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1、 华南农业大学机械设计制造及其自动化8班谭景焕 机械设计课程设计 目录目一、 设计任务书-2二、 传动方案的分析与拟定-3三、 电动机的选择计算-4四、 传动装置的运动及动力参数的选择和计算-6五、 传动零件的设计计算-8六、 轴的设计计算-16七、 滚动轴承的选择和计算-25八、 键连接的选择和计算-28九、 联轴器的选择-29十、 减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油的牌号选择和装油量计算-30十一、铸造减速器箱体的主要结构尺寸-31十二、设计小结-32十三、参考文献-33一、 设计任务书1.1 机械课程设计的目的 课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的
2、机械设计训练。其目的是：1. 通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。2. 培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。1.2 设计题目设计运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮一级减速器。1.3 工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300 天，减速器设计
3、寿命10 年，电压为三相交流电（220V/380V）.运输带允许速度误差： 51.4 设计要求根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。滚筒及运输带效率h=0.96，工作时，载荷有轻微冲击。室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产。1.5原始数据 见下表表1 原始数据输送带拉力F (N)输送带速度v (m/s)驱动带轮直径D (m)40000.93501.6设计内容1.6.1确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。1.6.2选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数
4、计算。1.6.3传动装置中的传动零件设计计算。1.6.4绘制传动装置中一级减速器装配图一张（A0）。1.6.5绘制高速轴齿轮轴、低速轴和低速轴大齿轮零件图各一张（A3）。1.6.6编写和提交设计计算说明书（电子版和纸版）各一份。 二、传动方案的分析与拟定1、设计方案 单级圆柱齿轮减速器及带传动。2、原始数据（按学号分到第A16组）输送带拉力F (N)输送带速度v (m/s)驱动带轮直径D (m)40000.93503、工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300 天，减速器设计寿命10 年，电压为三相交流电（220V/380V），运
5、输带允许速度误差： 5。4、传动方案的分析整体传动方案主要分为两部分，即带传动和齿轮传动，由于带传动传动平稳，故放在高速级，减速器齿轮传动放在带传动之后。由于滚筒的工作转速较低，故减速器的齿轮传动采用直齿圆柱齿轮啮合传动就好，又由于滚筒的工作载荷较大，故带传动的传动比不宜过大，否则带容易打滑。4、传动方案的拟定（如下图） 1、带传动 2、减速器 3、联轴器 4、输送带 5、滚筒 6、电动机三、电动机的选择计算（1）选择电动机的类型： Y系列三相异步电动机（2）选择电动机的功率 根据已知条件F、v和D，确定求出输送带的功率Pw 传动装置的总效率：式中各部分效率由机械设计基础课程设计 邢琳、张秀芳
6、主编82页表8-20差得普通V带传动效率1 、一对滚动轴承（球轴承）的效率2 、闭式齿轮传动效率3、刚性联轴器效率4、卷筒传动效率5取1=0.96，2=0.99，3=0.97，4=0.97，5=0.96那么有 电动机所需功率：式中，取载荷系数K = 1查机械设计课程设计表16-1，取电动机的额定功率 Ped=5.5kW（3）选择电动机的转速 滚筒的转速： 由机械设计课程设计 朱文坚、黄平主编表2-1差得V带传动比常用值范围，单级齿轮减速器传动比则总传动比范围为 。故电动机转速的可选范围为2951178.6 r/min符合这一范围的同步转速有750和1000 r/min根据容量和转速，由机械设计
7、课程设计表16-1查出有两种适用的电动机型号，故有两种传动方案可供选择，如下表传动方案电动机型号额定功率（kW）电动机转速（r/min）传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y160M2-85.5750 710 14.462.89 52Y132M2-65.5 1000 960 19.5 3.9 5（4）确定电动机型号 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选择方案2较为适合（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。因此，选用电机的型号和主要数据如下：电动机型号额定功率（kW）同步转速（r/min）满载转速nm（r/min
8、）Y132M2-65.510009602.02.0四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、传动装置的总传动比： 又 取V带传动比： 单级圆柱齿轮减速器传动比2、计算运动和动力参数（1）计算各轴的输入功率电动机轴Pd = 4.14kW轴I（减速器高速轴） 轴II（减速器低速轴） 卷筒轴 （2）计算各轴的转速电动机轴 轴I ： 轴II ：卷筒轴 ： （3）计算各轴的转矩电动机轴 轴I 轴II 卷筒轴 把上述计算结果列于下表：轴号转速n/(r/min)输入功率P/kW输入转矩T/Nm传动比i传动效率电机轴9604.1441.18 3.90.96轴2463.97 154 5 0.96轴493.81
9、 743 1 0.96卷筒轴493.66 713五、传动零件的设计计算1、普通V带的设计计算 传动比： 两班制，每天工作16小时电机轴输入功率 电机轴转速 1）确定计算功率式中取工作情况系数KA 由机械设计 第八版表8-7查得，取KA=1.32）选择V带的类型根据计算功率与小带轮的转速，查机械设计 第八版图8-10，选择A型V带3) 确定带轮的基准直径并验算带速v 初选小带轮的基准直径 由机械设计 第八版表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径 验算带速v 由于5m/sv30m/s，故带速合适。 计算大带轮的基准直径 根据机械设计 第八版表8-8，圆整为=450mm4）确定V带的中心距a和基准长
10、度 初定中心距 故，初定 计算带所需的基准长度 由机械设计 第八版表8-2选带的基准长度 计算实际中心距a 故中心距的变化范围为5）验算小带轮上的包角 6）计算带的根数z 计算单根V带的额定功率由和查机械设计 第八版表8-4a得 根据，i1 = 3.9和A型带，查机械设计 第八版表8-4b得查机械设计 第八版表8-5得查机械设计 第八版表8-2得故 计算V带根数z 取5根7）计算单根V带的初拉力的最小值 由机械设计 第八版表8-3得B型带的单位长度质量q=0.1kg/m 所以 应使带的实际初拉力8）计算压轴力 9）带轮的结构设计 材料选择HT150小带轮直径300mm，采用腹板式大带轮实景300mm，采用轮辐式机械设计 第八版表8-10差得各参数如下 小带轮 大带轮 基准宽度 11 11 基准线上槽深 2.75 2.75 基准线下槽深 8.7 8.7 槽间距 150.3 150.3槽边距 9 9 轮缘厚 8 8外径 112 450内径 30 30 带轮宽度 80 80 带轮结构 实心式 轮辐式 槽型 A A结构如下图所示2、齿轮传动的
