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1、机械设计课程设计说明书 机械设计课程设计说明书题目：二级展开式圆柱齿轮减速器 2 目 录1. 设计目的12. 设计方案及要求13. 电机选择24. 装置运动动力参数计算45.带传动设计与校核 56.齿轮设计与校核 77.轴类零件、轴承及键的设计与校核168.减速器的结构及附件设计 34 9.设计心得 3810.参考文献 39机械设计课程设计说明书1. 设计目的 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （1）初步学会综合运用机械设计及其它先修课程的理论和生产实践知识来解决
2、工程实际中的具体设计问题； （2）掌握一般机械设计的方法和步骤，培养理论联系实际的正确设计思想和分析问题、解决问题的能力； （3）培养机械设计的基本技能； （4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。2. 设计方案及要求2.1 设计方案 据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下： 1电动机2V带传动3减速器4联轴器5滚筒6输送带- 39 -机械设计课程设计说明书 2.2 设计要求 1）机械系统总体方案图1张（可绘在说明书中）； 2）传动装置装配图1张（1号图纸）； 3）零件图2张（3号图纸）； 4）设计计算
3、说明书1份。 2.3 原始数据 1）滚筒圆周力F=6KN 2）滚筒速度 =1.1m/s3） 滚筒直径 D=380mm4） 传动装置的使用寿命预定为10年，每年按300天计算，每天 8小时计算；3. 电机选择3.1 电动机类型的选择 按工作要求选用Y系列封闭式三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构，额定电压为380V，额定频率为50Hz。3.2 选择电动机的容量工作机有效功率P=,根据任务书所给数据F=6KN，=1.1m/s。则有：P=6.6KW从电动机到工作机输送带之间的总效率为 =式中，分别为V带传动效率, 滚动轴承效率，齿轮传动效率，联轴器效率，滚筒效率。据机械设计手册知=0.96，=
4、0.99，=0.97，=0.99，=0.96。则有： =0.96 =0.82所以电动机所需的工作功率为：P=式中K为功率储备系数，取K=1.2 P=9.65KW 取P=9.8KW 3.3 确定电动机的转速 按推荐的两级展开式圆柱直齿轮减速器传动比I=860和带的传动比I=24，则系统的传动比范围应为：I=I=（860）（24）=16240 工作机滚筒的转速为 n=所以电动机转速的可选范围为 n=I=（16240）52.3 =（88513268）符合这一范围的同步转速有1000r/min、1500r/min和3000r/min三种，准备选择1500r/min。查询机械设计手册确定电机的型号为Y1
5、60M-4。其满载转速为1460r/min,额定功率为11KW。4. 装置运动动力参数计算4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比1）传动装置总传动比 I=2）分配到各级传动比 因为I=已知带传动比的合理范围为24。故取V带的传动比i0则I。参考机械设计指导书，对展开式二级齿轮减速器，为保证其高低速级大齿轮浸油深度大致相近，其传动比i1=(1.31.4)i2。式中i1为高速级传动比；i2为低速级传动比。所以，分配齿轮传动比得高速级传动比i1=4.1，低速级传动比为i2=3.1。4.2 传动装置的运动参数计算 电动机轴： 转速：n=1460 输入功率：P0=P=9.8KW 输出转矩：T0=955
6、0=9550=64.1Nm 轴（高速轴）: 转速：n= 输入功率：P1=P0KW 输入转矩：T1=9550Nm 轴（中间轴）: 转速：n= 输入功率：P2=P1=8.94KW 输入转矩：T2=9550Nm 轴（低速轴） 转速：n= 输入功率：P3=8.59KW 输入转矩：T3Nm 滚筒轴： 转速：n 输入功率：P4= =8.59=8.42KW 输入转矩：T4Nm 各轴运动和动力参数表4-1轴 号功率（KW）转矩（Nm）转速（r/min）电机轴9.864.11460轴9.31133.9664轴8.94527162轴8.591567.652.3滚筒轴8.421537.552.3表4-15. 带传动
7、设计与校核计算项目及说明结果1. 确定V带型号查表4-6，每天工作8小时的带式输送机确定计算功率 Pc=KAP1=1.19.8据Pc和n0值查图4-6选用A带。2. 确定带轮的基准直径D1、D2 （1）由表4-7，初选小带轮的基准直径D1 （2）大带轮基准直径D2 D2=i0D1=2.2112=246.4mm 按表4-7圆整 3. 验算带速v =8.56m/s 因为8.56m/s在5m/s25m/s之间，故带速合适。 新的传动比i0=2.23 轴的转速修正为 4. 确定V带长度Ld和中心距a（1）初定中心距a0范围为 0.7（D1+D2） 2（D1+D2） （2）初算带的基准长度 =1977m
8、m由表4-3圆整（3）计算实际中心距 中心局变动范围： 5. 验算小带轮上的包角6. 确定V带的根数z（1）单根V带实验条件下许用功率P0 由和r/min查表4-4 （2）传动功率增量P0 据n=1460r/min，i=2.23和A型带，查表4-5 （3）查表4-8确定 （4）查表4-3确定 （5）计算V带根数z 7. 确定带轮宽度B=(z-1)e+2f 查表12-1得 A型带e=15mm f=9mm8. 确定张紧力 单根普通V带合适的张紧力为： 查表4-2得A型带的单位长质量q 9. 计算压轴力Q压轴力的最小值为： 10. 带轮设计 （1）小带轮设计 由Y160M电动机可知其轴直径为d=42
9、mm，故因小带轮与其装配，故小带轮的轴孔直径d=42mm。由表12-3可知小带轮结构为实心轮。 （2）大带轮设计 大带轮轴孔取d2=32mm，由表12-3可知其结 构为四孔板轮。KA=1.1Pc=10.78KWA型带D1=112mmD2=250mmV=8.56m/s符合要求i0=2.23a0=700mmLd=2000mma=712mm= P0=1.62KWP0=0.17KW=0.98=1.03圆整取z=6B=93mmq=0.1kg/mF0=170.1NQ=2032Nd=42mm实心轮d2=32mm四孔板轮6. 齿轮设计与校核计算项目及说明结果1. 高速级齿轮传动设计 （1）选择齿轮材料，确定许
10、用应力由表6-2选 小齿轮 45钢 调质 大齿轮 45钢 正火许用接触应力 接触疲劳强度极限 查图6-4接触强度寿命系数ZN 应力循环次数N N1=60n1jLh=606541(103008)N2=N1/i1 查图6-5得 ZN1,ZN2接触强度的最小安全系数 则 许用弯曲应力弯曲疲劳极限，查图6-7，双向传动乘以0.7 弯曲强度寿命系数，查图6-8弯曲强度尺寸系数，查图6-9弯曲强度最小安全系数 则 （2）齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级，按估取圆周速度，参考表6-7、表6-8选取小齿轮分度圆直径齿宽系数 查表6-9，按齿轮相对于轴承为非对称布置小齿轮齿数 在推荐值2040中选取
11、 大齿轮齿数 圆整取 齿数比 传动比误差 轴的转速修正为小齿轮转矩 由前面计算得载荷系数 使用系数 查课本表6.3 动载系数 由推荐值1.051.4齿间载荷分配系数 由推荐值1.01.2齿向载荷分配系数 由推荐值1.01.2载荷系数 材料弹性系数 查表6-4节点区域系数 查图6-3重合度系数 由推荐值0.850.92 故 法面模数 按表6-6圆整 分度圆直径 圆周速度 中心距 齿宽b 大齿轮齿宽 小齿轮齿宽 （3）齿根弯曲疲劳强度校核计算 齿形系数 查表6-5 小齿轮 大齿轮 应力修正系数 查课本表6-5 小齿轮 大齿轮重合度 重合度系数 故 （4）齿轮其他主要尺寸计算 大齿轮分度圆直径 齿根圆直径 齿顶圆直径 2. 低速级齿轮传动设计 （1）选择齿轮材料，确定许用应力由表6-2选 小齿轮 45钢 调质 大齿轮 45钢 正火许用接触应力 接触疲劳强度极限 查
