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1、机 械 设 计 基 础课 程 设 计学生姓名：学生姓名：学学 号：号：年年 级：级：20092009 级级专专 业：飞行器设计与工程业：飞行器设计与工程院院 （系）：航空科学与工程学院（系）：航空科学与工程学院指导教师：指导教师：时时 间：间：2011 年年 6 月月目录目录设计任务书设计任务书1第一章第一章 绪论绪论1.1 设计目的31.2 传动方案的分析与拟定3第二章第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择42.2 电动机选择42.3 确定电动机转速42.4 确定传动装置的总传动比和分配级传动比52.5 动力运动参数计算5第三章
2、第三章 传动零件的设计计算传动零件的设计计算减速器外部零件的设计计算-普通 V 形带传动7第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算4.1 直齿圆柱齿轮84.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触疲劳强度计算84.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算94.2.3 齿轮几何尺寸的确定94.3 齿轮的结构设计9第五章第五章 轴的设计计算轴的设计计算5.1 输入轴的设计115.2 输出轴的设计135.3 轴强度的校核16第六章第六章 轴承、键和联轴器的选择轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核176.2 键的选择计算及校核186.3 联轴器的选择18第七章第七章 减速器润滑、密封减速器
3、润滑、密封7.1 润滑的选择确定197.1.1 润滑方式197.1.2 润滑油牌号及用量197.2 密封的选择确定19 第八章第八章 减速器附件的选择确定减速器附件的选择确定19第九章第九章 箱体的主要结构尺寸计算箱体的主要结构尺寸计算20第十章第十章 减速器的绘制与结构分析减速器的绘制与结构分析10.1 拆卸减速器2110.2 分析装配方案2110.3 分析各零件作用、结构及类型2110.4 减速器装配草图设计2110.5 完成减速器装配草图2210.6 减速器装配图绘制过程2210.7 完成装配图2310.8 零件图设计23 第十一章第十一章 设计总结设计总结24参考文献参考文献设计任务书
4、设计任务书设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续单向工作，一班工作制，载荷平稳，室内工作，有运输机连续单向工作，一班工作制，载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在 F 中考虑）中考虑） 。使用期限：使用期限：10 年。年。题目数据：题目数据：组号组号1运输带工作拉力运输带工作拉力 F/（KN）1.5运输带速度运输带速度 V/（m/s）1.1卷筒直径卷筒直径 D/(mm）220121.40225运输带允许速度误差为运输带允许速度误差为 5%设计任务要求：设计任务要求：1. 减速
5、器装配图纸一张（号图纸）减速器装配图纸一张（号图纸） 一张一张2. 轴、齿轮零件图纸各一张（号图纸）轴、齿轮零件图纸各一张（号图纸） 两张两张3. 设计说明书一分设计说明书一分 一份一份第一章第一章 绪论绪论1.1 设计目的设计目的（1）培养我们理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计课程和其 他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力， 巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握 了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、 科学的工程设计能力和创新能力。（3）另外培养了我们
6、查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料 的能力以及计算、绘图数据处理等设计方面的能力。1.2 传动方案拟定传动方案拟定1 1、传动系统的作用及传动方案的特点：、传动系统的作用及传动方案的特点： 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原 动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组 成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的 传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、 传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传 动，第一级传动为带传动，第二
7、级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有 过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递 的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现 代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用 HT200 灰铸铁铸造而成。 2 2、传动方案的分析与拟定、传动方案的分析与拟定 1、工作条件：使用年限 10 年，工作为一班工作制，载荷平稳，室内工作。 2、原始数据：滚筒圆周力 F=1500N； 带速 V=1.1m/s； 滚筒直
8、径 D=220mm； 3、方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组 合，即可满足传动比要求，同时由于 带传动具有良好的缓冲，吸振性能， 适应大起动转矩工况要求，结构简单， 成本低，使用维护方便。图 1 带式输送机传动系统简图计 算 及 说 明结果第二章第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择电动机类型及结构的选择本减速器设计为水平剖分，选用 Y 系列三相异步电动机， 封闭卧式结构。2.2 电动机选择电动机选择（一）工作机的功率 Pw=FV/1000=150001.1/1000=1.65kwwP（二）总效率总=0.960.980.990.9
9、95=0.91总带齿轮联轴器2 轴承（三）所需电动机功率dP)(1.811.65/0.91/KWPPwd总查机械零件设计手册得 Ped = 3 kw2.3 确定电动机转速确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒=601000V/（D）=95.54 r/min 根据机械设计课程设计表 2-3 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比=36范围。取带传动齿i比。则总传动比理论范围为： =624。42带i总i故电动机转速的可选范为=573.241910.8 r/mindn总iwn则符合这一范围的同步转速有：750、1000 和 1500r/min， 由标准查出三种适用的电动机型号： 电动机转
10、速(r/min)方案电 动 机 型 号额 定 功 率同 步满 载 1Y100L-43kw10001420 2Y132S-63kw1500960 3Y132M-83kw3000710综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动、减速 器传动比,可见第 2 方案比较适合。电动机额定 功率 Ped = 3 kw因此选定电动机型号为 Y132S-6，=960 r/min。满n2.4 确定传动装置的总传动比和分配级传动比确定传动装置的总传动比和分配级传动比1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速和满n工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为：In=/=960/95.54=10.05 总i满nIn2
11、、分配各级传动装置传动比： 总传动比等于各传动比的乘积 = 总i带i齿i取=2.5（普通 V 带 i=24）带i因为： =总i带i齿i所以： 10.05/2.54.02齿i总i带i2.5 动力运动参数计算动力运动参数计算（一）转速 n=9600n满n=/=/=960/2.5=384（r/min） In0n带i满n带i=/=384/4.02=95.52（r/min）IInIn齿i=95.52（r/min） IIInIIn（二）功率 P)(81. 10kwPPd轴：)(1.720.951.8101kwPP带轴：)(1.680.980.9951.7212kwPP轴承齿轮卷筒轴)(1.650.990.
12、99568. 123kwPP轴承联轴器（三）转矩 T 选定电动机 型号为 Y132S-6 5 . 2带i=4.02齿i=384（Inr/min）=95.52IIn（r/min）=95.52IIIn（r/min）kwP1.810kwP1.721kwP1.682kwP1.653计 算 及 说 明结果(Nm)18/9550000nPT轴 )(78.4201mNiTT带带轴 (Nm)96.16712齿轴承齿轮iTT卷筒轴(Nm)97.16423齿带轴承联轴器iTT将上述数据列表如下：轴号功率 P/kWN /(r.min-1) T/(Nm)i0.819601811.7238442.782.521.689
13、5.52167.964.0231.6595.52164.971T0=18(Nm)T1=42.78(Nm)T2=167.96(Nm)T3=164.97(Nm)计 算 及 说 明结果第三章第三章 传动零件的设计计算传动零件的设计计算减速器外部零件的设计计算减速器外部零件的设计计算-普通普通 V V 形带传动形带传动设计普通 V 形带传动须确定的内容是：带的型号、长度、 根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴 上之力的大小和方向 1、选择带的型号：查表 64 得, 则计算功率为1.0AK PC=KAP=13= 3KW根据、查表和图 68，选取 A 型带。1ncP2、确定带轮基准直径、验算带速查资料表 65，66，选取1112dmmd带速带速验算： V=n1d1/（100060） =3.14112960/100060=5.63m/s 介于 525m/s 范围内，故合适 大带轮基准直径 d2=n1/n2d1=2.5112=280mm 3、确定带长和中心距 a：0.7（d1+d2）a02（d1+d2）0.
