机械设计基础课程设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器Word文件下载.docx

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1．培养综合运动机械设计课程和其他先修课程的基础理论和基础知识，以及结

合生产实践分析和解决工程实际问题的能力使所学的知识得以融会贯通，调

协应用。

2．通过课程设计，学习和掌握一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设

计的思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计能力。

3．在课程设计的实践中学会查找、翻阅、使用标准、规范，手册，图册和相关

的技术资料等。

熟悉个掌握机械设计的基本技能。

二、课程设计的内容

1．设计题目：

带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器

2．运动简图

3．工作条件

传动不逆转，载荷平稳，起动载荷的名义载荷的1.25倍,使用期限10年,两班制工作,输送带速度容许误差为±

5%，输送带效率一般为0.94～0.96。

4．原始数据

已知条件题号1

输送带拉力F（N）3.2

滚筒直径D（mm）450

输送带速度V（m/s）1.7

三、完成工作量

（1）设计说明书1份

（2）减速器装配图1张

（3）减速器零件图3张

四、机械设计的一般过程

设计过程:

设计任务——总体设计——结构设计——零件设计——加工生产——安装调试

五、课程设计的步骤

在课程设计时，不可能完全履行机械设计的全过程，只能进行其中一些的重要

设计环节，如下：

1．设计准备

认真阅读研究设计任务书，了解设计要求和工作条件。

2．传动装置的总体设计

首先根据设计要求，同时参考比较其他设计方案，最终选择确定传动装置的总

体布置。

3．传动零件的设计计算

设计计算各级传动零件的参数和主要尺寸

4．结构设计（装配图设计）

首先进行装配草图设计，设计轴，设计轴承，最后完成装配图的其他要求。

在

完成装配草图的基础上，最终完成的图即正式的饿装配结构设计。

5．完成两张典型零件工作图设计

6．编写和整理设计说明书

7．设计总结和答辩

六、课程设计中应注意的问题

课程设计是较全面的设计活动，在设计时应注意以下的一些问题：

（一）全新设计与继承的问题

在设计时，应从具体的设计任务出发，充分运用已有的知识和资料进行科学、

先进的设计。

（二）正确使用有关标准和规范

为提高所设计机械的质量和降低成本，在设计中应尽量采用标准件，外购件，

尽量减少的自制件。

（三）正确处理强度，刚度，结构和工艺间的关系

在设计中任何零件的尺寸都不可能全部由理论计算来确定，而每个零件的尺寸

都应该由强度，刚度，结构。

加工工艺，装配是否方便，成本高低等各方面的要

求来综合确定的。

（四）计算与图画的要求

进行装配图设计时，并不仅仅是单纯的图画，常常是图画与设计计算交叉进行

的。

先由计算确定零件的基本尺寸，再草图的设计，决定其具体结构尺寸，再进

行必要的计算。

电动机已经系统化,系统化一般由专门工厂按标准系列成批大量生产,设计时只需根据工作载荷,工作机的特性和工作环境,选择电动机的类型,结构形式和转速,计算电动机功率,最后全顶电动机型号.

一电动机类型和结构形式的选择

电动机类型选择是根据电源种类（流或交流）,工作条件（度,环境,空间,尺寸等）及载荷特点（性质,大小,起动性和过载现象）来选择的.目前广泛应用Y系列三相异步电动机（JB3074-82）是全封闭自扇冷鼠型三相异步电动机,适用于无特殊要求的各种机械设备.由于Y系列电动机具有交好的起动性能,因此,也适用于某些对起动转矩有较高要求的机械,如压缩机等.

二确定电动机的容量

电动机功率是根据工作机容量的需要来确定的.电动机的额定功率应等于或大于电动机所需功率

1工作机所需功率

根据公式计算:

已知工作机阻力

和速度

则工作机所需功率

为:

KW

式中:

-工作机阻力,N

-工作机线速度,m/s

将数据

=3.2KN，

m/s

带入公式得

2输出功率

已知

5.44KW

由任务要求知:

查表得:

代入得:

由公式

选择额定功率7.5KW

在计算传送装置的总功率时,应注意以下几点:

1）取传动副效率是否以包括其轴效率,如包括则不应计算轴承效率

2）轴承的效率通常指-对轴承而言

3）同类性的几对传动副,轴承,或联轴器,要分别考虑效率

4）当资料给出的效率为-范围时,一般可以取中间值,如工作条件差,加工条件差,加工精度低或维护不良时应取低值,反之应取高值.

3确定工作机转速

额定功率相同的类型电动机,可以有几种转速供选择,如三相异步电动机就有四种常见同步转速,即:

3000r/min,1500r/min,1000r/min,750r/min电动机的转速高,极对数少,尺寸和质量叫,价格便宜,但机械传动装置总转动比加大,结构尺寸偏大,成本也变高,所以选择电动机转速时必须作全面分析比较,首先满足主要要求,尽量兼顾其他要求

公式:

代入数据:

V=1.7m/s,D=450mm（注:

式中为输送带速度为滚筒转矩）

为了便于选择电动机转速,需要先考虑电动机转速的可选范围。

由《机械设计课程设计》P6表2-1查得V带传动常用的传动比范围

则电动机转速可选范围为：

4型号选择

综合考虑电动机和转动装置的尺寸,结构和带装动，及减速器的转动比,故查表知电动机型号可选择:

Y132M-4.

（注:

表格在课程设计书264页）

以下附电动机选择计算表:

电动机类型

Y系列一般用三相异步电动机

选择电动机功率

输出功率:

确定电动机转速

1440r/min

型号选择

Y132M-4

（注：

参考选择表均在《课程设计》书中：

P264）

电动机选定以后，根据电动机满载转速

及工作机转速

就可以计算出传动装置的总传动比为：

I总=

/

=满载转速/工作机转速

由传动方案可知，传动装置的总传动比等于各级传动比之积，

即：

I总=

·

…·

式中

分别为各级传动比。

传动比分配合理与否，将直接影响传动装置轮廓尺寸、重量、润滑及减速器的中心距的选择计算。

但这些因素不能兼顾，因此，合理分配传动比是一个十分重要的问题，设计时应根据设计要求考虑分配方案。

在合理分配传动比时应注意以下几点：

1．各级传动比都应在常用的合理范围之内，以符合各种传动形式的工作特点，能在最佳状态下运转，并使结构紧凑，工艺合理。

2．应使传动装置结构尺寸较小，质量较轻。

3．应使各级传动件协调，结构匀称合理，避免相互干扰碰撞。

4．

传动装置的总传动比

=

=1440/72.19=19.95

=19.95

分配各级传动比

初选齿轮传动比

各级传动比见《课程设计》P12表2—4）

机械传动装置的运动参数和动力参数，主要指的是各轴的功率、转速和转距，它为设计计算传动比和轴提供极为需要的依据。

计算各轴运动和动力参数时，应将传动装置中各轴从高速轴到低速轴依此编号，定为0轴（电机轴）、1轴、2轴…，相邻两轴之间的传动比表示为i01、i12、i23…，相邻两轴的传动比效率为η01、η12、η23、…，各轴的输入功率为P1、P2、P3…，各轴的输入转距为T1、T2、T3、…，各轴的输入转速为n1、n2、n3…。

电动机轴的输出功率、转速、和转距为

P0=P0KWn0=n0/

r/minT0=9550×

P0/n0N·

m

传动装置中各轴的输入功率、转速和转距分别为：

P1=P1KWn1=n0/

r/minT1=9550×

P1/n1=T0i01η01N·

P2=P1KWn2=n1/

r/minT2=9550×

P2/n2=T1i12η12N·

P3=P2KWn3=n2/

r/minT3=9550×

P3/n3=T2i23η23N·

根据上述计算可计算出各轴的功率、转速和扭距。

0轴

P0=6.63KW

=

=1440r/min

T0=9550×

6.63/1440=43.97N·

P0=6.63KW

n0=1440r/min

T0=43.97N·

1轴（高速轴）

n1=1440r/min

P1=6.50KW

T1=43.09N·

2轴（底速轴）

P2=6.24KW

n2=360r/min

T2=160.50N·

3轴（滚动轴）

P3=5.93KW

n3=72.14r/min

T3=768.68N·

具体计算数据如下：

轴号

功率p/kw

nr/min

T（N·

m）

i

η

6.63

1440

43.97

1

0.99

6.50

43.09

2

6.24

360

160.50

4

0.97

3

5.93

72.14

768.86

4.99

0.96

5.齿轮传动设计计算

设计单级标准直齿圆柱齿轮减速的齿轮传动。

该减速器用电动机驱动，载荷平稳，单向运转。

按下表步骤计算：

计算项目

计算内容

计算结果

1.选择材料与热处理方式

因该齿轮传动比无特殊要求，故可选一般材料，而且为软齿面。

小齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为（260~290）HBS.大齿轮材料为45钢，正火处理，硬度（180~210）HBS

2.选择齿轮精度

因为是一般减速器，故选择8级精度，要求齿面粗糙度

Ka≤3.2-6.3

初选8级精度

计算齿轮比

由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴之间对称布置，查书P127表7-10

K=1.25

μ=3.81

选择齿宽系数

查书P120表7-9

Ψd=1.1

应力循环次数

许用接触应力

由书P126图7-18得ZNT1=0.9，ZNT2=0.95由书P120表7-9查得

齿轮分度圆直径

由于啮合接触应力是一样的，故用小齿轮应力计算

确定齿轮模数

查表10.3可知,取标准模数m=2.5

取

实际齿数比和相对误差

μ’=Z2/Z1=103/27=3.81

μ’=3.81

计算齿轮主要尺寸

中心距

齿轮宽

经圆整后取

d1=67.5

d2=257.5

a=162.5

b2=75

b1=80

校核齿轮强度

确定两齿轮的弯曲应力由书P123图7-16不查得齿轮弯曲疲劳极限

σFlim1=370Mpa