机械课程设计说明书

目录

一、设计任务 ................................................................................................................................... 1

1、设计题目 ............................................................................................................................. 1 2、系统简图 ............................................................................................................................. 1 3、工作条件 ............................................................................................................................. 1 4、原始数据 ............................................................................................................................. 1 二、总体设计 ................................................................................................................................... 3

1、选择电动机 ......................................................................................................................... 3 2、传动比分配 ......................................................................................................................... 4 3、传动装置的运动和动力参数 ............................................................................................. 4 三、传动零件的计算 ....................................................................................................................... 4

1、高速级齿轮传动设计 ......................................................................................................... 4 2、低速级齿轮传动的设计 ..................................................................................................... 5 四、轴的设计 ................................................................................................................................... 8

（一）、轴的材料选择和最小直径估计 ............................................................................... 8 （二）、减速器的装配草图设计 ........................................................................................... 9 （三）、轴的结构设计 ......................................................................................................... 10 五、轴的校核（低速轴） ............................................................................................................. 12 六、键的选择 ................................................................................................................................. 14

（一）、高速轴上键的选择 ................................................................................................. 14 （二）、中间轴上的键选择 ................................................................................................. 14 （三）、低速轴上的键选择 ................................................................................................. 14 七、滚动轴承的选择和校核 ......................................................................................................... 15

（一）、高速轴轴承的选择 ................................................................................................. 15 （二）、中间轴轴承的选择 ................................................................................................. 15 （一）、低速轴轴承的选择 ................................................................................................. 15 八、联轴器的选择 ......................................................................................................................... 18 九、箱体的设计 ............................................................................................................................. 19 十、润滑、密封的设计 ................................................................................................................. 16 十一、设计小结 ............................................................................................................................. 17 十二、参考资料 ............................................................................................................................. 16

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一、设计题目

1、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

2、系统简图

系统简图如下图所示

滚筒联轴器减速器

3、工作条件

单向运转，有轻微振动，经常满载，空载启动，单班制工作（一天8小时），使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。

输送带联轴器v电动机4、原始数据

拉力F=2.2kN 速度v=09m/s 直径D=300mm

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二、总体设计

（一）、选择电动机 1、选择电动机的类型

根据动力源和工作条件，选用Y型三相交流异步电动机。

2、确定电动机的功率

1）计算工作所需的功率

Pw?Fwvw2.2?1000?0.9??2.08kW

1000?w1000?0.95其中，带式输送机的效率?w?0.95。

2）通过查《机械设计基础课程设计》表10-1确定各级传动的机械效率：V带 ?1=0.96；齿轮 ?2=0.97；轴承 ?3=0.99；联轴器 ?4=0.99。总效率

232。 ???1?2?3?4?0.96?0.972?0.993?0.992?0859电动机所需的功率为：P0?Pw??2.08?2.42kW。 0.859由表《机械设计基础课程设计》10-110选取电动机的额定功率为3kW。 3）电动机的转速选960r/min 和1420r/min两种作比较。

60000v?57.3r/min 工作机的转速：nw??D现将两种电动机的有关数据进行比较如下表所示 额定功率满载转速 方案 电动机型号 /kW 传动比 /r?min?1 Ⅰ Y132S-6 3 960 16.76 Ⅱ Y100L2-4 3 1420 24.78 由上表可知方案Ⅱ的总传动比过大，为了能合理分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案Ⅰ。

4）选定电动机型号为Y132S-6。查表《机械设计基础课程设计》10-111得电动机外伸轴直径D=38，外伸轴长度E=80，如下图所示。

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（二）、传动比分配

根据上面选择的电动机型号可知道现在的总传动比i=16.76，高速级齿轮转动比i1?4.76，低速级齿轮传动比i2?3.52。

（三）、传动装置的运动和动力参数

1、各轴的转速计算

n1?nm?960r/minn2?n3?n1960??201.7r/min i14.76n2130.14??57.3r/mini23.522、各轴输出功率计算

P1?P0?4?3?0.99kW?2.97kWP2?P?3?2?2.97?0.99?0.97kW?2.85kW 1P3?P2?3?2?2.85?0.99?0.97kW?2.74kW3、各轴输入转矩计算

P2.97T1?95501?9550?N?m?29.5N?mn1960

T2?9550T3?9550P22.85?9550?N?m?134.9N?mn2201.7P32.74?9550?N?m?456.7N?mn357.3轴名 中间轴 201.7 2.85 134.9 各轴运动和动力参数如下表所示 参数 高速轴 960 转速n/r?min?1 功率P/kW 转矩T/N?m 传动比i 2.97 29.5 4.76 低速轴 57.3 2.74 456.7 3.52 第 3 页 共 22页

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三、传动零件的计算

（一）、高速级齿轮传动设计

1、选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数。

1）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度足够。

2）通过查教材表11-1选择小齿轮的材料为40MnB，调质处理，齿面硬度为241-286HBS，?Hlim1?730MPa,?FE?600MPa，大齿轮为ZG35Si，调质处理，硬度为241-269HBS，?Hlim2?620MPa,?FE?510MPa。

3）选小齿轮齿数为Z1=26，则大齿轮齿数Z2=i1×Z1=26×4.76=123.76，取Z2=124，实际传动比i?z2124??4.77。 z12622、按齿面接触强度设计

2KT1u?1?ZE?设计公式d1?3??? ?du??H?（1）确定公式内的各计数值 1）试选载荷系数K=1.5

2）小齿轮传递的转矩T1=29.5N·m=29500N·mm 3）通过查教材表11-6选取齿宽系数0.8 4）通过查教材表11-4得弹性系数ZE?188MPa 5）计算接触疲劳许用应力 通过查教材表11-5，取SH?1.1

12??H1????H2???Hmin1SH??730?664MPa1.1664?564MPa1.1?Hmin2SH

（2）计算

1）试计算小齿轮分度圆的最小直径d1

2KT1u?1?ZE?d1?3????45.3mm

?du??H?2）计算齿宽 b??dd1?0.8?45.3?36.24，取b2?40mm,b1?45mm 3）计算模数 m?d145.3??1.74，取m=2mm z1262第 4 页 共 22页

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