机械设计基础课程设计说明书模板.docx

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机械设计基础课程设计说明书模板

机械设计基础课程设计说明书

设计题目

系

专业

级

班

学生姓名

完成日期

指导教师

设计计算与说明

主要结果

第三章减速器结构选择及相关性能参数计算

3.1减速器结构

本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。

3.2电动机选择

（一）工作机的功率Pw

=FV/1000=1150×1.6/1000=2.08kw

（二）总效率

=

=

（三）所需电动机功率

查《机械零件设计手册》得Ped=3kw

电动机选用Y112M-4n满=1420r/min

3.3传动比分配

工作机的转速n=60×1000v/（D）

=60×1000×1.6/（3.14×260）

=117.589r/min

取则

3.4动力运动参数计算

（一）转速n

计算及说明

==1420（r/min）

=/=/=1420/3=473.333（r/min）=/=473.333/4.025=117.589（r/min）

==117.589（r/min）

（二）功率P

（三）转矩T

=16.141（N﹒m）

=46.486

=81.529（N﹒m）

=177917（N﹒m）

计算及说明

将上述数据列表如下：

轴号

功率

P/kW

N/（r.min-1）

/

（N﹒m）

i

0

2.100

1420

14.126

3

0.96

1

1.974

473.333

40.684

2

1.916

117.589

158.872

4.025

0.97

3

1.875

117.589

155.710

1

0.98

第四章齿轮的设计计算

4.1齿轮材料和热处理的选择

小齿轮选用45号钢，调质处理，HB＝236

大齿轮选用45号钢，正火处理，HB＝190

4.2齿轮几何尺寸的设计计算

4.2.1按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸

由《机械零件设计手册》查得

SHlim=1

由《机械零件设计手册》查得

ZN1=ZN2=1YN1=YN2=1.1

由

（一）小齿轮的转矩

950*2.304/473.333=46.485

（二）选载荷系数K

由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。

查《机械原理与机械零件》教材中表得，取K＝1.1

（三）计算齿数比

=4.025

（四）选择齿宽系数

根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。

查《机械原理与机械零件》教材中表得，取＝1

（五）计算小齿轮分度圆直径

≥

766=766

=49.303（mm）

（六）确定齿轮模数m

=123.874

m=（0.007～0.02）a=（0.007～0.02）×185.871

取m=2

（七）确定齿轮的齿数和

=23.373取Z1=24

取Z2=96

（八）实际齿数比

齿数比相对误差

Δ<±2.5%允许

（九）计算齿轮的主要尺寸

计算及说明

中心距

齿轮宽度

B1=B2+（5～10）=53～58（mm）

取B1=57（mm）

（十）计算圆周转速v并选择齿轮精度

=

查表应取齿轮等级为9级，

但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。

4.2.2齿轮弯曲强度校核

（一）由4﹒2﹒1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力

（二）计算两齿轮齿根的弯曲应力

由《机械零件设计手册》得

=2.63

=2.19

比较的值

/[]=2.63/244=0.0108>/[]=2.19/204=0.0107

计算大齿轮齿根弯曲应力为

？

齿轮的弯曲强度足够

4.2.3齿轮几何尺寸的确定

齿顶圆直径由《机械零件设计手册》得h*a=1c*=0.25

齿距P=2×3.14=6.28（mm）

齿根高

齿顶高

齿根圆直径

4.3齿轮的结构设计

小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：

轴孔直径d=50

轮毂直径=1.6d=1.6×50=80

轮毂长度

轮缘厚度δ0=（3～4）m=6～8（mm）取=8

轮缘内径=-2h-2=196-2×4.5-2×8=171（mm）

取D2=170（mm）

腹板厚度c=0.3=0.3×48=14.4取c=15（mm）

腹板中心孔直径=0.5（+）=0.5（170+80）=125（mm）

腹板孔直径=0.25（-）=0.25（170-80）

=22.5（mm）

取=20（mm）

齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1

第五章轴的设计计算

5.1轴的材料和热处理的选择

由《机械零件设计手册》中的图表查得

选45号钢，调质处理，HB217～255

=650MPa=360MPa=280MPa

5.2轴几何尺寸的设计计算

5.2.1按照扭转强度初步设计轴的最小直径

从动轴=c=115=29.35=30.690

考虑键槽=30.69×1.05=32.22

选取标准直径=34

5.2.2轴的结构设计

根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。

5.2.3轴的强度校核

从动轴的强度校核

圆周力==2000×158.872/-2=1654.92

=1890.93

径向力=tan=1654.92×tan20°=602.34

=1890.93×tan20°=688.24

由于为直齿轮，轴向力=0

L=110mm

==0.5=0.5×1654.92=827.46

945.465=

=0.5L=827.46×110×0.5/1000=51.72

=52

==0.5=0.5×602.34=301.17

344.12=

=0.5L=501.17×110×0.5/1000=36.4

18.927=

转矩T=158.872

校核

===55.04=55.34

===118.42？

由图表查得，=55MPa

d≥10=10=29.21（mm）

考虑键槽d=29.21mm<45mm

则强度足够

第六章轴承、键和联轴器的选择

6.1轴承的选择及校核

考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查《机械零件设计手册》选择62072个（GB/T276-1993）从动轴承62092个

（GB/T276-1993）

寿命计划：

从动轴承2个

结果

两轴承受纯径向载荷

P==602.34X=1Y=0

从动轴轴承寿命：

深沟球轴承6209，基本额定功负荷

=25.6KN=1=3

===10881201

预期寿命为：

8年，两班制

L=8×300×16=38400<

轴承寿命合格

6.2键的选择计算及校核

（一）从动轴外伸端d=42，考虑键在轴中部安装故选键10×40GB/T1096—2003，b=16，L=50，h=10，选45号钢，其许用挤压力=100MPa

====82.75<

则强度足够，合格

（二）与齿轮联接处d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键14×52GB/T1096—2003，b=10mm，L=45mm，h=8mm，选45号钢，其许用挤压应力=100MPa

====45.392<

则强度足够，合格

从动轴外伸端键10×40GB/1096—2003

与齿轮联接处键14×52GB/T1096—2003

计算及说明

结果

6.3联轴器的选择

由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器

K=1.3

=9550=9550×=202.290

选用TL8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=250，<。

采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=32～40，选d=35，轴孔长度L=82

TL8型弹性套住联轴器有关参数

选用TL8型弹性套住联轴器

型号

公称

转矩T/（N·m）

许用

转速

n/（r·

轴孔

直径

d/mm

轴孔

长度

L/mm

外径

D/mm

材料

轴孔

类型

键槽

类型

TL6

250

3300

35

82

160

HT200

Y型

A型

第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图

7.1润滑的选择确定

7.1.1润滑方式

1.齿轮V=1.2＜＜12m/s应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑

2.轴承采用润滑脂润滑

7.1.2润滑油牌号及用量

齿轮浸油润滑

轴承脂润滑

计算及说明

结果

1.齿轮润滑选用150号机械油，最低～最高油面距10～20mm，

需油量为1.5L左右

2.轴承润滑选用2L—3型润滑脂，用油量为轴承间

隙的1/3～1/2为宜

7.2密封形式

1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封

选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法

2.观察孔和油孔等处接合面的密封

在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封

3.轴承孔的密封

闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部

轴的外伸端与透盖的间隙，由于V<3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封

4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部

7.3减速器附件的选择确定

列表说明如下：

齿轮用150号机械油

轴承用2L—3型润滑脂

计算及说明

结果

名称

功用

数量

材料

规格

螺栓

安装端盖

12

Q235

M6×16

GB5782—1986

螺栓

安装端盖

24

Q235

M8×25

GB5782—1986

销

定位

2

35

A6×40

GB117—1986

垫圈

调整安装

3

65Mn

10

GB93—1987

螺母

安装

3

M10

GB6170—1986

油标尺

测量油

面高度

1

组合件

通气器

透气

1

7.4箱体主要结构尺寸计算

箱座壁厚=10mm箱座凸缘厚度b=1.5,=15mm

箱盖厚度=8mm箱盖凸缘厚度=1.5,=12mm

箱底座凸缘厚度=2.5,=25mm,轴承旁凸台高度h=45，凸台半径R=20mm

齿轮轴端面与内机壁距离=18mm

大齿轮顶与内机壁距离=12mm

小齿端面到内机壁距离=15mm

上下机体筋板厚度=6.8mm,=8.5mm

主动轴承端盖外径=105mm

从动轴承端盖外径=130mm

地脚螺栓M16，数量6根