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1、机械设计课程设计计算说明书全套CAD图纸，联系QQ153893706 设计题目：带式输送机班级： 学号：设计者：指导老师： 目录1. 题目及总体分析22. 各主要部件选择23. 选择电动机34. 分配传动比35. 传动系统的运动和动力参数计算46. 设计高速级齿轮47. 设计低速级齿轮98. 减速器轴及轴承装置、键的设计14轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计14轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计18轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计229. 润滑与密封2610. 箱体结构尺寸2611. 设计总结2712. 参考文献27一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，输
2、送带的牵引力，运输带速度，运输机滚筒直径为。单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。工作寿命为八年，每年300个工作日，每天工作16小时，具有加工精度7级（齿轮）。减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。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。整体布置如下：图示：5为电动机，4为联轴器，为减速器，2为链传动，1为输送机滚筒，6为低速级齿轮传动，7为高速级齿轮传动，。辅助件
3、有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。二.各主要部件选择目的过程分析结论动力源电动机齿轮一般传动高速级、低速级做成直齿轴承此减速器轴承所受轴向力不大深沟球轴承联轴器弹性联轴器三.选择电动机目的过程分析结论类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列封闭式三相异步电动机功率工作机所需有效功率为PwFV7000N0.45m/s3150m/s圆柱齿轮传动(8级精度)效率(两对)为10.97 2滚动轴承传动效率(四对)为20.98 4弹性联轴器传动效率30.99 输送机滚筒效率为40.97链传动的效率50.96电动机输出有效功率为电
4、动机输出功率为型号查得型号Y132M16封闭式三相异步电动机参数如下额定功率p=4 kW满载转速960 r/min同步转速1000r/min选用型号Y132M16封闭式三相异步电动机四.分配传动比目的过程分析结论分配传动比传动系统的总传动比其中i是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；nm是电动机的满载转速，r/min；nw 为工作机输入轴的转速，r/min。计算如下, 取 取 i:总传动比 ：链传动比 ：低速级齿轮传动比 ：高速级齿轮传动比五.传动系统的运动和动力参数计算传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各
5、轴的转速分别为、 、 、 ；对应各轴的输入功率分别为、 、 、 ；对应名轴的输入转矩分别为、 、 、 ；相邻两轴间的传动比分别为、 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为、 、 。轴号电动机两级圆柱减速器工作机1轴2轴3轴4轴转速n(r/min)n0=960n1=960n2=246.15n3=79.4n4=26.5功率P(kw)P=4P1=3.82P2=3.631P3=3.452P4=3.248转矩T(Nm)T1=38T2=141T3=416T4=1171两轴联接联轴器齿轮齿轮链轮传动比 ii01=1i12=3.9i23=3.1i34=3传动效率01=0.9912=0.9723=0.9734=0.9
6、6链传动设计目的 过程分析结论链传动设计链传动设计1、 选择链轮齿数取小链轮齿数。2、 确定计算功率由表96查得，由图913查得，单排链，则计算功率为3、 选择链条型号和节距 根据及查图911，可选。查表91，链条节距为。4、 计算链节数和中心距初选中心距。取。相应的链长节数为取链长节数。查表97得到中心距计算系数，则链传动的最大中心距为5、 计算链速v，确定润滑方式 由和链号，查图914可知应采用滴油润滑。6、 计算压轴力有效圆周力为： 链轮水平布置时的压轴力系数，则压轴力为7、 计算链轮的主要尺寸小链轮：分度圆直径齿顶圆直径 齿根圆直径 齿高 确定的最大轴凸缘直径大链轮：分度圆直径齿顶圆直
7、径 齿根圆直径 齿高 确定的最大轴凸缘直径小链轮用15Cr，渗碳、淬火、回火；大链轮用40钢，淬火、回火处理。六.设计高速级直齿圆柱齿轮目的过程分析结论选精度等级、材料和齿数） 选用直齿圆柱齿轮传动） 选用级精度） 材料选择。小齿轮材料为（调质），硬度为，大齿轮材料为钢（调质），硬度为HBS，二者材料硬度差为HBS。） 选小齿轮齿数15，大齿轮齿数2113.925=97.5,取Z2=98。两齿轮均为标准直齿圆柱齿轮，所以法向压力角目的过程分析结论按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即） 确定公式各计算数值（） 试选载荷系数（） 计算小齿轮传递的转矩（） 由表选取齿宽系数（） 由表查得材料
8、的弹性影响系数（） 由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限（）由式计算应力循环次数（）由图查得接触疲劳强度寿命系数（）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为S=1，由式得） 计算（） 试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值按齿面接触强度设计（） 计算圆周速度v （） 计算齿宽（） 计算齿宽与齿高之比模数齿高（） 计算载荷系数K根据，级精度，由图查得动载荷系数假设，由表查得由表查得使用系数由表用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，由图2查得故载荷系数（）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得（）计算模数目的过程分析结论按齿根弯曲强度设计由式
9、得弯曲强度的设计公式为） 确定公式内的计算数值（） 由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限（） 由图查得弯曲疲劳寿命系数 （） 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为，安全系数为S=1.4，由式得（） 计算载荷系数（）查取齿形系数由表查得（）查取应力校正系数由表查得（）计算大小齿轮的，并比较大齿轮的数据大） 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数1.44并就近圆整为标准值2。目的过程分析结论按齿根弯曲强度设计按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满
10、足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。几何尺寸计算） 计算分度圆直径） 计算中心距） 计算齿宽取分度圆直径中心距齿宽七.设计低速级圆柱直齿传动目的过程分析结论精度等级、材料及齿数） 选用级精度） 由表选择小齿轮材料为（调质），硬度为，大齿轮材料为钢（调质），硬度为HBS。） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数 取取用标准压力角按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即） 确定公式各计算数值（） 试选载荷系数（） 计算小齿轮传递的转矩（） 由表选取齿宽系数（） 由表查得材料的弹性影响系数（） 由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限（）由式计算应力循环次数（）由图
11、查得接触疲劳强度寿命系数 （）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为S=1，由式得） 计算（） 试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值目的过程分析结论按齿面接触疲劳强度设计（） 计算圆周速度v （） 计算齿宽（） 计算齿宽与齿高之比模数齿高（） 计算载荷系数K根据，级精度，由图查得动载荷系数假设，由表查得由表查得使用系数由表查得由图2查得故载荷系数（）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得（）计算模数按齿根弯曲强度设计由式得弯曲强度的设计公式为目的分析过程结论按齿根弯曲强度设计） 确定公式内的计算数值（） 由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限（） 由图查得弯
12、曲疲劳寿命系数 （） 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为，安全系数为S=1.4，由式得（） 计算载荷系数（）查取齿形系数由表查得（）查取应力校正系数由表查得（）计算大小齿轮的，并比较大齿轮的数据大） 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数2.20，并就近圆整为标准值2.5。目的分析过程结论按齿根弯曲强度设计按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取齿数几何尺寸计算） 计算分度圆直径） 计算齿根圆直径计算齿顶圆直径） 计算中心距） 计算齿宽 取分度圆直径齿根圆直径齿顶圆直径中心距齿宽验算合适验算合适八.减速器轴及轴承
13、装置、键的设计轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 轴1目的过程分析结论输入轴上的功率转矩求作用在齿轮上的力初定轴的最小直径选轴的材料为钢，调质处理。根据表，取（以下轴均取此值），于是由式初步估算轴的最小直径输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径.为了使所选的轴直径 与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩Tca=KAT1,查表14-1,考虑到转矩的变化很小,故取KA=1.3,则;查机械设计手册，选用HL型弹性柱销联轴器，其公称转矩为160000N。半联轴器的孔径，故取半联轴器长度L42，半联轴器与轴配合的毂孔长度=30mm.选轴的材料为钢，调质处理目的 过程分析 结论
14、输入轴及其轴承装置、键的设计轴的结构设计）拟定轴上零件的装配方案（见前图）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（）为满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制处一轴肩，轴肩高度,故取段的直径。半联轴器与轴配合的毂孔长度=30mm.，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故的长度应该比略短一点，现取（2）初步选择滚动轴承 参照工作要求并根据，初选型号6205轴承，其尺寸为，基本额定动载荷基本额定静载荷，故,轴段7的长度与轴承宽度相同,故取 （3）取安装齿轮处的轴段6的直径；齿轮的右端与左端轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为,为了使套筒断面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂
15、宽度，故取。齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度，故取，则轴环处的直径。轴环宽度，取。 （4）轴承端盖的总宽度为（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半连轴器右端面间的距离，故取。 （5）取齿轮距箱体内壁的距离，高速级大齿轮与低速级小齿轮之间的距离。考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s,取，已知大齿轮轮毂长，则根据中间轴齿轮与1轴齿轮配合确定。 （6）轴上零件的周向定位齿轮、半连轴器与轴的周向定位均采用平键定位。由表6-1查得平键截面为目的 过程分析 结论输入轴及其轴承装置、键的设计 ，为了保证齿轮与轴配
16、合有良好的对中性，选择齿轮毂与轴的配合为H7/n6；同样，半连轴器与轴的连接，选用平键为 ,半连轴器与轴的配合为H7/k6。滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合保证，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 （7）确定轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2,取轴端倒角为,各轴肩处的圆角半径见图取齿轮齿宽中间为力作用点,则可得,，。 5.轴的受力分析1)画轴的受力简图目的 过程分析 结论输入轴及其轴承装置、键的设计）计算支承反力（1）在水平面上 （）在垂直面上故总支承反力）计算弯矩并作弯矩图（）水平面弯矩图（）垂直面弯矩图 （）合成弯矩图3）计算转矩并作转矩图5按弯扭合成应力校核轴的强度由合成弯矩图和转矩图知，C处
17、左侧承受最大弯矩和扭矩，并且有较多的应力集中，故c截面为危险截面。根据式，并取，轴的计算应力由表查得，故安全经校核得，轴安全目的 过程分析 结论输入轴及其轴承装置、键的设计 校核轴承和计算寿命（） 校核轴承A和计算寿命径向载荷由，在表取X1，Y=0。由表取则A轴承的当量动载荷，校核安全。该轴承寿命该轴承寿命查表13-3得预期计算寿命，故安全。（） 校核轴承B和计算寿命径向载荷当量动载荷，校核安全。该轴承寿命该轴承寿命查表13-3得预期计算寿命，故安全。 选用键并进行校核键连接联轴器：选单圆头平键（C型） 齿轮：选普通平键 （A型） 联轴器:由式，查表，得，键校核安全齿轮: 查表62，得，键校核
18、安全经校核得，轴承A安全经校核得，轴承B安全连轴器：选用单圆头平键（C型）齿轮：选用普通平键（A型）轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 轴2目的 过程分析 结论中间轴及其轴承装置、键的设计1. 中间轴上的功率转矩求作用在齿轮上的力高速级大齿轮: 低速级小齿轮: 初定轴的最小直径选轴的材料为钢，调质处理。根据表，取于是由式初步估算轴的最小直径这是安装轴承处轴的最小直径4、）拟定轴上零件的装配方案（见前图）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度轴的材料为钢，调质处理目的 过程分析结论中间轴及其轴承装置、键的设计（ 1 ）初选型号6206的深沟球轴承参数如下基本额定动载荷基本额定静载荷 故。轴段1
19、和7的长度与轴承宽度相同,故取， 其中是考虑到箱体的铸造误差，滚动轴承与箱体的距离；为齿轮距箱体的距离。 ( 2 )轴段3上安装低速级小齿轮,为便于齿轮的安装,应略大与,可取。齿轮左端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮左端面上,即靠紧,轴段3的长度应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽，取。小齿轮右端用轴肩固定,由此可确定轴段4的直径, 轴肩高度,取；轴环宽度，取。( 3 )轴段5上安装高速级大齿轮,为便于齿轮的安装, 应略大与,可取。齿轮右端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮右端面上,即靠紧,轴段5的长度应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽，取。（ 4 ）轴上零件的周向定位高速级大
20、齿轮、低速级小齿轮与轴的周向定位均采用平键定位。由表6-1查得平键截面为 ，为了保证高速级大齿轮与轴配合有良好的对中性，选择齿轮毂与轴的配合为H7/n6；由表6-1查得平键截面为 ，为了保证低速级小齿轮与轴配合有良好的对中性，选择齿轮毂与轴的配合为H7/n6；滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合保证，此处选轴的直径尺寸公差为m6。（ 5 ）确定轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2,取轴端倒角为,各轴肩处的圆角半径见图目的 过程分析 结论中间轴及其轴承装置、键的设计取齿轮齿宽中间为力作用点,则可得,，5.轴的受力分析1)画轴的受力简图）计算支承反力在水平面上 在垂直面上 故目的过程分析结论 中间轴及其轴
21、承装置、键的设计总支承反力3)画弯矩图在水平面上在垂直面上故 4)计算转矩并作转矩图2220225）校核轴由合成弯矩图和转矩图知，小齿轮处当量弯矩最大，并且有较多的应力集中，为危险截面根据式，并取由表查得，故安全校核安全。经校核，轴安全目的 过程分析 结论中间轴及其轴承装置、键的设计校核轴承和计算寿命）校核轴承A和计算寿命径向载荷,查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,取,故因为，校核安全。该轴承寿命该轴承寿命查表13-3得预期计算寿命，故安全。）校核轴承B和计算寿命径向载荷当量动载荷，校核安全该轴承寿命该轴承寿命查表13-3得预期计算寿命，故安全。选用校核键）低速级小齿轮的键由表选用圆
22、头平键（A型） 由式， 查表，得，键校核安全） 高速级大齿轮的键由表选用圆头平键（A型） 由式，查表，得，键校核安全轴承选用6206深沟球轴承校核安全寿命（）：低速级小齿轮的键选用圆头平键高速级大齿轮的键选用圆头平键校核安全3轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计目的 过程分析 结论输出轴及其轴承装置、键的设计1. 中间轴上的功率转矩求作用在齿轮上的力 初定轴的最小直径选轴的材料为钢，调质处理。根据表，取于是由式初步估算轴的最小直径1、输出轴的最小直径显然是安装在链轮处轴的直径，由于轴89装链轮，单键，则 取2、轴78为轴肩，取 则 3、轴67装轴承，轴肩高度，取 选择深沟球滚动轴承6210， 目
23、的 过程分析 结论输出轴及其轴承装置、键的设计取两边轴承相等，则4、轴23直径比轴承直径大，取；轴34装齿轮，为了易于安装，取，则，已知齿轮轮毂的宽度为,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。取齿轮距箱体的内壁之距离为，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取，则 5、齿轮右端用轴肩定位，取，则。轴环宽度，取。6、由前面两条轴长度确定。7、轴8-9装链轮，链轮孔 则取8、轴上零件的周向定位低速级大齿轮、链轮与轴的周向定位均采用平键定位。由表6-1查得平键截面为 ，为了保证低速级大齿轮与轴配合有良好的对中性，选择齿轮毂与轴的配合为H7/n6；由
24、表6-1查得平键截面为 ，为了保证链轮与轴配合有良好的对中性，选择齿轮毂与轴的配合为H7/n6；滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合保证，此处选轴的直径尺寸公差为m6。9、确定轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2,取轴端倒角为,各轴肩处的圆角半径见图目的 过程分析 结论输出轴及其轴承装置、键的设计取齿轮齿宽中间为力作用点,则可得,， 5.轴的受力分析1)画轴的受力简图目的过程分析 结论输出轴及其轴承装置、键的设计）计算支承反力在水平面上 在垂直面上 故总支承反力3)画弯矩图在水平面上在垂直面上故 4)计算转矩并作转矩图5）校核轴由合成弯矩图和转矩图知，B处当量弯矩最大，并且有较多的应力集中，为危险截面
25、根据式，并取由表查得，故安全校核安全。校核轴承和计算寿命）校核轴承A和计算寿命径向载荷,查表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,取,故因为，校核安全。该轴承寿命该轴承寿命查表13-3得预期计算寿命，故安全。）校核轴承B和计算寿命径向载荷当量动载荷，校核安全该轴承寿命该轴承寿命查表13-3得预期计算寿命，故安全。选用校核键）齿轮的键由表选用圆头平键（A型） 由式， 查表，得，键校核安全经校核，轴安全。经校核，轴承A和轴承B安全齿轮的键选用圆头平键（A型）目的过程分析结论） 链轮的键 由表6-1选用普通平键(A型) 由式， 查表，得，键校核安全链轮的键 选用普通平键(A型)九.润滑与密封目的分
26、析过程结论润滑与密封1润滑方式的选择 轴承用飞溅润滑方式润滑，齿轮靠机体油的飞溅润滑。I，II，III轴的速度因子，查机械设计手册可选用钠基润滑剂2号 2密封方式的选择由于I，II，III轴与轴承接触处的线速度，所以采用毡圈密封3润滑油的选择因为该减速器属于一般减速器，查机械手册可选用中负载工业齿轮油N200号润滑。十.箱体结构尺寸目的分析过程结论机座壁厚=0.025a+3810mm机盖壁厚11=0.025a+38mm机座凸缘壁厚b=1.515mm机盖凸缘壁厚b1=1.5112mm机座底凸缘壁厚b2=2.525mm地脚螺钉直径df =0.036a+1220mm地脚螺钉数目a1.212mm齿轮端
27、面与箱体内壁距离2210mm两齿轮端面距离4=1010 mmdf,d1,d2至外机壁距离mm至凸台边缘距离机壳上部（下部）凸缘宽度轴承孔边缘到螺钉d1中心线距离轴承座凸起部分宽度+(35)52 mm吊环螺钉直径16mm十一.参考文献1.机械设计手册第三版第一卷 成大先主编 化学工业出版社 1993年2.机械原理课程 孙祖 李继庆主编 西北工业大学出版社 1994年修订版3.机械设计课程设计手册 邹慧君主编 高等教育出版社 1998年4机械设计课程第七版 濮良贵 纪名刚主编 高等教育出版社 2001年5机械设计手册（软件版）R2.0数字化手册系列（软件版）编写委员会编制 机械工业出版社 2003年。注：本文引用公式、图表（如公式图表101）见参考文献4。十二.设计总结通过三个星期的努力，我终于顺利完成了课程设计，尽管做的还不够完善，但我觉得在做的过程中，我将三年的知识都用到一起了，很多以前的知识要回顾了并用上来，使我将这些东西都重新温故并掌握好。在这三个星期里，我不断地找资料和计算校核，发觉自己很多东西都不懂，要看了书才能做，这花了我很多时间，同时也将以前不懂的弄明白。还有就是通过Word排版和用AutoCAD画图，使我熟练了这些软件的操作。做完这个课程设计，我发觉做一个设计是要花那么多时间的，明白到做好一个设计更不容易，因此我觉得自己还要更多地学习和积累更多的经验。
