下载文档原格式
机械设计课程设计说明书专业：机械电子工程2016年12月29日重庆理工大学目录一、任务设计书 (3)二、传动方案的拟订及说明 (3)三、选择电动机 (4)四、计算传动装置的运动和动力参数 (5)五、传动件的设计计算 (6)六、轴的设计计算 (15)七、滚动轴承的选择及计算 (34)八、键联接的选择及校核计算 (37)九、联轴器的选择 (38)十、减速器附件的选择 (39)十一、润滑与密封 (39)十二、箱体数据 (39)十三、设计小结 (40)十四、参考目录 (40)一、任务设计书设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮齿轮减速器。
工作经常满载，空载启动，工作有轻振，不反转，单班制工作。
运输带容许速度误差为5%。
减速器为小批生产，使用期限10年。
（已知带式运输机驱动卷筒的圆周牵引力F=2000N ，带速v=1.2m/s ，卷筒直径D=320m ，设每年工作300天）二、传动方案的拟订和说明计算驱动卷筒的转速如下：min /6.713202.1100060100060r D v n w =⨯⨯⨯=⨯=ππ选用同步转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为13，根据总传动比数值， 可拟定以下传动方案：图一三、选择电动机1）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。
2）电动机容量 (1)卷筒的输出功率P ωkw Fv p w 4.210002.120001000=⨯==(2)电动机输出功率d Pd P P ωη=传动装置的总效率12^3345^26ηηηηηηη∙∙∙∙∙=式中1η、2η…为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。
由课程设计教材表2-5查得：V 带传动1η=0.96；滚动轴承2η=0.988；圆柱齿轮传动3η=0.97；圆锥齿轮传动4η=0.96；弹性联轴器5η=0.99；卷筒轴滑动轴承6η=0.96；则0.960.988^30.970.960.990.990.960.81η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=故 kw p 96.281.04.2p d ===ηω(3)电动机额定功率ed P由教材查得选取电动机额定功率 4.0ed P kw =。
机械设计课程设计说明书题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器目录1.题目及总体分析 (3)2.电动机选择 (3)3.分配传动比 (4)4.传动系统的运动和动力参数计算 (5)5.设计高速级齿轮 (6)6.设计低速级齿轮 (10)7.链传动的设计 (12)8.减速器轴及轴承装置、键的设计 (13)１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 (13)２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 (19)３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计 (23)9.润滑与密封 (28)10.箱体结构尺寸 (28)11.设计总结 (29)12.参考文献 (30)一、题目及整体分析题目：设计一个二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力F=3200N，运输带速度v=1.0m/s，运输机滚筒直径为D=350mm.带式输送机用于锅炉房运煤。
工作寿命为12年，三班制工作;每班工作8小时，常温下连续、单向运转，载荷平稳。
输送带滚轮效率为0.97。
特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。
整体布置如下：辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
二、电动机的选择目的 过程分析 结论 类型 根据一般带式输送机选用的电动机选择 选用Y系列封闭式三相异步电动机 功率 工作机所需有效功率为P w＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600W过程分析 结论 类型 根据一般带式输送机选用的电动机选择 选用Y系列封闭式三相异步电动机 功率 工作机所需有效功率为P w＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600W结论 类型 根据一般带式输送机选用的电动机选择 选用Y系列封闭式三相异步电动机 功率 工作机所需有效功率为P＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600Ww类型 根据一般带式输送机选用的电动机选择 选用Y系列封闭式三相异步电动机 功率 工作机所需有效功率为P w＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600W类型 根据一般带式输送机选用的电动机选择 选用Y系列封闭式三相异步电动机 功率 根据一般带式输送机选用的电动机选择 选用Y系列封闭式三相异步电动机 功率 工作机所需有效功率为P w＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600W选用Y系列封闭式三相异步电动机 功率 工作机所需有效功率为P w＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600W功率 工作机所需有效功率为P＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600Ww功率 工作机所需有效功率为P w＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600W工作机所需有效功率为P w＝F×V＝3600N×1.0m/s=3600W弹性联轴器传动效率η1＝0.99滚动轴承传动效率为η2＝0.99圆柱齿轮传动(8级精度)效率为η3＝0.97输送机滚筒效率为η4＝0.97总效率为η=η1 2η24η3 2η 4 =0.859电动机输出有效功率为P d=P w / η=3.725KW 电动机输出功率为电动机输出功率为P d=3.725KW 型号 查得型号Y132M1-6封闭式三相异步电动机参数如下型号 查得型号Y132M1-6封闭式三相异步电动机参数如下型号 查得型号Y132M1-6封闭式三相异步电动机参数如下查得型号Y132M1-6封闭式三相异步电动机参数如下额定功率p=4 kW满载转速960 r/min同步转速1000 r/min 选用选用型号Y132M1-6封闭式三相异步电动机三、分配传动比其中i 目的 过程分析 结论 分配传动比 传动系统的总传动比EMBED Equation.3是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；n m是电动机的满载转速，r/min；n w 为工作机输入轴的转速，r/min。
机械性能等级钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
例如：性能等级4.6级的螺栓，其含义是：1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.6；3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.9；3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。
强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa 和10.9GPa8.8 公称抗拉强度800N/MM2 公称屈服强度640N/MM2一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：屈服强度/抗拉强度=Y/10）如4.8级则此螺栓的抗拉强度为：400MPa；屈服强度为：400*8/10=320MPa。
另：不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释度量：当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。
1、公制计量：（10进制）1m =100 cm=1000 mm2、英制计量：（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4 mm 3/8¢¢×25.4 =9.523、1/4¢¢以下的产品用番号来表示其称呼径，如：4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#螺纹一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。
第三章 机械零件的强度计算第0节 强度计算中的基本定义 一． 载荷1. 按载荷性质分类：1) 静载荷：大小方向不随时间变化或变化缓慢的载荷。
2) 变载荷：大小和（或）方向随时间变化的载荷。
2. 按使用情况分：1)公称载荷（名义载荷）： 按原动机或工作机的额定功率计算出的载荷。
2) 计算载荷：设计零件时所用到的载荷。
计算载荷与公称载荷的关系：F ca =kF n M ca =kM n T ca =kT n3) 载荷系数：设计计算时，将额定载荷放大的系数。
由原动机、工作机等条件确定。
二． 应力2．按强度计算使用分1) 工作应力：由计算载荷按力学公式求得的应力。
2) 计算应力：由强度理论求得的应力。
3) 极限应力：根据强度准则、材料性质和应力种类所选择的机械性能极限值σlim 。
4) 许用应力：等效应力允许达到的最大值。
[σ]=σlim /[s σ]稳定变应力 非稳定变应力对称循环变应力脉动应力 规律性非稳定变应力随机性非稳定变应力 静应力 对称循环变应力 脉动应力σ周期变应力第1节 材料的疲劳特性一． 疲劳曲线 1． 疲劳曲线给定循环特征γ=σlim /σmax ，表示应力循 环次数N 与疲劳极限σγ的关系曲线称为疲 劳曲线（或σ-N ）。
2． 疲劳曲线方程1) 方程中参数说明a) 低硬度≤350HB ，N 0=107 高硬度>350HB ，N 0=25×107b) 指数m ：c) 不同γ，σ-N 不同；γ越大，σ也越大。
…二、 限应力线图1) 定义：同一材料，对于不同的循环特征进行试验，求得疲劳极限，并将其绘在σm -σa坐标系上，所得的曲线称为极限应力线图。
CN N m m N ==0γγσσr N N k mNN σσσγγ==0mNN k N 0=整理：即：其中：N 0--循环基数σγ--N 0时的疲劳极限k N --寿命系数用线性坐标表示的疲劳曲线ND2)简化曲线3)σ-N与σm-σa关系a) σ-N曲线：同一循环特征下、不同循环次数。
机械设计课程设计2013-2014第二学期名称：二级展开式斜齿轮减速器学院：机电与汽车工程学院目录绪论第一章概述1.1机械设计的任务及目的 (4)第二章传动方案的分析论证2.1 传动装置的组成与特点 (5)2.2 传动方案的确定及分析 (5)第三章电动机的选择3.1选择电动机的类型 (5)3.2选择电机的功率 (5)3.3电机转速的选择 (6)3.4总传动比计算和分配各级传动比 (6)第四章传动装置运动和动力参数的计算4.1 各轴转速的推算 (7)4.2 各轴功率的计算 (7)4. 3 各轴扭矩的计算 (7)第五章齿轮设计5.1 高速级齿轮设计及校核 (9)5.2低速级齿轮设计及校核 (13)第六章轴、键的设计及校核6.1 高速轴和键的设计及校核 (19)6.2 中间轴和键的设计及校核 (23)6.3低速轴和键的设计及校核 (28)第七章联轴器的选择 (31)第八章轴承的校核8.1高速轴轴承的校核 (32)8.2中间轴轴承的校核 (33)8.3低速轴轴承的校核 (34)第九章箱体的设计 (35)第十章减速器的润滑与密封 (36)第十一章减速器附件的选择及说明 (37)第十二章设计小结 (37)参考文献绪论本论文主要内容是进行二级斜齿硬面齿轮的设计计算，在设计计算中用到了《机械原理》、《机械制图》、《机械设计》等多门课程知识。
并用了《AutoCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的实践环节，通过对齿轮的设计计算，加深了对已学科目的影响，并通过自主设计，理论与实践结合，是一次对所学知识全面的、系统的、规范的实践训练。
通过训练，使我们在各个方面得到了锻炼和培养。
机械设计课程设计是机械设计课程的重要教学环节。
通过课程设计我们学会了：1、通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他课程的理论和实际知识，培养分析和解决问题的能力，掌握了机械设计的一般规律，树立正确的设计思想。
2、学会从机器功能要求出发，合理选择执行机构和传动机构的类型、制定传动方案、合理选择标准部件的类型和型号、正确计算零件的工作能力、确定其尺寸、形状及机构材料、并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力。
第三章 机械零件的强度计算第0节 强度计算中的基本定义 一． 载荷1. 按载荷性质分类：1) 静载荷：大小方向不随时间变化或变化缓慢的载荷。
2) 变载荷：大小和（或）方向随时间变化的载荷。
2. 按使用情况分：1)公称载荷（名义载荷）： 按原动机或工作机的额定功率计算出的载荷。
2) 计算载荷：设计零件时所用到的载荷。
计算载荷与公称载荷的关系：F ca =kF n M ca =kM n T ca =kT n3) 载荷系数：设计计算时，将额定载荷放大的系数。
由原动机、工作机等条件确定。
二． 应力2．按强度计算使用分1) 工作应力：由计算载荷按力学公式求得的应力。
2) 计算应力：由强度理论求得的应力。
3) 极限应力：根据强度准则、材料性质和应力种类所选择的机械性能极限值σlim 。
4) 许用应力：等效应力允许达到的最大值。
[σ]=σlim /[s σ]稳定变应力 非稳定变应力对称循环变应力脉动应力 规律性非稳定变应力随机性非稳定变应力 静应力 对称循环变应力 脉动应力σ周期变应力第1节 材料的疲劳特性一． 疲劳曲线 1． 疲劳曲线给定循环特征γ=σlim /σmax ，表示应力循 环次数N 与疲劳极限σγ的关系曲线称为疲 劳曲线（或σ-N ）。
2． 疲劳曲线方程1) 方程中参数说明a) 低硬度≤350HB ，N 0=107 高硬度>350HB ，N 0=25×107b) 指数m ：c) 不同γ，σ-N 不同；γ越大，σ也越大。
…二、 限应力线图1) 定义：同一材料，对于不同的循环特征进行试验，求得疲劳极限，并将其绘在σm -σa坐标系上，所得的曲线称为极限应力线图。
CN N m m N ==0γγσσr N N k mNN σσσγγ==0mNN k N 0=整理：即：其中：N 0--循环基数σγ--N 0时的疲劳极限k N --寿命系数用线性坐标表示的疲劳曲线ND2)简化曲线3)σ-N与σm-σa关系a) σ-N曲线：同一循环特征下、不同循环次数。
机械设计课程设计计算说明书设计题目：二级展开式圆柱齿轮减速器设计者：指导教师：年月日一、传动方案拟定 (2)二、电动机的选择 (2)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (3)四、运动参数及动力参数计算 (3)五、传动零件的设计计算 (4)六、轴的设计计算 (11)七、滚动轴承的选择及校核计算 (13)八、键联接的选择及校核计算 (15)设计参数：1、运输带工作拉力:F=2.7KN2、运输带工作速度:V=1.6m/s3、滚筒直径：D=450mm；4、工作寿命：10年，2班制，大修期3年，所以，；H=2×8×10×3005、工作条件：载荷平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；。
传动装置设计：一、传动方案：展开式二级圆柱齿轮减速器。
二、选择电机：1、类型：Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机；2、型号：工作机所需输入功率：Pw=FV/1000ηKW=2700×1.6/1000×0.95=4.55KW电机所需功率：P0=P/η1=4.55/0.890=5.11KW，其中，Η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率η1电机转速n选：1500/minr；所以查表选电机型号为：Y132s-4电机参数：额定功率：5.5 Kw满载转速：m n ＝1440/min r电机轴直径：0.0090.00428mm m d+-=三、 传动比分配：传动装置总传动比i= m n / w n （min /94.67100060r Dvn w =⨯⨯=π）其中：1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比，且12(1.3~1.5)i i =，取214.1i i =，则有：89.3,446.521==i i ;四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴： kw p p d m 11.5==；1440/m i n m n r = ；m N n p T m m m .89.33144011.595509550===； 2、高速轴：kW p p m 008.51==联η;11440/m i n m n n r == ；m N n P T .21.331440008.595509550111===;3、中间轴：kW p p 833.412==齿承ηη;m i n /4.264446.51440112r i nn ===;m N n p T .57.1744.264833.495509550222===; 4、低速轴：kW p p 665.423==齿承ηηm i n /97.6789.3/4.264223r i n n ===;m N n p T .45.65597.67665.495509550333===; 5、工作轴：kW p p 55.430==联η;m i n /97.6730r n n ==;m N n p T .29.63997.6755.495509550000===;将以上算得的运动的动力参数列表如下： 轴名参数电动机轴I 轴II 轴III 轴工作轴转速n(r/min) 1440 1440 264.4 67.97 67.97 功率p(kw) 5.11 5.008 4.833 4.665 4.55 转矩T(N ·m ) 33.89 33.21 174.57655.4639.08 传动比i 1.00 5.446 3.89 1.00 效率0.980.9650.9650.975传动零件设计：一、齿轮设计（课本p147）高速级设计参数：ht i r n r n m N T kW p 48000;446.5min;/4.264min;/1440;.21.33;008.512111======寿命 1、选材：大齿轮：45，调质处理表面淬火，硬度40~50HBS ； 小齿轮：45，调质处理表面淬火，硬度40~50 HBS 。
