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1、黄 山 学 院机械设计课程设计说明书院 系：黄山学院机电与信息工程学院年 级：11级 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：11机械卓越班 学 号：21106071120 姓 名：赵 国 涛 目录 机械设计课程设计任务书- 3 -一、设计题目- 3 -二、设计参数- 3 -三、设计内容- 3 -四、课程设计要求- 4 -一、设计任务书- 5 -1.1、系统简图- 5 -1.2、工作条件- 5 -1.3、原始数据- 5 -1.4、传动方案的分析- 5 -二、 选择电动机，确定传动方案及计算运动参数- 6 -2.1、类型选择- 6 -2.2、功率选择- 6 -三、齿轮传动的设计- 7 -3.1、
2、总传动比为- 7 -3.2、分配传动比- 8 -3.3、确定齿轮齿数- 8 -3.4、 计算传动装置的运动和动力参数- 9 -四、V带传动的设计- 10 -4.1、V带的基本参数- 10 -4.2 、带轮结构的设计- 13 -五、高速级齿轮的设计- 13 -5.1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数- 13 -5.2、按齿面接触强度设计- 14 -5.3、试计算小齿轮模数- 15 -5.4、按齿根弯曲强度设计- 16 -5.5、几何尺寸计算- 18 -5.6、其他参数计算- 18 -5.7、高速级齿轮传动的几何尺寸归于下表- 19 -5.8、齿轮的结构设计- 19 -六、 低速级齿轮的设计-
3、20 -6.1、齿轮强度计算- 20 -6.2、按齿轮面接触强度设计- 20 -6.3、计算小齿轮的模数- 22 -6.4、按齿根弯曲强度设计- 23 -6.5、几何尺寸计算- 24 -6.6、其他参数计算- 25 -6.7、高速级齿轮传动的几何尺寸归于下表- 25 -6.8、齿轮的结构设计- 26 -七、验证齿轮传动组中心距- 26 -八、轴的设计- 27 -8.1、 中间轴II的设计- 27 -8.2、高速轴I的设计- 31 -8.3、低速轴III的设计- 35 -九、轴承的验证- 39 -9.1、高速轴I的轴承的验证- 39 -9.2、中间轴II的轴承的验证- 40 -9.3、低速轴II
4、I的轴承的验证- 41 -十、平健联结的选用和计算- 42 -10.1、中间轴II大齿轮处键的选择- 42 -10.2、中间轴II小齿轮处键的选择- 43 -10.3、低速轴III大齿轮处键的选择- 44 -10.4低速轴III轴端处联轴器的键的选择- 44 -10.5高速轴I轴端处联轴器的键的选择- 45 -十一、润滑方式- 46 -十二、箱体及其附件结构设计- 46 -12.1、箱体的结构设计- 46 -12.2、附件的结构设计- 47 -设计心得- 49 -参考资料- 50 -机械设计课程设计任务书学生姓名：赵国涛 指导老师：储园一、设计题目：两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载
5、荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300天，减速器设计寿命10年，电压为三相交流电（220V/380V）.运输带允许速度误差： 5（重点设计两对斜齿轮），见下图。二、设计参数：运输带拉力F=4900N 运输带的线速度V=0.7m/s 驱动卷筒直径：D=300mm 输送带速度允差为5% 传动装置布置图三、设计内容： 一）设计计算 1.电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算； 2.传动零件的设计； 3.轴的设计； 4.轴承及其组合的选择及校核； 5.箱体、润滑及附件的设计； 二）图纸的绘制 减速器装配图绘制，高速级齿轮零件图。 三）编写课程设计说明书 内容包括：目录、设计题目、设计计算
6、的所有内容、课程设计总结、参考文献。四、课程设计要求 设计完成后，每位学生提交： 1.减速机装配图一张（A1）； 2.高速级齿轮零件图一张； 3.详细设计计算说明书一份。 计算及说明结果一、设计任务书设计题目：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1.1、系统简图 1.2、工作条件 设计带式运输机的传动装置。运输机工作平稳，单向运转，单班制工作，使用期限8年，大修期3年，输送带速度容许误差为5%。其中减速器由一般规模厂中小批量生产。1.3、原始数据 题号一、5运送带工作拉力F/N4900运输带工作速度v/(m/s)0.7卷筒直径D/mm3001.4、传动方案的分析 带式输送机由电动机驱
7、动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。二、 选择电动机，确定传动方案及计算运动参数2.1、类型选择 电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列封闭式三相异步电动机。2.2、功率选择 (1) 确定电动机效率Pw 按下试计算 式中Fw=4900N V=0.7m/s 工作装置的效率考虑带卷筒器及其轴承的效率,还有数据选择和其他误差的情况，因此取 代入上试得 (2) 选择电动机的类型根据电动机的输出功率功率 式中为
8、电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由式 由设计指导书表1可查得：联轴器传动效率；齿轮传动效率（8级精度一般齿轮传动）滚动轴承效率；则=0.9（考虑到误差关系和计算方便问题）所以电动机所需工作功率为=考虑到误差关系 P3.81 kw按工作要求和工作条件查找设计指导书表2中选用Y132M1-6型号三相异步电动机，其数据如下：电动机额定功率 P=4 kw ；同步转速为1000；满载转速=960；电动机轴伸出端安装长度为80 mm ；电动机轴伸出端直径为38 mm ；三、齿轮传动的设计3.1、总传动比 其中：为高速级传动比；为低速级传动比。运输机转速： 总传动比： 3.2、分配传动比 3.3、确定齿轮齿
9、数 高速级齿轮组： 小齿轮： 大齿轮： 整圆 低速级齿轮组： 小齿轮： 大齿轮： 整圆 校核数据： 运输机的转速： 验证误差： 误差符合要求。3.4、 计算传动装置的运动和动力参数 （1）各轴的转速 高速轴转速: 中间轴转速: 低速轴转速: 卷筒转速: （2）各轴的输出功率：高速轴I 的输入功率： 中间轴 II 的输入功率： 低速轴 III 的输入功率： 卷筒的输入功率： (3) 各轴转矩：高速轴输入转矩： 中间轴输入转矩： 低速轴输入转矩： 卷筒输入转矩：由以上数据得各轴运动及动力参数表：轴名功率转矩转速电机轴439.7929601轴3.9639.3949602轴3.84198.945184
10、.3323轴3.73800.59144.494卷筒轴3.61774.83544.494四、V带传动的设计4.1、V带的基本参数 1、确定计算功率：已知：；查机械设计表8-8得工况系数：；则：2、选取V带的带型：根据、查机械设计图8-11选用A型V带3、确定大、小带轮的基准直径（1）初选小带轮的基准直径：查机械设计表8-7和表8-9得；计算大带轮基准直径：取滑动率；圆整取，误差小于5%，是允许的。4、验算带速：带的速度合适。5、确定中心距，并选择V带的基准长度：（1）中心距：初选中心距取中心距 。 （2）基准长度：查机械设计表8-2的对于A型带选用，带长修正系数（3）实际中心距：6、验算主动轮上
11、的包角：由得主动轮上的包角合适。7、计算V带的根数：，查机械设计表8-4得： ；（2），查表8-5得：；（3）由查表8-6得，包角修正系数（4）由，与V带型号A型查表8-2得：综上数据，得取合适。8、计算预紧力（初拉力）：根据带型A型查机械设计表8-3得：9、计算作用在轴上的压轴力：其中为小带轮的包角。10、V带传动的主要参数整理并列表：带型带轮基准直径(mm)传动比基准长度(mm)A32300中心距（mm）根数初拉力(N)压轴力(N)6603146.36866.374.2 、带轮结构的设计 1、带轮的材料：采用铸铁带轮（常用材料HT200）2、带轮的结构形式：V带轮的结构形式与V带的基准直径
12、有关。小带轮接电动机，较小，所以采用实心式结构带轮五、高速级齿轮的设计5.1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，软齿轮面闭式传动。（2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。（3）材料选择。由【1】表10-1选择齿轮材料：小齿轮材料为40Gr（调质），硬度为260HBS；大齿轮为45钢（调质），硬度为220HBS；二者材料硬度差为40HBS。(4) 根据上一步的设计计算中得到高速级齿轮组齿数：小齿轮齿数(估)大齿轮齿数 5.2、按齿面接触强度设计 (1) 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。(2) 按齿面接触疲劳强度设计，即 (3) 确定公式内的各计算数值: 试选载荷系数 （估） 计算小齿轮传递的转矩（ ） 按软齿面齿轮非对称安装，由【1】表10-7选取齿宽系数 由【1】表10
