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1、杨江龙课程设计一级圆柱齿轮减速器SHANGHAI DIANJI UNIVERSITY课程设计（机械设计基础）说明书设计项目：一级圆柱齿轮减速器课程设计班级：ZJ0907组号：5姓名：杨江龙开始日期： 201161完成日期：2011.6.6#一级圆柱齿轮减速器目录1. 任务书2. 电动机的选择3. 传动装置总传动比计算并分配传动比4. 传动装置的运动参数和动力参数计算5. 齿轮传动设计及计算6. 输入轴的设计结构计算7. 输出轴的设计结构计算8. 滚动轴承的选择计算9. 键的选择10. 联轴器的选择11. 箱体的结构设计计算12. 润滑方式的选择13. 润滑油的选择14. 密封选择15. 参考资
2、料16. 学习小结17. 零件图1.务书一、课程设计的性质和目的机械设计课程设计是把学过的各学科的理论较全面地综合应用到实际工程中 去，力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上，从设计思想上培养工 程设计能力，课程设计有以下几个方面的要求：1. 培养综合运动机械设计课程和其他先修课程的基础理论和基础知识，以及结 合生产实践分析和解决工程实际问题的能力使所学的知识得以融会贯通，调 协应用。2. 通过课程设计，学习和掌握一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设 计的思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计能力。3. 在课程设计的实践中学会查找、翻阅、使用标准、规范，手册，图册和相关 的技术
3、资料等。熟悉个掌握机械设计的基本技能。二、课程设计的内容1 .设计题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器2. 运动简图3. 工作条件传动不逆转，载荷平稳，起动载荷的名义载荷的1.25倍,使用期限10年,两班制工作,输送带速度容许误差为土 5%输送带效率一般为0.940.964原始数据 已知条件 输送带拉力 F(N) 滚筒直径 D(mm) 输送带速度 v(m/s)题号 052.03001.6完成工作量1) 设计说明书 1 份2) 减速器装配图 1 张3) 减速器零件图 3 张四、机械设计的一般过程设计过程 :设计任务T总体设计T结构设计T零件设计T加工生产T安装调试五、课程设计的步骤 在
4、课程设计时，不可能完全履行机械设计的全过程，只能进行其中一些的重 要设计环节，如下：1 设计准备 认真阅读研究设计任务书，了解设计要求和工作条件。通过查阅有关资料 和图纸，参观模型和实物，观看电视教学片 . 挂图，上网查阅有关资料，有条件 的可以进行减速器拆装实验等，加深对设计任务的了解。2 传动装置的总体设计 首先根据设计要求，同时参考比较其他设计方案，最终选择确定传动装置 的总体布置方案；选择电动机的类型和型号；确定总传动比和各级分传动比； 计算传动装置的运动和动力参数3 传动零件的设计计算 设计计算各级传动零件的参数和主要尺寸，包括减速器外部的传动零件(带传动 . 开齿轮传动等)和减速器
5、内部的传动零件(齿轮传动 . 蜗杆传动等)，以及 选择联轴器的类型和型号等4 结构设计(装配图设计) 首先进行装配早图设计；设计轴；在轴的结构设计完成之后选择轴承并进 行轴承寿命计算；同时进行轴承的组合设计；再进行箱体及其附件的设计；最 后完成装配图的其他要求。在完成配置草图的基础之上，最终完成白图即正式 的装配图结构设计。5完成两张典型零件工作图设计6 编写和整理设计说明书7 设计总结和答辩六、课程设计中应注意的问题 课程设计是学生第一次较全面的设计活动，在设计时应注意以下的一些问 题：（一）全新设计与继承的问题 机械设计是一项复杂 . 细致的创造性劳动。在设计中即不能盲目抄袭， 又不能闭门
6、 “创新”。 在科学技术飞速发胀的今天， 设计过程中必须要 继承前人成功的经验， 改进其缺点。 应从具体的 设计任务出发， 充分运用已有的知识和资料， 进 行更科学 . 更先进的设计。（二）正确使用有关标准和规范 为提高所设计机械的质量和降低成本， 一个 好的设计必须较多采用各种标准和规范， 设计中 采用标准的程度也往往是评价设计质量的一项 重要指标， 它能提高设计质量， 因为标准是经过 专门部门研究而制定的， 并且经过了大量的生产 实践的考验， 是比较切实即的。 采用标准还可以 保证零件的互换性， 减轻设计工作量， 缩短设计 周期，降低生产成本。 因此在设计中应尽量采用 标准件 . 外购件，
7、尽量减少自制件。（三）正确处理强度，刚度，结构和工艺间的关系在设计中任何零件的尺寸都不可能全部由理 论计算来确定， 而每个零件的尺寸都应该由强度 刚度 . 结构 . 加工工艺 . 装配是否方便 . 成本高低 等各方面的要求来综合确定， 还必须考虑零件结 构的合理性 . 工艺上的可能性和经济上的可行 性。可见零件的强度 . 刚度. 结构和工艺上的关系 是互为依存 . 互为制约的关系，而不是相互独立 关系。（四）计算与图画的要求 进行装配图设计时，并不仅仅时单纯的图 画，常常时图画与设计计算交叉进行的。 有些零 件可以先由计算确定零件的基本尺寸， 然后再经 过草图的设计， 决定其具体结构尺寸， 而
8、有些零 件需要先画图， 取得计算所需的条件之后， 再进 行必要的计算。 如计算中发现有问题， 必须修改 相应的结构。因此，结构设计的过程是边计算， 边画图，边修改，边完善的过程。2. 电动机的选择电动机已经系统化 ,系统化一般由专门工厂按标准系列成批大量生产 , 设 计时只需根据工作载荷 ,工作机的特性和工作环境 ,选择电动机的类型 , 结构形式和转速,计算电动机功率，最后全顶电动机型号一.电动机类型和结构的形式的选择电动机类型和结构形式可以根据电源（直流或交流）工作条件（温度环境.空间尺寸等）及载荷特点（性质.大小.启动性能和过载现象）来选择。一般情况下应选用交流电动机。丫系列电动机为80年
9、代的更新换代产品，具 有高效.节能.振动小.噪声小和运行安全可靠的特点，安装尺寸和功率等级符合 IEC国际标准，适合于无特殊要求的各种机械设备。对于工作要求频繁启动.转动惯量小的YZ和YZR系列起重用三相异步交流电动机。同一系列的电动机有不 同的防护及安装形式，可根据具体要求选用。二.确定电动机的容量电动机功率是根据工作机容量的需要来确定的.电动机的额定功率应等于 或大于电动机所需功率Pw1工作机所需功率Pw 根据公式计算：已知工作机阻力Fw和速度Vw则工作机所需功率Pw为：FwVw Pw（KW）1000式中:Fw-工作机阻力,NV w工作机线速度，m/s将数据 Fw=2.0（F/ KN2 0
10、* 103 * 1 6带入公式 Pw 二二 3.2（KW ）10 0 02输出功率Pd 计算总效率n时应该注意的问题：（1）轴承的效率均一对轴承而言。（2） 一般情况下推荐的效率值是在一个范围之内，可根据传动副.轴承和联 轴器等的工作条件.精度等选取具体值。（3）蜗杆转动效率与蜗杆的材料.参数等因素有关，设计时可以先初估计蜗 杆头数，初选其效率值，待蜗杆传动参数确定后再精确地计算效率，并校核传动功率。已知 Pw=5.1KW由机械设计课程设计P10表2-3查得：门链=0.96 n 轴承=0.99 n 齿=0.97 n 联轴器=0.99 n 卷筒=0.96由任务要求知：a二链*5轴承* 齿*3联轴
11、器* 卷筒查表代入得:a =0.97* 0.99 5*0.97*0.99 30.96=0.833由公式巳上3.20.833= 3.9(KW)电动机容量的选择须根据工作机容量的需要来确定。如所选电动机的容量过大， 必然会增加成本，造成浪费；相反容量过小，则不能保证工作机的正常工作， 或使电动机长期过载，发热量大而过早损坏。因此所选电动机的额定功率Ped应等于或稍大于电动机所需要的实际功率Pd,即PedPd在计算传送装置的总功率时，应注意以下几点：1）取传动副效率是否以包括其轴效率，如包括则不应计算轴承效率2）轴承的效率通常指-对轴承而言3）同类性的几对传动副，轴承，或联轴器，要分别考虑效率4）当
12、资料给出的效率为-范围时，一般可以取中间值，如工作条件差，加工条件 差，加工精度低或维护不良时应取低值，反之应取高值3确定工作机转速额定功率相同的同类电动机，可以有几种转速供选择，如三相异步电动机就有四种常用的同步转速，即：3000r/min.1500r /min.1000r /min.750r /mi n。电动机的转速高，极对数少，尺寸和质量小，价格便宜，但会使转动装置的转 动比加大，结构尺寸偏大，成本也变高；若选用低速的电动机则相反。因此， 应对电动机及传动装置做全面的考虑。综合分析比较。以确定合理的电动机转 速。一般来说，如无特殊要求，通常多选用同步转速为1500r/min或1000r/
13、min的电动机。60 1000V ,nw =r / m公式：二D代入数据:V=1.6m/s,d=300mm（注：式中为输送带速度为滚筒转矩60 1000 1.63.14 300= 101.91(r/m in)#为了便于选择电动机转速，需要先考虑电动机转速得可选范围。由机械设计课程设计P6表2- 1查得链传动常用的传动比i链=25,圆柱齿轮传动常用的传动比i齿=35, 由工作机的转速及各级传动副的合 理传动比范围。可推算出电动机转速的可选范围。即 n = (iii2 in)式中n，电动机可选转速范围。 1112 1 n各级传动机构的合理传动比范围电动机转速可选范围为：n d = i链Xi齿Xnw
14、=(6 25) X 101.91=611.46 2547.754型号选择综合考虑电动机和转动装置的尺寸，结构和带装动，及减速器的转动比，故查 表知电动机型号可选择：丫132M-4转速是1440r /min以下附电动机选择计算表：电动机类型Y系列般用一相异步 电动机选择电动机 功率FwVw Pw=(KW)1000Pw=3.2(kw)J =0.833输 出 功 率 ：Pd =字=丄乙=3.9(KW) na 0.833确定电动机转速60 000 .6nw =101.91(r/mi n)3.14 汇 300型号选择Y132M-43. 传动装置总传动比计算并分配传动比电动机选定以后，根据电动机满载转速
15、nm及工作机转速nw就可以计算出传动装置的总传动比为:i总=nmnw当各级传动机构串联是，传动装置的总传动比等于各级传动比的连乘积,即：I 总=il i2 i3in式中1 1,12,1 各级传动机构的传动比nmnw由传动方案可知，传动装置的总传动比等于各级合理地分配各级传动比，在传动装置总体设计中很重要地，它将直接影响到传动装置外廓尺寸.质量.润滑条件.成本地高低传动零件地圆周速度大小及精度等级地高低。要同时满足 各方面地要求是不现实的，也是非常困难的，应根据具体设计要求，进行分析 比较，首先满足主要要求，尽量兼顾其他要求。在合理分配传动比时应该注意 以下几点。1 .各级传动比都应在常用的合理范围之内，以符合各种传动形式的工作特点， 能在最佳状态下运转，并使结构紧凑，工艺合理。2. 应使传动装
