机械设计基础说明书

机械设计基础课程设计说明书
题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
2009-2010学年第3学期
学院：工学院
专业：热能与动力工程
学生姓名：龙绪安
学号：08328030
起至日期：2010-7-13至2010-8-1
指导教师：高群
目录
A
课程设计任务书 (2)
B
计算过程及计算说明 (5)
一、传动方案拟定 (5)
二、电动机的选择 (5)
三、运动参数的计算 (6)
四、V带传动的设计计算 (6)
五、圆柱齿轮传动的设计计算 (7)
六、轴的设计计算 (8)
七、滚动轴承的选择计算 (10)
八、键的选择计算 (10)
九、联轴器的选择 (11)
十、润滑油及润滑方式的选择 (11)
十一、箱体设计 (11)
十二、总结 (12)
十三、参考文献 (12)
C
老师批点 (13)。

机械设计基础课程设计课程名称机械设计基础题目名称一级直齿圆柱齿轮减速器专业班级********学生姓名***学号*******指导教师何老师张老师二○一四年一月三日目录课程设计任务书 (3)一、传动方案拟定 (6)二、电动机的选择 (7)三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (8)四、计算传动装置各轴的运动和动力参数 (8)五、V带的设计 (10)六、齿轮传动的设计 (11)七、传动轴的设计 (14)八、滚动轴承的设计 (22)九、联轴器的设计 (23)十、键联接的选择及校核计算 (23)十一、润滑和密封的设计 (24)十二、箱体的设计 (24)设计小结 (26)参考文献 (27)《机械设计基础》课程设计任务书一、设计题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器试按下列的运动简图、工作条件和原始数据，设计一带式输送机的传动装置。

1、运动简图1、电动机；2、三角带动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、运输平皮带2、工作条件输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起动，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），两班制工作，输送带速度容许误差为±5%。

3、原始数据二、课程设计的目的本课程设计运用所学的《制图》、《机械制造基础》、《机械设计基础》的知识进行一次较全面的设计能力的训练，其基本目的是：1、培养学生利用所学知识，解决工程实际问题的能力。

2、培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤。

3、达到对学生进行基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。

三、要求要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。

在设计过程中必须做到：（1）随时复习教科书、听课笔记及习题；（2）做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性，及时查阅相关资料；（3）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量；（4）按预定计划循序完成任务。

机械设计基础课程设计说明书(斜)讲解机械设计基础课程的设计是一门重要的课程，主要涉及机械设计的基本原理和方法，以及机械设计所需的各种工具和技能。

本文将介绍机械设计基础课程设计的说明书和相关要求。

1. 设计要求机械设计基础课程设计的主要目的是让学生掌握机械设计的基本原理和方法，提高其机械设计的能力。

设计要求如下：（1）能够熟练掌握机械设计的基本原理和方法；（2）能够根据设计要求，采用合适的设计思路和方法，完成机械设计任务；（3）能够使用计算机辅助设计软件，进行机械零件的三维建模、装配和绘图操作；（4）能够对机械零件进行强度分析和优化设计。

2. 设计内容机械设计基础课程设计的内容主要包括机械零件的设计、三维建模、装配和绘图等方面。

设计内容如下：（1）选择一种常见的机械零件，对其进行设计和分析；（2）采用计算机辅助设计软件进行三维建模、装配和绘图；（3）进行强度分析和优化设计。

3. 设计流程机械设计基础课程设计的流程一般分为五个步骤，分别是明确设计目标、进行设计、进行三维建模和绘图、进行强度分析和优化设计、编写设计说明书。

（1）明确设计目标：根据设计要求确定设计目标和设计任务。

（2）进行设计：采用合适的设计思路和方法，完成机械零件的设计。

（3）进行三维建模和绘图：使用计算机辅助设计软件进行机械零件的三维建模和绘图操作。

（4）进行强度分析和优化设计：对机械零件进行强度分析和优化设计，确保设计结果满足强度要求。

（5）编写设计说明书：根据要求编写机械设计基础课程设计说明书，包括设计目标、设计思路、计算和分析结果、图纸和绘图等内容。

4. 设计注意事项机械设计基础课程设计需要注意以下几点：（1）设计时需要考虑机械零件的使用环境和工作条件，确保设计结果能够满足实际使用要求。

（2）进行三维建模和装配时需要注意构造的合理性和正确性，确保装配正确。

（3）进行强度分析和优化设计时需要考虑材料的力学性能和零件的实际受力情况，确保设计结果满足强度要求。

机械设计基础课程设计说明书范文（斜）概要课程设计说明书题目某某某某机传动装置设计院（系）机电工程系专业年级某某模具专某班课题组A姓名张三学号某某某某某某某某某某某某二〇一〇年十二月二十一日目录课程设计任务书1.传动方案设计-----------------------------------------2.选择电动机-------------------------------------------3.计算总传动比和分配传动比-----------------------------4.传动装置的运动和动力参数的计算-----------------------5.V带传动设计------------------------------------------6.齿轮传动设计-----------------------------------------7.初算轴的直径-----------------------------------------8.选择联轴器-------------------------------------------9.初选滚动轴承-----------------------------------------10.11.12.13.14.15.16.17.2减速器和轴承的润滑--------------------------------减速器装配图设计-----------------------------------轴的强度校核---------------------------------------滚动轴承寿命的校核计算-----------------------------键联接强度校核-------------------------------------减速器的附件---------------------------------------设计小结-------------------------------------------参考文献-------------------------------------------课程设计任务书机电工程系模具设计与制造专业某某模具专1班姓名张三学号某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某题目某某某某机传动装置设计课程设计内容与要求一、设计题目：A设计带式运输机的传动装置。

机械设计基础课程设计说明书你好，本次机械设计基础课程的设计说明书旨在帮助学生们更加深入地理解机械设计的基本原理和方法，并通过实践操作来提高机械设计的实际操作能力。

以下是本次课程设计说明书的具体内容。

1. 设计背景机械设计是机械制造的基础和核心，它涵盖了多个学科的知识，如力学、材料科学、机电一体化等等。

为了让学生更好地掌握机械设计的基本原理和方法，本次课程将设计一款手动搬运车。

2. 设计要求手动搬运车需要具备以下功能：（1）能够承载适当重量的物品，最大承载重量为50kg；（2）移动方便，并具备一定的悬挂功能，以便于在狭小的空间内进行工作；（3）整体设计美观、结构牢固，方便日常维护。

3. 设计思路根据设计要求，我们需要设计一款手动搬运车，使其具备承载重物的能力，并且能够方便地移动和悬挂。

我们可以从以下几个方面进行考虑：（1）车架设计：车架需要具备结构牢固、整体稳定的特点，同时应尽可能减少自重。

我们可以采用高强度材料进行车架设计，并进行适当的加强和固定。

（2）轮轴设计：车轮需要具备耐磨、承载重力大、防滑等特点，同时需要设计合适的轴承和悬挂机构，以便于在狭小空间内进行操作。

（3）推拉手柄设计：手动搬运车需要具备方便推拉的设计，我们可以设计合适高度和角度的拉杆，采用皮革或抗滑橡胶等材料包裹，以提高操作的舒适度。

4. 设计步骤（1）车架设计：首先，我们需要绘制手动搬运车的草图，并确定车架的结构、尺寸以及车架材料。

然后，根据草图进行CAD绘图，进行车架的三维模型设计，最后进行车架的加强和固定设计。

（2）轮轴设计：根据手动搬运车的承载重量和移动条件确定车轮的材料、规格及型号。

然后进行轮轴承受力分析，并针对力学问题进行调整。

最后设计合适的轮轴直径和悬挂机构。

（3）拉杆设计：根据手动搬运车的人体工学和操作要求，确定拉杆的高度和角度，然后进行拉杆材料、形状、大小和表面设计，并进行组装和调试。

5. 设计成果最终的手动搬运车需要符合以下要求：（1）具备50kg的承载能力；（2）能够在狭小空间内进行悬挂和操作；（3）整体设计美观、结构牢固、操作舒适。

〈〈机械设计基础课程设计>〉说明书机械制造及自动化专业Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye机械设计基础课程设计任务书 2Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2姓名： x x x学号：班级: 09级机电1班指导教师： x x x完成日期： 2010/12/12机械制造及自动化专业机械设计基础课程设计任务书2学生姓名：班级：学号:一、设计题目:设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器给定数据及要求已知条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=1。

2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm;两班制，连续单向运转,载荷较平稳。

环境最高温度350C；小批量生产。

二、应完成的工作1.减速器装配图1张；2.零件工作图1张（从动轴）；3.设计说明书1份。

系主任：科室负责人：指导教师：前言这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。

通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法，构成减速器的通用零部件.这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过的知识。

如：机械制图,金属材料工艺学公差等已学过的理论知识.在实际生产中得以分析和解决。

减速器的一般类型有:圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。

在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤,要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。

确定合理的设计方案。

目录♣一、电动机的设计 (6)1. 选择电动机 (6)2。

选择电动机容量 (6)3．计算总传动比并分配各级传动比 (7)4。

计算传动装置的运动和动力参数 (7)5。

电动机草图 (8)♣二、带传动的设计 (9)1. 确定计算功率 (9)2．确定V带型号 (9)3。

计算计算内容计算结果项目(一)、设计任务书（一）设计题目设计带式运输机的传动装置，其工作条件是：1.鼓轮直径D=420mm2.传送带运行速度v=0.9m/s3.鼓轮上的圆周力F=3.3KN4.工作年限10年每天8小时5.小批生产参考方案：电动机→V带传动→二级圆柱齿轮减速器→工作机（鼓轮带动运输带）图（1）传动方案示意图1——电动机 2——V带传动 3——展开式双级齿轮减速器4——链传动 5—连轴器 6——滚筒传送带（二）设计任务：设计一带式运输机的传动装置，按照给定的传动方案：1.选择适当的原动机2.设计计算传动零件（带、齿轮及选择联轴器）3.设计计算部分支承零件和连接件4.完成减速器设计装配图一张，零件图一张(四）传动轴的设计轴的大致布局(1)高速轴的设计k为齿轮与内壁的距离k=10mm c为保证滚动轴承放入想以内c=5mm 初取轴承宽度n1=20mm n2=24mm n3=24mma. 确定各轴段长度L1=20mmL2=15mmL3=45mmL4=126mmL5=20mmL6=36mmL7=48mm(带)则轴承跨距为L= L1+ L2+L3+L4+L5=20+15+45+126+20采用齿轮轴结构轴的材料采用45号钢调质处理轴的受力分析如图轴的受力分析简图，弯矩扭矩图轴的受力计算水平面受力计算垂直面的受力计算L AB=L=236mmL AC=n12+c+k+22.5=10+5+10+22.5L BC=L AB−L AC=236−47.5L BD=L6+L7=36+48a 计算齿轮的啮合力F t0=2000T0d∅=2000×30.7732F t1=2000T1d1=2000×47.5142.151F r1=F t1tanαcos18。

22ˊ52〞=2254.28tan20cos18。

22ˊ52〞F a1=F t1tanβ=2254.28×tan18。

22ˊ52〞b 求水平面内的支承反力，做水平面内的弯矩图R AX=F t1L BCL AB=2254.28188.5236R BX=F t1−R AX=2254.28−1800.56M CX=R AX L AC=1800.56×47.5c求轴在垂直面内的支反力，做垂直面的弯矩图R AY=F r1L BC−L BD F t0+F a1d12L AD=864.60×188.5−1923.13×84+749.07×42.1512236R BY=F r1−R AY+F t0=864.60−72.97+1923.13M CY+=R AY L AC−F a1d12=72.97×47.5-749.07×42.1512L AC=47.5mmL BC=188.5mmL BD=84mmF t0=1923.13NF t1=864.60NF r1=2254.28NF a1=749.07NR AX=1800.56NR BX=453.72NM CX=85526.6N·mmR AY=72.97NR BY=2714.76NM CY+=-12320.95N·mmM CY−=R BY L BC +F a1d 12+F t0L CD=2714.76×188.5+749.07×42.1512+1923.13×272.5M B =F a1d 12−F t0L BD =749.07×42.1512−1923.13×84 d 求支承反力，做轴的合成弯矩，转矩R A =√R AX 2+R AY 22=√1800.562+72.9722 R B =√R BX 2+R BY 22=√453.722+2714.7622M C+=√M CX 2+M CY+22=√85526.62+(−12320.95)22 M C−=√M CX 2+M CY−22=√85526.62+1051572.2122 M B =-145755.90 N ·mm T=894410 N ·mm 轴的初步计算 轴的材料为45号调质钢σb =650MPa,[σ−1]=58.7Mpa α=0.6 危险截面C 带入数据计算 d ≥√10√M 2+∂T 22[σ]3=√10√1055044.512+(0.6×894410)2258.73 根据经验公式 d e =(0.8～1.2)d m =(0.8～1.2)×32参考带轮标准轴孔直径，取减速器高速端的轴端直径d e =32mmb.确定各轴段直径d1=45mmd2=52mm （根据滚动轴承）d3=60mm(根据危险截面的最小直径)d4=52mmmmd5=45mmd6=38mmd7=32mm (3) 中间轴尺寸中速轴简图轴各段的大致长度轴的受力分析，弯矩，扭矩轴在各平面受力计算b.确定各轴段长度L1=39mmL2=45mmL3=10mmL4=111mmL5=39mm支承跨距为轴的受力分析如图LAB=L= L=2(c+k)+45+10+101+n2=2(5+10)+45+101+24LAC=c+k+45+242=5+10+45+242LBC= LAB- LAC=200-49.5LBD= c+k+101+242=5+10+101+242计算齿轮啮合力F t2=2000T2d2=2000×165.96151.423F r2=F t2tanαcosβ=2192.01tan20cos18。

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目录1 传动方案分析 (1)2 电动机的选择计算 (1)3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (2)4 齿轮传动的设计计算 (3)5 轴的设计计算与联轴器的选择 (6)6 键连接的选择及计算 (12)7 滚动轴承的校核（低速轴轴承） (13)8 润滑和密封方式的选择，润滑油和牌号的确定 (14)9 箱体及附件的结构设计和计算 (14)10 设计小结 (16)11 参考资料 (16)1 传动方案分析传动方案如下图，已由老师给定，其特点为：减速器的尺寸紧凑，闭式齿轮传动可保证良好的润滑和工作要求。

2 电动机的选择计算2.1电动机的选择2.1.1电动机类型的选择根据动力源和工作要求，选Y 系列三相异步电动机。

2.1.2电动机功率e P 的选择工作机所需有效功率 KW FV P W 25.1110005.245001000=⨯==。

由传动示意图可知：电动机所需有效功率η/W P dP =式中，η为传动装置的总效率 滚筒齿轮轴承联ηηηηη⨯⨯⨯=32 9.90=联η 9.90=轴承η 7.90=齿轮η 6.90=滚筒η 89.096.097.099.099.03232=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=滚筒齿轮轴承联ηηηηη电动机所需有效功率 KW P P wd 70.1289.025.11===η。

1． 电动机 2． 联轴器3． 斜齿圆柱齿轮减速器 4． 卷筒 5． 运输带查表选取电动机的额定功率e P 为 KW 15。

2.1.3电动机转速的选择工作机所需转速 min/08.1902501000605.2100060r DV n w =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππ。

查表2-3知总传动比 i =3～5。

则电动机的满载转速min /45.909~67.5455~389.181r i n n w m ）（）（=⨯=⨯=。

查表选取满载转速为 min /730r n m =同步转速为min /750r 的Y200L-8型电动机，则传动装置的总传动比820.308.191730===wm n n i ，且查得电动机的数据及总传动比如下：电动机的型号 额定功率kW 同步转速 r/min 满载转速 r/min 总传动比 周轴伸尺寸 Y200L-8157507303.82048mm ×110mm3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算3.1 传动比的分配由传动示意图可知：只存在减速器的单级传动比，即闭式圆柱齿轮的传动比，其值820.3=i 3.2 传动装置的运动和动力参数计算3.2.1各轴的转速计算由传动示意图可知, 轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的转速：min/08.191min /08.191820.3730min /730r n n r i n n r n n m =======I I I I I I I I I3.2.2各轴的输入功率计算因为所设计的传动装置用于专用机器，故按电动机的所需功率d P 计算。

机械设计基础课程设计说明书2011年7月18日一、设计任务书1）设计题目：设计胶带输送机的传动装置2）工作条件：工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量10 2 多灰尘稍有波动小批3）技术数据题号滚筒圆周力F(N) 带速v(m/s)滚筒直径D(mm)滚筒长度L(mm)ZDD-10 1500 1.6 250 600二、电动机的选择计算1）、选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机 2）、滚筒转动所需要的有效功率kw FV p w 4.210006.115001000=⨯==根据表2-11-1确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动轴承效率 η2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 ＝0.97 传动滚筒效率 η6=0.96 则总的传动总效率η = η1×η2η2 ×η3×η4×η5×η6 = 0.95×0.99×0.99×0.97×0.99×0.97×0.96= 0.83263).电机的转速min /23.12225.06.16060r D v n w =⨯⨯==ππ 所需的电动机的功率kw p p w r 88.28326.04.2===η 现以同步转速为1500r/min 及1000r/min 两种方案进行比较， 传动比7.112.122143001===w n n i ，86.72.12296002===w n n i 由表2-18-1查得电动机数据， 方案电动机型额定功同步转满载转总传号 号 率(kW) 速(r/min) 速(r/min) 动比 1 Y100L2-4 3.0 1500 1430 11.7 2Y132S-63.010009607.86比较两种方案，为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2 选电动机Y132S —6型 ，额定功率3.0kw, 同步转速1000r/min,满载转速960r/min 。

机械设计基础课程设计计算说明书全文共3篇示例，供读者参考机械设计基础课程设计计算说明书1经过两周的奋战我们的课程设计终于完成，在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识，还有的是如何进行团队的合作，因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成，它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分，然后在将所有的部分紧密的结合起来，并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。

这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到不少知识，也经历不少艰辛，但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得许多东西，树立对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

而且大大提高动手的.能力，使我充分体会到在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦虽然这个设计做的可能不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

在这种相互协调合作的过程中，口角的斗争在所难免，关键是我们如何的处理遇到的分歧，而不是一味的计较和埋怨。

这不仅仅是在类似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力，面对分歧大家要消除误解，相互理解，增进解，达到谅解。

也许很多问题没有想象中的那么复杂，关键还是看我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为我们的出发点都是一致的。

经过这次课程设计我们学到很多课本上没有的东西，它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助，所以，这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛，更的是苦后的甘甜。

机械设计基础课程设计计算说明书2紧张而辛苦的两周课程设计结束了。

当我快要完成设计的时候感觉全身心舒畅，眼前豁然开朗。

目录一.分析讨论机构运动简图 (2)二.选择电动机 (3)三.传动比分配 (4)四.运动参数的设计 (4)五.传动零件的设计与计算 (5)1选择蜗杆传动类型 (5)2齿轮材料热处理及精度 (5)3蜗轮蜗杆传动 (6)4齿轮传动 (8)六.轴及联轴器的设计计算 (10)七.键的选择 (16)八.密封与润滑 (17)九．配合 (17)十．参考文献 (17)一.分析讨论机构运动简图慢动卷扬机用于慢速提升重物，在建筑工地和工厂有普遍应用。

图示为1011型、1012型慢动卷扬机机构运动简图。

其运动传递关系是：电动机1通过联轴器2（带有制动器），普通蜗杆（圆柱）减速机4，以及开式齿轮传动5驱动卷筒6，绕在卷筒上的钢丝绳再通过滑轮和吊钩即可提升或牵引重物。

电磁制动器3注：最大牵引力中已考虑过载二.选择电动机 1选着电动机类型按工作要求和工作条件选用Y 系类全封闭自扇冷式三相笼型异步电动机。

2电动机容量选择卷筒所需功率为：p w =pv=46000⨯9.9/60=7.59kw传动装置总效率：543321ηηηηηη==0.661η=0.99 联轴器效率 2η=0.99 轴承效率 3η=0.75 蜗杆效率 4η=0.97 齿轮效率 5η=0.95 卷筒效率电动机所需功率为： p=p w /η=11.5kw3选择电动机转速 卷筒转速为：n w =6.35电动机转速可选范围为：n=w n i i 21=(8~80)⨯5.235⨯6.35=265.94~2659.4 1i ：蜗轮蜗杆传动比2i ：开式齿轮传动比因为载荷平稳，电动机额定功率e p 略大于p 即可，由Y 系类电动机技术参数选择：额定动率为15kw 的Y160L-4型电动机Y160L-4型电动机主要参数三.传动比分配1.总传动比：=∑i 1460/6.35=229.92.分配传动比: ∑i =1i 2i 且 2i =5.235所以1i =43.9四.运动参数的设计 1.各轴转速Ⅰ轴（蜗杆轴） 1460=I n Ⅱ轴（涡轮轴） ==I in n 133.26Ⅲ轴（卷筒轴） 35.6==I n n w 2.各轴输入功率Ⅰ轴 P I ＝e p 1η2η＝15×0.99×0.99＝14.70kW Ⅱ轴 P I I ＝P I 2η3η＝14.70×0.75×0.99＝10.91kW Ⅲ轴 P I I I ＝P I I 2η4η＝10.48kW 3.各轴输入转矩电动机轴输出转矩 14601595501055.95e ⨯=⨯=e e n P T =98.12 N ·MⅠ轴 T I ＝=⨯I n19550P 96.15 N ·MⅡ轴 T I I ＝=⨯n29550P 3132.61 N ·MⅢ轴 T I I I ＝=⨯I I I n39550P 15761.26 N ·M蜗杆－圆柱齿轮传动装置的运动和动力参数五.传动零件的设计与计算1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085—1988推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ）2.齿轮材料，热处理及精度蜗杆：45钢淬火，螺旋齿面要求淬火，淬火后硬度为45—55HRC 蜗轮：10-1锡青铜，金属型制造3.蜗轮蜗杆传动按齿面疲劳接触强度计算322)][(H E Z Z KT a σρ≥(1) 确定作用在蜗轮上的转矩T 2取z 1=1, η=0.75，则T I I＝=⨯n29550P 3132.61 N ·M （2）确定载荷系数K a取K a =1.2（3）确定接触系数 ρZ设d1/a=0.4 则ρZ =2.8（4)确定材料综合弹性系数钢与铸锡青铜：Z E =150(5)确定许用接触应力[H σ]根据10-1锡青铜，金属型制造 ,蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ，查得蜗轮的基本许用应力[H σ]=220Mpa（6）计算中心距323)2208.2150(1061.31322.1⨯⨯⨯⨯≥a =239.27 mm d 1=0.68a 875.0=82.04 mm z 2=iz 1=44m=2a-d1/z2=9.03取m=10mm d1=90mm z1=1 q=9.00由于a要取标准系列250 所以取z2=41a=0.5m(q+z2)=250传动比1i=41 误差为（44-41）/44=6.8% 故允许（7）蜗杆与蜗轮①蜗杆：分度圆直径 d1=90mm齿顶高 ha=m=10mm齿根高 hf=1.2m=12mm齿顶圆直径 da1=m(q+2)=110mm齿根圆直径 df1=m(q-2.4)=66mm轴向齿距 pa1=πm=31.4mm径向间隙 c=0.2m=2.0mm导程角 y=5.72轴向齿厚 Sx1=15.7mm螺旋部分长度 b1≥(11+0.06Z2)m=134.6mm 取140mm 中心距a=0.5(d1+d2)=250mm②蜗轮d2=410mmha=10mmhf=12mm喉圆直径 da2=430mm df2=386mm 端面齿距 pa2=31.4mm蜗轮宽度 B ≤0.75da1=82.5 取80mm(8)校核弯曲强度ZCuSn10P1 金属型 单侧工作[F σ]=70 MPa双侧工作[F σ]=40 MPa43.2995.0104109031326102.153.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯=F σ=38.07MPaF σ<双侧工作[F σ]<单侧工作[F σ]所以弯曲强度满足要求 4.齿轮传动（1）按图示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，选用8级精度 （2）小齿轮用40MnB 调质，齿面硬度241~286HBS, 1lim H σ=730MPa,1FE σ=600MPa大齿轮用ZG35SiMn 调质，齿面硬度241~269 HBS ,2lim H σ=620MPa, 2FE σ=510MPa取SH=1.1 SF=1.25(3)选择小齿轮齿数Z3=32 大齿轮齿数Z4=32⨯5.235=167.52 取Z4=168[1σ]=1lim H σ/SH =664 MPa [2σ]=564 MPa[1F σ]=1FE σ/SF=480 MPa [2F σ]=408 MPa (4)按齿面接触强度计算8级精度，取载荷系数K=1.0，齿宽系数d φ=0.8 ZH=2.5 ZE=188小齿轮上转矩T I I ＝=⨯n29550P 3132.61 N ·M =31323610Nmm[]3231·2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥H HE d Z Z u u KT d σφ =325645.20.188235.51235.5·8.0313261012⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯ d 3 ≥186.41mm 模数==zd m 333 5.83mm齿宽3b =d φ⨯3d =149.128mm 取3b =155mm 4b =160mm 按标准系列取模数3m =6mm 实际d 3=3m 3z =32⨯6=192mm4d =3m 4z =1008mm中心距a ()=+=2d 43d 600mm(5)验算齿轮弯曲强度齿形系数 3Fa Y =2.56 3Sa Y =1.63 4Fa Y =2.15 4Sa Y =1.93F σ=2K 2T 3Fa Y 3Sa Y /3233z m b =146.1MPa ≤[1F σ]=480 MPa4F σ=133.07 MPa ≤[2F σ]=408 MPa六.轴及联轴器的设计计算 轴Ⅰ（1）功率P I ＝14.70kW 转数 1460=I n由前面求得 d1=90mm d2=410mm 压力角a 取标准值a=20° F 1t =F 2a =2 T1/d1=2136.67 N F 1a =F 2t =2 T2/d2=15281.02 N F 1r =F 2r =Ftan a=5561.84 N（2）计算联轴器转矩 取K=1.9 C T =K e T =98.12⨯1.9=186.428 N 选择LTZ2型带制动轮弹性套柱销联轴器(3)轴的强度计算36][22.01055.9d τ⨯≥≥3n p C 3np 45号钢 取C=115314607.14115d ≥=24.83mm 由联轴器确定的 d=40>>24.83所以 min d =40mm (4)轴的长度设计及轴承选①求轴承的受力：垂直面：F 1V ⨯430-F r ⨯215+F a ⨯45=0F 1V =1182 NF 2V =5561.84-1182=4380 N水平面：F 1b =F 2b =F t /2=1068 N合成：F1=2121b v F F +=1593 NF2=2222b v F F +=4508 N ②轴承选择按要求：两班制 八年 [Lh]=365⨯8⨯2⨯8=46720 h 选择轴承32315型 d=75 D=160 T=58 ③轴承验算F 1S =F1/2Y=1593/(2⨯1.7)=468.5 N F 2S =1325.9 N F 1S + F 1a > F 2SF 2A = F 1S + F 1a =15749.5 N F 1A = F 1S =468.5 NF 1A /F1=0.29<e P 1r =F1=1593 NF 2A /F2=3.5>e P 2r =0.4F2+1.7F 2A =28577 NLh=31036)2857710348(14606010⨯⨯=47428 > [Lh] 故 所选轴承合适轴Ⅱ：(1)轴上： P I I ＝10.91kW ==I in n 133.26轴Ⅱ用45钢 取C=115（2）强度计算d ≥C 3np=79 mm 由于轴上装有键槽 故d 加大百分之五 d=83 由后面计算 取d=100(3)轴的长度设计及轴承选①求轴承受力蜗轮: F 2a =F 1t = 2 T1/d1=2136.67 N F 2t =F 1a =2 T2/d2=15281.02 N F 2r =F 1r = Ftan a=5561.84 N小齿轮：F 3t =2T2/d3=32631 N F 3r = F 3t tan20=11876 N小齿轮与蜗轮圆周力方向相反 F 合t =17350 N为使两轴承载荷均匀，使蜗杆轴向力背离小齿轮方向 垂直面：Fm1⨯220-F 3r ⨯330-F 2r ⨯110+F 2a ⨯205=0 Fm1=18604 N Fm2=1167 N水平面： F 1b =F 2b =F t /2=8675 N合成： F1=2121m b F F +=20527 N F2=8753 NF 1S + F 2a > F 2SF 2A = F 1S + F 2a =19585 N F 1A = F 1S =17448 NF 1A /F1=0.85 > e P1=0.4F1+1.7F 1A = 37872 NF 2A /F2=2.2 > e P2=0.4F2+1.7F 2A =36795 N P1 > P2 ②轴承选择C=P11036])[10n60(Lh =459 KN查表 选择 32318型轴承 d=85 D=180 T=63.5 轴Ⅲ:（1）轴上： P I I I ＝10.48 kW 35.6==I n n w用45钢 取 C=115d ≥C 3np=136 mm 由于轴上有键槽 故加大轴径 取d=145 mm(2) 选择轴承：选用314625 SKF 型轴承 d=145 D=210 T=155(3)轴承验算：大齿轮: Ft4=2 T3/d4=31272 N Fr4=Fr4⨯tan20=11382 N P 载=46000 NF 合r =46000-11382=3461 N (上下布置)P=P1=P2=2r 2)2()24(合F Ft +=23325 NC=P 1036])[10n60(Lh =283 KN < [C]故 所选轴承符合要求七.键的选择由于在设计中已经留出足够的设计键槽强度，故不再校核八.密封与润滑1．齿轮的润滑采用浸油润滑，由于高速级蜗杆浸油深度30~50mm ，取深 h=32 mm 。

目录一、设计任务书 (2)二、拟定传动方案 (2)三、选择电动机 (3)四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4)六、V带传动设计 (5)七、齿轮传动设计 (8)八、高速轴轴承的设计 (9)九、高速轴直径和长度设计 (11)十、高速轴的校核 (12)十一、低速轴承的设计 (14)十二、低速轴直径和长度设计 (15)十三、低速轴的校核 (16)十四、键的设计 (18)十五、箱体的结构设计 (19)十六、减速器附件的设计 (21)十七、润滑与密封 (23)十八、课程设计总结 (24)十九、参考文献 (24)一、设计任务书运输带速度允许误差为±5%。

二、拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围，以便合理的选择合适的传动机构和拟定传动方案。

可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速n w ，即601000601000 1.50119.4/min 240w v n r D ππ⨯⨯⨯==≈⨯一般常选用转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置总在传动比约为8.1或12，根据总传动比数值，可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。

如图2-1[2]所示的四种方案可作为其中的一部分，这些方案的主要优缺点：方案b 不宜在长时间连续工作，且成本高；方案d 制造成本较高。

根据该带式传送机的工作条件，可在a 和c 两个方案中选择。

现选用结构较简单、制造成本较低的方案a 。

据此拟定传动方案如图：传动装置拟定方案三、选择电动机1、电动机的类型和结构形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。

2、电动机容量（1）工作机所需功率w p1250 1.501.8810001000w FV p KW ⨯===（2）电动机输出功率d pηwd p p =传动装置的总效率 543221ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=式中，21ηη、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。

《机械设计基础》课程设计说明书样例目录设计任务书 (1)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 (8)滚动轴承的选择及计算 (14)键联接的选择及校核计算 (16)连轴器的选择 (16)减速器附件的选择 (17)润滑与密封 (18)设计小结 (18)参考资料目录 (18)机械设计课程设计任务书题目：设计一用于带式运输机传动装置中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、单向旋转三．原始数据鼓轮的扭矩T（N·m）：850鼓轮的直径D（mm）：350运输带速度V（m/s）：0.7带速允许偏差（％）：5使用年限（年）：5工作制度（班/日）：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．设计说明书一份六．设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写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：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。

结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。

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 wP w＝3.4kW2）电动机的输出功率Pd ＝Pw/η η＝轴承’联齿轴承联ηηηηη23＝0.904Pd ＝3.76kW3． 电动机转速的选择nd ＝（i1’·i2’…in ’）nw初选为同步转速为1000r/min 的电动机4．电动机型号的确定由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW，满载转速960r/min。