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1、0机械设计基础课程设计课程设计计算说明书课程设计计算说明书学生姓名学生姓名 学学 号号 所属学院所属学院 机械电气化工程学院 专专 业业 机械设计制造及其自动化 班班 级级 指导教师指导教师 日日 期期 2014-12-20 1装配图6.dwg目 录一 设计题目-4二 电动机的选择-5三 计算传动装置运动和动力参数-6四 传动零件的设计计算-8五 轴的设计-13六 轴承的设计-17七 铸铁减速器箱体的主要结构尺寸-22八 轴的校核-23九 键链接的选择和验算-272十 联轴器的选择计算-27十一 润滑与密封-28 十二 设计总结-30 参考文献-30机械设计机械设计课程设计任务书课程设计任务书
2、一、课程设计的目的和意义一、课程设计的目的和意义机械设计基础课程设计是相关工科专业第一次较全面的机械设计练习，是机械设计基 础课程的最后一个教学环节。其目的是：1、 培养学生综合运用所学的机械系统课程的知识去解决机械工程问题的能力，并使 所学知识得到巩固和发展。2、学习机械设计的一般方法和简单机械传动装置的设计步骤。3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图和学习使用设计资料、手册、标准和 规范。 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、课程设计的内容和份量二、课程设计的内容和份量1、题目拟订一般选择通用机械的传动装置作为设计的课程，传动装置中包括齿轮减速器、带传
3、 动、链传动、蜗杆传动及联轴器等零、部件。传动装置是一般机械不可缺少的组成部分，其设计内容既包括课程中学过的主要零 件，又涉及到机械设计中常遇到的一般问题，能达到课程设计的目的。 （具体题目附在任务书的后面） 2、内容总体设计、主要零件的设计计算、减速器装配图和零件工作图的绘制及设计计3算说明书的编写等。 3、份量减速器装配图一张 (AO或A1图纸)，零件工作图二张（齿轮减速器为输入或输 出轴、蜗杆减速器为蜗杆轴一张，齿轮或蜗轮一张。）设计计算说明书一份。 三三、课课程程设设计计的的步步骤骤和和进进度度课程设计的具体步骤为： 1、设计准备认真阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；
4、通过阅读有关资 料、图纸；参观实物和模型，了解设计对象；准备好设计需要的图书、资料和用具； 拟定设计计划等。 2、传动装置的总体设计 确定传动装置的传动方案；计算电动机的功率、转速，选择电动机的型号；计算 传动装置的运动和动力参数 (确定总传动比；分配各级传动比，计算各轴的转速、功 率和转矩等 )； 3、传动零件的设计计算减速器以外的传动零件设计计算(带传动、链传动 )；减速器内部的传动零件 设计计算 (如齿轮传动等 )。 4、减速器装配草图设计绘制减速器装配草图，选择联轴器，初定轴径；选择轴承类型并设计轴承组合的 结构；定出轴上受力点的位置和轴承支点间的跨距；校核轴及轮毂联接的强度；校核 轴
5、承寿命；箱体和附件的结构设计。 5、工作图设计零件工作图设计；装配工作图设计。 6、整理编写设计计算说明书 整理编写设计计算说明书，总结设计的收获和经验教训。下面列表各阶段所占总工作量的大致百分比，以及完成的参考时间：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。 3、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。序 号设 计 内 容占总设计工作量的百分比完成阶段设计的参考时间1234567传动装置的总体设计传动零件的设计计算减速器装配草图设计装配
6、工作图设计 零件工作图设计整理编写设计计算说明书答 辩774025885第 1-2 天第 3 天第 4-5 天第 6-9 天 第 10 天第 11-13 天第 14-15 天 45、所绘图纸要求作图准确、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。 （关于设计计算说明书的编写要求附在任务书后面）一一 课程设计题目课程设计题目设计一用于带式运输机的蜗杆减速器。运输机连续工作，空载启动，工作有轻微震动， 单向运转使用期限 10 年，每天工作 16 小时，每年工作 300 天。运输带速度允许误差在 5%。 原始数据： 运输带拉力：F=3000N 运输带
7、速度 v=1.5m/s 卷筒直径： d=400mm56二二 电动机的选择电动机的选择2.12.1 选择电动机的类型选择电动机的类型 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压 380V，Y 型。 2.22.2 选择电动机的容量选择电动机的容量 估算由电动机至运输带的传动的总效率为 342213a根据实验指导书查得为联轴器的传动效率初选198. 01为轴承传动的传动效率299. 02为蜗杆的传动效率380. 03为卷筒的传动效率496. 0472. 096. 080. 099. 098. 032a电动机工作所需的工作效率为：kwaPwPd其中，因此kwFvPw1000kwkwaF
8、vPd25. 672. 010005 . 1300010002.32.3 确定电动机确定电动机 由已知可以计算出卷筒的转速为取 72 min656.714005 . 1100060100060r Dvn 按机械设计基础推荐的合理范围，蜗杆传动选择为闭式 （闭式为减速器的结 构形式） ，且选择采用双头传动，同时可以在此表中查得这样的传动机构的传动比 是 580。 故可推算出电动机的转速的可选范围为：min5760min360min72805rrrnina查机械设计手册 ，符合这一范围的同步转速为：, ,min1500rmin3000rmin1000r根据容量和转速，由机械设计课程设计手册查表 1
9、2-1 查的电动机型号， 因此有以下三种传动比选择方案，如下表：72. 0a7表 1 电动机的主要性能方 案电动机型 号额定功率kw同步转速minr满载转速minr电动机质量kg最大转 矩1Y160M-67.510009601192.02Y132M-47.515001440812.33Y132S2-27.530002900452.3综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量以及传动比，以及考虑到画箱体时散热面 积(选用第 2 种方案是箱体的散热面积不够)，可见第 3 种方案比较合适，因此选定电 动机的型号是 Y132S2-2。 该电动机的主要外型和安装尺寸如下表：（装配尺寸图参考机械设计手册 ） 表
10、 2 电动机的外型及尺寸中心高外形尺寸地脚安装尺 寸地脚螺栓 孔直径轴伸尺寸装键部位尺 寸132475280 31521614012388010332.42.4 确定总的传动比确定总的传动比 由选定的电动机满载转速 nm 和工作机的主轴的转速 n，可得传动装置的总的传 动 比是：40722900nnim a在 580 范围内可以选用双头闭式传动。ia三 计算传动装置运动和动力参数计算传动装置运动和动力参数3.13.1 计算各轴的转速计算各轴的转速为蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转速。n1为蜗轮的转速，由于和工作机联在一起，其转速等于工作主轴的转速。n2min290
11、01rnmin722rn3.23.2 计算各轴的输入功率计算各轴的输入功率为电动机的功率 pdkwpd5 . 7蜗杆轴的功率 kwppd35. 798. 05 . 71140ikwpd5 . 78kwpp27. 799. 035. 7211蜗轮轴的功率 kwpp82. 580. 027. 7312kwpp76. 599. 082. 5222工作机主轴的功率kwpp64. 598. 076. 5123kwpp59. 599. 064. 52233.33.3 计算各轴的转矩计算各轴的转矩为电动机轴上的转矩 TdmmNnpT md d41046. 229005 . 7100095509550（1）输
12、入转矩： 蜗杆轴上的输入转矩 mmNnpT411 11042. 2290035. 71000955010009550蜗轮轴上的输入转矩 mmNp nT1071. 77282. 51000955010009550522 2工作机轴的输入转矩mmNnpT533 31048. 77264. 51000955010009550（2）输出转矩： 蜗杆轴上的输出转矩 mmNnpT411 110394. 210009550290027. 710009550蜗轮轴上的输出转矩 mmNP nT1064. 77276. 51000955010009550522 2工作机轴的输出转矩mmNP nT1041. 772
13、59. 51000955010009550523 3kwp35. 7 1kwp27. 71kwp82. 52kwp76. 5 2kwp64. 53kwp59. 53mmNT41 1042. 2mmNT1071. 752mmNT53 1048. 7mmNT10394. 241mmNT1064. 7529表 3 各轴动力参数表四四 传动零件的设计计算传动零件的设计计算4.14.1 选择蜗杆类型选择蜗杆类型根据 GB/T10085-1988 的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI） 。4.24.2 材料选择材料选择考虑到蜗杆传动的功率不大，速度中等，故蜗杆采用 45 刚；而又希望效率高 些， 耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 4555HRC；蜗轮选用铸锡 青铜（ZCuSn10P1）,砂模铸造；为了节约贵重有色金属，仅齿圈用青铜铸造，而轮芯 用灰铸铁（HT150）制造。4.34.3 按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计2 222480HZKTdm确定作用在蜗轮上的转矩确定作用在蜗轮上的转矩mmNTT5 21071. 7确定载荷系数确定载荷系数因工作机为带式输送机，所以载荷不均匀系数=1；由表 11-5 选取使用系数K=1；由于转速不高，冲击不大，所以取动载系数=1.05AKVK05. 105. 111
