1、 机械设计课程设计1一级圆柱齿轮减速器 设计说明书姓 名 学 号 学 院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计及其自动化 班 级 指导教师 张 涵 机械设计课程设计机械设计课程设计2课程设计任务书目 录一 前言3二 设计题目5三 电动机的选择6四 传动装置动力和运动参数7五 传动零件的设计计算9六 减速器轴的设计17七 滚动轴承的验算24八 键的选择的验算26九 联轴器的选择 26十 铸铁减速器结构主要尺寸 28十一小结29十二 致谢 29十三 参考文献 30机械设计课程设计6 课程设计任务书一、机械设计课程的目的和意义机械设计基础课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设
2、计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节。其基本目的是：(1) 通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。(2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。(3) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。（4）机械设计基础课程设计还为专业课课程设计和毕业设计奠定了基础。二、机械设计课程的内容选择作为机械设计课程的题目，
3、通常是一般机械的传动装置或简单机械。课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。在设计中完成了以下工作： 减速器装配图 1 张（A0 或 A1 图纸） ； 零件工作图 23 张（传动零件、轴、箱体等） ； 设计计算说明书 1 份，60008000 字。三、机械设计课程设计的步骤机械设计课程设计的步骤通常是根据设计任务书，拟定若干方案并进行分析比较，然后确定一个正确、合理的设计方案，进行必要的计算和结构
4、设计，最后用图纸表达设计结果，用设计计算说明书表示设计依据。机械设计课程设计7机械设计课程设计一般可按照以下所述的几个阶段进行：1 设计准备 分析设计计划任务书，明确工作条件、设计要求、内容和步骤。 了解设计对象，阅读有关资料、图纸、观察事物或模型以进行减速器装拆试验等。 浮系课程有关内容，熟悉机械零件的设计方法和步骤。 准备好设计需要的图书、资料和用具，并拟定设计计划等。2 传动装置总体设计 确定传动方案圆柱斜齿齿轮传动，画出传动装置简图。 计算电动机的功率、转速、选择电动机的型号。 确定总传动比和分配各级传动比。 计算各轴的功率、转速和转矩。3 各级传动零件设计 减速器外的传动零件设计（带
5、传动、链传动、开式齿轮传动等） 。 减速器内的传动零件设计（齿轮传动、蜗杆传动等） 。4 减速器装配草图设计 选择比例尺，合理布置试图，确定减速器各零件的相对位置。 选择联轴器，初步计算轴径，初选轴承型号，进行轴的结构设计。 确定轴上力作用点及支点距离，进行轴、轴承及键的校核计算。 分别进行轴系部件、传动零件、减速器箱体及其附件的结构设计。5 减速器装配图设计 标注尺寸、配合及零件序号。 编写明细表、标题栏、减速器技术特性及技术要求。 完成装配图。6 零件工作图设计 轴类零件工作图。 齿轮类零件工作图。 箱体类零件工作图。四、课程设计的基本要求1、 认真、仔细、整洁。机械设计课程设计82、 理
6、论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理、实用、经济、工艺性好。3、 正确处理继承与创新的关系，正确使用标准和规范。4、 学会正确处理设计计算和结构设计间的关系，要统筹兼顾。5、 所绘图纸要求准确、表达清晰、图面整洁，符合机械制图标准；说明书要求计算准确、书写工整，并保证要求的书写格式。五、减速器的设计计算、校核、说明和结果机械设计课程设计91.设计任务书1.1 设计任务设计一用于带式运输机上的三角带单级圆柱齿轮减速器，传动系统为采用两级圆柱齿轮减速器和圆柱齿轮传动。1.2 原始数据运输带拉力：F=4750N运输带速度：V=1.6m/s卷筒直径：D=390mm1.3 工作条件工作机空载启动，载荷
7、变化不大，单向运转使用期限 10 年，每天工作 8 小时，每年工作 300 天。运输带允许速度误差5%。2.传动系统的方案拟定传动方案如图： vF机械设计课程设计323.电动机的选择3.1 选择电动机类型按按工作要求和条件，选用三相笼形异步电动机，封闭式结构，电压 380V，Y 型。3.2 选择电动机的容量电动机所需工作功率为P = KWdwp因为P = KWw10FV因此 P = KWd由电动机至运输带的传动总效率为 = 1324式中： ， ， ， 分别为带传动、轴承、齿轮传动和联轴器的传动效率。2取 =0.96， =0.98， =0.97， =0.96 则134 =0.960.980.97
8、0.96=0.85所以 P = = =8.94kWd10FV06.1753.3 确定电动机转速卷筒机工作转速：n= = r/min. D635.789014.36.按表 1 推荐的传动比合理范围，取 V 带传动的传动比 i =24，一级圆柱减速器传动比 1i =36,2则总传动比合理范围为：i =624，故电动机转速可选范围为：an d= i n=（624）78.35=（4701880.4） r/min.a符合这一范围的同步转速有：750，1000 和 1500 r/min.性能如下页表 1根据容量和转速，由有关手册查出，列表如下表，综合考虑选第二方案较合适，因此选型号 Y160L6，见机械设
9、计课程设计手册 第12 页P =8.94KWdn= 78.35r/min机械设计课程设计33表 1电动机转速 r/min传动装置的传动比方案电动机型号额定功率P kwed同步转速 满载转速电动机重量N总传动比V带传动减速器1 Y160M4 11 1500 1460 123 18.63 3.5 5.322 Y160L6 11 1000 970 147 12.38 2.8 4.423 Y180L8 11 750 730 184 9.32 2.5 3.734.计算传动装置的总传动比和分配各级传动比4.1 总传动比由式（7）i = = anm38.125.7904.2 分配传动装置传动比由式（8） i
10、 =i iao式中 i ,i 分别为带传动和减速器的传动比。为使 V 带o传动外廓尺寸不致过大，初步取 i =2.8，则 i= =ooai42.8.31n=87.31r/min.4.3 分配减速器的各级传动比因为为一级齿轮，故齿轮传动比为：i=4.425.计算传动装置的运动和动力参数 5.1 各级轴转速轴 n = = r/minomi43.68.2970轴 n= = = r/min 1i 8.7.卷筒轴 n = n =78.38 r/min5.2 各轴输入功率轴 P =P = P =8.940.96=8.5824KWd01d1轴 P = P = P =8.58240.980.97=8.158K
11、W223电动机的选择见机械设计课程设计手册第 167 页i =12.38ai =2.8oi=4.42n=78.38r/min.见机械设计课程设计指导书第 15页n =346.43r/minn =78.38 r/minn =78.38 r/min机械设计课程设计1卷筒轴 P = P = P =8.1580.980.96= 7.84KW2324其输出功率则分别为输入功率乘轴承效率 0.98。轴 P = P 0.98=8.58240.98=8.41kw轴 P = P 0.98=8.1580.98=7.99kw卷筒轴 P = P 0.98=7.840.98=7.68kw5.3 各轴输入转矩电动机输出转
12、矩：T = =9550 N mdmdnp95089704.、轴输入转矩：轴：T = T i = T i = N mdo01do154.2369.轴：T = T i =T i = N m1223 8.97.084.56卷筒轴输入转矩：T = T 4= N m.98.08.9各轴输出转矩轴：T = T 0.98=236.540.98=231.8 m轴：T =T 0.98=993.850.98=973.97 N m卷筒轴输出转矩：T =T 0.98=954.50.98=935.41 N m的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率 0.98.6.传动零件的设计计算6.1 V 带的设计6.1.1 已知
13、：电动机转速 n =970r/min,轴 n =346.43 r/min,m电动机输出功率 P =8.94KW。d查表 13-8 得 K =1.1，故 P = K P=1.18.94=9.83KwAcA6.1.2 选 V 带型号由 P =9.83KW，n =970 r/min,由图 13-15 查知，选 V.带 B 型带。cm6.1.3 求大小带轮基准直径 ，1d2P =8.5824KWP =8.158KWP =7.84KWP =8.41KWP =7.99KWP =7.68KWT = 88N mdT =236.54 N mT =993.85 N mT =954.5 N mT =231.8N m
14、T =973.97 N mT =935.41 N m机械设计课程设计1由表 13-9，取小带轮的基准直径 =160mm，现取 160mm1d由式表 13-9 得，= d （1- ）=2.8160(1-0.02)=448mm21n由表（13-9）取 =450mm（虽使 n 略有减小，但其范围小于 5，允许） 。2d6.1.4 验算带速 VV= m/s1.806971061mdnV 在 525 m/s 范围内，合适。6.1.5 求 V 带基准长度 L 和中心距 ad初步选取中心距a =1.5（ + ）=1.5 （160+450 ）=915mm01d2取 a =600mm，符合 0.7（ + ）a
15、2( + )1d201d2式（13-2）得带长=2a +L0 604156042 202121 ）（）（）（）（ dd=2158mm查表 13-2，对 A 型带选用 L =2240mm，再由式（13-16）计算实际中心距：daa + mm。0 6412584062Ld6.1.6 验算小带轮包角 1由式（13-1）得 =180 120，合适。1 1543.76410583.5712ad6.1.7 求 V 带根数由式（1315）得 z= lcKP)(0令 n =970 r/m， =160mm，i=2.8m1d查表（13-3）得 P =2.67KW0查表（13-5）得 =0.33 KW表 13-8 见机械设计基础第 218页P =9.83KWc表 13-9 见机械设计基础第 219 页=160mm1d=450mm2V=8.11m/s式（13-2）见机械设计基础第205 页a =600mm0式（13-16）见机械设计基础第220 页L =2240mmda641mm
