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1、机械设计基础课程设计说明书设计题目： 螺旋输送机传动装置 学生姓名： 学 号： 专业年级： 储运 指导老师： 成 绩： 2013年1月4日目 录第一章、设计任务书设计任书 （3）第二章、电动机的选择与运动参数的计算一、电动机的选择 （4）二、传动比的分配 （5）三、传动装置运动参数 （6）第三章、 各齿轮的设计计算一、直齿圆柱齿轮减速设计 （7）二、直齿圆锥齿轮减速设计（10）第四章、轴结构设计 一、轴材料的选择（14） 二、高速轴的设计（15） 三低速轴的设计（19）第五章、附件设计 附件设计（23）第六章、箱体尺寸及技术说明一、减速器箱体尺寸 （23）二、其他技术说明 （24）设计小结 （
2、26）参考文献 （27）第一章、课程设计任务书题目：螺旋输送机传动装置原始数据：输送机工作轴转矩 输送机工作轴转速 工作条件：连续单向运行，工作时有轻微振动，使用期8年，小批量生产，两班制工作输送机工作轴转速允许误差。设计计算与说明计算结果第二章、电动机的选择与运动参数的计算一、电动机的选择1、确定传送机所需的功率 设定传送机本身的功率2、确定传动总效率 其中、分别为联轴器、一对滚动轴承、一对圆柱齿轮、一对圆齿轮传动的效率。查表可得：、 3、电动机的输出功率 4、选择电动机 因为传动机在工作过程中有轻微振动，因此取过载系数k=1.15因此 选择电动机型号为：Y132M2-6 Y132M2-6
3、电动机主要技术数据额定功率满载转速同步转速 额定转矩 最大转矩5、电动机的外型尺寸Y132M2-6电动机外形尺寸为（mm）ABCDEFGH216788938801033132KABACADHDBBL12280270210315238515电动机安装尺寸（mm）中心高H外形尺寸LX（AC/2+AD）XHD地脚安装尺寸AXB地脚螺钉孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXGD132515X345X315216X1781238X8010X41二、总传动比计算及传动比分配1、总传动比计算 由题目给定参数可知输送机工作轴转速 2、传动比的分配一级圆柱齿轮减速器传动比一般，最大值为一级圆锥齿轮减速器，用于输
4、入轴与输出轴垂直相交的传动时，若采用直齿轮一般，若采用斜齿轮，其传动比一般为，最大值为。因此取一级闭式圆柱齿轮传动的传动比 则一级开式圆锥此轮传动的传动比三、传动装置运动参数的计算 1、各轴功率的计算按工作机所需电动机的功率作为设计功率，则对于圆柱齿轮传动：高速轴的输入功率低速轴的输入功率对于圆锥齿轮传动：高速轴的输入功率低速轴的输入功率 2、各轴转速的计算 对于圆柱齿轮传动： 高速轴转速 低速轴转速 对于圆锥齿轮传动： 高速轴转速 低速轴转速 3、各轴输入转矩的计算 对于圆柱齿轮传动： 高速轴输入转矩 低速轴输入转矩 对于圆锥齿轮传动： 高速轴输入转矩 低速轴输入转矩 4、各轴功率、转速、转
5、矩列于下表: 轴 名功率转速转矩圆柱齿轮传动 高速轴 4.402596043.80低速轴4.1850320124.90圆锥齿轮传动高速轴4.0603320121.17低速轴3.7403120297.67第三章、 各齿轮的设计计算一、直齿圆柱齿轮减速设计（一）、工况分析直齿圆柱齿轮传动采用软齿面闭式传动，初选齿轮精度为8级，轮齿表面精糙度为，其主要失效形式为点蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取则，压力角为。（二）、设计原则。1、设计准则，按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（三）、设计计算 1、选择齿轮材料并确定许用应力 小齿轮用40MnB调质，齿面硬度
6、为280HBS 大齿轮用45调质，齿面硬度为230HBS安全系数取，安全系数取。 查表，,， 2、按齿面接触强度设计 查表得， 小齿轮上的转矩为： 齿轮齿面强度计算：模数： ，取整确定中心距 齿宽 为了补偿安装误差，通常使小齿轮齿 宽略大于大齿轮 。， 3、验算轮齿弯曲强度 1）齿根危险截面 轮齿疲劳折断与齿根弯曲应力有关，对于一般精度的齿轮，可近似认为，全部载荷由一对轮齿承担，且载荷作用于齿顶时，齿根所受的弯曲力矩最大。计算时将轮齿看做悬臂梁，其危险截面用 切线法确定，即作与轮齿对称中心线成 夹角并与齿根圆角相切的斜线，两切点连线即是最危险截面位置。2）强度验算查图的：，因此，弯曲强度满足要
7、求。 4、计算齿轮圆周速度 因此选用8级精度是合适的。5、计算齿轮其他参数齿顶高 顶隙 齿根高 全齿高 分度圆直径 基圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿距 齿厚 齿槽宽 二、直齿圆锥齿轮减速设计（一）、工况分析直齿圆锥齿轮传动采用硬齿面开式传动，初选齿轮精度为8级，轮齿表面精糙度为，其主要失效形式为磨损和齿轮折断，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取则，取整。压力角。 （二）、设计原则1、设计准则，按齿根弯曲疲劳强度计算，再按齿面接触疲劳强度校核。2、按齿面弯曲疲劳劳强度设计（三）、设计计算 1、选择齿轮材料并确定许用应力 小齿轮用45调质，齿面硬度为250HBS 大齿轮用45调质，齿面硬度为21
8、0HBS查表得：，安全系数取,得2、按齿根弯曲疲劳强度计算 确定弯曲强度载荷系数确定分度圆锥角 由于两圆锥齿轮的轴夹角由上述两个式子可计算得：， 当量齿数查图可得齿形系数,齿宽系数取，过载系数取齿轮齿根强度计算：由于是开式齿轮传动，因此将模数增大1020%，因此确定大端断面模数： 查表取标准值因此外锥距齿宽,且取整齿面强度计算：3、齿根弯曲强度校核 因此弯曲强度满足4、计算齿轮其他参数 分度圆直径 齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 齿顶圆直径齿根圆直径 齿宽,且 取整 齿根角 齿顶角 根锥角 顶锥角 第四章、轴结构设计一、轴材料的选择1、选择轴的材料及热处理由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸
9、也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理.2、初估轴径按扭矩初估轴的直径,查表,得C=118107,考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用.取C=110则,有考虑键槽的影响，可以把直径增加3%5%:3、初选轴承1）轴选轴承为60072）轴选轴承为60093）轴选轴承为6009根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:D1=35mmD2=45mmD3=45mm4、联轴器的选择 联轴器选择为LT5跟LT6型弹性联轴器 GB4323-2002二、高速轴的设计1、高速各轴直径的确定初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径。1） 该轴轴段1安装轴承6007,故该段直径为。2） 轴段2为齿轮右边的轴承
10、的轴向定位轴肩，取直径为。3） 齿轮右端用轴肩固定，计算得轴肩高度为4.5mm，取轴段3直径为。4） 轴段4安装齿轮，为了便于安装，取轴段5直径为。6） 轴段5用于安装轴承，和用于轴承的轴向定位的长套筒。取轴段6直径为。6） 轴段6应与密封，轴承端盖尺寸同时确定，故取轴段7直径为。7） 轴段7装联轴器，取为 。2、高速各轴段长度的确定1） 轴段1的长度为轴承6007的宽度，取轴段1长度。2） 轴段2为轴肩，取3） 轴段3为齿轮右断面的轴向定位轴肩，取。4） 轴段4安装齿轮，应比齿轮宽略小2mm，取长度。5） 轴段5安装轴承和套筒，长度为6） 轴段6密封，轴承端盖尺寸，长度7） 轴段7长度为联轴
11、器孔的长度，取。3、轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合。与轴承内圈配合轴劲选用k6，齿轮与大带轮均采用A型普通平键联接，分别为 GB1096-1979及键GB1096-1979。4、轴上倒角与圆角为保证6008轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为1mm。其他轴肩圆角半径均为2mm。根据标准GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为。5、轴的受力分析（1）画轴的受力简图（2）计算支座反力作用于齿轮上的圆周力 径向力 在水平面上 在垂直面上 （3）作轴的水平面和垂直面的弯矩图作垂直面弯矩图作水平面弯矩图计算合成弯矩，作合成弯矩图计算转矩
12、 计算危险截面当量弯矩： 其中，应力校正系数为。7.判断危险截面如上所诉可知，轴的危险截面位于安装齿轮的位置。其危险截面为8.轴的弯扭合成强度校核查表可得， 计算抗扭截面系数 三、低速轴的设计1、各轴直径的确定初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径。1） 该轴轴段1安装轴承6009,故该段直径为。2） 轴段2为齿轮右边的轴承的轴向定位轴肩，取直径为。3） 齿轮右端用轴肩固定,取轴段5直径为。4） 轴段5安装齿轮，为了便于安装，取轴段4直径为。5） 轴段5用于安装轴承，和用于轴承的轴向定位的长套筒。取轴段6直径为。6） 轴段6应与密封,轴承端盖,故取轴段7直径为。8） 轴段8装联
13、轴器，取为 。2、低速各轴段长度的确定1） 轴段1的长度为轴承6008的宽度，取轴段1长度。2） 轴段2为轴肩，取3） 轴段4为齿轮右断面的轴向定位轴肩，取。4） 轴段5安装齿轮，应比齿轮宽略小2mm，取长度。5） 轴段6安装轴承和套筒，长度为6）轴段6应为密封,轴承端盖，长度7） 轴段8长度为联轴器孔的长度，取。3、轴上零件的周向固定为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合。与轴承内圈配合轴劲选用k6，齿轮与大带轮均采用A型普通平键联接，分别为 GB1096-1979及键GB1096-1979。4、轴上倒角与圆角为保证6008轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半
14、径为1mm。其他轴肩圆角半径均为2mm。根据标准GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为。5、轴受力分析（1）画轴的受力简图（2）计算支座反力作用于齿轮上的圆周力 径向力 在水平面上 在垂直面上 （3）作轴的水平面和垂直面的弯矩图作垂直面弯矩图作水平面弯矩图计算合成弯矩，作合成弯矩图计算转矩 计算危险截面当量弯矩： 其中，应力校正系数为。6、判断危险截面如上所诉可知，轴的危险截面位于安装齿轮的位置。其危险截面为7、轴的弯扭合成强度校核查表可得， 计算抗扭截面系数第五章、附件设计1、视孔盖和窥视孔 在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件啮合区位置，并有足够的空间，以便于能深入进行操作，窥视孔
15、有盖板机体上开窥视孔与凸缘一块，以便于机械加工出支撑盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M10紧固。2、放油孔与螺塞 放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，与便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支撑面，并加封油圈加以密封。3、油标油标位于便于观察减速器油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出。4、通气孔 由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大为便于排气，在机盖顶部窥视孔盖上安装通气器，以便于达到体内为压力平衡。5、起盖螺钉 起盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖连接凸缘的厚度，钉杆端部要做成圆柱形，以
16、免破坏螺纹。6、定位销 为保证刨分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度。7、吊钩在机盖上直接铸处吊钩和吊环，用以吊起或搬运较重的物体第六章、箱体尺寸及技术说明 一、箱体尺寸箱体壁厚 箱盖壁厚箱盖凸缘厚度 箱座凸缘厚度箱座底凸缘厚度 地脚螺栓直径地脚螺栓数目 轴承旁联接螺栓直径联接螺栓Md2的间距 轴承端盖螺钉直径定位销直径 轴承旁凸台半径Mdf 、Md1 、Md2至外箱壁的距离Mdf、Md1、Md2至凸缘边缘的距离凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离箱盖，箱座肋厚轴承端盖外径 轴承旁螺栓距离大齿轮顶圆与内箱壁距离齿轮端面与
17、内箱壁距离轴承端面至箱体内壁距离旋转零件间的轴向距离齿顶圆至轴表面的距离大齿轮齿顶圆至箱体底面内壁间距箱体至箱底内壁的距离减速器中心高H=60mm 箱体内壁轴向间距二、其他技术说明1、对零件的要求装配前所有的零件均要用煤油或者汽油清洗，在配合表面涂上润滑油。在箱体内表面涂防侵蚀涂料，箱体内不允许有任何杂物。2、 对滚动轴承游隙的调整要求为保证滚动轴承的正常工作，应保证滚动轴承的轴向有一定的游隙。对游隙不可调的轴承，可取游隙为0.25至0.4mm。对可调游隙的轴承，其游隙值可查机械设计手册。本设计采用深沟球轴承，因此可取游隙0.3mm。3、 啮合传动侧隙和接触斑点传动侧隙和接触斑点使齿轮传动中两
18、项影响性能的重要指标，安装时必须保证齿轮副或蜗杆副所需的侧隙及齿面接触斑点。传动侧隙的大小和传动中心距有关，与齿轮的精度无关。侧隙检查可用塞尺或者把铅丝放入相互啮合的两齿面间，然后测量塞尺或者铅丝变形后的厚度。本设计中啮合侧隙用铅丝检验不小于0.16 mm,铅丝不得大于最小侧隙的四倍。接触斑点的要求是根据传动件的精度确定的。它的检查时在主动轮的齿面上涂色，将其转动2至3周后，观察从动轮齿上的着色情况，从而分析接触区的位置和接触面积的大小。本设计用涂色法检验斑点，按齿高接触斑点不小于40%；按齿长接触斑点不小于50%.必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触情况。若齿轮传动侧隙或者接触斑点不符合设计
19、要求，可调整传动件的啮合位置或者对齿面进行刮研、跑和。4、 对润滑密封的要求减速器剖分面、各接触面及密封处均不允许漏油，渗油。剖分面上允许涂密封胶或水玻璃，但决不允许使用垫片和使用任何填料。5、 对试验的要求减速器装配完毕后，在出厂前一半要进行空载试验和整机性能试验，根据工作和产品规范，可选择抽样和全部产品试验。先做空载试验，在额定转速下正反转各1至2h。要求运转平稳.噪声小，连接固定处不松动，不漏油。负载试验时要求在额定转速和额定功率下，油池温升不要超过35摄氏度，轴承温升不能超过40摄氏度。6、 对外观、包装和运输的要求减速器应根据箱体的要求，在箱体表面涂上灰色油漆。轴的外伸端及各附件应涂
20、有包装。运输用的减速器包装箱应牢固可靠，装卸时候不可倒置，安装搬运时候不得使用箱盖上的吊钩、吊耳、吊环等。7、 对润滑油的要求机座内采用L-CKD150润滑油，并装润患有至规定高度。电动机型号：Y132M2-6D1=35mmD2=45mmD3=45mm联轴器： GB4323-2002联轴器 GB4323-84设计心得机械设计基础的课程设计可以说是对机械专业学生的一种非常直接、非常有效的综合考察方法。 也是机械专业基础知识学习的毕竟途径。通过这为期两周的课程设计，基本上，我又把书本教材看了一遍，而且比以前看的更加仔细了。通过理论验算，受力分析，画零件图，装配图，让我对于设计一个成品的过程，当然，
21、不仅仅是本次设计的减速器，有了更深的了解，对机械的有关各零部件的有机结合有了深刻的认识。并且，把所学的理论力学，材料力学，公差与测量技术，工程材料，CAD，等等许多机械的学科很好的综合起来。对我而言，这样的一种练习，不仅仅只是课程设计，而是对专业综合知识的强化训练。虽然，经过将近两周的努力，任务基本完成，但是整个设计还是存在很多缺陷，在设计过程中还是遇到了很多问题，如标准件的选择，装配图的绘制等等，虽然是设计出来，但是我也明白，对于其中的尺寸的设计，以及查表之后的计算过程中产生的误差等都没能够很好的把握。让我更加彻底的认识到自己专业知识的不足之处。从而更加明确了自己今后要努力的方向。我一直觉得
22、，把理论知识应用到实际当中去，这不仅比上理论课有意思，而且更能够让我们明白机械设计基础这门课程的重要性，也让我们十分清楚的知道，对于所学知识，哪些是非常重要，必须掌握的。以实践的方式去学习，我觉得是十分有意义的，而且也是值得提倡的。希望学院以后能多改变教学方式，多注重实践性的学习，把培养学生的兴趣作为教学的主要目的，在教学时尽量把理论知识通俗化，而不是学术化。多提供我们一些途径让我们把所学知识在实践中得到应用。或许，这种教学方式可以说成是科研型教学模式吧。参考文献1. 机械设计基础杨可桢 程光蕴 李仲生 主编 第五版 高等教育出版社2. 机械设计课程设计王慧 吕宏 主编 北京大学出版社3. 机械设计课程设计实例与禁忌骆素君 主编 化学工业出版社4. 新编机械设计课程设计图册陈铁鸣 主编 高等教育出版社
