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1、机械设计课程设计全套CAD图纸联系QQ153893706机械设计基础课程设计计算说明书题目:学院：专业：班级：设 计 者：目 录一、设计任务书21.设计题目22.设计要求23.设计数据24.设计内容2二、传动装置的总体设计31.选择电动机32.确定传动装置的总传动比及其分配43.计算传动装置的运动和动力参数4三、传动零件的设计计算61.普通V带传动的设计计算62.齿轮传动设计7四、减速器铸造箱体的主要结构尺寸10五、轴的设计121.高速轴设计122.低速轴设计12六、滚动轴承的选择和计算161.高速轴162.低速轴16七、键联接的选择和强度校核171.高速轴与V带轮用键联接182.低速轴与齿轮
2、用键联接193.低速轴与联轴器用键联接20八、联轴器的选择和计算21九、减速器的润滑21十、绘制装配图及零件工作图22十一、设计小结23十二、参考资料24第2页 共23页 计算和说明部分结果一、 设计任务书1. 设计题目设计V带式运输机的传动装置的一级减速器2. 设计要求V带运输机由电机驱动；电机转动经传动装置带动V带运输机的驱动带轮转动，拖动输送带移动，运送原料或产品，输送机的使用寿命为10年，每日工作16小时，连续运转，载荷平稳，单向转动，工作效率为0.94。3. 设计数据输送带拉力N输送带速度m/s驱动带轮直径mm 4. 设计内容4.1 确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。4.2
3、选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。4.3 传动装置中的传动零件设计计算。4.4 绘制传动装置中一级减速器装配图一张（A1）。4.5 绘制低速轴和小齿轮零件图各一张（A3）。4.6 编写设计计算说明书一份。二、 传动装置的总体设计1. 选择电动机1.1 选择电动机类型按工作条件，选用Y系列三相异步电动机1.2 选择电动机功率按 kW 计算电动机所需功率、式中，取k=1.1； kW;传动的总效率，其中、分别为V带传动、齿轮传动、滚动轴承、凸缘联轴器和工作机的效率。查表得，、。所以， kW查表得，选取电动机的额定功率 kW1.3 选择电动机转速根据输送机主轴转速n及有关机械传动的常用传动
4、比范围，去普通V带传动的传动比，单级齿轮减速器的传动比，可计算电动机转速的合理范围为 r/min r/min查表16-1，选电动机同步转速为r/min，满载转速r/min的电动机。查得其型号和主要数据如下：表格 1电动机的安装及有关尺寸电动机型号额定功率（kW）同步转速（r/min）满载转速（r/min）Y132s-45.5150014402.22.2中心高H外形尺寸底脚安转尺寸地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸键公称尺寸132122. 确定传动装置的总传动比及其分配传动装置的总传动比根据i的大小可以在5%的范围内变化，即 取总传动比为 取V带传动比则单级齿轮减速器的传动比为3. 计算传动装置的运动和动
5、力参数3.1 计算各轴输入功率电动机轴 kW轴1（减速器高速轴） kW轴2（减速器低速轴） kW3.2 计算各轴转速电动机轴 r/min轴1（减速器高速轴） r/min轴2（减速器低速轴） r/min3.3 计算各轴转矩电动机轴 轴1（减速器高速轴） 轴2（减速器低速轴） 三、 传动零件的设计计算1. 普通V带传动的设计计算1.1 确定计算功率取=1.1，则 kW1.2 选取V带的型号根据计算功率和小轮转速，选用A型V带。1.3 去顶带轮基准直径、根据V带轮的最小基准直径和带轮的基准直径系列，选择小带轮基准直径mm。从动轮的基准直径 mm根据带轮的基准直径序列，mm1.4 验算带速v m/s带
6、速v在5-15m/s范围内，故带速合适。1.5 确定V带的基准长度和传动中心距根据初选中心距mm则初定的V带基准长度 mm 选取相近的基准长度mm近似计算实际所需的中心距 mm1.6 验算小轮包角故小轮包角合适。1.7 确定带的根数z取z=4根。1.8 计算V带合适的初拉力 N1.9 计算作用轴上的载荷 N1.10 带轮的结构表格 2带轮的尺寸结构（mm）基准宽度基准线槽深基准线下槽深槽间距e槽边距最小轮缘厚带轮宽B外径轮槽角112.751015966380.5342. 齿轮传动设计2.1 选择齿轮类型、材料、精度及参数2.1.1 选用斜齿圆柱齿轮传动。2.1.2 选择齿轮材料：小齿轮45号钢
7、，调制，； 大齿轮45号钢，正火，。2.1.3 选取齿轮为8级精度。（GB10095-2001）2.1.4 选小齿轮齿数，大齿轮齿轮。初选螺旋角。2.2 按齿面接触疲劳强度设计2.2.1 许用接触应力表格 3小齿轮大齿轮575MPa525MPa11575MPa525MPa2.2.2 设计公式中心距 mm 取a=195mm模 数 mm圆整后取 mm模数增大，适当减少齿数，螺旋角 mm mm取 mm ， mm mm圆整后 取小齿轮齿宽 mm ，大齿轮齿宽 mm2.3 校核齿根弯曲疲劳强度2.3.1 许用弯曲应力表格 4小齿轮大齿轮190MPa175MPa1.31.3146MPa135MPa2.3.
8、2 校核公式当量齿数查得齿形系数 ， 斜齿轮齿轮弯曲强度 MPa 146MPa,小齿轮合适； MPa 135Mpa，大齿轮合适。 2.4 齿轮传动的几何尺寸计算名称代号计算端面模数 mm螺旋角端面压力角分度圆直径、 mm mm齿顶高 mm齿根高 mm全齿高 mm顶隙 mm齿顶圆直径、 mm mm齿根圆直径、 mm mm中心距 mm四、 减速器铸造箱体的主要结构尺寸计算结果列于下表：名称代号尺寸（mm）底座壁厚8箱盖壁厚8座上部凸缘厚度13底座下部凸缘厚度13轴承座连接螺栓凸缘厚度20底座加强肋厚度e7箱底加强肋厚度7地脚螺栓直径d16地脚螺栓数目n6轴承座连接螺栓直径12底座与箱盖连接螺栓直径
9、10轴承盖固定螺钉直径8视孔盖固定螺钉直径6轴承盖螺钉分布直径120轴承座凸缘端面直径140螺栓孔凸缘的配置尺寸、地脚螺栓孔凸缘的配置尺寸、箱体内壁与齿顶圆的距离10箱体内壁与齿轮端面的距离15底座深度H248底座高度260箱盖高度218外箱壁至轴承座端面距离52箱底内壁横向宽度518其他圆角、五、 轴的设计1. 高速轴设计1.1 选择轴的材料选取45号钢，调质，HBS=230。1.2 初步估算轴的最小直径 1.3 轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸取装带轮处轴径；取轴承处轴径（初选7308AC型角接触球轴承）；两轴承支点间的距离式中，小齿轮齿宽； 箱体内壁与小齿轮端面的间隙； 箱体内壁至轴承端
10、面的距离； 轴承宽度； 各轴段的长度分别设计为：l1为与V带接触的长度，取为l1=60 mm ;l2由结构确定，取为l2=60 mm ;l3为装轴承的长度，取为l3=40 mm ;l4为齿轮轴的长度，参照齿轮的计算，取 l4= 68 mm ;l5也为装轴承的长度，取为l5=l3=40 mm .总长度2. 低速轴设计2.1 选择轴的材料选取45号钢，调质，HBS=230。2.2 初步估算轴的最小直径 2.3 轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸取装联轴器处轴径；取轴承处轴径（初选7212AC型角接触球轴承）；两轴承支点间的距离联轴器至轴承支点的距离 L1=65.3 mm ；3.校核轴的强度1.求支反
11、力、绘弯矩、扭矩图（1）垂直平面支反力 解得（2）垂直平面弯矩图（3）水平平面支反力解得（4）水平平面弯矩图（5）合成弯矩图（6）扭矩图2.按弯扭合成校核轴的强度（1）确定轴的危险截面 根据轴的结构尺寸和弯矩图可知：齿轮3处的弯矩和扭矩均为最大，故齿轮3处最危险。（2）按弯矩组合强度校核轴危险截面强度因为轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变动，所以取；查得。得 ,因此,故安全。六、 滚动轴承的选择和计算1. 高速轴1.1 小齿轮受力分析圆周力 径向力 轴向力 带传动作用在轴上的压力 1.2 计算支反力水平面 垂直面 1.3 校核轴承轴承载荷 70000AC型轴承内部轴向力 因为所以根据，故应以轴承1的径向动载荷为计算依据查得7308AC型角接触球轴承的径向额定动载荷，则所选轴承合适。2. 低速轴2.1 大齿轮受力分析圆周力 径向力 轴向力 带传动作用在轴上的压力 2.2 计算支反力水平面 垂直面
