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1、 题目名称： 机械设计课程设计姓 名： 班 级： 机 械 学 号： 日 期： 2009 年 07 月 07 日 机械设计课程设计- 2 -目 录一、 机械设计课程设计任务书1.1 机械设计课程设计的目的 31.2 机械设计课程设计的题目 31.3 机械设计课程设计的内容及要求 41.4 机械设计课程设计的时间安排 4二、 设计步骤2.1 传动装置总体设计方案 42.2 电动机的选择 52.3 确定传动装置的总传动比和分配传动比 62.4 计算传动装置的运动和动力参数 62.5 齿轮的设计 72.6 传动轴的设计及校核 142.7 滚动轴承的设计及校核 182.8 键联接设计 212.9 箱体结
2、构的设计 222.10 润滑密封设计 252.11 联轴器设计 25三设计小结 25四参考资料 26一、机械课程设计任务书 机械设计课程设计- 3 -1.1 机械设计课程设计的目的机械设计课程设计是一次全面设计训练，是重要的综合性、实践性教育环节。其目的是：1. 综合运用机械设计和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题。2. 掌握机械设计的一般方法和步骤，培养学生具备简单机械和零部件的设计能力、培养学生正确设计思想、分析问题和解决工程实际问题的能力。3. 提高学生设计计算、绘图能力和运用技术标准，规范，图表、手册及相关资料的能力。全套图纸，加1.2 机械设计课程设计的题目设计一用于用于胶带
3、传输机卷筒（图 1-2）的传动装置。图 1-1 胶带输送机工作装置原始条件：胶带传输机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内工作，有粉尘；使用期限 10 年，大修 3 年。该厂动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批量生产。输送带速度允许误差为5%。原始数据： 送带工作拉力 N；260F 机械设计课程设计- 4 -输送带速度 m/s；6.1v卷筒直径 mm。450D1.3 机械设计课程设计内容及要求机械设计课程设计内容包括：传动装置的总体设计；传动件（齿轮、轴等）的设计计算和标准件（轴承、链、联轴器等）的选择及校核；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。在机械设计课程设计中应完成的任
4、务：工作分成两部分，一部分是方案分析和设计计算,另一部分是绘制图纸。1. 减速器装配工作图 1 张（A0 或 A1）；2. 零件工作图 2 张（齿轮、轴各 1 张，A2）；3. 设计计算说明书一份（A4）图纸先手工绘制草图，再用 AutoCAD 软件绘制计算机图纸。设计计算说明书按规范用计算机打印。1.4 机械设计课程设计的时间安排机械设计课程设计的时间为 3 周。具体安排如下：1传动装置总体设计（2 天）2. 装配草图设计（5 天、包含上机）3. 零件工作图设计(5 天、包含上机)4. 编写设计计算说明书（2 天、包含图纸和说明书打印） 5. 答辩（1 天）以上天数不包含双休日。二、设计步骤
5、2.1 传动装置总体设计方案 机械设计课程设计- 5 -根据工作工作条件、制造的经济性，选择齿轮减速器作为传动装置。同时考虑原动机转速较高，而工作要求转速又较低，因此传动比较大，故采用二级展开式圆柱齿轮减速器（图 2-1）。此类减速器齿轮相对轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。图 2-1 传动装置简图2.2 选择电动机（1） 选择电动机类型按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇鼠笼型三相异步电动机。（2） 确定电动机功率工作装置所需功率 按式（2-2）计算wPKWwvF10式中， =2500 N, =1.6 m/s, 工作装置的效率考虑胶带卷筒及其轴承的效率取 =0.94。代入上
6、wFwv w式得：KW25.49.016250wvFP电动机的输出功率 按式（2-1）计算：KW0式中， 为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率。由式（2-4） ， ；由表 2-4，取滚动轴承效率 ，8 级精度齿轮传动2c3r2g 95.0r 机械设计课程设计- 6 -（稀油润滑）效率 ，滑块联轴器效率 ，则97.0g98.0c.5.2322c3r2 故 KW814.50wP因载荷平稳，电动机额定功率 只需略大于 即可，按表 8-169 中 Y 系列电动机技术数据，m0P选电动机的额定功率 为 5.5KW。m（3） 确定电动机转速卷筒轴作为工作轴，其转速为：r/min941.675014.3.60
7、4wDvnw按表 2-1 推荐的各传动机构传动比范围：单级圆柱齿轮传动比范围 ，则总传动比范53ig围为 ，可见电动机转速的可选范围为：2593igr/min2.698.67)(*nw符合这一范围的同步转速有 750r/min、1000r/min 和 1500r/min 三种，为减少电动机的重量和价格，由表 8-169 选常用的同步转速为 960r/min 的 Y 系列电动机 Y132M2-6,其满载转速r/min。电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可由表 8-170、表 8-172 中查得，这里960m略。2.3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比（4） 传动装置总传动比130.49
8、.67wmni(2) 分配传动装置各级传动比由1式 2-5 得，取高速级与低速级的传动比之比为 1：1.2。 所以有 130.42.1gii故得： ； 。431.gi 18.42.gi2.4 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速由1式 2-6 得：轴： r/min96010 inm轴： r/min82.743. 轴： r/min9462 i（2）各轴输入功率由1式 2-7 得：轴： kw 85.9.0781.40CP 机械设计课程设计- 7 -轴： kw52.497.0.685.4grP轴： kw362r工作轴： kw.8.3.crw（3）各轴输入转矩由1式 2-8 得：轴： mNnPT
9、610.4/950轴： 325轴： 7./工作轴： mNnPTww096890电动机输出转矩： 51.4/5根据以上计算得有关参数如下表 1.表 2 减速器各轴有关参数轴名参数 电动机轴 轴 轴 轴 工作轴转速 960 960 279.802 67.946 67.941功率 4.781 4.685 4.522 4.364 4.255转矩 47.561 46.610 154.342 613.372 598.096传动比 1 3.431 4.118 1效率 0.98 0.965 0.965 0.982.5 齿轮的设计计算齿轮实用期限为 10 年（每年工作 300 天） ，两班制。（一）高速级齿轮传
10、动的设计计算1、选齿轮材料，热处理及精度等级及齿数1）考虑此减速器的功率及现场安装的限制，选用渐开线斜齿轮2）根据表 2 有关数据，按 GB/T100951998，选择 7 级，齿根喷丸强化。3）材料选择。根据2表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，齿面硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 号钢（正火） ，齿面硬度为 200HBS4）取小齿轮齿数 ，故大齿轮齿数 ，取 。01z 62.812iz9z5）选取螺旋角。初选螺旋角 o142、按齿面接触强度设计由2设计计算公式 10-9a 进行计算，即 机械设计课程设计- 8 -2131 )(2HEdtt ZuTK（1） 确定公式内
11、的各个计算数值 1) 试选载荷系数 。6.tk2) 计算小齿轮传递的转矩。由表 2 可知： 1TmN60.43) 由表 10-7 选取尺宽系数 =1。d4) 由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 。218.9aEMPZ5) 由图 10-30 选取区域系数 43.2H6) 由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；大齿aHMP7501lim轮的接触疲劳强度极限 。a2lim807) 由图 10-26 查得 ； ；则：76.1. 64.218）由式 10-13 计算应力循环次数。911 075.30829060 hLjnN822 16.4.1765.9）由图 10-19 取接触疲劳寿命系数 ; 。91HNK.2HNK10）计算接触疲劳许用应力，取安全系数 S=1，由式 10-12 得 aaHNH MPS67509.1lim1 31852li22a1）（(2) 计算1）试算小齿轮分度圆直径 ，代入 中较小的值。td1H mZuTKdHEdtt 106.47)518.943.2(.64.102)(2 23131 2）计算圆周速度。smnv /37.069.47.1063）计算齿宽 b 及模数 。ntmdt 1.1zotnt 285.0/4cs0647cos1 mhnt .528.25.
