机械设计课程设计计算说明书 模版带+二级齿轮.docx
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机械设计课程设计计算说明书模版带+二级齿轮
课程设计报告书
题目：
带+二级齿轮减速器设计
学院
专业
学生姓名
学生学号
指导教师
课程编号130175
课程学分2.0
起始日期
封面纸推荐用210g/m2的绿色色书
编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变
教
师
评
语
一、设计态度□严谨认真□较认真□不认真
二、设计报告书
参数选取□合理□基本合理□不合理
计算过程□完整□基本完整□不完整
计算结果□正确□基本正确□错误多
书面撰写□规范□较规范□不规范
三、装配图和零件图
结构设计□合理□基本合理□不合理
投影关系□正确□基本正确□错误较多
尺寸标注□齐全□基本齐全□不齐全
制图水平□规范□较规范□不规范
图面质量□良好□中等□较差
四、综合设计能力□强□一般□较差
五、答辩□清晰□基本清晰□不清晰
教师签名：
日期：
成
绩
评
定
备
注
课程设计报告格式说明：
1.文字通顺，语言流畅，无错别字，可以电子版和手写版，手写版不得使用铅笔书写。
2.请按照目录要求撰写；一级标题为一、二、……序号排列，内容层次序号为：
1、1.1、1.1.1……。
3.对于电子版：
一级标题格式：
宋体，4号，加粗，两端对齐。
4.对于电子版：
正文格式：
宋体，小4号，不加粗，行距为固定值20磅，段前、段后为0行；首行缩进2字符；左右缩进0字符。
5.对于电子版：
页边距：
上2cm，下2cm，左2.5cm、右2cm页码：
底部居中。
6.所有的图须有图号和图名，放在图的下方，居中对齐。
如：
图1模拟计费系统用例图。
7.所有的表格须有表号和表名，放在表的上方，居中对齐。
如：
表1计费功能测试数据和预期结果。
8.所有公式编号，用括号括起来写在右边行末，其间不加虚线。
9.图纸要求：
图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写；必须按国家规定标准或工程要求绘制。
（参考文献范例）
参考文献
（参考文献标题为三号，宋体，加粗，居中，上下空一行）
（正文为五号，宋体，行距为固定值20磅,重要资料必须注明具体出处，详细到页码；网上资料注明日期。
）
1.参考文献的著录采用顺序编码制，在引文处按论文中引用文献出现的先后以阿拉伯数字连续编码。
参考文献的序号以方括号加注于被注文字的右上角，内容按序号顺序排列于文后。
2.所引参考文献必须包含以下内容：
*引用于著作的———作者姓名﹒书名﹒出版地：
出版者，出版年﹒起止页码．
如：
［1］周振甫.周易译注［M］．北京：
中华书局，1991.25.
［2］ClarkKerr.TheUsesoftheUniversity.Cambridge:
HarvardUniversityPress,1995.50.
*引用于杂志的———作者姓名﹒文章名﹒刊名，年，卷（期）：
起止页码．
如：
［1］何龄修．读顾诚《南明史》［J］．中国史研究，1998,（3）：
16~173．
［2］GeorgePascharopoulos.ReturnstoEducation:
AFurtherInternationalUpdateandImplications.TheJournalofHumanResources,1985,20（4）:
36~38.
*引用论文集、学位论文、研究报告类推。
*引用论文集中的析出文章的――
如：
［1］瞿秋白．现代文明的问题与社会主义［A］．罗荣渠．从西化到现代化［C］．北京：
北京大学出版社，1990.121~133．
［2］MichaelBoyle-Baise.WhatKindofExperience?
PreparingTeachersinPDSorCommunitySettings.In:
MillCochran-Smith（ed.）.HandbookofResearchonTeacherEducation:
EnduringQuestionsinChangingContext.NewYork:
Routledge.2008.307～329.
*引用报纸文章的――作者姓名．文章名［N］．报纸名，出版日期（版次）．
如：
［1］谢希德．创造学习的新思路［N］．人民日报，1998-12-25（10）．
*引用电子文献的――作者姓名．电子文献题名［电子文献及载体类型标识］．电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期／引用日期（任选）．
如：
［1］王明亮．关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/0L］.
一、设计任务书………………………………………………………………………………
二、传动装置的总体设计……………………………………………………………………
2.1传动方案………………………………………………………………………………
2.2电动机选择类型、功率与转速………………………………………………………
2.3确定传动装置总传动比及其分配…………………………………………………
2.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩………………………………………
三、传动零件的设计计算……………………………………………………………………
3.1V带传动设计……………………………………………………………………………
3.1.1计算功率……………………………………………………………………………
3.1.2带型选择……………………………………………………………………………
3.1.3带轮设计……………………………………………………………………………
3.1.4验算带速……………………………………………………………………………
3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度………………………………………………
3.1.6包角及其验算………………………………………………………………………
3.1.7带根数………………………………………………………………………………
3.1.8预紧力计算…………………………………………………………………………
3.1.9压轴力计算…………………………………………………………………………
3.1.10带轮的结构…………………………………………………………………………
3.2齿轮传动设计……………………………………………………………………………
3.2.1高速级齿轮副设计…………………………………………………………………
3.2.2低速级齿轮副设计…………………………………………………………………
四、轴的设计…………………………………………………………………………………
4.1高速轴设计………………………………………………………………………………
4.1.1选择轴的材料………………………………………………………………………
4.1.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………
4.1.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………
4.2中间轴设计………………………………………………………………………………
4.2.1选择轴的材料………………………………………………………………………
4.2.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………
4.2.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………
4.3低速轴设计………………………………………………………………………………
4.3.1选择轴的材料………………………………………………………………………
4.3.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………
4.3.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………
4.4校核轴的强度……………………………………………………………………………
4.4.1按弯扭合成校核高速轴的强度……………………………………………………
4.4.2按弯扭合成校核中间轴的强度……………………………………………………
4.4.3按弯扭合成校核低速轴的强度……………………………………………………
五、滚动轴承的选择和计算…………………………………………………………………
5.1高速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………
5.1.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………
5.1.2轴承选型与校核……………………………………………………………………
5.2中间轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………
5.2.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………
5.2.2轴承选型与校核……………………………………………………………………
5.3低速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………
5.3.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………
5.3.2轴承选型与校核……………………………………………………………………
六、铸造减速器箱体的主要结构尺寸………………………………………………………
七、联轴器的选择和计算………………………………………………………………………
7.1联轴器的计算转矩………………………………………………………………………
7.2许用转速…………………………………………………………………………………
7.3配合轴径…………………………………………………………………………………
7.4配合长度…………………………………………………………………………………
八、键连接的选择和强度校核………………………………………………………………
8.1高速轴V带轮用键连接…………………………………………………………………
8.1.1选用键类型…………………………………………………………………………
8.1.2键的强度校核………………………………………………………………………
8.2中间轴与齿轮用键连接…………………………………………………………………
8.2.1选用键类型…………………………………………………………………………
8.2.2键的强度校核………………………………………………………………………
8.3低速轴与齿轮用键连接…………………………………………………………………
8.3.1选用键类型…………………………………………………………………………
8.3.2键的强度校核………………………………………………………………………
8.4低速轴与联轴器用键连接………………………………………………………………
8.4.1选用键类型…………………………………………………………………………
8.4.2键的强度校核………………………………………………………………………
九、减速器的润滑……………………………………………………………………………
9.1齿轮传动的圆周速度……………………………………………………………………
9.2齿轮的润滑方式与润滑油选择…………………………………………………………
9.3轴承的润滑方式与润滑剂选择…………………………………………………………
十、绘制装配图及零件工作图……………………………………………………………
十一、设计小结………………………………………………………………………………
十二、参考文献………………………………………………………………………………
课程设计任务书
一、目的与任务
课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。
其目的与任务是：
1.通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。
通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。
2.培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。
二、设计内容
1.确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。
2.选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。
3.传动装置中的传动零件设计计算。
4.绘制传动装置中一级减速器装配图一张（A1）。
5.绘制低速轴和低速大齿轮零件图各一张（建议A3）。
6.编写和提交设计计算说明书（电子版和纸版）各一份。
三、时间安排
1.2015.07.06~2015.07.07传动装置的总体设计和传动零件的设计计算
2.2015.07.08~2015.07.10轴的设计、滚动轴承的选择和计算、联轴器的选择和计算、键连接的选择和强度校核、减速器的润滑方式和绘制装配草图
3.2015.07.11~2015.07.14绘制装配图
4.2015.07.15~2015.07.16绘制零件图和整理课程设计报告书
5.2015.07.17打印说明书、各图纸、装档案袋,课程设计答辩
四、设计工作要求
根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。
滚筒及运输带效率=0.94。
工作时，载荷有轻微冲击。
室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差<4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时。
五、原始数据
输送带拉力F（N）
输送带速度v（m/s）
驱动带轮直径D（m）
六、成绩评定
成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五个级别评定，教师根据学生平时表现、绘图和设计说明书质量综合进行成绩评定。
七、参考文献
1.机械零件设计手册，北京：
冶金工业出版社
2.机械零件设计手册，北京：
化学工业出版社
3.黄平、朱文坚，机械设计基础—理论、方法与标准，北京：
清华大学出版社，2012
一、传动装置设计
2.1传动方案
根据本课程设计要求，采用一般的二级圆柱齿轮（斜齿）传动方案，其传动简图如下：
图1传动装置简图
2.2电动机选择类型、功率与转速
表2电动机主要参数
型号
额定功率
同步转速
满载转速
堵转转矩/额定转矩
最大转矩/额定转矩
表3电动机安装及有关尺寸主要参数
中心高
外形尺寸
L（AC/2+AD）HD
底脚安装尺寸AB
地脚螺栓直径K
轴伸尺寸DE
键公称尺寸Fh
2.3确定传动装置总传动比及其分配
2.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩
表4各级传动功率、转速与转矩
参数
输入功率
（kW）
转速
n（rpm）
输入转矩
T（Nm）
传动比
i
效率
电动机轴
高速轴
中间轴
低速轴
二、传动零件的设计计算
3.1V带传动设计
3.1.1计算功率Pc
3.1.2带型选择
3.1.3带轮设计dd1、dd2
3.1.4验算带速v
3.1.5确定V带的传动中心距a和基准长度Ld
3.1.6包角及其验算1
3.1.7带根数z
3.1.8预紧力计算F0
3.1.9压轴力计算FQ
3.1.10带轮的结构
表5带轮结构尺寸（mm）
小带轮外径da1
大带轮外径da2
基准宽度bd
基准线槽深hamin
基准线下槽深hamax
槽间距e
槽边距fmin
最小轮缘厚min
带轮宽B
槽型
V带轮采用HT200制造，允许最大圆周速度为25m/s。
图2V带大带轮结构简图
3.2齿轮传动设计
3.2.1高速级齿轮设计
1．选择齿轮类型、材料、精度及参数
2．按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计
3．按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核
4．齿轮传动的几何尺寸计算
表6高速级齿轮几何尺寸
名称
代号
计算公式与结果
法向模数
mn
端面模数
mt
螺旋角
法向压力角
n
端面压力角
t
分度圆直径
d1、d2
齿顶高
ha
齿根高
hf
全齿高
h
顶隙
c
齿顶圆直径
da1、da2
齿根圆直径
df1、df2
中心距
a
传动比
i
压力角
n
齿数
z1、z2
齿宽
b1、b2
螺旋方向
3.2.2高速级齿轮设计
1．选择齿轮类型、材料、精度及参数
2．按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计
3．按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核
4．齿轮传动的几何尺寸计算
表7低速级齿轮几何尺寸
名称
代号
计算公式与结果
法向模数
mn
端面模数
mt
螺旋角
法向压力角
n
端面压力角
t
分度圆直径
d3、d4
齿顶高
ha
齿根高
hf
全齿高
h
顶隙
c
齿顶圆直径
da3、da4
齿根圆直径
df3、df4
中心距
A
传动比
I
压力角
n
齿数
z3、z4
齿宽
b3、b4
螺旋方向
三、轴的设计
4.1高速轴设计
4.1.1选择轴的材料
4.1.2初步估算轴的最小直径
4.1.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸
4.2中间轴设计
4.2.1选择轴的材料
4.2.2初步估算轴的最小直径
4.2.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸
4.3低速轴设计
4.3.1选择轴的材料
4.3.2初步估算轴的最小直径
4.3.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸
图3三轴在减速箱中的装配简图
4.4校核轴的强度
4.4.1按弯扭合成校核高速轴的强度
（1）水平平面支反力
（2）垂直平面支反力
（3）水平平面弯矩
（4）垂直平面弯矩
（5）合成弯矩
（6）扭矩
（7）计算弯矩
（8）绘制弯矩、扭矩图
图4高速轴的受力、弯矩、合成弯矩、转矩、计算弯矩图
4.4.2按弯扭合成校核中间轴的强度
（1）水平平面支反力
（2）垂直平面支反力
（3）水平平面弯矩
（4）垂直平面弯矩
（5）合成弯矩
（6）扭矩
（7）计算弯矩
（8）绘制弯矩、扭矩图
图5中间轴的受力、弯矩、合成弯矩、转矩、计算弯矩图
4.4.3按弯扭合成校核低速轴的强度
（1）水平平面支反力
（2）垂直平面支反力
（3）水平平面弯矩
（4）垂直平面弯矩
（5）合成弯矩
（6）扭矩
（7）计算弯矩
（8）绘制弯矩、扭矩图
图6低速轴的受力、弯矩、合成弯矩、转矩、计算弯矩图
四、滚动轴承的选择和计算
5.1高速轴上的滚动轴承设计
5.1.1轴上径向、轴向载荷分析
5.1.2轴承选型与校核
（1）轴承选型与安装方式
（2）轴承内部轴向力与轴承载荷计算
（3）轴承当量载荷
（4）轴承寿命校核
5.2中间轴上的滚动轴承设计
5.2.1轴上径向、轴向载荷分析
5.2.2轴承选型与校核
（1）轴承选型与安装方式
（2）轴承内部轴向力与轴承载荷计算
（3）轴承当量载荷
（4）轴承寿命校核
5.3低速轴上的滚动轴承设计
5.3.1轴上径向、轴向载荷分析
5.3.2轴承选型与校核
（1）轴承选型与安装方式
（2）轴承内部轴向力与轴承载荷计算
（3）轴承当量载荷
（4）轴承寿命校核
表8滚动轴承参数
参数
轴承型号
基本额定动载荷（N）
高速轴轴承
中间轴轴承
低速轴轴承
五、铸造减速器箱体的主要结构尺寸
表9铸造减速器箱体主要结构尺寸计算结果
名称
代号
尺寸（mm）
底座壁厚
箱盖壁厚
1
座上部凸缘厚度
h0
底座下部凸缘厚度
h1
轴承座连接螺栓凸缘厚度
h2
底座加强肋厚度
e
箱底加强肋厚度
e1
地脚螺栓直径
d
地脚螺栓数目
n
轴承座连接螺栓直径
d2
底座与箱盖连接螺栓直径
d3
轴承盖固定螺钉直径
d4
视孔盖固定螺钉直径
d5
轴承盖螺钉分布直径
D1
高速轴承座凸缘端面直径
D2’
中间轴承座凸缘端面直径
D2”
低速轴承座凸缘端面直径
D2’”
螺栓孔凸缘的配置尺寸
c1、c2、D0
地脚螺栓孔凸缘的配置尺寸
c'1、c'2、D'0
箱体内壁与齿顶圆的距离
箱体内壁与齿轮端面的距离
1
底座深度
H
底座高度
H1
箱盖高度
H2
外箱壁至轴承座端面距离
l1
箱底内壁横向宽度
L1
其他圆角
R0、r1、r2
六、联轴器的选择和计算
7.1联轴器的计算转矩
7.2许用转速
7.3配合轴径
7.4配合长度
表10联轴器参数
联轴器型号
许用转矩
许用转速
配合轴径
配合长度
七、键连接的选择和强度校核
8.1高速轴V带轮用键连接
8.1.1选用键类型
8.1.2键的强度校核
8.2中间轴齿轮用键连接
8.2.1选用键类型
8.2.2键的强度校核
8.3低速轴齿轮用键连接
8.3.1选用键类型
8.3.2键的强度校核
8.4低速轴联轴器用键连接
8.3.1选用键类型
8.3.2键的强度校核
表11各键参数
参数
型号
键长
键高
高速轴带轮键
中间轴齿轮键
低速轴齿轮键
低速轴联轴器键
八、减速器的润滑
9.1齿轮传动的圆周速度
9.2齿轮的润滑方式与润滑油选择
9.3轴承的润滑方式与润滑剂选择
九、绘制装配图及零件工作图
减速器的装配图和零件工作图参考附带的图纸。
一十、设计小结
（不少于500字）
一十一、参考文献
1.黄平、朱文坚，机械设计基础—理论、方法与标准，北京：
清华大学出版社，2012
2.朱文坚、黄平，机械设计课程设计，广州：
华南理工大学出版社，2004
3.朱文坚、黄平，机械设计，北京：
高等教育出版社，2008
4.机械设计手册，北京：
化学工业出版社
5.机械设计手册，北京：
冶金工业出版社
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