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1、1机械设计 B 课程设计的要求及步骤一、下达设计任务根据给定工作条件，设计一级斜齿圆柱齿轮减速器，完成一张装配图（绘制减速器主视图、俯视图） 、零件图（低速轴）和一份设计说明书。图纸要求计算机绘图、打印，说明书必须用专用稿纸手写，说明书封面要求统一（教务处网页内下载） ，并装入规定档案袋（去教材科统一购买）提交。二、传动方案的总体设计1.选择传动装置的方案；已确定用带传动和一级斜齿圆柱齿轮减速器。题目： 设计一用于带式输送机上的一级圆柱齿轮减速器。输送机连续工作，单向传动，载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，工作期限 10 年，两班制工作。输送带的允许速度误差在 5%以内。工作机效率为
2、0.96（不包含其轴上的一对轴承效率） 。1-电动机；2-带传动；3-减速器；4-联轴器；5-卷筒；6-输送带。2.选定电动机类型和型号；1）确定工作机转速和功率已知工作机卷筒带上的力、速度和滚筒直径，可以求得工作机功率 Pw 和转速 nw。2）确定电动机的转速范围和功率要求（1）带传动传动比一般取 2-4；齿轮传动传动比一般取 3-6；所以设计题目要求总传动比可以在（2-4）*（3-6）=（6-24）之间，故电动机的转速 n=（6-24） nw，在此中间可以确定电动机的转速；（2）工作机功率 / 总效率=原动机功率，选择电动机的功率大于此值即可；kW 式中： Pd工作机实际需要的电动机输出功
3、率，kW；Pw工作机实际输出功率，kW； 电动机至工作机之间传动装置的总效率。总效率 按下式计算： = 1 2 3 2 4 2w= 1 23 3 4w其中 1、 2、 3、 4、 w 分别为传动装置中带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和工作机效率，其概略值见第 7 页表 1。选用此表数值时，一般取中间值，如工作条件差，润滑维护不良时应取低值，wdP2反之取高值。本设计题目的传动效率包括：一级 V 带传动、一级斜齿圆柱齿轮传动，三对滚动轴承（一般选深沟球轴承） 、联轴器（一般选弹性柱销联轴器）和工作机滚筒的效率。根据计算的转速范围和需要的功率值，由机械设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定功率
4、、满载转速 nm、外形尺寸、中心高 H、轴伸尺寸 D*E、键联接尺寸、地脚尺寸等参数备用。3.确定总传动比并合理分配各级传动比已经确定了电动机的转速（满载转速 nm） ，又知道工作机的转速 nw，那么二者的比值就是总的传动比，将总传动比进行合理分配。分配传动比时重点考虑以下几点：(1)要保证带传动的传动比必须在 2-4 中；齿轮传动的传动比必须在 3-6 中；(2)应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大，以至于碰地（这只有在后面计算完之后才知道，当然还与小带轮的基准直径，齿轮的材料选择有关） ，这时确定带传动的传动比稍小一点,尽量减小后面出错的可能。例：总传动
5、比=12，可取 i 带=3，则 i 齿轮= 12/3 =4； （可行）也可取 i 带=4，则 i 齿轮= 12/4 =3；（不建议选用，因为带传动传动比较大，增加了后面设计出错的可能）传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差为(35)。4.计算各轴转速和转矩已将总传动比进行了分配，根据传动的布置，各轴的转速就可以算出了；如一传动装置从电动机到工作机有两根轴，依次为 I、轴，则1）各轴转速r/minr/min式中： nm电动机满载转速，r/min； n 、 n 分别为 I、轴转速 r/min；I 轴为高速轴（
6、减速器输入轴） ，轴为低速轴（减速器输出轴） ；i0、 i1依次为由电动机轴至高速轴 I，I、轴间的传动比。 （即 i 带、i 齿轮）2）各轴功率PI=Pd 01 kWP = PI 12=Pd 01 12 kW式中： Pd电动机输出功率，kW；PI、 P I、轴输入功率，kW0Iinm13 01、 12依次为电动机轴与 I 轴，I、轴间的传动效率。 （ 01= 1 、 12= 2 3） 3）各轴转矩TI=Td i0 01 NmT = TI i1 12=Td i0 i1 01 12 Nm式中： Td电动机轴的输出转矩，Nm；Nm TI、 T I、轴的输入转矩，Nm。I 轴为高速轴（减速器输入轴）
7、 ，轴为低速轴（减速器输出轴） ；运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查。TI=Td i0 01 = Nm0195inPmd= Nm1同理 ： T2= Nm2950nP运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查。三、传动件的设计计算1带传动用前面计算的数据，结合课本的计算步骤完成。注意，带传动设计的已知条件中，功率、转速即为小带轮所在轴的功率、转速，也就是电动机的实际输出功率（注意不是电动机的额定功率）和电动机满载转速（注意，不是同步转速） 。设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，例如小带轮外圆半径是否大于电动机中心高 H，大带轮外圆半径是否过大造成带轮与机器底座相干涉
8、（要求带轮直径最大不能超过大齿轮直径 6080mm）等。注意：带传动设计时要注意参数的合理范围（见书上例题） 。考虑带轮的结构设计（特别是轮毂宽度，注意，其可能与带轮轮缘宽不相等） 。2.齿轮的设计齿轮传动设计的已知条件中，转矩、转速即为小齿轮所在轴的转矩、转速（前面已经计算过了） 。，结合课本的计算步骤完成设计。 ，注意：1）一般材料选软齿面，小齿轮材料的 HBS 大于大齿轮的 HBS：3050（软齿面） ，若选硬齿面材料mddnP9504可相同；2）小齿轮齿数一般不少于 17。3）模数取第一系列；4）齿轮宽度 B1 = B2 + (5-10)mm, B2 = d * d15）考虑齿轮的结构
9、设计。 （特别是轮毂宽度）四、装配草图设计1.润滑和密封方式的选择；（提示：轴承润滑方式的确定可以根据大齿轮齿顶圆线速度，或者轴承处的 dn 的值来判断） 。2.进行箱体和附件的设计；3.选择联轴器类型和型号；4.确定轴的最小直径；5.绘制草图，确定各轴段尺寸（包括轴承的选择、键的选择） ；要求前面的计算和按比例绘制的草图（俯视图，一般大小不小于 A3(白纸或坐标纸)，并将尺寸进行标注。便于检查轴系结构，并有助于后面计算机绘图） ，要给指导老师检查，登记！之后自己进行：校核轴及轴承（校核低速轴以及相应的轴承寿命计算） ；进行减速器附件的设计；五、完成装配图零件图的绘制、答辩六、编写技术说明书设计说明书是设计技术文件之一，它提供设计理论根据和计算数据，为审核设计及使用设备的人员查阅。对于传动装置，计算说明书（有标准格式的封面）的内容大致包括：(1)目录(标题及页次)(2)设计任务书(3)传动方案的分析和拟定(附传动方案简图)(4)电动机的选择(5)传动装置运动及动力参数计算(6)传动零件的设计计算(7)轴的计算(8)滚动轴承的选择和计算(9)键联接的选择和计算(10)联轴器的选择(11)润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择(12)参考资料(资料编号 主要责任者书名.版本.出版地:出版者,出版年)(13)总结。图 7-1 公共引线编号方法
