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1、 机械设计（基础）课程设 计1一级圆柱齿轮减速器一级圆柱齿轮减速器 设计说明书设计说明书姓姓 名名 任 凯 学学 号号 8031208137 学学 院院 机械电气化工程学院 专专 业业 农业机械化及其自动化 班班 级级 12-1 指导教师指导教师 张 涵 机械设计（基础）课程设计机械设计（基础）课程设 计2课程设计任务书课程设计任务书目目 录录一 前言3二 设计题目5三 电动机的选择6四 传动装置动力和运动参数7五 传动零件的设计计算8六 减速器轴的设计13七 滚动轴承的验算21八 键的选择的验算22九 联轴器的选择 22十 铸铁减速器结构主要尺寸 23十一小结24十二 致谢 24十三 参考文
2、献 24机械设计（基础）课程设 计6课程设计任务书课程设计任务书一、机械设计课程的目的和意义一、机械设计课程的目的和意义机械设计基础课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次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合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
3、计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。（4）机械设计基础课程设计还为专业课课程设计和毕业设计奠定了基础。二、机械设计课程的内容二、机械设计课程的内容选择作为机械设计课程的题目，通常是一般机械的传动装置或简单机械。课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。在设计中完成了以下工作： 减速器装配图 1 张（A0 或 A1 图纸） ； 零件工作图 23 张（传动零件、
4、轴、箱体等） ； 设计计算说明书 1 份，60008000 字。三、机械设计课程设计的步骤三、机械设计课程设计的步骤机械设计课程设计的步骤通常是根据设计任务书，拟定若干方案并进行分析比较，然后确定一个正确、合理的设计方案，进行必要的计算和结构设计，最后用图纸表达设计结果，用设计计算说明书表示设计依据。机械设计课程设计一般可按照以下所述的几个阶段进行：机械设计（基础）课程设 计71 设计准备 分析设计计划任务书，明确工作条件、设计要求、内容和步骤。 了解设计对象，阅读有关资料、图纸、观察事物或模型以进行减速器装拆试验等。 浮系课程有关内容，熟悉机械零件的设计方法和步骤。 准备好设计需要的图书、资
5、料和用具，并拟定设计计划等。2 传动装置总体设计 确定传动方案圆柱斜齿齿轮传动，画出传动装置简图。 计算电动机的功率、转速、选择电动机的型号。 确定总传动比和分配各级传动比。 计算各轴的功率、转速和转矩。3 各级传动零件设计 减速器外的传动零件设计（带传动、链传动、开式齿轮传动等） 。 减速器内的传动零件设计（齿轮传动、蜗杆传动等） 。4 减速器装配草图设计 选择比例尺，合理布置试图，确定减速器各零件的相对位置。 选择联轴器，初步计算轴径，初选轴承型号，进行轴的结构设计。 确定轴上力作用点及支点距离，进行轴、轴承及键的校核计算。 分别进行轴系部件、传动零件、减速器箱体及其附件的结构设计。5 减
6、速器装配图设计 标注尺寸、配合及零件序号。 编写明细表、标题栏、减速器技术特性及技术要求。 完成装配图。6 零件工作图设计 轴类零件工作图。 齿轮类零件工作图。 箱体类零件工作图。四、课程设计的基本要求四、课程设计的基本要求1、认真、仔细、整洁。2、 理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理、实用、经济、工艺性好。机械设计（基础）课程设 计83、 正确处理继承与创新的关系，正确使用标准和规范。4、 学会正确处理设计计算和结构设计间的关系，要统筹兼顾。5、 所绘图纸要求准确、表达清晰、图面整洁，符合机械制图标准；说明书要求计算准确、书写工整，并保证要求的书写格式。五、减速器的设计计算、校核、说明
7、和结果五、减速器的设计计算、校核、说明和结果机械设计（基础）课程设 计91.设计任务书设计任务书 1.1 设计任务 设计一用于带式运输机上的三角带单级圆柱齿轮减速器，传动系统为采用两级 圆柱齿轮减速器和圆柱齿轮传动。 1.2 原始数据 运输带拉力：F=2600N 运输带速度：V=1m/s 卷筒直径：D=320mm 1.3 工作条件 工作机空载启动，载荷变化不大，单向运转使用期限 10 年，每天工作 16 小时，每年工 作 300 天。运输带允许速度误差5%。 2.传动系统的方案拟定传动系统的方案拟定传动方案如图：vF机械设计（基础）课程设 计313.电动机的选择电动机的选择 3.1 选择电动机
8、类型 按按工作要求和条件，选用三相笼形异步电动机，封闭式结构，电压 380V，Y 型。 3.2 选择电动机的容量 电动机所需工作功率为P = KWd wp因为P= KWw1000FV因此 P = KWd 1000FV由电动机至运输带的传动总效率为= 133 245式中： ， ， ， ， 分别为带传动、轴承、齿轮传动和联轴器的传12345动效率。取 =0.96， =0.98， =0.97， =0.99， =0.96，则12345=0.960.980.990.96=0.83所以 P =3.1kWd1000FV 1000126003.3 确定电动机转速卷筒机工作转速：n=r/min. DV 1000
9、6071.598 .100460000 32014. 31100060按表 1 推荐的传动比合理范围，取 V 带传动的传动比 i =24，一级圆柱减速器传动 1比 i =36, 2则总传动比合理范围为：i =624，故电动机转速可选范围为： an d= i n=（624）59.71=（358.261433.04） r/min. a符合这一范围的同步转速有：750，和 1000 r/min. 性能如下页表所示：方 案电动机 型号额定功 率电动机转 速 r/min电动 机重传动装置的传动 比见机械设计课程 设计手册 第 12 页P =3.1KWdn= 59.71r/min表 1 见机械设计 课程设
10、计指导书 第 7 页机械设计（基础）课程设 计32Pkwed同步 转速满 载 转 速量 N总传 动比V 带 传 动减 速 器1Y160M184750720118012.062.54.822Y132M164100096073016.082.85.74根据容量和转速，由有关手册查出，列表如下表，综合考虑选 第二方案较合适，因此选型号 Y132M16，中心 高 H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底脚安装尺 寸 AB地脚螺 栓直径 K轴伸尺 寸DE装键部位 尺寸FGD 13231534551517821612803841104.计算传动装置的总传动比和分配各级传动比计算传动装置的总传动比和分配各级传动
11、比 4.1 总传动比由式（7）i = annm08.1671.599604.2 分配传动装置传动比由式（8） i =i iao式中 i ,i 分别为带传动和减速器的传动比。为使 V 带o传动外廓尺寸不致过大，初步取 i =2.8，则 i=o oa ii74. 58 . 2 08.16n=59.71r/min. 4.3 分配减速器的各级传动比 因为为一级齿轮，故齿轮传动比为：i=5.74。 5.计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数 5.1 各级轴转速轴 n = r/min om in86.3428 . 2 960轴 n= r/min 1in in73.5974. 586.34
12、2卷筒轴 n= n=59.73 r/min5.2 各轴输入功率轴 P =P = P =40.96=3.84KWd01d1电动机的选择见 机械设计课程设 计手册第 167 页i =16.08ai =2.8oi=5.74n=59.71r/min.见机械设计课程 设计指导书第 15 页n =342.86r/minn=59.73 r/minn=59.73 r/minP =3.84KW机械设计（基础）课程设 计1轴 P= P = P =3.840.980.97=3.65KW1223卷筒轴 P= P= P =3.650.980.99= 3.54KW2324其输出功率则分别为输入功率乘轴承效率 0.98。轴
13、 P = P 0.98=3.840.98=3.76kw轴 P= P0.98=3.650.98=3.58kw卷筒轴 P= P0.98=3.540.98=3.47kw5.3 各轴输入转矩电动机输出转矩：T =9550 Nmd md np955079.399604、轴输入转矩：轴：T = T i = T i = Nmdo01do196.10696. 08 . 279.39轴：T= T i=T i = Nm122362.58397. 098. 074. 596.106卷筒轴输入转矩：T= T 24= Nm46.56697. 098. 062.583各轴输出转矩轴：T = T 0.98=106.960.
14、98=104.8 Nm轴：T=T0.98=583.620.98=571.95 Nm卷筒轴输出转矩：T=T0.98=571.950.98=555.13 Nm的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率 0.98. 运动和动力参数结果整理于下表：效率 P（KW）转矩 T（NM）轴名输入输出输入输出转速 n r/min传动 比 i效率电动 机轴437.809602.80.96轴3.843.76106.96571.948342.95.740.95轴3.653.58/583.62443.2959.73卷筒 轴3.543.47566.46555.1359.731.000.95P=3.65KWP=3.54KWP =3.76KWP=3.58KWP=3.47KWT = 39.79NmdT =106.96 NmT=583 NmT=566.46 NmT =104.8 NmT=571.95 NmT=5
