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1、 目录1. 题目12. 传动方案的分析23. 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算24. 传动零件的设计计算55. 轴的设计计算166. 轴承的选择和校核267. 键联接的选择和校核278. 联轴器的选择289. 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择2810. 减速器箱体设计及附件的选择和说明2911. 设计总结3112. 参考文献31题目：设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。1、基本数据数据编号QB-5运输带工作拉力F/N5000运输带工作速度v/(m/s)2.4卷筒直径D/mm390滚筒效率0.932.工作情况 两班制，连续单向运转，载荷平稳；3
2、.工作环境 室内 ，灰尘较大 ，环境最高温度35度左右。4.工作寿命15年，每年300个工作日，每日工作16小时5.制作条件及生产批量: 一般机械厂制造，可加工78级齿轮；加工条件：小批量生产。生产30台6.部件：1.电动机，2.V带传动或链传动,3.减速器,4.联轴器,5.输送带6.输送带鼓轮7.工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作； 运输带速度允许误差5%； 两班制工作，3年大修，使用期限15年。(卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。)8.设计工作量：1、减速器装配图1张(A0或sA1)； 2、零件图13张； 3、设计说明书一份。 2传动方案的分析
3、1电动机，2弹性联轴器，3两级圆柱齿轮减速器，4高速级齿轮，5低速级齿轮 6刚性联轴器 7卷筒方案分析:由计算可知电机的转速的范围为: 674.4103372.04r/min由经济上考虑可选择常用电机为1700r/min .功率为5.5kw.又可知总传动比为27.082.如果用带传动,则减速器的传动比为510,用二级圆柱齿轮减速器则传动比太小,而用一级则有点过大,从而齿轮过大,箱体就随着大.因而不用带传动直接用联轴器,因有轻微振动,因而用弹性联轴器与电机相连.两级展开式圆柱齿轮减速器的特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这
4、样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。两级同轴式圆柱齿轮减速: 特点及应用：减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同。但轴向尺寸大和重量较大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均匀，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。从性能和尺寸以及经济性上考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速.卷筒同输出轴直接同联轴器相连就可以,因为这样可以减少能量的损耗.3电动机选择，传动系统运动和动力参数计算一、电动机的选择1.确定电动机类型 按工作要求和条件,选用y系列三相交流异步电动机。2.确定电动
5、机的容量（1）工作机卷筒上所需功率PwPw = Fv/1000 =2000 X 1.4/1000 =2.8kw(2)电动机所需的输出功率为了计算电动机的所需的输出功率Pd，先要确定从电动机到工作机之间的总功率总。设1、2、3、4、分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级）、滚动轴承、弹性联轴器、工作机的效率，由2表2-2 P6查得1 = 0.99，2 = 0.98，3 = 0.99，4 = 0.99，5 = 0.96，则传动装置的总效率为总=1222334 = 0.992 x 0.982 x 0.993 x 0.96=0.877 2.8/0.877=3.193kw3.选择电动机转速由2
6、表2-3推荐的传动副传动比合理范围 联轴器传动 i联=1 两级减速器传动 i减=840(i齿=36)则传动装置总传动比的合理范围为 i总= i联i齿1i齿2 i总=1（840）=（840）电动机转速的可选范围为nw=60x1000x1.4/3.14x34078.68r/minnd=i总nw=（840）nw=8nw40nw=629.343147.2r/min根据电动机所需功率和同步转速，查机械设计手册(软件版)R2.0-电器设备-常用电动机规格，符合这一范围的常用同步加速有3000、1500、1000。选用同步转速为1500r/min，输出轴直径为28j6mm选定电动机型号为Y112M-4。二、
7、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配1.传动装置总传动比 i总= nm / nw=1440/78.6818.30式中nm-电动机满载转速，1440 r/min; nw-工作机的转速，78.68 r/min。2.分配传动装置各级传动比 此处省略NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字。 （三）直齿轮设计参数表传动类型模数齿数中心距齿宽高速级直齿圆柱齿轮2211021235045低速级直齿圆柱齿轮2.52910917380755联轴器的选择轴的联轴器:由于电机的输出轴轴径为28mm查1表14-1由于转矩变化很小可取KA=1.31.320.964=27.253N.m又由于电机的输出轴轴
8、径为28mm查2p128表13-5，选用弹性套柱销联轴器:TL4(钢性),其许用转矩n=63N.m,许用最大转速为5700r/min,轴径为2028之间，由于电机的轴径固定为28mm,而由估算可得1轴的轴径为20mm。故联轴器合用:的联轴器:查1表14-1转矩变化很小可取KA=1.31.3361.174=469.52 N.m查2p128表13-5，选用弹性套柱销联轴器:TL7,其许用转矩n=500N.m,许用最大转速为3600r/min, 轴径为4048之间,由估算可选两边的轴径为40mm.联轴器合用.5轴的设计计算减速器轴的结构草图一、轴的结构设计1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择
9、轴的材料为40Cr；根据齿轮直径，热处理方法为正火。2确定轴的最小直径查1式15-2的扭转强度估算轴的最小直径的公式：=14.296mm再查 1表15-3，A0=(112 97)D13.546mm考虑键：有一个键槽，D14.296（1+5）=15.01mm3确定各轴段直径并填于下表内名称依据单位确定结果大于轴的最小直径15.01且考虑与联轴器内孔标准直径配合20大带轮定位d2= d1+2（0.070.1）d1=20+2.84=22.824考虑密封圈查2表15-8 P143得d=2525考虑轴承d3 d2选用6206轴承从机械设计手册软件（R2.0）B=16mm， da=36mm，d3=30mm
10、,D=6230考虑轴承定位查表2 9-7da3636考虑到齿轮分度圆与轴径相差不大齿跟查表2 9-736（同一对轴承） 304选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2（2）“润滑方式”，及说明书“（12）计算齿轮圆周速度” =3.467 ，故选用油润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果箱体壁厚查3表3P26 小于8选88地脚螺栓直径及数目n查3表3P26df=0.036a+12a(1630015)h=72000h结论：所选的轴承满足寿命要求。7键联接的选择和校核一、轴大齿轮键1键的选择选用普通 圆头平键 A型,轴径d=40mm ,查1表6-1，得宽度b=12mm,高度h
11、=8mm, 2键的校核键长度小于轮毂长度且键长不宜超过，前面算得大齿轮宽度 45 ,根据键的长度系列选键长L=36mm 。(查1表6-1)键，轴，轮毂的材料都为钢，查16-2得许用挤压应力p=100120Mpa,取p=100Mpa.键的工作长度 =Lb=3612=24mm,键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.58=4mm由式16-1得p=51.67Mpa所以所选用的平键强度足够。9减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择一、传动零件的润滑1齿轮传动润滑因为齿轮圆周速度，故选择浸油润滑。2滚动轴承的润滑因为I轴II轴齿轮圆周速度v2m/s,滚动轴承采用油润滑而III轴的齿轮圆周速度v2m/s,由于
12、第一轴选用了油润滑,故也用油润滑,但由于齿轮不能飞溅润滑,故要用刮油板把油从三轴大齿轮边引到槽从而达到润滑轴承目的。二、减速器密封1.轴外伸端密封I轴：与之组合的轴的直径是25mm，查2表15-8P143，选d=25mm毡圈油封II轴：无需密封圈III轴：与之配合的轴的直径是45mm，查2表15-8P143，选d=45mm 选毡圈油封2.箱体结合面的密封软钢纸板10减速器箱体设计及附件的选择和说明一、箱体主要设计尺寸名称计算依据计算过程计算结果箱座壁厚0.025*123+36.0758箱盖壁厚8=0.8x8=6.48箱座凸缘厚度1.5812箱盖凸缘厚度1.5812箱座底凸缘厚度2.5820地脚
13、螺栓直径0.036a+12=0.036x123+12=16.428查3表3P2620地脚螺钉数目4轴承旁联接螺栓直径0.7520=1516箱盖与箱座联接螺栓直径0.5x20=1010联接螺栓d2的间距查3表3P26150200160轴承端盖螺钉直径查3表3P26(0.4-0.5)df0.4x20=88定位销直径（0.70.8）108、至外箱壁距离查3表4262216、至凸缘边缘距离查3表42414轴承旁凸台半径10凸台高度作图得到h=54轴承座宽度8+22+20+555大齿轮顶圆与内箱壁距离1.28=9.610齿轮端面与内箱壁距离101510箱盖、箱昨筋厚、0.8586.86.8轴承端盖外径6
14、2+58=10272+58=112100+58=130102112130轴承旁联接螺栓距离102112130二、附属零件设计1窥视孔和窥视孔盖其结构见2表14-4 p133,其尺寸选择为：2.通气塞和通气器通气器结构见2表14-9,p136 主要尺寸：M16x1.5,D=22,D1=19.8,S=17,L=23,l=12,a=2,d1=53.油标、油尺由于杆式油标结构简单，应用广泛，选择杆式油标尺，其结构见2表14-8p135其尺寸选择为:M124.油塞、封油垫其结构见2表14-14 p139其尺寸选择为:M20X1.55.起吊装置选择吊耳环和吊钩结构见2表14-12 p1376.轴承端盖、调
15、整垫片查2表14-1 p13211设计小结 我们这次机械设计课程设计是做带式运输机用的二级圆柱齿轮减速器。在两个星期的设计过程中，让我明白一个简单机械设计的过程，知道一个设计所必须要准备些什么，要怎样去安排工作，并学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律；也通过课程设计实践，培养了我综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力；学会怎样去进行机械设计计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范。还有就是激发了我的学习兴趣，能起到一种激励奋斗的作用，让我更加对课堂所学内容的更加理解和掌握。 这次机械课程设计中，我遇到了很多问题，但同学讨论和老师 指导起
16、到了很大的作用，这就是团队的精神。自己在设计中所遇到的困难，让我明白要做好一个机械设计是一件不容易的事，必须有丰富的知识面和实践经验，还必须有一个好的导师。设计让我感到学习设计的紧张，能看到同学间的奋斗努力，能让大家很好地回顾以前所学习的理论知识，也明白只有在学习理论基础上才能做设计，让我以后更加注重理论的学习并回到实践中去。还这次自己没有很好地把握设计时间的分配，前面传动方案设计和传动件设计时间太长，而在装配草图设计、装配工作图设计时间太紧，还有就是在装配草图设计中遇到一些尺寸不是很确定，而减慢了AutoCAD工程制图的速度，这也很好让我们更加掌握AutoCAD工程制图的操作。这是自己设计思
17、维不太严谨，没有很好地熟悉一些理论知识，没有过此类设计的经验；在设计过程中自己也做了一些重复的计数，很多往往是一个参数所取不正确或没有太在意一些计数，而在尺寸计算校核才发现问题，而白白花了重复工作的时间，但也能让我更加深刻一些设计的过程，积累了一些设计的经验。 这次机械设计课程设计是我们一次进行的较长时间、较系统、 较全面的工程设计能力训练，很好地提高了我们实践能力和运用综合能力的水平。我们可以通过设计，明白到学习的内容的目的，更加明确大学学习的目标方向，能激起学生学习激情，也让我们有学习的成就感，希望以后有更多合适实训教学安排。12参考资料1 濮良贵主编. 1997.机械设计（第七版）.高等教育出版社2 唐增宝；何永然；刘安俊主编.1998.机械设计课程设计.华中科技大学出版社3 龚溎义 罗圣国 李平林 张立乃 黄少颜编， 龚溎义主编机械设计课程设计指导书第二版，高等教育出版社 4机械设计手册软件版R2.0,
