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1、武汉理工大学网络继续教育学院机械设计基础课程设计_陕西建校学习中心 函授站（学习中心） 专业 级（春、秋）层次 指导教师 学生姓名 武汉理工大学网络继续教育学院年 月 日 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.14前 言 ()课程设计的目的
2、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
3、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)。设计
4、说明书 一、传动系统的参数设计 已知输送带的有效拉力Fw2000N，输送带的速度Vw=1.1m/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： 电动机输出功率： 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、2cw=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(11.3)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：r/min计算时取85 r/min 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(620)nw=504.481681.6在这个范围内电动机的同步转速有1000rmi
6、n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1000 2、计算总传动比并分配各级传动比 (1)计算总传动比：i=nmnW=960/84.08=11.42， 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ibig，可取ib23，则齿轮传动比igiib(在4左右，取小数点后两位，不随意取整)。3、计算传动装置的运动和动力参数 (1)各轴的转速：n1=nm/ib n11=n1/ig nw=n
7、11(2)各轴的功率：P1=Pmb P11=P1rg Pw=P11rc(3)各轴的转矩：T0=9550Pm/nm T1=9550P1/n1 T11=9550P11/n11 Tw=9550Pw/nw最后将计算结果填入下表：参数轴名电机轴I轴II轴滚筒轴转速n(r/min)nm=960n1=384n11=85nw=85功率P(kW)Pm=5.5P1=5.28P11=5.08Pw=4.99转矩T(Nm)T0=54.71T1=131.31T11=570.75Tw=560.64传动比iib=2.5ig=4.571效率b=0.96nbr=0.96rc=0.98三、带传动的设计计算已知带传动选用Y系列异步电
8、动机，其额定功率Pm=5.5kW，主动轮转速nw=960r/min,从动轮的转速n1=384r/min,ib=2.5。两班制工作，有轻度冲击。计算项目计算内容计算结果 确定设计功率 选V带型号 确定带轮直径 验算带速 确定带的基准长度 验算小带轮包角 计算带的根数 计算初拉力 计算对轴的压力带轮结构设计绘工作图 查机械设计基础表87（175页），取KA=12，故 Pd=KAP=12 5.5=6.60kW根据Pd和n1查机械设计基础图88（176页 ），选B型普通V带由机械设计基础表84（171页），取小带轮基准直径ddl=125mm传动比 2.5大带轮基准直径dd2=idd1= 2.5125=
9、312.5mm圆整da2=315mm验算 5m/sv25m/s，符合要求 由0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)初定中心距a0700mm带的基准长度为传动中心距 Ld0= =2700+(125+315)+ =2104mm查表机械设计基础表83（167页），取Ld=2240mm实际中心距 a=a0+700+ =768mm180-57.3165.8165.8120，合适下面计算V带根数 z=由ddl=125mm，n1=960rmin，查表机械设计基础表85（173页），P1=1.64kW 查表机械设计基础表88（177页），B型带，由i=2.5，得P1=0.29kW查表机械设计基础表8
10、10（179页）K=0.96由Ld=2240mm，查表查表机械设计基础表811（179页），得KL=1.00则Z=取z4根 查表机械设计基础表82（167页），B型带，q=017kgm; 计算初拉力=500=217.44N计算作用在带轮轴上的压力=2zF0sin24217.44sin1726.18NPd=6.60kwB型dd1=125mmdd2=315mmv=628ms合适Ld=2240mma=768mm165.8合适z=4F0=217.44NQ=1726.18N四、齿轮的设计计算已知传递的名义功率P15.28，小齿轮转速n=384，传动比ig4.57连续单向运转，传动尺寸无严格限制；电动机驱动。计算项目计算内容计算结果1. 选精度等级、材料及齿数2. 按齿面接触强度设计3传动尺寸计算1） 精度等级选用8级精度；2） 试选小齿轮齿数z124，大齿轮齿数z296的；因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算按式（1021）试算，即 dt按式查表35-12得Ka=1初估速度=4由图35-30b查得Kv=1.1，取=0由式=1.88-3.2（+ ）cos=1.713取=1由图35-31
