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1、机械课程设计任务书 系 别：机械工程与自动化学院专 业：机械设计与自动化专业 班 级： 机械类11102班 学 号： 1102721274 名 字： 汪 智 指导老师： 杨文堤 20131130目录一、设计目的二、设计课题三、设计要求 四、传动方案分析与拟定五、电动机的选择和计算六、传动装置运动及动力参数的选择和计算七、齿轮的设计计算及结构说明八、轴的设计计算九、键连接的选择和计算十、轴承的选择和计算十一、联轴器的选择十二、润滑和密封方式的选择,润滑油和牌号的确定十三、箱体及附件的结构设计和选择十四、设计小结十五、参考文献1、 设计目的 机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次
2、较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综性与实践性教学环节。其基本目的是：(1).通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。(2).学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。(3).进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）。二、设计课题1电动机 2V带传动 3展开式双级齿轮减速器4连轴器 5底座 6传送带鼓轮 7传送带设计一个带式传动装置，已知减速器的输出功率为5KW
3、，输出转速为55r/min，减速器的工作的寿命为10年，双班制工作，工作时有轻微振动，减速器传动系统图如上图所示。3、 设计要求1. 、减速器装配图纸一张（0号图纸一张）2. 、低速轴及大齿轮的零件图二张（号或号图纸）3. 、设计说明书一份4、 传动方案的分析与拟定本次设计拟定了三个方案（1）展开式（2）分流式（3）同轴式 通过 比较分析 最后选定方案一展开式4.1 将带传动布置于高速级将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。4.2 选用闭式斜齿圆柱齿轮闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在
4、相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。4.3将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方 由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。5、 电动机的选择与计算5.2.1电动机类型和结构型式根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。又由于Y系列笼型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动性能
5、较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。为防止型砂等杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。Y(IP44)笼型封闭自扇冷式电动机,具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。故优先选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机。5.2.2 选择电动机容量（1) 电动机功率的选择已知数据工作机的Pw=5KW,Nw=55r/min由机械设计课程设计P6 表2-2得 带传动V带的效率=0.940.97 取= 0.95一对滚动轴承的效率=0.980.995 取= 0.99一对齿轮传动的效率=0.960.98 取= 0.98总功率总h=*3*2=0.95*0.982
6、*0.993=0.89 电动机所需的输出功率=Pw/h=5.648KW确定电动机的额定功率PedPedPe 所以Ped=7.5KW5.2.3 电动机额定转速的选择式中: -电动机转速; 传动比由P7 表格2-3得出iv -V带的传动比; -高速齿轮的传动比 -低速齿轮的传动比; -工作机的转速展开式双级圆柱齿轮减速器传动比 =936推荐V带传动比 =24=2*16*554*49*55=176010780r/min5.2.4 确定电动机的型号取n=3000r/min 型号为132S2电动机有关参数如下：额定功率满载转速堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量7.5KW2900r/min2.02.32
7、.2.5 电动机的主要参数电动机的主要技术数据 额定功率满载转速堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量7.5KW2900r/min2.02.3（2） 电动机的外形示意图Y型三相异步电动机3) 电动机的安装尺寸表 （单位：mm） 电机型号Y132S 型号尺 寸HABCDEFGDGADACHDL132216140893880108332101353154756、 传动装置运动及动力参数的选择和计算总传动比52.73初取 iv=3 Ihil=17.58 由于齿轮传动中，高低速级理论传动比的分配取，可使两极大齿轮直径相近，浸油深度接近，有利于浸油润滑。同时还可以使传动装置外廓尺寸紧凑，减小减速器的轮廓尺
8、寸。但过大，有可能会使高速极大齿轮与低速级轴发生干涉碰撞。所以必须合理分配传动比一般取ih=（1.31.4）il，要求d2l-d2h=20-30mmm取ih=1.38il,il=3.57,ih=4.93各轴转速，转矩与输入功率各轴理论转速 设定：高速轴为轴，图（1）左侧,中间轴为轴，图（1）中间,低速轴为轴，图（1）右侧由前面知道 发动机转速nd=2900r/min转速 n=nd/iv=2900/3=966.67r/min转速 n=n/ih=966.7/4.93=196.08r/min转速 n=n/il=196.08/3.57=54.92r/min 各轴的输入功率(1)电动机Pd=7.5kw(
9、2) 轴P=Pd=0.95*5.648=5.36KW(3)轴P=Pd=5.36*0.98*0.99=2.205KW(4)轴 P=P=2.20*0.98*0.99=5.0506KW每个轴的理论转矩Td=9550*106Pd/nd=9.55*106*5.648/2900=18.599NmT=9550P/n=9.55*106*5.3656/966.67=53.008NmT=9550P/n=9.55*106*5.2057/196.08=253.541NmT=9550P/n=9.55*106*5.0206/54.92=878.245Nm V带传动设计电动机额定功率Pe=7.5KW电动机转速nd=2900
10、 r/minV带理论传动比iv=3双向运转、双班制、工作机为带式运输机（1） 确定计算功率PcaPca=KA*P 有机械设计书 P68 表3-7 KA=1.2Pca=KA*P=1.2*7.5=9KW（2）选取普通V带带型根据Pca，nd确定选用普通V带B型。(3)确定带轮基准直径 dd1和dd2a. 初选小带轮基准直径=150mmb验算带速 5m/s V 20m/s通过计算的V=22.765m/s 符合要求c. 计算dd2dd2=iv*dd1=3*150=450mm（4）确定普V带的基准长度和传动中心距根据0.7（dd1+dd2） a 0 2（dd1+dd2）420mm a 01200mm初选
11、中心距a 0=1050Ld = =3070.125mm由P63 表3-3 （机械设计课程设计）取Ld=3150mm实际中心距a=a 0+(Ld-Ld)/2=1089.94mm5）验算主轮上的包角=162.2。 主动轮上的包角合适（6）计算V带的根数ZP0 基本额定功率 得P0=3.85KW P0额定功率的增量 P0=0.89KW 包角修正系数 得=0.96KW 长度系数 得=1.07KW 由P66 表3-5，3-6=1.848故Z=2根（7） 计算预紧力 F0由表3-2 q=0.17kg/m（8）=246.65N应使带的实际出拉力 （8）计算作用在轴上的压轴力FP=977.236N带传动主要参
12、数汇总表带型LdmmZdd1mmdd2mmammF0NFPNA315021504501090246.65977.235带轮材料及结构（1）带轮的材料带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200( 2 ) 带轮的结构 带轮的结构形式为孔板式，轮槽槽型B型 小带轮结构图 大带轮结构图7、 齿轮的设计计算及结构说明高速级齿轮传动设计原始数据输入转矩= 53.008Nm小齿轮转速=966.67r/min齿数比=4.93由电动机驱动双向运转、双班制工作、工作寿命为10年、工作机为带式运输机、载荷较平稳。（设每年工作日为300天）设计计算一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数1 为提高传动平
13、稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动小齿轮材料：45号钢调质 HBS1=220接触疲劳强度极限MPa 弯曲疲劳强度极限 Mpa 大齿轮材料：45号钢正火 HBS2=190接触疲劳强度极限 MPa 弯曲疲劳强度极限 Mpa 由P95 表4-1（机械设计） 4初选小齿轮齿数Z1=20大齿轮齿数Z2 = Z1= 204.93=98.6取995初选螺旋角=15。二 按齿面接触强度设计 计算公式：1 确定公式内的各计算参数数值初选载荷系数Kt=1.5小齿轮传递的转矩T=53.008 Nm齿宽系数d=1.2 =15。 1=0.765,2=0.940,=1.705区域系数 接触疲劳寿命系数N1=60n1jLh =2.78X109N2=N1/u=5.47X108KHN1=0.8843,KHN2=0.9294取安全系数为SH=1.1H1=458.23MpaH2=337.96Mpa需用
