10-6查的材料的弹性影响系数Z E =189.8MP 2
1
5）由[2]图10-21d 按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限
1lim H σ=580MP ；大齿轮的接触疲劳强度极限2lim H σ=560MP 。
6）由[2]图10-19取接触疲劳寿命系数K 1HN =0.95； K 2HN =1.05。
7）计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为100
，安全系数S=1，有 [H σ]1=
S
K H HN 1
lim 1σ=0.95?580=551MP
[H σ]2=
S
K H HN 1
lim 1σ=1.05?560=588MP (2) 计算 确定小齿轮分度圆直径d t 1，代入 [H σ]中较小的值 1）计算小齿轮的分度圆直径d t 1，由计算公式可得：
2
35
1)551
8.189(.74.75110.313.132.2?????≥t d =66.7mm
2)计算圆周速度。 v=1000
60440
7.6614.31000
601
1???=
?=
n d v t π=1.54m/s
3）计算齿宽b
b=t d d 1?φ=1?66.7=66.7mm 4）计算模数与齿高 模数mm z d m t t 8.7224
.76611===
齿高mm m h t 6.268.7225.225.2=?== 5) 计算齿宽与齿高之比h
b
6）计算载荷系数K 。
已知使用系数K A =1，据v=1.54s m
，8级精度。由[2]图10-8
得K v =1.07，K βH =1.46。由[2]图10-13查得K βF =1.40，由[2]图10-3查得K αH =K βH =1
故载荷系数：
K=K v ?K A ?K αH ?K βH =146.1107.1???=1.56
7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径： 8）计算模数m n
m n =mm Z d m n 95.224
9.7011===
3.按齿根弯曲疲劳强度设计 按公式： （1）确定计算参数 1）计算载荷系数。
K=K A K V K αF K βF =140.1170.1??? =2.35 2）查取齿形系数
由[2]表10-5查得Y 1Fa =2.65，Y 2Fa =2.17 3）查取应力校正系数
由[2]表10-5查得Y 1Sa =1.58，Y 2Sa =1.80
4）由[2]图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极1FE σ=330MP ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限2FE σ=310MP
5）由[2]图10-18取弯曲疲劳寿命系数K 1FN =0.90，K 2FN =0.95 6）计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则有： [F σ]1S K FE FN 11σ=4.10
3390.0?==212Mp [F σ]2S K FE FN 22σ=
4
.10
1395.0?==210MP 7）计算大、小齿轮的][F Sa
Fa Y Y σ ，并加以比较
=111][F Sa Fa Y Y σ212
8
5.15
6.2?=0.01975
2
22][F Sa Fa Y Y σ=1028
.117.2?=0.0186
经比较大齿轮的数值大。
（2）设计计算 m 01975.04
21101.3498.122
5
?????≥
=2.35 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 m =2.5mm ，已可满足弯曲疲劳强度。于是有：
m d Z 11=
=5
.270.9=28.36 取Z 1=28，则Z =?=1122Z i 4.728?=131.6 取2z =131，新的传动比i 12==28
131
4.68 4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径
70282.511=?==mz d mm （2）计算中心距 a 2
)(21m
Z Z +=
2
2.5
)31128(?+=
=198.75mm （3）计算齿轮宽度
b=mm d d 707011=?=φ B 1=75mm ，B 2=70mm 5. 大小齿轮各参数见下表
高速级齿轮相关参数(单位mm)表6-1
名称 符号 计算公式及说明 模数 m
2.5
压力角
齿顶高 *
=a a h h =?m 2.5
齿根高 f
h =(
*
a
h +*
c )m=3.75
全齿高 h =(*?a h 2+*c )m=5.62 分度圆直径
1d =m Z 1=70
==22mz d 327.5
齿顶圆直径
1a d =)2(1*+a
h z m=75
2a d =（*
+a
h z 22）=332.5
齿根圆直径 =63.75 =321.25 基圆直径
=1d 65.78cos =α =2d 07.753cos =α
中心距
表6-1
6.2 低速级齿轮设计
1.选定齿轮类型，精度等级，材料及模数 1）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动；
2）运输机为一般工作机器，速度不高，故用8级精度；（GB10095—88）
3）材料的选择。由[2]表10-1选择小齿轮材料为45（调质）硬度为
240HBS ，大齿轮的材料为45钢（正火）硬度为200HBS ，两者硬度差为40HBS ；
4）选小齿轮齿数为Z 1=24，大齿轮齿数Z 2可由Z 2=23i 1Z ?得Z 2=78.48，取78； 2.按齿面接触疲劳强度设计 按公式：
d t 1≥2.322
31)]
[(1H H d
t Z u
u T K σφ?±?
? （1）确定公式中各数值 1）试选K t =1.3。
2）由[2]表10-7选取齿宽系数d φ=1。
3）计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知：
2T =5.65
10?N mm ?。
4）由[2]表10-6查的材料的弹性影响系数Z E =189.8MP 2
1 5）由[2]图10-21d 按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限
1lim H σ=580MP ；大齿轮的接触疲劳强度极限2lim H σ=560MP 。
6）由[2]图10-19取接触疲劳寿命系数K 1HN =1.07； K 2HN =1.13。
7）计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为100
，安全系数S=1，有 [H σ]1S K H HN 1
lim 1σ==1.07?580=620.6MP [H σ]2S
K H HN 2
lim 2σ=
=1.13?560=632.8MP
(2) 计算 确定小齿轮分度圆直径d t 1，代入 [H σ]中较小的值 1）计算小齿轮的分度圆直径d t 1，由计算公式可得：
d t 1≥2.322
35
).6
6208.189(7.237.24110.653.1?????=104.3mm
2)计算圆周速度。 v 10006011?=
n d t π1000
60.6
93.310414.3???=
=0.51m/s 3）计算齿宽b
b=t d d 1?φ=1?104.3=104.3mm 4）计算模数与齿高 模数mm z d m t t 5.3424
.3
10411===
齿高h=2.25t m =2.25mm 9.795.34=?
5) 计算齿宽与齿高之比h b
h b 9
.79.3104==10.7 6）计算载荷系数K 。
已知使用系数K A =1，据v=0.51s m
，8级精度。由[2]图10-8
得K v =1.03，K βH =1.47。由[2]图10-13查得K βF =1.38，由[2]图10-3查得K αH =K βH =1
故载荷系数：
K=K v ?K A ?K αH ?K βH =147.1103.1???=1.51
7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径：
d 1=d t 13
t K K ?=104.3 33
.151.1?=109.6mm 8）计算模数m n m n 11Z d =
24
.6
109=
=4.57mm 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 按公式： m n 3
2
1
1][2F Sa
Fa d Y Y Z KT σφ?≥ （1）确定计算参数 1）计算载荷系数。
K=K A K V K αF K βF =138.1103.1??? =1.42 2）查取齿形系数
由[2]表10-5查得Y 1Fa =2.65，Y 2Fa =2.224 3）查取应力校正系数
由[2]表10-5查得Y 1Sa =1.58，Y 2Sa =1.766
4）由[2]图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极1FE σ=330MP ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限2FE σ=310MP
5）由[2]图10-18取弯曲疲劳寿命系数K 1FN =0.95，K 2FN =0.97 6）计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则有： [F σ]1S K FE FN 11σ=
4
.1330
95.0?==223.9Mp
[F σ]2S K FE FN 22σ=
4
.1310
97.0?=
=214.8MP 7）计算大、小齿轮的]
[F Sa
Fa Y Y σ ，并加以比较 =111][F Sa Fa Y Y σ=?.922358
.165.20.0187
=222][F Sa Fa Y Y σ=?.8
214766
.1224.20.0182 经比较大齿轮的数值大。 （2）设计计算
m =?????≥0187.024110.65421.122
5
3.7mm
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 m =4mm ，已可满足弯曲疲劳强度。 于是有：
Z 1=
=m d 1=4
.6
10927.4 取Z 1=27，则Z =?=1232Z i 3.27?27=88.29取2z =88 新的传动比i 23==27
88
3.26
4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 （2）计算中心距 a =
+=
2
)(21m
Z Z =?+2
4
)8827(230mm （3）计算齿轮宽度
b ?==11d d φ108=108mm
B 1=113mm ，B 2=108mm 5. 大小齿轮各参数见下表
低速级齿轮相关参数表6-2(单位mm) 名称 符号 计算公式及说明 模数 m
4
压力角
齿顶高 a h =*
a h =?m 4 齿根高 f
h =(
*
a
h +*
c )m=5
全齿高 h =(2
*
a
h +*
c )m=9
分度圆直径
1d =m Z 1=108
2d =m =2z 352
齿顶圆直径
1a d =（*
+a
h z 21）m=116 2a d =（*
+a
h z 22）m=360 齿根圆直径
=(*
*--c h z a 221)m
=98
=(**--c h z a 222)m
=342
基圆直径
表6-2
7.轴类零件设计
7.1 I 轴的设计计算
1.求轴上的功率，转速和转矩
由前面算得P 1=5.76KW ，n 1=440r/min ，T 1=1.35
10?N mm ? 2.求作用在齿轮上的力
已知高速级小齿轮的分度圆直径为d 1=70mm 而 F t 112d T =
70
130000
2?=
=3625N F r =F =αtan t 3625?
?20tan =1319N 压轴力F=1696N 3.初步确定轴的最小直径
现初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理据[2]表15-3，取A 0=110，于是得： d m in =A 0==33
11
440
0.75110n P 26mm 因为轴上应开2个键槽，所以轴径应增大5%-7%故d=20.33mm ，又此段轴与大带轮装配，综合考虑两者要求取d m in =32mm ，查[4]P 620表14-16知带轮宽B=78mm 故此段轴长取76mm 。 4.轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案
通过分析比较，装配示意图7-1
图7-1 （2）据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）I-II 段是与带轮连接的其d II I -=32mm ，l II I -=76mm 。 2）II-III 段用于安装轴承端盖，轴承端盖的e=9.6mm （由减速器及轴的结构设计而定）。根据轴承端盖的拆卸及便于对轴承添加润
机械设计说明书 设计人：白涛 学号：2008071602 指导老师：杨恩霞
目录 设计任务书 (3) 传动方案的拟定及说明 (4) 电动机的选择 (4) 计算传动装置的运动和动力参数 (5) 传动件的设计计算 (5) 轴的设计计算 (12) 滚动轴承的选择及计算 (17) 键联接的选择及校核计算 (19) 连轴器的选择 (19) 减速器附件的选择 (20) 润滑与密封 (21) 设计小结 (21) 参考资料目录 (21)
机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于螺旋输送机驱动装置的同轴式二级圆柱齿轮减速器 一．总体布置简图 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器 二．工作情况： 载荷平稳、两班制工作运送、单向旋转
三． 原始数 螺旋轴转矩T （N ·m ）：430 螺旋轴转速n （r/min ）：120 螺旋输送机效率（％）：0.92 使用年限（年）：10 工作制度（小时/班）：8 检修间隔（年）：2 四． 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五． 设计任务 1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张 3． 设计说明书的编写 （一）传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器的轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，当两个大齿轮侵油深度较深时，高速轴齿轮的承载能力不能充分发挥。常用于输入轴和输出轴同轴线的场合。 （二）电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率P w =Tn /9550，其中n=120r/min ，T=430N ·m ， 得P w ＝5.4kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝42 34221 ηηηη＝0.904
减速器机械设计课程设计说明书一．任务设计书 题目A：设计用于带式运输机的传动装置 二. 传动装置总体设计
设计工作量：1.减速器装配图一张（A3） 2.零件图（1～3） 3.设计说明书一份 个人设计数据： 运输带的工作拉力 T(N/m)___850______ 运输机带速V（m/s） ____1.60_____ 卷筒直径D（mm） ___270______ 已给方案
三．选择电动机 1．传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4η5 式中：η1为V带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.99； η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。 所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.859
电动机所需要的功率 P=FV/η=850*1.6/（0.859×1000）=1.58KW 2．卷筒的转速计算 nw=60*1000V/πD=60*1000*1.6/3.14*500=119.37r/min V 带传动的传动比范围为]4,2[' 1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[3，5]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[6，20]； 则电动机的转速范围为[716,2387]; 3．选择电动机的型号： 根据工作条件，选择一般用途的Y 系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y100L1-4型电动机。额定功率2.2KW ，满载转速1430（r/min ）,额定转矩2.2（N/m ）,最大转矩2.3（N/m ） 4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 总传动比ia=n/nw=1430/119.37=12.00 式中：n 为电动机满载转速； w n 为工作机轴转速。 取V 带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ia/3=4.00; 5．计算传动装置的运动和动力参数 6.计算各轴的转速。 O 轴：n0=1430 r/min; Ⅰ轴：n1=n1/i01=1430/3=476.67 r/min; Ⅱ轴：n2=n2/i12=115.27 r/min
轴的设计 图1传动系统的总轮廓图 一、轴的材料选择及最小直径估算 根据工作条件，小齿轮的直径较小（），采用齿轮轴结构， 选用45钢，正火，硬度HB=。 按扭转强度法进行最小直径估算，即初算轴径，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 值由表26—3确定：=112 1、高速轴最小直径的确定 由，因高速轴最小直径处安装联 轴器，设有一个键槽。则，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取，为
电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166：， ，综合考虑各因素，取。 2、中间轴最小直径的确定 ，因中间轴最小直径处安装滚动 轴承，取为标准值。 3、低速轴最小直径的确定 ，因低速轴最小直径处安装联轴 器，设有一键槽，则，参 见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值。 二、轴的结构设计 1、高速轴的结构设计 图2 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，安装联轴器 ：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85（采用毡圈密封）， ：滚动轴承处轴段，，滚动轴承选取30208。 ：过渡轴段，取 ：滚动轴承处轴段
（2）、各轴段长度的确定 ：由联轴器长度查表6-96得，，取 ：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由滚动轴承确定 ：由装配关系及箱体结构等确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由小齿轮宽度确定，取 2、中间轴的结构设计 图3 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，滚动轴承处轴段，，滚动轴承选30206 ：低速级小齿轮轴段 ：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：高速级大齿轮轴段 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由滚动轴承、装配关系确定 ：由低速级小齿轮的毂孔宽度确定 ：轴环宽度 ：由高速级大齿轮的毂孔宽度确定
机械设计课程设计一年级减速器设计说明书 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
课程设计题目： 系别： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 时间：
设计题目：带式输送机传动装置设计 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、带式输送机的有关原始数据： 减速器齿轮类型：斜齿圆柱齿轮； 输送带工作拉力：F= kN； 运输带速度：v= r/min； 滚筒直径：D= 330 mm. 2、滚筒效率：η=（包括滚筒与轴承的效率损失）； 3、工作情况：使用期限8年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷较平稳； 4、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 2) V带传动的设计计算； 3) 齿轮传动的设计计算； 4) 链传动的设计计算； 5) 轴的设计与强度计算； 6) 滚动轴承的选择与校核； 7) 键的选择与强度校核； 8) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张（A0或A1图纸）； 2）零件工作图2张（低速级齿轮、低速轴，A2或A3图纸）； 3）设计计算说明书1份（>6000字）； 四、主要参考书目 [1]李育锡.机械设计课程设计[M].北京：高等教育出版社，2008. [2]濮良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]成大仙.机械设计手册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2007
为期两周的机械课程设计结束了，第一周因连续课程要考试，因而无暇搞设计，由于时间的紧迫，于是不得不晚上和周末抽时间来继续搞设计，时间抓的紧也很充实。 作为一名机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。在已度过的两年半大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上把握的仅仅是专业基础课的理论面，如何往面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中往呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感慨最深确当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。记得我曾经设计了一个很“艺术化”的减速器箱盖吊钩，然后找老师询问，结果马上被老师否定了，由于这样的设计，理论上可用，实际上加工困难，增加产品本钱。所以我们工程师搞设计不要以为自己是艺术家，除非是外形包装设计。 另外，课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次课程设计的第二大收获。整个设计我基本上还满足，由于水平有限，难免会有错误，还看老师批评指正。希看答辩时，老师多提些题目，由此我可用更好地了解到自
己的不足，以便课后加以弥补。 这次课程设计作业的过程中由于在设计方面我们没有经验，理论基础知识把握得不牢固，在设计中难免会出现这样那样的题目，如：在选择计算标准件的时候可能会出现误差，假如是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够正确等等问题，这里做一个简单的小结。 首先，我觉得机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是：（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）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。 （4）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，运用标准和规范等。 下来就是对电机的选择及其各种数据的计算，电机选择、装置运动动力参数计算、带传动设计、齿轮设计、轴类零件设计、轴承的寿命计算、键连接的校核、润滑及密封类型选择、减速器附件设计。这些
机械设计课程设计 ： 班级： 学号： 指导教师： 成绩：
日期：2011 年6 月 目录 1. 设计目的 (2) 2. 设计方案 (3) 3. 电机选择 (5) 4. 装置运动动力参数计算 (7) 5.带传动设计 (9) 6.齿轮设计 (18) 7.轴类零件设计 (28) 8.轴承的寿命计算 (31) 9.键连接的校核 (32) 10.润滑及密封类型选择 (33) 11.减速器附件设计 (33) 12.心得体会 (34) 13.参考文献 (35)
1. 设计目的 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （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）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。 （4）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，运用标准和规等。 2. 设计方案及要求 据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下：
1—输送带 2—电动机 3—V带传动 4—减速器 技术与条件说明： 1）传动装置的使用寿命预定为8年每年按350天计算，每天16小时计算； 2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室工作，有粉尘，环境温度不超过35度； 3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏； 4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率 0.96； 5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。 设计要求 1）减速器装配图1； 2）零件图2（低速级齿轮，低速级轴）；
目录 1. 设计任务............................................... 2. 传动系统方案的拟定..................................... 3. 电动机的选择........................................... 3.1选择电动机的结构和类型.................................... 3.2传动比的分配............................................. 3.3传动系统的运动和动力参数计算............................... 4. 减速器齿轮传动的设计计算............................... 4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 4.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 5. 减速器轴及轴承装置的设计............................... 5.1轴的设计................................................ 5.2键的选择与校核........................................... 5.3轴承的的选择与寿命校核.................................... 6. 箱体的设计............................................. 6.1箱体附件................................................ 6.2铸件减速器机体结构尺寸计算表............................... 7. 润滑和密封............................................. 7.1润滑方式选择............................................. 7.2密封方式选择............................................. 参考资料目录..............................................
机械设计减速器设计说明书 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：
目录 第一部分设计任务书 (4) 第二部分传动装置总体设计方案 (5) 第三部分电动机的选择 (5) 3.1 电动机的选择 (5) 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7) 第五部分齿轮传动的设计 (8) 5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (15) 第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (23) 6.1 输入轴的设计 (23) 6.2 中间轴的设计 (27) 6.3 输出轴的设计 (33) 第七部分键联接的选择及校核计算 (40) 7.1 输入轴键选择与校核 (40) 7.2 中间轴键选择与校核 (40) 7.3 输出轴键选择与校核 (40) 第八部分轴承的选择及校核计算 (41) 8.1 输入轴的轴承计算与校核 (41) 8.2 中间轴的轴承计算与校核 (42)
8.3 输出轴的轴承计算与校核 (42) 第九部分联轴器的选择 (43) 9.1 输入轴处联轴器 (43) 9.2 输出轴处联轴器 (44) 第十部分减速器的润滑和密封 (44) 10.1 减速器的润滑 (44) 10.2 减速器的密封 (45) 第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (46) 设计小结 (48) 参考文献 (49)
第一部分设计任务书 一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 2700N，V = 1.95m/s，D = 380mm，设计年限（寿命）：5年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。 二. 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. 齿轮的设计 6. 滚动轴承和传动轴的设计 7. 键联接设计 8. 箱体结构设计 9. 润滑密封设计 10. 联轴器设计
课程设计说明书 课程名称：一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计 院系：机械工程系 学生姓名：彭亚南 学号：200601030039 专业班级：06汽车（2）班 指导教师：苗晓鹏 2009年 3 月 1 日
《机械设计》课程设计设计题目：带式输送机传动装置的设计 内装：1. 设计计算说明书一份 2. 减速器装配图一张（A1） 3. 轴零件图一张（A3） 4. 齿轮零件图一张（A3） 机械工程系06汽车（2）班级设计者：彭亚南 指导老师：苗晓鹏 完成日期： 2009年3月1日 成绩：_________________________________ 安阳工学院
课程设计任务书
带式输送机传动装置的设计 摘要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为215HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。 关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器
一、课程设计任务书 题目：设计某带式传输机中的蜗杆减速器 工作条件：工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为10年，二班制。 已知条件：滚筒圆周力F=4400N；带速V=0.75m/s；滚筒直径D=450mm。 二、传动方案的拟定与分析 由于本课程设计传动方案已给：要求设计单级蜗杆下置式减速 器。它与蜗杆上置式减速器相比具有搅油损失小，润滑条件好等优 点，适用于传动V≤4-5 m/s,这正符合本课题的要求。 三、电动机的选择 1、电动机类型的选择 按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机， 电压380Ｖ，型号选择Y系列三相异步电动机。 2、电动机功率选择 1）传动装置的总效率： 23 ηηηηη =??? 总蜗杆 联轴器轴承滚筒23 0.990.990.720.960.657 =???= 2）电机所需的功率： 0.657η= 总
2300 1.2 4.38100010000.657 FV P KW η?===?电机 总 3、确定电动机转速 计算滚筒工作转速： 601000601000 1.263.69/min 360V r D ηππ???===?滚筒 按《机械设计》教材推荐的传动比合理范围，取一级蜗杆减速器 传动比范围580i = 减速器，则总传动比合理范围为I 总=5～80。故电动机转速的可选范围为： (5~80)63.69318.45~5095.2/min n i n r =?=?=总电动机滚筒。符合这一范围的同步转速有750、1000、1500和3000r/min 。 根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，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4方案比较适合，则选n=3000r/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Y132S1-2。 其主要性能：额定功率5.5KW ；满载转速2920r/min ；额定转矩2.2。 四、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 2920 45.8563.69 n i n = = =电动机总滚筒 五、动力学参数计算 1、计算各轴转速 002920/min 2920/min 2920 63.69/min 45.85 63.6963.69/min 1 n n r n n r n n r i n n r i I I II II III ====== == ==电动机减速器 2、计算各轴的功率 P 0=P 电机 =4.38 KW P Ⅰ=P 0×η联=4.336KW P Ⅱ=P Ⅰ×η轴承×η蜗杆=3.09KW 4.38P KW =电机 63.69/min n r =滚筒 860~ 10320/min n r =电动机 电动机型号： Y132S1-2 45.85i =总 02920/min 2920/min 63.69/min 63.69/min n r n r n r n r I II III ==== P 0=4.38KW P I =4.336KW P II =3.09KW P III =3.03KW
课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计课程代码: 题目:二级斜齿圆柱齿轮减速器学生姓名:张伟荣 学号: 3120130316205 年级/专业/班: 13级机电2班 学院(直属系) :机械工程学院 指导教师:杜强
机械设计课程设计任务书 学院名称：机械工程学院专业：机械电子工程年级：2013级 学生姓名: 张伟荣学号: 3120130106205 指导教师: 杜强 一、设计题目带式运输机的减速传动装置设计 二、主要内容 ⑴决定传动装置的总体设计方案； ⑵选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； ⑶传动零件以及轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算； ⑷机体结构及其附件的设计； ⑸绘制装配图及零件图；编写计算说明书并进行设计答辩。 三、具体要求 ⑴原始数据：运输带线速度v = 1.76 （m/s） 运输带牵引力F = 2700 （N） 驱动滚筒直径D = 470 （mm） ⑵工作条件： ①使用期5年，双班制工作，单向传动； ②载荷有轻微振动； ③运送煤、盐、砂、矿石等松散物品。 四、完成后应上交的材料 ⑴机械设计课程设计计算说明书； ⑵减速器装配图一张； ⑶轴类零件图一张； ⑷齿轮零件图一张。
五、推荐参考资料 ⑴西华大学机械工程与自动化学院机械基础教学部编.机械设计课程设计指导 书,2006 ⑵秦小屿.机械设计基础(第二版).成都：西南交大出版社,2012 指导教师杜强签名日期 2015 年 6 月 25日 系主任审核日期 2015 年 6 月 25 日
目录 一.传动方案的拟定……………………………………………………………………… 二.电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算………………………………… 三.传动零件的设计计算…………………………………………………………… 四.轴的结构设计及强度计算…………………………………………………………… 五.滚动轴承的选择与寿命计算…………………………………………………………… 六.键的强度计算…………………………………………………………… 七.联轴器的选择…………………………………………………………… 八.减速器机体结构设计及附件设计……………………………………………………………总结………………………………………………………………………………………… 参考文献……………………………………………………………………………………
机械基础课程设计 说明书 题目名称：二级圆柱齿轮减速器 学院: 核技术与自动化工程学院专业: 机械工程及其自动化 班级: 机械三班 指导老师: 王翔（老师） 学号: 201106040322 姓名: 陈建龙 完成时间: 2014年1月11日 评定成绩：
目录一课程设计书 二设计要求 三设计过程 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V带和带轮 6. 减速器内齿轮传动设计 6.1高速级齿轮的设计 6.2低速级齿轮的设计 7.滚动轴承和传动轴的设计 7.1输出轴及其所配合轴承的设计 7.1中间轴及其所配合轴承的设计 7.1输入轴及其所配合轴承的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构的设计 10.润滑密封设计 四设计小结 五参考资料
二 设计要求 题目： 工作条件：双班制工作，有轻度振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为6年，运输带允许误差5%+- 三 设计过程 题号 运输带有效应力 （F/N ） 运输带速度 V （m/s ） 卷筒直径 D （mm ） 已知数据 9600 0.24 320 1.传动装置总体设计方案: 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： η2η3 η5 η4 η1 I II III IV Pd Pw 传动装置总体设计图
机械设计课程设计 姓名： 班级： 学号： 指导教师： 成绩： 日期：2011 年6 月
目录 1. 设计目的 (2) 2. 设计方案 (3) 3. 电机选择 (5) 4. 装置运动动力参数计算 (7) 5.带传动设计 (9) 6.齿轮设计 (18) 7.轴类零件设计 (28) 8.轴承的寿命计算 (31) 9.键连接的校核 (32) 10.润滑及密封类型选择 (33) 11.减速器附件设计 (33) 12.心得体会 (34) 13.参考文献 (35)
1. 设计目的 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （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）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。 （4）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，运用标准和规范等。 2. 设计方案及要求 据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下：
技术与条件说明： 1）传动装置的使用寿命预定为 8年每年按350天计算， 每天16小时计算； 2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境温度不超过35度； 3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏； 4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率0.96； 5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。 设计要求 1）减速器装配图1张； 2）零件图2张（低速级齿轮，低速级轴）； 3）设计计算说明书一份，按指导老师的要求书写 1—输送带 2—电动机 3—V 带传动 4—减速器 5—联轴器
机械设计课程设计说明书 设计题目：斜齿圆柱齿齿轮减速器（9） 姓名： 学号： 2013050509 指导教师： 成绩： 2015 年6 月日河池学院―物理与机电工程学院
目录 设计任务书 (3) 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计题目 (3) 三、课程设计任务 (4) 第一部分传动装置总体设计 (5) 一、电机的选择 (5) 二、计算传动装置总传动比及分配各级传动比 (5) 三、计算传动装置的动力和运动参数 (5) 第二部分V带传动的设计 (6) 一、V带传动的设计 (6) 第三部分齿轮的结构设计 (8) 一、高速级和低速级减速齿轮设计（闭式圆柱齿轮） (8) 第四部分轴的结构设计............................................................................ 1错误！未定义书签。 一、输入轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。1 二、输出轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。4 第五部分轴承的选择及校核. (16) 一、各轴轴承的选择 (18) 第六部分键的选择 (18) 第七部分联轴器的选择 (18) 第八部分箱体的结构设计 (19) 第九部分减速器的附件设计 (19) 第十部分减速器的润滑及密封 (20) 第十一部分机械课程设计心得................................................................. 错误！未定义书签。0 第十二部分参考文献................................................................................. 错误！未定义书签。1
1 设计任务书 1.1设计数据及要求 表1-1设计数据 序号 F(N) D(mm) V(m/s) 年产量 工作环境 载荷特性 最短工 作年限 传动 方案 7 1920 265 0.82 大批 车间 平稳冲击 十年二班 如图1-1 1.2传动装置简图 图1-1 传动方案简图 1.3设计需完成的工作量 （1） 减速器装配图1张(A1) （2） 零件工作图1张（减速器箱盖、减速器箱座-A2）；2张（输出轴-A3；输出轴齿轮-A3） （3） 设计说明书1份（A4纸） 2 传动方案的分析 一个好的传动方案，除了首先应满足机器的功能要求外，还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及使用维护方便。要完全满足这些要求是困难的。在拟定传动方案和对多种方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要要求的较合理的
传动方案。 现以《课程设计》P3的图2-1所示带式输送机的四种传动方案为例进行分析。方案a 制造成本低，但宽度尺寸大，带的寿命短，而且不宜在恶劣环境中工 作。方案b 结构紧凑，环境适应性好，但传动效率低，不适于连续长期工作，且制造成本高。方案c 工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应性好，但宽度较大。方案d 具有方案c 的优点，而且尺寸较小，但制造成本较高。 上诉四种方案各有特点，应当根据带式输送机具体工作条件和要求选定。若该设备是在一般环境中连续工作，对结构尺寸也无特别要求，则方案c a 、均为可选方案。对于方案c 若将电动机布置在减速器另一侧，其宽度尺寸得以缩小。故选c 方案，并将其电动机布置在减速器另一侧。 3 电动机的选择 3.1电动机类型和结构型式 工业上一般用三相交流电动机，无特殊要求一般选用三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y 系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。此处根据用途选用Y 系列三相异步电动机 3.2选择电动机容量 3.2.1工作机所需功率w P 卷筒3轴所需功率： 1000Fv P W = =1000 82 .01920?=574.1 kw 卷筒轴转速： min /13.5914 .326582 .0100060100060r D v n w =???=?= π 3.2.2电动机的输出功率d P 考虑传动装置的功率耗损，电动机输出功率为 η w d P P = 传动装置的总效率：
机械设计课程设计计算说明书 一、传动方案拟定 (2) 二、电动机的选择 (3) 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (5) 四、传动装置的运动和动力设计 (6) 五、普通V带的设计 (9) 六、齿轮传动的设计 (12) 七、传动轴的设计 (15) 八、箱体的设计 (22) 九、键连接的设计 (24) 十、滚动轴承的设计 (25) 十一、润滑和密封的设计 (26) 十二、联轴器的设计 (27) 十三、参考文献（资料） (28) 十四、设计小结 (29)
一、传动方案拟定 １、工作条件：使用年限５年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。２、原始数据：滚筒圆周力F=2200N； 带速V=1.7m/s； 滚筒直径D=420mm； 方案拟定： 采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 6.运输带
二、电动机选择 1、电动机类型和结构的选择： 选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： Ｐd＝ＰＷ／ηa (kw) ＰＷ＝ＦV/1000 (KW) 因此 Pd=FV/1000ηa (KW) 由电动机至运输带的传动总效率为： η总=η１×η２×η３×η４×η5 式中：η1、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。 取η１=0.96，η２＝0.98，η３＝0.97，η４＝0.97 则：η总=0.96×0.98３×0.97×0.99×0.96 =0.83 所以：电机所需的工作功率： P d = FV/1000η总 =(2200×1.7)/(1000×0.83) =4.5 kw 3、确定电动机转速 卷筒工作转速为： n卷筒＝60×1000·V/（π·D） =(60×1000×1.7)/（４2０·π） =77.3 r/min 根据表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’=3～６ 取Ｖ带传动比I1’=2～4 。则总传动比理论范围为：I a’＝6～24
目录 1 2 3 一课程设计书 2 4 5 6 二设计要求2 7 8 三设计步骤2 9 10 1. 传动装置总体设计方案 3 11 2. 电动机的选择 4 12 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 13 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 14 5. 设计V带和带轮 6 15 6. 齿轮的设计 8 16 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 17 8. 键联接设计 26 18 9. 箱体结构的设计 27 19 10.润滑密封设计 30 1
20 11.联轴器设计 30 21 四设计小结31 22 23 五参考资料32 24 25 26 27 28 29 一. 课程设计书 30 设计课题: 31 设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.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 32 33 器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 34 35 表一: 2
36 二. 设计要求 37 1.减速器装配图一张(A1)。 38 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。39 3.设计说明书一份。 40 三. 设计步骤 41 42 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 43 44 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比45 4. 计算传动装置的运动和动力参数 46 5. 设计V带和带轮 47 6. 齿轮的设计 3
48 7. 滚动轴承和传动轴的设计 49 8. 键联接设计 50 9. 箱体结构设计 51 10. 润滑密封设计 52 11. 联轴器设计 53 54 1.传动装置总体设计方案: 55 56 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 57 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， 58 要求轴有较大的刚度。 59 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。 60 61 其传动方案如下： 4
机械设计课程设计步骤减速器的设计
目录第一章传动装置的总体设计 一、电动机选择 1.选择电动机的类型 2.选择电动机的功率 3.选择电动机的转速 4.选择电动机的型号 二、计算总传动比和分配各级传动比 三、计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴转速 2.各轴功率 3.各轴转矩 4.运动和动力参数列表 第二章传动零件的设计 一、减速器箱体外传动零件设计 1.带传动设计 二、减速器箱体内传动零件设计 1.高速级齿轮传动设计 2.低速级齿轮传动设计 三、选择联轴器类型和型号 1.选择联轴器类型
2.选择联轴器型号 第三章装配图设计 一、装配图设计的第一阶段 1.装配图的设计准备 2.减速器的结构尺寸 3.减速器装配草图设计第一阶段 二、装配图设计的第二阶段 1.中间轴的设计 2.高速轴的设计 3.低速轴的设计 三、装配图设计的第三阶段 1.传动零件的结构设计 2.滚动轴承的润滑与密封 四、装配图设计的第四阶段 1.箱体的结构设计 2.减速器附件的设计 3.画正式装配图 第四章零件工作图设计 一、零件工作图的内容 二、轴零件工作图设计 三、齿轮零件工作图设计
第五章注意事项 一、设计时注意事项 二、使用时注意事项 第六章设计计算说明书编写
第一章 传动装置总体设计 一、电动机选择 1.选择电动机的类型 电动机有直流电动机和交流电动机。直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高；当交流电动机能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常见的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电动机内部的特点，适用于没有特殊要求的机械上，如机床、运输机、搅拌机等。因此选择Y 系列三相异步电动机。 2.选择电动机的功率 电动机的功率用额定功率P ed 表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d 。功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。 工作机所需功率为：w w 1000Fv P η= ，ηw ——工作机（卷筒）的效率，查吴宗泽P5表1-7。 工作机所需电动机输出功率为：w w 321234d P P P ηηηηη==，η1 ——带传动效率； η2——滚动轴承效率；η3 ——齿轮传动效率；η4——联轴器效率，查吴宗
机械设计说明书 设计题目____二级展开式减速器 __ 学院 :0 专业年级：0 学号姓名 : 0 指导老师：张洪双
一．课程设计任务书 课程设计题目： 1.电动压盖机的传动装置设计 已知压盖机主轴功率为522W。 二. 设计要求 1.编写设计计算说明书一份。 2.完成减速器装配图一张。 3.减速器主要零件的工作图2张。 三. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 主轴功率为522W 1）传动方案拟定简图如下图 2) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。2、电动机的选择 1）选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷笼型三相异步电动机，电压380V。
2）选择电动机的功率 工作机的有效功率为：Pw=0.522KW 从电动机到工作机传送带间的总效率为：2 2 4 123 ηηηη∑ =??? 由《简明机械零件设计实用手册》表1-15可知： 1η：滚动轴承效率 0.99（球轴承,稀油润滑） 2η ： 齿轮传动效率 0.98 （7级精度一般齿轮传动） 3η ：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器） 2 2 4 1230.904ηηη∑η=???= 所以电动机所需工作功率为 0.5220.5770.904 P w P kw d η===∑ 3）确定电动机转速 按手册推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传动比 40~8'=∑i 而主轴的转速为 60/min w n r = 所以电动机转速的可选范围为 '(8~40)60min (480~2400)min d w n i n r r ∑==?= 通常选用同步转速为1000min r 和1500min r 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、以及要求的功率等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500min r 的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12-1选定电动机型号为Y502-4。其主要性能如下表：