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1、湖南工业大学 机 械 设 计 课 程 设 计资 料 袋 机械工程 学院（系、部） 2011 2012 学年第 一 学期课程名称 机械设计 指导教师 职称 教授 学生姓名 专业 机械工程及自动化 班级 学号 题 目 热处理车间传送设备的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器 成 绩 起止日期 2011 年 12 月 20 日 2012 年 01 月 03 日目 录 清 单序号材 料 名 称资料数量备 注1课程设计任务书1张2课程设计说明书1本3装配草图1张4装配图1张5零件图2张 课程设计任务书20112012学年第一学期 机械工程 学院（系、部） 机械工程及自动化 专业 班级课程名称： 机械设计 设计题
2、目： 热处理车间传送设备的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器 完成期限：自 2011 年 12月 20 日至 2012 年 01 月 03 日共 2 周内容及任务一、设计的主要技术参数：工作条件：用于传送清洗零件，双班制工作，工作时有轻微震动，使用年限10年（其中轴承寿命为三年）。二、设计任务：传动系统的总体设计； 传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务：（1） 减速机装配图1张；零件工作图23张； （2） 设计说明书1份（60008000字）。进度安排起止日期工作内容2011.12.20-2
3、011.12.23传动系统总体设计2011.12.24-2011.12.26传动零件的设计计算2011.12.27-2012.01.02减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书2012.01.03交图纸并答辩主要参考资料【1】濮良贵,纪明刚.机械设计.8版.北京:高等教育出版社,2006.【2】杨光,席伟光,李波,陈晓岑.机械设计课程设计.2版.北京:高等教育出版社,2010【3】赵大兴.机械制图.2版.北京:高等教育出版社,2009【4】朱理.机械原理.2版.北京:高等教育出版社,2010【5】徐雪林.互换性与测量技术基础.2版.长沙:湖南大学出版社,2010【6】刘鸿文.材料力学.5版.
4、北京:高等教育出版社,2011【7】毛谦德,李振清.袖珍机械设计师手册.3版.北京:机械工业出版社,2007 指导教师（签字）： 年 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日 机 械 设 计设计说明书热处理车间传送设备的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器起止日期： 2011 年 12 月 20 日 至 2012 年 01 月 03 日学生姓名班级学号成绩指导教师(字)机械工程学院（部）2012年01月03日目录1 传动方案设计11.1 课程设计的设计内容11.2 课程设计的原始数据11.3 课程设计的工作条件22 电动机的选择32.1 选择电动机的类型32.2选择电动机的容量32.3确定电动机的
5、转速43 确定总传动比及分配各级传动比53.1传动装置的总传动比53.2 分配传动比53.3 各轴的转速计算53.4 各轴输入功率计算53.5 各轴输入扭矩计算64 V带传动的设计计算74.1 电动机所需功率Pca和满载转速nm74.2 带轮基准直径dd1、dd2；74.3 验算带速74.4 中心距a和带的基准长度Ld74.5 小带轮包角1；84.6 带的根数Z;84.7单根v带初拉力84.8轴压力Fp;85斜齿轮传动的设计计算95.1 材料的选择、齿数的选择95.2高速斜齿轮强度计算95.3低速斜齿轮强度计算135.4齿轮的结构设计166 轴系零件的设计计算196.1 高速轴的设计及计算19
6、6.2 低速轴的设计及计算276.3 中间轴的设计及计算347 轴承的寿命校核377.1 高速轴承的寿命校核377.2 低速轴承的寿命校核388键联接强度校核计算408.1普通平键的强度条件408.2高速轴上键的校核408.3低速轴上键的校核409 润滑方式、润滑剂以及密封方式的选择419.1齿轮的滑方式及润滑剂的选择419.2滚动轴承的润滑方式及润滑剂的选择419.3密封方式的选择4210 减速器箱体及附件的设计4310.1减速器箱体的设计4310.2减速器附件的设计4411设计总结4612参考文献471 传动方案设计1.1 课程设计的设计内容带传动平稳、吸震且能器过载保护作用，故在高速级布
7、置一级带传动。在带传动和运输带之间布置一台二级斜齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。设计带式运输机的传动机构，其传动转动装置图如下图1-1所示。图1-1双级斜齿圆柱齿轮减速器1-电动机；2-传动带；3-减速器；4-联轴器；5-卷轴；6-运输带1.2 课程设计的原始数据已知条件：运输带的扭矩：T=370Nm；运输带的工作速度：v=0.75m/s；卷筒直径：D=330mm；使用寿命：10年，每年工作日300天，3班制，每班8小时。1.3 课程设计的工作条件 设计要求：误差要求：运输带速度允许误差为带速度的5%；工作情况：连续单向运转，载荷平稳；制造情况：小批量生产。2 电动机的选择2.1 选择
8、电动机的类型按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V。2.2选择电动机的容量2.2.1工作机所需的有效功率由文献【6】中3.1式得式中：P工作机所需的有效功率（KW） T运输带所需扭矩（Nm） n运输带的转动速度 推出 p=Tn95502.2.2 电动机的输出功率卷筒轴工作的转速， 传动装置总效率，其中，根据文献【2】中查得 传动装置总效率v带效率， 滚动轴承（一对）效率， 齿轮传动效率， 弹性联轴器效率， 卷筒效率，PW=Tn9550=37043.429550=1.68kw故： 因载荷平稳，电动机的功率稍大于即可，根据文献【2】中表8-53所示
9、Y系列三相异步电动机的技术参数，可选择电动机的额定功率。 .2.3确定电动机的转速电动机的转速选择常用的；两种同步转速：1500r/min和1000r/min，以便比较。根据电动机所需功率和同步转速，查表8-53确定电动机的型号为Y100L2-4或Y132S-6。传动系统的总传动比为 i=nmnw式中 nm电动机的满载效率； nw卷筒转动皮带结构输入转速。根据文献【2】中表8-53所示Y系列三相异步电动机的技术参数，将计算数据和查表数据填入表2-1表2-1电动机数据根据文献【2】中表4-1查的V带传动比i=2-4,表4-2查的二级展开式圆柱齿轮传动比i=7.1-50,则总传动比i=14.2-1
10、00,两类电动机都满足条件，但是方案1转速高，电动机的价格低，而且传动比也比较合适，所以选用方案1。3 确定总传动比及分配各级传动比3.1传动装置的总传动比式中：总传动比 电动机的满载转速（r/min）3.2 分配传动比带传动的传动比取为i1=3,则减速器的总传动比为则双级斜齿圆柱齿轮减速器高速级的传动比为低速级传动比为3.3 各轴的转速计算 3.4 各轴输入功率计算3.5 各轴输入扭矩计算 将结果列入表3-1中，以便查用。表3-1各轴运动和动力参数4 V带传动的设计计算4.1 电动机所需功率Pca和满载转速nm由文献【1】表8-7查得工作情况系数KA=1.4,故 Pca=KAP1=4.2kw
11、， nm=1420r/min，传动比i=3，每天工作16个小时 4.2 带轮基准直径dd1、dd2；由文献【1】中图8-11得基准直径dd1=80-100mm,且V带带型为A；得 dd2=idd1=240-300mm;取dd1=90mm，得dd2=270mm4.3 验算带速 验算得v在5-25m/s内，故带速合适。4.4 中心距a和带的基准长度Ld由文献【1】中式8-20得得；取 由文献【1】式8-22计算所需的基准长度由文献【1】表8-2选带的基准长度Ld=1600mm。按文献【1】式8-23计算实际中心距a。4.5 小带轮包角1；由文献【1】式8-7计算轮包角1为4.6 带的根数Z; 4.
12、6.1单根V带的额定功率Pr：由dd1=90mm和nm=1420r/min,查文献【1】中表8-4a得P0=1.05kw查文献【1】中表8-4b查的P0=0.17kw;查文献【1】中表8-5得K=0.95;查文献【1】中表8-2得KL=0.96;于是：4.6.2V带的根数ZV带的根数Z为：取4根4.7单根v带初拉力由文献【1】中表8-3得A型带的单位长度质量q=0.10kg/m,所以单根v带的初拉力的最小值（F0）min为： 对于新安装的V带，初始拉力应为1.5（F0）min=1.5132.5=198.7N。4.8轴压力Fp;轴压力的最小值为5斜齿轮传动的设计计算5.1 材料的选择、齿数的选择传送设备为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 1009588）。5.1.1材料的选择 由参考文献【1】表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。5.
