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一级减速器设计说明书机械设计课程设计设计任务书一、课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）二、课程设计容1）传动装置的总体设计。
2）传动件与支承的设计计算。
3）减速器装配图与零件工作图。
4）设计计算说明书编写。
每个学生应完成：1）部件装配图一（A1）。
2）零件工作图两（A3）3）设计说明书一份（6000——8000字）。
本组设计数据：第三组数据：运输机工作轴转矩T/(N.m) 1200 。
运输机带速V/(m/s) 1.70 。
卷筒直径D/mm 270 。
已给方案：外传动机构为V带传动。
减速器为一级级圆柱齿轮减速器。
第一部分 传动装置总体设计减速器的性能与结构介绍1、 结构形式：本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。
2、 电动机的选择：（1）工作机的效率P wP W =FV/1000=1200x1.70/1000=2.04(kW)（2）总效率η总 （查机械设计手册-机械设计传动概略可知）η总=η带η齿轮η联轴器η滚筒η轴承2=0.96⨯0.98⨯0.99⨯0.96⨯0.992=0.876 (3) 所需电动机功率P dP d =P w /η总=2.04/0.876=2.329(kw) 查机械设计零件手册得 P ed =3kw 选YL100L2-4 n m =1430r/min3、 传动比的分配工作机的转速n=60⨯1000ν/(πD) =60⨯1000⨯1.7/(3.14⨯270) =120.25(r/min)a i =n m/n=1430/120.25=11.892为使传动均匀 可取i 带=3.2则 i 齿轮=11.892/3.2=3.7164、动力运动参数计算（1）转速nn o =n m =1430r/minn Ⅰ= n o /i 带=1430/3.2=446.875r/min n Ⅱ= n Ⅰ/ i 齿轮=446.875/3.716=120.257r/min n Ⅲ= n Ⅱ=120.257r/min (2)功率PP 0= P d =2.329(kW) P Ⅰ= P 0η带=2.329x0.96=2.23584KwP Ⅱ= P Ⅰη齿轮η轴承=2.23584x0.98x0.99=2.169kw P Ⅲ= P Ⅱη联轴器η轴承=2.169x0.99x0.99=2.126kw (3)转矩TT=9549·P 0/ n o =9549x2.329/1430=15.552(N ·m)T Ⅰ=T 0η带i 带=15.552x0.96x3.2=47.776(N ·m)T Ⅱ=T Ⅰη齿轮η轴承i 齿轮=47.776x0.98x0.99x3.716=172.246(N ·m)T Ⅲ=T Ⅱη联轴器η轴承i 齿带=172.246x0.99x0.99x1=168.818(N ·m)将上述数据列表如下：第二部分 V 带的设计计算1、 已知条件有：P d =2.329kw n o =1430r/min i 带=3.2两班制即每天工作16小时2、 确定计算功率P ca由课本表8-7查得工况系数K A =1.2，故P ca =K A P d =1.2X2.239=2.795KW3、 选择V 带的带型根据P ca n o 由课本图8-11 选用A 型4、 确定带轮的基准直径d d 并验算带速v1）初选小带轮的基准直径d d1。
机械课程设计一级减速器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握一级减速器的结构组成、工作原理及其在机械系统中的应用。
2. 学生能够描述并分析一级减速器的主要参数计算方法，如齿轮的齿数、模数、压力角等。
3. 学生能够了解一级减速器的材料选择、强度计算和设计规范。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行一级减速器的零件设计和装配图的绘制。
2. 学生能够运用相关的计算公式和工程手册，完成一级减速器主要参数的计算和选择。
3. 学生能够运用仿真软件对一级减速器进行运动和动力学的模拟分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣和热情，增强其探究机械原理的主动性。
2. 培养学生严谨的科学态度，使其在机械设计过程中注重细节，遵循工程规范。
3. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，使其在项目实践中善于与他人合作，共同解决问题。
课程性质：本课程为实践性较强的机械设计课程，结合理论教学与实际操作，旨在提高学生的设计能力和工程实践能力。
学生特点：学生为高中生，具备一定的物理和数学基础，对机械结构有一定了解，但缺乏实际设计经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过案例教学、小组讨论、动手实践等多种教学方式，使学生在掌握一级减速器设计原理的同时，提高实际操作和问题解决能力。
教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 引言：介绍一级减速器在机械系统中的应用，引出学习一级减速器设计的重要性。
教材章节：第一章 概述2. 理论知识：a. 一级减速器的结构组成与工作原理b. 齿轮传动的基本参数计算方法c. 减速器的材料选择、强度计算和设计规范教材章节：第二章 齿轮传动设计基础3. 实践操作：a. 使用CAD软件绘制一级减速器零件图和装配图b. 运用计算公式和工程手册进行一级减速器主要参数计算c. 使用仿真软件对一级减速器进行运动和动力学分析教材章节：第三章 机械设计CAD/CAM技术4. 案例分析与讨论：a. 分析一级减速器在实际应用中的设计案例b. 学生分组讨论，提出优化设计方案教材章节：第四章 机械设计案例5. 课程总结与拓展：a. 总结一级减速器设计过程中的关键点和注意事项b. 探讨一级减速器在新型机械系统中的应用前景教材章节：第五章 机械设计发展趋势教学内容安排与进度：第一周：引言及理论知识1第二周：理论知识2第三周：实践操作1第四周：实践操作2第五周：案例分析与讨论第六周：课程总结与拓展在教学过程中，教师需根据学生的实际掌握情况，适时调整教学内容和进度，确保学生能够扎实掌握一级减速器设计的相关知识和技能。
一级齿轮减速器课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握一级齿轮减速器的基本结构、工作原理及设计方法；2. 使学生了解并掌握齿轮传动的基本计算方法和公式；3. 引导学生理解并掌握减速器的设计步骤，包括选型、计算、绘制图纸等。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行一级齿轮减速器零部件的绘制和装配能力；2. 培养学生运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核的能力；3. 培养学生动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发学生主动学习和探究的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作与理论知识的结合；3. 引导学生树立正确的工程观念，关注工程实际问题，培养解决实际问题的能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践技能的结合，旨在提高学生的综合设计能力和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：（1）一级齿轮减速器的基本结构和工作原理；（2）齿轮传动的计算方法和公式；（3）减速器的设计步骤和要点；（4）齿轮的强度校核及材料选择。
2. 实践技能：（1）运用CAD软件绘制一级齿轮减速器零部件及装配图；（2）运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核；（3）动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试。
3. 教学进度安排：（1）第一周：讲解一级齿轮减速器的基本结构和工作原理；（2）第二周：学习齿轮传动的计算方法和公式；（3）第三周：讲解减速器设计步骤及要点；（4）第四周：进行齿轮强度校核及材料选择的学习；（5）第五周：运用CAD软件绘制一级齿轮减速器零部件及装配图；（6）第六周：运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核；（7）第七周：动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试。
教材章节关联：《机械设计》第四章 齿轮传动；第五章 减速器设计。
一级减速器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解一级减速器的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能够识别并描述一级减速器的各组成部分及其功能；3. 学生能够运用公式计算一级减速器的传动比和输出扭矩。
技能目标：1. 学生能够运用图纸识别一级减速器的结构；2. 学生能够运用工具和量具进行一级减速器的简单拆装和组装；3. 学生能够运用所学知识解决一级减速器在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设备的兴趣，增强对工程技术的认识；2. 学生在小组合作中培养团队协作精神，学会倾听、尊重他人意见；3. 学生通过学习一级减速器，认识到科学技术在生活中的应用，增强创新意识。
课程性质：本课程为工程技术类课程，结合理论与实践，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对机械设备有一定的好奇心。
教学要求：教师需采用生动的教学方式，结合实物演示、操作练习，引导学生掌握一级减速器的基本知识和技能，同时关注学生的情感态度价值观的培养。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引言：介绍一级减速器在生活中的应用，激发学生学习兴趣。
2. 理论知识：- 一级减速器的定义、分类和工作原理；- 一级减速器的各组成部分（齿轮、轴、轴承、箱体等）及其功能；- 传动比、输出扭矩的计算公式。
3. 实践操作：- 实物演示：展示一级减速器的结构，让学生直观了解；- 拆装与组装：指导学生进行一级减速器的拆装和组装，掌握其内部结构；- 故障分析与排除：模拟一级减速器在实际应用中可能出现的故障，引导学生进行分析和解决。
4. 教学大纲：- 第一章：一级减速器概述，课时：2课时；- 第二章：一级减速器的结构与原理，课时：3课时；- 第三章：一级减速器的拆装与组装，课时：4课时；- 第四章：一级减速器的故障分析与排除，课时：3课时。
教学内容依据课程目标，注重科学性和系统性，结合教材章节进行安排和进度制定。
一级减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解减速器的基本概念、分类和一级减速器的工作原理；2. 学生能够掌握一级减速器的结构组成，了解其设计参数和性能指标；3. 学生能够掌握一级减速器的设计方法和步骤，并能够运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成一级减速器的选型、设计和计算；2. 学生能够运用绘图软件绘制一级减速器的结构图和零件图；3. 学生能够运用实验设备和仪器，对一级减速器进行性能测试和数据分析。
情感态度价值观目标：1. 学生对机械设计产生兴趣，培养创新意识和动手能力；2. 学生树立正确的工程观念，认识到减速器在工程应用中的重要性；3. 学生在团队合作中学会沟通与交流，培养协作精神和责任感。
课程性质：本课程为机械设计基础课程，以实践性、应用性为主，旨在培养学生具备一定的减速器设计能力。
学生特点：学生为初中毕业，具有一定的物理和数学基础，但对机械设计知识了解较少，需要从实际应用出发，激发学习兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以案例教学和实验操作为主线，引导学生主动参与，提高学生的实践能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生具备一级减速器设计的基本能力，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 减速器概述：介绍减速器的基本概念、分类、应用领域，使学生了解减速器在机械系统中的作用和重要性。
教材章节：第一章第一节2. 一级减速器工作原理：讲解一级减速器的工作原理，分析其结构特点，使学生掌握一级减速器的运行机制。
教材章节：第一章第二节3. 一级减速器结构组成：详细介绍一级减速器的各部分结构，如齿轮、轴、轴承、箱体等，使学生了解各部分的作用和相互关系。
教材章节：第一章第三节4. 一级减速器设计参数与性能指标：讲解设计参数的选择依据，分析性能指标对减速器性能的影响，为学生进行减速器设计提供依据。
教材章节：第二章第一节5. 一级减速器设计方法与步骤：介绍减速器设计的基本方法，包括计算公式、选型原则等，指导学生完成一级减速器的设计。
设计题目：如图所示带式运辅机，运输胶带的卷筒上的转矩T=450N.m，卷筒转速n=115r/min。
载荷平稳，在室温下连续运转，工作环境多尘，电源为三相交流，电压380v，二班制工作，使用寿命10年。
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.运输带设计任务要求：1.减速器装配图纸一张（0号图纸）2.低速轴、箱体或箱盖零件图纸各一张3.设计说明书一份1、选择电动机类型按工作要求选用Y系列(IP44)防护式笼型三相异步电动机，电压380伏。
2、选择电动机容量电动机所需工作功率为：式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa(KW)由式(2)：T=9550P/N (N.m)得P W=T·n/9550 (KW)P d=FV/1000ηa (KW)设减速器为一级减速器，则：由电动机至运输带的传动总效率为：η总=η１×η２３×η３×η４×η5式中：η1、η2、η3、η4、η5分别为V带传动、滚动轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。
取η１=0.96，η２＝0.99，η３＝0.97，η４＝0.99，η5=0.96则：η总=0.96×0.99３×0.97×0.99×0.96=0.86所以：电机所需的工作功率：P d= T·n/9550η总=(450×115)/(9550×0.86)=6.3 KW一般的, Ｖ带传动比ＩV=２～４圆柱齿轮传动比在3～7则总传动比理论范围为：Ｉa＝６～28。
故电动机转速的可选范围为N d=I a×n卷筒=(6～28)×115=690～3220 r/min符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min和3000r/min。
根据机械设计手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、效率、功率因素、转矩等因素，选定电动机型号为Y132M-4，其主要性能：额定功率P=7.5KW，转速n m=1440r/min电动机主要外形和安装尺寸：二、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：由选定的电动机满载转速n m和工作机主动轴转速n卷筒可得传动装置总传动比为：i a=n m/n=n m/n卷筒=1440/115=12.5传动比分配：i a=i0×i （式中i0、i分别为带传动和减速器的传动比）取i0=3（普通V带i V=2～4）由i a＝i0×i得：i＝i a／i0＝12.5/3.0＝4.17减速器的传动比在3~7范围之间，所以减速器选用一级减速器是正确的。
设计说明书
设计及说明结果一、传动方案的确定（如下图）：
采用普通V带传动加一级斜齿轮传动。
二、原始数据：
a)原始数据
b)运输带工作拉力：F=1500N
c)运输带工作速度：v=1.00m/s
d)卷筒直径：D=200mm
e)工作条件：一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，
有粉尘，效率从联轴器开始计算。
f)使用期限：十年，大修期三年
g)生产批量：10台
h)生产条件：中等规模机械厂，可加工7——8级精度齿轮及涡
轮。
F=1500N V=1.00m/s D=200mm
d6与d3同尺寸。
至此,已初步确定了轴的各段直径和长度. (3)轴上零件的周向定位
齿轮,半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接 平键的校核在后面独立成章论述。
(4)确定轴上圆角和倒角尺寸
,取轴端倒角为:245⨯,各轴肩处圆角半径取1R 。
(5)求轴上的载荷
在确定轴承的支点位置时,深沟球轴承的作用点在对称中心处，据轴的计算简图作出轴的弯矩图,扭矩图和计算弯矩图,可看出截面处计算弯矩最大 ,是轴的危险截面.
<1>作用在齿轮上的力
切向力2222135000
900300
t T F N d ⨯=== 径向力tan 900tan20327.58r
t F F N α==⨯︒=
<2>求作用于轴上的支反力
水平面内支反力: 122450NH NH t F F F N ==÷=
垂直面内支反力:
12163.8NV NV F F N ==
<3>作出弯矩图
分别计算水平面和垂直面内各力产生的最大弯矩.
6008F NH1
F NV1
F NH2
F NH2
F t
F r
F NH1/F NV
F NH2/F N
F t /F r
1010/2450137/230375,/2163.8137/211056.5.H NH V NV M F l N mm M F l N mm ==⨯=⋅==⨯=⋅
计算总弯矩:22c H v M M M =+
223037511056.532324.71c M N mm =+=⋅ <4>作出扭矩图:2135000T
T N mm ==⋅.
<5>作出计算弯矩图:()2
2
c M M T α=+,按脉动循环变化，取a
等于0.6：
()2
'22232324(0.6135000)87211.74mm
M M T N α=+=+⨯=⋅
<6>校核轴的强度
对轴上承受最大计算弯矩的截面的强度进行校核：
d 4≥√
M 0.1×1[]
b σ-3
=√
87211.740.1×60
3
=24.41mm
而d 4=40mm ，强度足够安全。
低速轴尺寸 L1 58 D1
30 L2 61
D2 35
<2>作出弯矩图
分别计算水平面和垂直面内各力产生的弯矩.
1111467.7/232271.3,170.22/211745.18.
H NH V NV M F l L N mm M F l L N mm ==⨯=⋅==⨯=⋅
计算总弯矩:22v H M M M +=
2232271.311745.1834342.20c M N mm =+=⋅ <3>作出由Q 产生的弯矩图
<4>考虑最坏情况，即将两个力矩按照同一方向线性叠加。
MF=Q(L1/2+L2+2+B/2)=Q*K=479.57*98.5= 47237.645N.mm 在危险界面处Q 产生的弯矩为Ma=F2F*L/2=342.3*138/2= 23618.7 N.mm
危险截面处M=23618.7+34342.20=57960.9n.mm <5>作出扭矩图:228060T
T N mm ==⋅.
F2F
Q F1F K
<6>作出计算弯矩图:()2
2
e M M T α=+,
()2
22257961(0.628060)60356.68mm e M M T N α=+=+⨯=⋅
<7>校核轴的强度
对轴上承受最大计算弯矩的截面的强度进行校核：
d 3≥√
M 0.1×1[]
b σ-3
=√
60356.680.1×60
3
=21.58mm
而d 3=30mm ，强度足够安全。
L1 60 D1 20 L2 57 D2 25 L3
45 D3 30 齿轮厚 65 L5
45
D5
30
键连接的选择和校核
1.选择键联接的类型
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求，应用平键.键的材料为钢，[]125p MPa σ=
2. 高速轴与带轮相联处键的校核
查询机械设计基础课本P160表10-10可知， D1=20mm,故选用
《机械设计课程设计说明书》
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