机械设计课程设计说明书

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1、华北理工大学迁安学院机械设计课程设计专 业 班 级 指导教师 学生姓名 迁安学院机械工程系年 月 日1目 录前言.2传动系统的参数设计.3带传动的设计计算.4齿轮的设计计算.5轴的设计计算.6主动轴的设计计算.6从动轴的设计计算.8键的设计计算.9主动轴外伸端处键的校核.9从动轴外伸端处键的校核.10轴承的选择与验算.11主动轴承的选择与验算.11从动轴承的选择与验算.12联轴器的选择与验算.12箱体、箱盖主要尺寸计算.12齿轮和滚动轴承润滑与密封方式的选择.13减速器附件的设计.13结束语.142前 言()课程设计的目的机械设计基础课程设计是学生学习机械技术 （上、下）课程后进行的一项综合训

2、练，其主要目的是通过课程设计使学生巩固、加深在机械技术课程中所学到的知识，提高学生综合运用这些知识去分析和解决问题的能力。同时学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计方法与步骤，为今后学习专业技术知识打下必要的基础。(二) 传动方案的分析 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

3、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。本设计采用的是单级直齿轮传动(说明直齿轮传动的优缺点)。说明减速器的结构特点、材料选择和应用场合(如本设计中减速器的箱体采用水平剖分式结构，用 HT200 灰铸铁铸造而成) 。3设计说明书 一、传动系统的参数设计已知输送带的有效拉力 Fw1800N，

4、输送带的速度 Vw=1.31m/s,滚筒直径 D=250mm。连续工作，有轻微振动、单向运转。1)选择合适的电动机；2)计算传动装置的总传动比，分配各级传动比； 3)计算传动装置的运动参数和动力参数。解：1、选择电动机(1)选择电动机类型：按工作要求和条件选取 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。(2)选择电动机容量 工作机所需功率： KwVwFP36.210.8电动机输出功率： ko7.64.32其中 为电动机至滚筒、主动轴传动装置的总效率，包括 V 带传动效率 b、一对齿轮传动效率 g、两对滚动轴承效率 r2、联轴器效率 c、及传动滚筒效率 w 值计算如下：= b g r

5、2 c w=0.8674由机械设计课程设计表 82(63 页) 查得各效率值， b=0.96， g=0.97， r=0.99， c=0.99， w=0.96，代入公式计算出效率及电机输出功率。使电动机的额定功率 Pm(1 1.3)Po，由机械设计课程设计表 171Y(153 页) 查得电动机的额定功率Pm=5.5kW。(3)选择电动机的转速计算滚筒的转速： min13.025.6025160rVnw 计算时取 100 r/minw根据表 31 确定传动比的范围：取 V 带传动比 ib24，单级齿轮传动比 ig35，则总传动比的范围：i(2X3)(4X5)620。电动机的转速范围为 n=inw(

6、620)nw=592.941909.8在这个范围内电动机的同步转速有 1000rmin 和 1500rmin，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为 1000，根据同步转速确定电动机的型号为 Y132M2-6，满载转速 960。 （机械设计课程设计 153 页）型号 额定功率 满载转速 同步转速 10002、计算总传动比并分配各级传动比(1)计算总传动比：i=n m nW=960/100.13=9.59， 在 814 范围内(2)分配各级传动比：为使带传动尺寸不至过大，满足 ib ，合 适(二 )从 动 轴 承 的 选 择 与 验 算已 知 轴 颈

7、 直 径 d3=60， n11=96， RvA=3063， Rw=3063， 运 转 过 程 中 有 轻 微 冲 击计 算 项目计 算 内 容 计 算 结 果131、 确 定轴 承 的 基 本参 数2、 计 算 当量 动 负 荷 P3、 计 算 基本 额 定 寿 命由 轴 承 型 号 查 课 程 设 计 附 表 得 轴 承 的 基 本 参 数P二 RvA、 R 中 较 大 者因 球 轴 承 ， 故 c二 3， 查 教 材 表 38-10， 取 fd=1，查 教 材 表 38-11， 取 gT=1代 入 计 算 得 ： Lh= 67()hrCLnfP 故 所 选 轴 承 合 适 。 ( 可 查

8、表 或 按 大 修 期 确 定 )hP=1.2Lh ，合 适注 意 ： 如 寿 命 过 大 ， 则 重 选 轴 承 型 号 ， 取 轻 或 特 轻 系 列八 、 联 轴 器 的 选 择 与 验 算已 知 联 轴 器 用 在 减 速 器 的 输 出 端 ， 从 动 轴 转 速 nh=96， 传 递 的 功 率 为P11=5.08 传 递 的 转 矩 为 T=505 ， 轴 径 为 d1=45计 算 项 目 计 算 内 容 计 算 结 果1、 类 犁 选择2、 计 算 转矩3、 型 号选 择为 减 轻 减 速 器 输 出 端 的 冲 击 和 振 动 ， 选 择 弹 性 柱销 联 轴 器 ， 代 号

9、 为 HL。由 教 材 表 43-l， 选 择 工 作 情 况 系 数 K=1.25Tc=KT =631.96按 计 算 转 矩 、 轴 径 、 转 速 ， 从 标 准 中 选 取 HL3型弹 性 柱 销 联 轴 器 ， 采 用 短 圆 柱 形 轴 孔 。公 称 转 矩 ： Tn=630Tc许 用 转 速 ： n1=1000n11主 动 端 ： 了 型 轴 孔 、 A型 键 槽 、 轴 径 d1=， 半 联 轴器 长 度 L：HL弹 性 柱 销 联轴器Tc=631.96联 轴 器 的 选 择 结 果型 号 轴 孔 直 径 轴 孔 长 度 公 称 转 矩 许 用 转 速HL4 45 112 12

10、50 4000九 、 箱 体 、 箱 盖 主 要 尺 寸 计 算箱 体 采 用 水 平 剖 分 式 结 构 ， 采 用 HT200灰 铸 铁 铸 造 而 成 。 箱 体 主 要 尺 寸 计 算 如 下 ：名称 符号 尺寸箱体厚度 具体内容参照23页表5-1 8mm十 、 齿 轮 和 滚 动 轴 承 润 滑 与 密 封 方 式 的 选 择(一 )减 速 器 的 润 滑1、 齿 轮 的 润 滑 ： 根 据 齿 轮 的 圆 周 速 度 6.28 选 择 10mm 润 滑 ， 浸 油 深 度s14， (36页 )润 滑 油 粘 度 为 59 。 (41页 )2、 轴 承 的 润 滑 ： 滚 动 轴 承

11、 根 据 轴 径 选 择 脂 润 滑 ， 润 滑 脂 的 装 填 量， 润 滑 脂 的 类 型 为 钙 基 2号 钠 基 2号 。 (39-40页 )( -2： )减 速 器 的 密 封 (4246页 )1、 轴 伸 出 处 密 封 ： 轴 伸 出 处 密 封 的 作 用 是 使 滚 动 轴 承 与 箱 外 隔 绝 防 止 润 滑 油 （ 脂 ）漏 出 和 箱 外 杂 质 ， 水 基 灰 尘 等 侵 入 轴 承 室 避 免 轴 承 急 剧 磨 损 和 腐 蚀 ， 采 用 垫 圈 密 封 方式2、 轴 承 室 内 侧 密 封 ： 采 用 挡 油 环 密 封 方 式 ， 其 作 用 是 防 止 过

12、 多 的 油 ， 杂 质 以 及 啮 合处 的 热 油 冲 入 轴 承 室3、 箱 盖 与 箱 座 接 合 面 的 密 封 ： 采 用 密 封 条 密 封 方 法画 出 封 油 环 与 毡 圈 示 意 图 (46页 与 191页 )十 一 、 减 速 器 附 件 的 设 计说 明 ： 按 课 程 设 计 4753页 进 行 设 计 ， 对 每 一 种 附 件 ， 说 明 其 作 用 ， 并 画 出 结 构 示意 图 。(一 )窥 视 孔 盖 和 窥 视 孔 的 设 计作 用 ： 检 查 传 动 件 的 啮 合 、 润 滑 、 接 触 斑 点 、 齿 侧 间 隙 及 向 箱 内 注 入 润 滑 油结 构 示 意 图窥视孔开在机盖的顶部，应能看到传动零件啮合，并有足够的大小，以便于检修。(二 )排 油 孔 与 油 塞作 用 ： 排 放 污 油 ， 设 在 箱 座 底 部结 构 示 意 图放油孔的位置应在油池最低处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便于放油，放油孔用螺塞堵住，其结构如图15十 二 、 结 束 语由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。