东南大学
机械设计基础课程设计设计计算说明书
题目机械设计基础
院系机械与材料工程学院
专业机电一体化
姓名金卤灯
年级机械3班
指导教师赵高
二零一一年四月
一、传动方案拟定
第一组第一个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
（1）工作条件：使用年限5年，每日按24小时计算，载荷平稳。
（2）原始数据：输送带工作拉力F=2300N；带速V=1.5m/s；滚筒直径D=400mm。
运动简图
二、电动机的选择
1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用 Y系列三相异步电动机。
2、确定电动机的功率：
（1）传动装置的总效率：
η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2)电机所需的工作功率：
Pd=FV/1000η总
=2300×1.5/1000×0.86
=2.967KW
3、确定电动机转速：
滚筒轴的工作转速：
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.5/π×400
=71.7r/min
根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×71.7=430.2~1434r/min
符合这一范围的同步转速有720 r/min和960r/min。由【2】8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表
方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比
KW 同转满转总传动比带齿轮
1 Y160M1-8 4 750 720 9.4
2
3 3.14
2 Y132M1-6 4 1000 960 12.57
3 2.8 4.5
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，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y132M1-6。
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
。Y132M1-6
其主要性能：额定功率：4KW，满载转速960r/min，额定转矩
39.8N.m。
三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/71.7=13.38
2、分配各级传动比
（1）取i带=2.8
（2）∵i总=i齿×i 带π
∴i齿=i总/i带=13.38/2.8=4.92
四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min）
nI=nm/i带=960/2.8=342.86(r/min)
nII=nI/i齿=342.86/4.92=69.68(r/min)
滚筒nw=nII=342.86/4.92=69.68(r/min)
2、计算各轴的功率（KW）
PI=Pd×η带=2.967×0.96=2.85KW
PII=PI×η轴承×η齿轮=2.85×0.99×0.97=2.74KW
3、计算各轴转矩
Td=9.55Pd/nm=9550×2.967/960=29.51N?m
TI=9.55p2入/n1 =9550x2.85/342.86=79.66N?m
TII =9.55p2入/n2=9550x2.74/69.68=375.53N?m
五、传动零件的设计计算
1、皮带轮传动的设计计算
（1）选择普通V带截型
由课本[1]P189表10-8得：kA=1.2 Pd=2.967KW PC=KAPd=1.2×2.967=3.56KW
据PC=3.56KW和n1=342.86r/min
由课本[1]P189图10-12得：选用A型V带
（2）确定带轮基准直径，并验算带速
由[1]课本P190表10-9，取dd1=100mm>dmin=75 dd2=i带dd1(1-ε)=2.8×100×(1-0.02)=274.4 mm
由课本[1]P190表10-9，取dd2=280
带速V：V=πdd1n1/60×1000
=π×100×960/60×1000
=5.24m/s
在5~25m/s范围内，带速合适。
（3）确定带长和中心距
初定中心距a0=500mm
Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0
=2×500+3.14(100+280)+(280-100)2/4×500
=2193.38mm
根据课本[1]表（10-6）选取相近的Ld=2240mm
确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(2240-2193.38)/2
=523.31mm
(4) 验算小带轮包角
α1=180度-57.3度 ×(dd2-dd1)/a
=180度-57.3度×(280-100)/523.31=160.30>120度（适用）（5）确定带的根数
单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本图10-9得 P1=1.4KW
i≠1时单根v带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得△P1=0.17KW
查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得 KL=0.99
Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]
=3.56/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (取3根)
(6) 计算轴上压力
由课本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由课本式（10-20）单根V 带的初拉力：
F0=500pC/2V[(2.5/ka)-1]+qV2=500x3.56/2X5.24[(2.5/0.94)-1)]+ 0.10x5.24=106.65kN
则作用在轴承的压力FQ
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×106.25sin(158.67o/2)
=626.50N
2、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250HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为210HBS；
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=9.55×1000000×2.85/342.86=79105.17 N?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10.24查得：
σHlim1=600Mpa σHlim2=500M pa
接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天24h计算，由公式N=60njtn 计算
N1=60×342.86×5×300×18=1.877x109
N2=N/i=1.877x109 /3.89=4.28×108
查[1]课本图10-26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=600x1/1=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[表10.3]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10-10得：
YFS1=4.35,YFS2=3.95
(8)许用弯曲应力[σbb]
根据课本[1]P180：
[σbb]=σbblim YN/SFmin
由课本[1]图10.25得弯曲疲劳极限σbblim应为：σbblim1=490Mpaσbblim2 =410Mpa
由课本[1]图10.26得弯曲疲劳寿命系数YN：YN1=1 YN2=1 弯曲疲劳的最小安全系数SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1
计算得弯曲疲劳许用应力为
[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa
[σbb2]=σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa
校核计算
σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]
σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够
(9)计算齿轮传动的中心矩a
a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm
(10)计算齿轮的圆周速度V
计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×342.86×50/60×1000=1.698m/s
因为V＜6m/s，故取8级精度合适．
六、轴的设计计算
从动轴设计
1、选择轴的材料确定许用应力
选轴的材料为45号钢，调质处理。查书表[14.7]表可知：σb=650Mpa,σs=360Mpa,查书表表【14.7】可知：[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭转强度估算轴的最小直径
单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：
d≥C
查表14-1可得，45钢取C=118
则d≥Cx(P/N)1/3=118×(2.74/69.68)1/3mm=40.002mm
考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d=40mm 3、齿轮上作用力的计算
齿轮所受的转矩：T=9.55×106P/n=9.55×106×2.74/69.68=375530 N.m 齿轮作用力：
圆周力：Ft=2T/d=2×375530/195N=3851.5N
径向力：Fr=Fttan200=3851.5×tan200=1401.7N 4、轴的结构设计
轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图。
（1）、联轴器的选择
可采用弹性柱销联轴器，查表16.1可得联轴器的型号为HL3联轴器：40×82 GB5014-85
（2）、确定轴上零件的位置与固定方式
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴
承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通
过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合
分别实现轴向定位和周向定位
（3）、确定各段轴的直径
将估算轴d=40mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=45mm 齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴处d3应大于d2，取d3=50mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=55mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5=65
满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=50mm.
(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号
为6210,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=57,故轴环直径d5=57mm.
(5）确定轴各段直径和长度
Ⅰ段：d1=40mm 长度取L1=50mm
II段:d2=45mm
初选用6210深沟球轴承，其内径为50mm,
宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II 段长：
L2=（2+20+19+55）=96mm
III段直径d3=50mm
L3=L1-L=50-2=48mm
Ⅳ段直径d4=55mm
长度与右面的套筒相同，即L4=52mm
Ⅴ段直径d5=57mm. 长度L5=20mm
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm
(6)按弯矩复合强度计算
①求分度圆直径：已知d1=195mm
②求转矩：已知T2=375.53N?m
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
设计题目：带式输送机传动装置中一级直齿圆柱齿轮减速器。 设计的主要容： （1）电动机的选择与运动参数计算； （2）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 （8）选择一主要零件完成数控加工设计 （9）对一主要零件进行三维建模 说明：（8），（9）为任选题 目 录 一、传动方案拟定------------------------- 二、电动机的选择-------------------------
三、各轴运动的总传动比并分配各级传动比--- 四、运动参数及动力参数计算---------------- 五、V带传动设计--------------------------- 六、齿轮传动设计------------------------- 七、轴的设计----------------------------- 八、滚动轴承的选择及校核计算------------- 九、键的校核计算--------------------- 十、联轴器的选择-------------------------- 十一、润滑与密封--------------------------- 十二、减速器附件的选择及简要说明---------------- 十三、箱体主要结构尺寸的计算-------------------- 一、传动方案拟定 设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器1 总体布局简图 1 带传动 2 电动机 3 减速机 4 联轴器 5 转筒 6 传送带
2工作情况： 载荷平稳、单向旋转 3原始数据 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。 2、选择电动机的容量 FV 工作机所需功率Pw= ηw 1000 工作机的效率ηw =0.94—0.96 对带式输送机取ηw =0.94带入上述得： FV Pw＝ ηw 1000 ＝1500×1/（1000×0.94） ≈1.6KW
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。
二级展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器
目录 一、第一章节 (1) （一）、课程设计的设计内容 (1) （二）、电动机选择 (2) （三）、确定总传动比及分配各级传动比 (3) 二、第二章节 (5) （一）、选择齿轮材料、热处理方式和精度等级 (5) （二）、轮齿校核强度计算 (5) 1、高速级 (5) 2、低速级 (9) 三、第三章节 （一）减速器轴及轴承装置、键的设计……………………………… 1、１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 2、２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 3、３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计……………………… （二）润滑与密封……………………………………………………… (三)箱体结构尺寸…………………………………………………… 设计总结………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………
一、 第一章节 （一）、课程设计的设计内容 1、设计数据及要求 （1）、F=4800N d=500mm v=1.25m/s 机器年产量：小批；机器工作环境：有粉尘； 机器载荷特性：较平稳；机器的最短工作年限：8年；其传动转动装置图如下图1-1所示。 （2）课程设计的工作条件设计要求： ①误差要求：运输带速度允许误差为带速度的±5%； ②工作情况：连续单向运转，载荷平稳； 图1.1双级斜齿圆柱齿轮减速器
③制造情况：小批量生产。 （二）、 电动机的选择 1 选择电动机的类型 按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V 。 2、工作机所需的有效功率 由文献7中3.1试得 n 9550T P ?= 式中：P —工作机所需的有效功率（KW ） T —运输带所需扭矩（N ·m ） n —运输带的转动速度 3、 电动机的功率选择 根据文献【2】中查得联轴器（弹性）99.01=η，轴承 99.02=η，齿轮 97.03=η 滚筒 96.04=η 传动装置的总共率：833.096.097.099.099.024242 34221=???=???=∑ηηηηη 电动机所需的工作功率：Kw P P d 508.6833 .0100025 .14800=??= = ∑η 电动机工作功率：Kw P P d 61000 25 .148001000=?== 卷筒轴工作的转速：min /77.47500 14.31000 6025.1d r v n =???== π 确定电动机的转速min /22.38500 14.31000 60100060r d v n w =??=?= π 电动机转速的可选范围： m in /8.152876.305)408(22.38r i n n w d ～～=?='?= 取1000。 4、选择电动机 选电动机型号为Y132M —4，同步转速1500r/min ，满载转速970r/min ，额定功率7.5Kw （三）、 确定总传动比及分配各级传动比 1、传动装置的总传动比
机械课程设计说明书 机电学院09测控专业 设计者：农金德 学号：0911212021 指导老师：杨建红
《精密机械设计》课程设计任务书A(3) 姓名农金德专业测控技术与仪器班级（2）学号0911212021 一、设计题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 二、系统简图： 三、工作条件：运输机工作平稳，单向运转，单班工作，使用期限8年，大修期3年，输送带速度允许误差为±5％，减速器中小批量生产。 四、原始数据 题号YZ-II 已知条件 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 运输带拉力F/N2500 2800 3000 3300 4000 4600 4800 运输带速度v/(m/s) 1.5 1.6 1.4 1.1 1.5 0.8 1.2 1.6 0.85 1.25 卷筒直径D/mm450 320 275 400 250 250 400 400 400 500 五、设计工作量： 1.设计说明书1份 2.减速器装配图1张 3.减速器零件图2张 指导教师：杨建红 开始日期：2012年 1 月 2 日完成日期：2012 年1 月15 日
计算及说明结果 一、电动机的选择 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： 式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa (kw) P W =FV/1000=4600×0.85/1000=3.91（KW） 由电动机至输送机的传动总效率为： η总=η1×η２3×η３×η４×η5 根据《机械设计课程设计》Ｐ7表1式中：η1、η2η3、 η4、η5分别为带、滚动轴承（三对）、圆柱直齿轮传动、联 轴器和滚筒的传动效率。 取η１=0.95，η２＝0.98，η３＝0.97，η４＝０.９9、η5=0.96则：η总=0.95×0.983×0.97×0.99×0.96=0.82 所以：电机所需的工作功率： Pd =ＰＷ/η总=3.91/0.82=4.77(KW)η总=0.82 P d=4.77 (kw)
计算及说明结果一、传动方案拟定 题目：设计带式输送机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器 （1）工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微振动，经常满载、空载启动、二班制工作，运输带允许速度误差为5%，使用寿 命十年，每年工作300天。 （2）原始数据：输送带拉力F=3.2kN；带速V=1.15m/s；滚筒直径D=400mm。 整体传动示意图 二、电动机的选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工 作机器），卧式封闭结构。 2、选择电动机的容量 工作机的有效功率P w为P w=FV=3.2X1.15=3.68kW 从电动机到工作机传送带间的总效率为η。 η= 由《机械设计课程设计指导书》可知： ：V带传动效率0.96 ：滚动轴承效率0.98(球轴承) P w=3.68k W
：齿轮传动效率0.97 (8 级精度一般齿轮传动) ：联轴器传动效率0.99(齿轮联轴器) ：卷筒传动效率0.96 由电动机到工作机的总效率η==0.83 因此可知电动机的工作功率为： ==kW=4.43kW 式中：——工作机实际所需电动机的输出功率，kW； P w——工作机所需输入功率。kW； η——电动机至工作机之间传动装置的总功率。 3、确定电动机转速 工作机卷筒轴的转速=r/min=54.94r/min 按推荐的传动比合理围，V带传动在(2～4)之间，一级圆柱齿轮传动在（3～6）之间，所以总传动比的合理围=6～24，故电动机的转速可选围为==330～1319 r/min，符合这一围的同步转速有750 r/min 和1000 r/min。 根据容量和转速，有机械设计手册查出有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的对比情况见下表： 表1传动比方案 方案电动 机型 号 额定 功率 （kW） 同步转 速 r/min 满载 转速 r/min 重量 (kg) 总传 动比 V带 传 动 减 速 器 1 2 Y132 M2-6 Y160 M2-8 5.5 5.5 1000 750 960 720 84 119 17.4 7 13.1 1 3.2 2.5 5.4 6 5.2 4 η=0.83 =54.94 r/min
带式输送机传动装置机械设计 班级：机自0992 设计人：牛海宇.王栓栓.王珊珊.冯维. 李永奎.王雷阳.潘振刚.李子璐. 赵广跃.宋云龙 辅导老师:姚继蔚
课程设计纲要 一.课程设计方案 二.设计技术要求 三.设计步骤及具体参数
1.V带的设计及规格要求. 2.电动机的选择. 3.齿轮传动设计. 4.滚动轴承的尺寸要求. 5.高速轴与低速轴校核与应用. 6.键的具体参数及强度校核. 一.课程设计方案. 设计带式输送机传动装置
1.V带传动 2.电动机 3.圆柱齿轮减速器 4.联轴器 5.输送带 6.滚轮 二.设计技术要求.
原始数据： 参数题号（组号） 1 2 3 输送带工作拉力F/N 2200 2100 2000 输送带工作速度 1.8 1.8 1.8 滚筒直径D/mm 450 400 450 每日工作时数T/h 24 24 24 传动工作年限/a 5 5 5 注：传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1.25倍，输送带速度允许误差为 5% 设计工作量： 设计说明书1份： 减速器装配图1张（A1） 零件工作图（主动轴、从动轴、齿轮、上箱体、下箱体）各一份
三.设计步骤及具体参数. 1.V 带的设计及规格要求. V 带的设计 ① C P A K =1.2 C P =1.2?5.5KM=6.6KM ② C P =6.6 1n =960r/min 带型A 型，普通V 带 由图，选取1d d =125 且1d d >min d =75 9.306125391 960 1212=?== d d d n n d 选用标2d d =315mm 52.2125 31512=== d d d d i min /95.38052.296012r i n n === %8.2%10084 .39184 .39195.380-=?- 在 %5±以内为允许值。 验算带速 s m n d v d /28.61000 60960 1251000 601 1=???= ?= ππ 带速在5～25m/s 范围内。 确定带的基准长度d l 和实际中心距a 初定0a =1000mm ()()0 2 122 10042 2a d d d d a l -+ ++ =π
目录 一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机选择 (3) 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 (3) 五、运动参数及动力参数计算 (4) 六、传动零件的设计计算 (4) 七、轴的设计计算 (8) 八、滚动轴承的选择及校核计算 (13) 九、键联接的选择及校核计算 (15)
一、课程设计任务书 1、已知条件 1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，工作为二班工作制。 2）使用折旧期：8年。 3）检修间隔期：四年大修一次，两年一次中修，半年一次小修。 4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V。 5）运输带速度允许误差：±5％。 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 2、设计任务量 1）完成手工绘制减速器装配图1张（A2）。 2）完成CAD绘制零件工图2张（轴、齿轮各一张），同一组两人绘制不同的齿轮和轴。 3）编写设计计算说明书1份。 3、设计主要内容 1）基本参数计算：传动比、功率、扭矩、效率、电机类型等。 2）基本机构设计：确定零件的装配形式及方案（轴承固定方式、润滑和密封方式等）。 3）零件设计及校核（零件受力分析、选材、基本尺寸的确定）。 4）画装配图（总体结构、装配关系、明细表）。 5）画零件图（型位公差、尺寸标注、技术要求等）。 6）写设计说明书。 7）设计数据及传动方案。 二、传动方案拟定 第××组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 图2.1 带式输送机的传动装置简图
1－电动机；2－三角带传动；3－减速器；4－联轴器；5－传动滚筒；6－皮带运输机（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差正负5％。 （2）原始数据：工作拉力；带速；滚筒直径；滚筒长度。 三、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： 按表2-5确定各部分的效率为：V带传动效率η=0.96，滚动轴承效率（一对）η=0.98，闭式齿轮传动效率η=0.96，联轴器传动效率η=0.98，传动滚筒效率η=0.95，代入得 (2)电机所需的工作功率： 因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： 按《机械设计课程设计指导书》P7表2-3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。取V带传动比，则总传动比理时范围为。故电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有。 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：如电动机Y系列型号大全。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。 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。其主要性能：额定功率：，满载转速，额定转矩。质量。 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比
课程设计说明书 题目：带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计 二级学院机电工程学院 年级专业15机械制造与自动化 学号1501011007 胡定鹏 学生姓名 指导教师熊建强 教师职称副教授
目录 第一章原始数据 (1) 第二章选择电动机 (2) 第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数 (3) 第四章齿轮传动的设计 (4) 第五章轴的设计 (7) 第六章滚动轴承的选择及验算 (10) 第七章键的选择及强度校核 (11) 第八章联轴器的选择 (12) 第九章设计体会 (13) 参考文献 (14)
新余学院课程设计说明书 第一章原始数据 运输带工作拉力F=3500（N）；运输带工作速度n=260 (r/min)；滚筒直径D=300（mm）；每天工作24小时，连续单向运转，工作期限为5年，每年工作300天，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。 传动装置简图： 56 4 3 1 2 1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带
第二章选择电动机 （1）电动机的类型 按已知的工作要求和条件，选用Y 型全封闭笼型三相异步电机。 （2）传动效率 η 带传动V 带传动1η=0.96 齿轮传动的轴承2η=0.99 齿轮传动 3η=0.97 联轴器 4η=0.99 卷筒轴的轴承 5η=0.98 卷筒 6η=0.96 （3）电动机工作功率 运输带速度1000 60?= dn v π=4.1 s m / 工作机所需的电动机输出功率:η ηw d Fv P 1000==16.69 kW （4）电动机转速 卷筒轴的工作转速为:D v n W π100060?= =261.01 min /r 按推荐的合理传动比范围，取V 带传动的传动比1i '=2~4,单级齿轮传动比2 i '=3~5,则合理总传动比的范围为i '=6~20，故 d n '=i '·W n =(6~20)×261.01 min /r , d n '=(1566.06~5220.2) min /r 根据计算出的量，由附表8.1查出适应的电动机型号，其技术参数及传动比的情况见表2-4。 表2-4 电动机型号
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
第一章课程设计任务书 一级圆柱斜齿轮减速器的设计 1.设计题目 用于带式运输机的一级圆柱斜齿轮减速器。传动装置简图如下图所示。 带式运输机数据见数据表格。 (2)工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转，两班制工作。运输带速度允许速度误差为±5%。 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张；
2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 4.数据表 工作条件： (1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件 (4) 小批量生产。 原始数据： 运输机工作拉力F/N 1300 运输带工作速度V （m/s ） 1.5 卷筒直径（mm ） 250 第二章 设计要求 1.选择电动机型号； 2.确定带传动的主要参数及尺寸； 3.设计减速器； 运输带工作拉力F/N 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1450 1500 1500 1600 运输带工作速度v/(m/s) 1.5 1.60 1.7 1.5 1.55 1.60 1.55 1.65 1.70 1.80 运输带滚筒直径D/mm 250 260 270 240 250 260 250 260 280 300
4.选择联轴器。 第三章. 设计步骤 1. 传动系统总体设计案 1）传动装置由三相交流电动机、一级减速器、工作机组成。2）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）电动机转速较高，传动功率大，将带轮设置在高速级。传动装置简图： 2. 电动机的选择 电动机所需工作功率为： P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw 执行机构的曲柄转速为：n w =60×1000V/πd=121.2r/min 查表3-1（《机械设计课程设计》）机械传动效率: η1：带传动： V带 0.94 η2：圆柱齿轮 0.98 7级（稀油润滑） η3：滚动轴承 0.98 η4：联轴器浮动联轴器 0.97~0.99,取0.99 ηw输送机滚筒： 0.96 η=η1*η2*η3*η3*η4*ηw =0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96 =0.84 P r = P w / η=2.475/0.84=2.95Kw 又因为额定功率P ed ≥ P r =2.95 Kw 取P ed =3.0kw 常用传动比： V带：i =2~4 圆柱齿轮：i 1 =3~5 i=i 1×i =2~4×3~5=6~20 取i=6~20
机械设计基础课程设计说明书设计题目带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器
目录 第1章概述 (1) 1.1 设计的目的 (1) 1.2 设计的内容和任务 (1) 1.2.1设计的内容 (1) 1.2.2 设计的任务 (2) 1.3 设计的步骤 (2) 第2章传动装置的总体设计 (3) 2.1 拟定传动方案 (3) 2.2选择原动机——电动机 (3) 2.2.1选择电动机类型和结构型式 (3) 2.2.2确定电动机的功率 (4) 2.2.3确定电动机的转速 (5) 2.3传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 (7) 2.3.1计算总传动比 (7) 2.3.2合理分配各级传动比 (7) 2.4算传动装置的运动和动力参数 (8) 2.4.1 0轴（电机轴）输入功率、转速、转矩 (8) 2.4.2 1轴（高速轴）输入功率、转速、转矩 (8) 2.4.3 2轴（低速轴）输入功率、转速、转矩 (8) 2.4.4 3轴（滚筒轴）输入功率、转速、转矩 (9) 第3章传动零件的设计计算 (10) 3.1 减速箱外传动零件——带传动设计 (10) 3.1.1带传动设计要求 (10) 3.1.2 V带传动设计计算 (10) 3.2 减速器内传动零件——齿轮设计 (14) 3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (14) 3.2.2 按齿面接触强度设计 (14) 3.2.3 按齿根弯曲强度计算 (16) 3.2.4、齿轮几何尺寸计算 (18) 3.3 轴的设计 (19) 3.3.1主动轴的设计 (19) 3.3.2从动轴的设计 (21) 第4章部件的选择与设计 (24) 4.1轴承的选择 (24) 4.1.1输入轴轴承 (24) 4.1.2输出轴轴承 (24) 4.2输入轴输出轴键连接的选择及强度计算 (25) 4.3轴承端盖的设计与选择 (26)
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）
带式输送机一级减速器课程设计计算说明书
机械设计课程设计 计 算 说 明 书 设计题目：带式输送机传动装置设计设计者： 指导老师： 设计时间： 设计单位：
目录 一．课程设计任务书 (1) 二．设计要求 (2) 三．设计步骤 (2) 四．计算项目及内容 (2) （一）. 选择电动机 (3) （二）. V型带及带轮的计算 (3) （三）. 齿轮传动的设计计算 (5) （四）. 轴的设计计算 (9) （五）. 滚动轴承和传动轴承的设计 (10) （六）. 键的设计 (18) （七）. 箱体结构设计 (20) （八）. 润滑密封设计 (22) （九）. 参考资料 (22)
一．课程设计任务书 1 设计题目： 带式输送机传动装置 2．工作条件及设计要求 带式输送机传动装置如上图所示，主要完成输送带运送机器零部件。该机室内工作，单向运转，工作有轻微震动，两班制。要求使用期限十年，大修三年。输送带速度允许误差正负5%。在中小型机械厂小批量生产。 3.原始数据： 输送带工作压力F=10000N 输送带速度V=0.8m/s
卷筒直径D=400m/s 二.设计要求： 1)传动方案简图1~2张 2）减速器装配草图1张（A1） 3)减速器二维装配图一张（A1） 4）完成二维主要零件图两张(A3) 5)编写设计任务说明书 三．设计步骤 1.选择电动机 2.V型带及带轮的设计计算 3.齿轮传动的设计计算 4.轴的设计计算 5.滚动轴承和传动轴承的设计 6.键的设计 7.箱体结构设计 四．计算项目及内容如下·
fnhnvklv补充库存 计算项目及内容主要结果一、选择电动机 带输出功率 Pw=104N0.8m/s=8Kw pw=8Kw =0.970.9930.990.96 P = Pw/ =8.9KW 电动机选用：d 工作机卷轴转速=*60r/min==36.22r/min Y 180L-8 选择发电机：V带传动比24 齿轮传动比：35 总传动（6—20） 电动转速范围n (6—20)r/min a= 转速：730r/min 电动机：Y 180L-8 总传动比i===19.10 i = 4 带 V传动比：4 齿轮：4.78 i =4.78 齿
机械设计基础课程设计 设计题目：一级圆柱齿轮减速器 内装1.高速轴 2.低速轴 3.齿轮 机械工程学院模具141班级 小组人员： 指导老师： 完成日期2015年2月31日 成绩100 成都纺织高等专科学校
已知输送带工作拉力F=4.8KN，输送带工作速度V=1.7m/s，滚筒直径D=450mm，两班制，连续单项运转，载荷较稳定，使用折旧期为8年，室外工作，灰尘较大，环境最高温度35℃，三相交流电，电压380/220V；四年一次大修，三年一次中修，半年一次小修；一般机械厂制造，小批量生产。
电动机的选择 计算项目计算内容及说明主要结果 选择电动机的额定功率 ∵查机械设计手册知：V带传动η带 =0.96，滚动轴承η轴承=0.97，联轴器η联 =0.98，卷筒η卷=0.96。 ∴电动机至卷筒轴的传动效率η= η带η2轴承η齿η联=0.96×0.992×0.98× 0.97=0.89 工作机的效率?w=η轴承η卷=0.99× 0.96=0.95。则工作机所需的电动机输出 功率： P d=Fv/1000ηηw=4800×1.7/1000× 0.89×0.95=9.65（Kw） 查机械设计手册： 选电动机额定功率P cd=11Kw。 P d=9.65 （Kw） Pcd=11Kw 选择电动机的转速 卷筒轴工作转速ηw=600×1000╳1.7/3.14╳450＝72.19（r/min） ∵V带传动比i带＝2～4，单级直齿圆柱齿轮传动比i齿＝3～5则总传动比的合理范围i＝i带·i齿=6～20得电动机转速可选范围：
n=i·n w=（6～20）×72.19 =433。14～1443.8（r/min） ∴选电动机的同步转速n=1000r/min 较合适。 查机械设计手册，确定电动机的型号为Y160L-6，满载转速n m=970r/min n m=970r/ min 传动装置的总传动比传动装置的总传动比 i=n m/n w=970/72.19=13.44 i=13.44 分配各级传动比分配V带传动比i1=3.2 单极直齿圆柱齿轮传动比i2=4.2 i1=3.2 i2=4.2 计算各轴的输入功 率 小齿轮P1=P d×η带=9.65× 0.96=9.264KW 大齿轮P2=P1×η2轴承η齿 =9.264×0.992×0.97=8.81Kw 卷筒轴P w=P2×η联η轴承=8.81×0.98 ×0.99=8.55Kw P1=9.264K w P2=8.81Kw P w=8.55K w
攀枝花学院交通与汽车工程学院 《机械设设计基础》 课程设计说明书 设计题目：带式输送机传动系统中 的一级圆柱齿轮减速器 专业班级： 2010级机电一体化 学生姓名：邓清国 学生学号： 201021205015 指导教师：张健 攀枝花学院交通与汽车工程学院 二0一二年六月十五日
攀枝花学院交通与汽车工程学院 2010级机电一体化 《机械设计基础》课程设计说明书 机械零件课程设计任务书（二）——带式运输机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器 ２ 目录 第一章 绪论 ··································································································· ３ 第二章 设计任务书及主要技术参数说明 ······························································· ４ 2.1 机械零件课程设计任务书 ····································································· ４ 2.2传动方案分析及主要技术参数说明 ··························································· ５ 第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算 ························································· ７ 3.1 减速器结构 ························································································ ７ 3.2电动机的选择 ······················································································ ７ 3.3 传动比分配 ························································································ ９ 3.4 动力运动参数计算 ··············································································· ９ 第四章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) ··················································· １１ 4.1闭式齿轮传动设计 ············································································· １１ 4.2闭式齿轮的设计计算与强度校核 ··························································· １１ 4.2.1齿面接触强度设计 ···································································· １１ 4.2.2按齿根弯曲强度的设计公式 ························································ １５ 4.2.3几何尺寸计算 ·········································································· １７ 4.3闭式齿轮的结构设计数据 ···································································· １７ 第五章 轴的设计计算 ···················································································· １８ 5.1主动轴（电动机轴）的尺寸设计 ··························································· １８ 5.1.1主动轴的材料和热处理的选择 ····················································· １８ 5.1.2主动轴几何尺寸的设计计算 ························································ １９ 5.2传动轴的尺寸设计和强度校核 ······························································ ２４ 5.2.传动轴的强度校核 ············································································ ２９ 5.3传动轴的材料和热处理的选择 ······························································ ３２ 第六章 轴承、键和联轴器的选择 ····································································· ３３ 6.1 轴承的选择及校核 ············································································ ３３ 6.1.1从动轴承 ················································································ ３３ 6.1.2主动轴承 ················································································ ３４ 6.2 键的选择计算及校核 ········································································· ３５ 6.3 联轴器的选择 ·················································································· ３７ 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 ··············· ３７ 7.1 润滑的选择确定 ··············································································· ３７ 7.2 密封的选择确定 ··············································································· ３８ 7.3箱体主要结构尺寸计算 ······································································· ３８ 7.4减速器附件的选择确定 ······································································· ４０ 第八章 链传动 ····························································································· ４１ 8.1设计链传动 ······················································································ ４１ 8.2计算轴压力 P F · ················································································ ４２ 第九章 总结 ································································································ ４４ 参考文献 ····································································································· ４７ 部分参照表 ·································································································· ４７