机械设计课程设计变速箱的设计

目录

一、前言 (2)

二、课程设计任务书说明书 (3)

三、电动机的选择 (4)

四、传动零件设计计算 (6)

一、带的确定 (6)

二、齿轮的设计 (8)

三、轴的结构设计及计算 (13)

五、箱体的结构及其附件设计 (20)

六、密封件，润滑剂及润滑方式的选择 (23)

七、心得体会 (23)

八、参考文献 (24)

一、前言

机械设计课程设计是机械设计课程中重要的综合性与实践性教学环节，是培养学生动手能力的重要方法，设置课程设计的基本目的为：

1综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓展所学的知识。

2 通过设计实践逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉

和掌握机设

的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。

3 通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。

机械设计课程设计的题目常选择通用机械的传动装置，例如以齿轮减速器为主体的机械传动装置的设计等，设计内容包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图零件图的设计；编写设计计算说明书。

机械设计课程设计是在教师指导下由学生独立完成的，是对我们学生进行的第一次较为全面的设计训练。学生应明确设计任务，掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后要认真检查，提倡独立思考，有错误要认真修改，精益求精。

课程设计进程的各阶段是相互联系的，设计时，零、部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、工艺性、经济性以及标准化、系列化等要求，由于影响零、部件结构尺寸的因素很多，随着设计的进展，考虑的问题会更全面、合理，故后阶段设计要对前阶段设计中不合理机构尺寸进行必要的修改。所以，课程设计要边计算、边绘图，反复修改，设计和绘图交替进行。

在设计中贯彻标准化、系列化与通用化可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是机械设计应遵循的重要原则之一，也是设计质量的一项评价指标。

学习和善于利用长期以来所积累的宝贵经验设计经验和资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务均可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，既要合理吸取，又不可盲目的照搬、照抄。

二、课程设计任务书

（一） 设计题目：设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器，动力由电动机经减速器传至输送带。每天两班制工作，载荷较平稳，连续单向运转，环境

工作期限十年，两班制。 原始数据：

三、电动机的选择

1．作机所需功率Pw

n w =60×1000v/πd=60×1000×0.８5/300π≈４７ r/min P w =Fv/1000=4000×0.65/1000=２．９７５kw 2)电动机的输出功率 Pd 由《课程设计》查表9.1得：

η

V 带

=0.96 η

轴承(滚动)

=0.99 η

齿轮

=0.97 η

联轴器

=0.99 η

轴承(滑动)

=0.97

1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带

2

1

4

5

6

3

η=ηV带·η3轴承·η轴承(滑动)·η2齿轮·η联轴器·η平带=0.96×0.993×0.97×0.972×0.99×0.98≈0.833

P d= P w/η= 2.6/0.833≈3.1212 kw

3)电动机的选择

查表14.1可选择的电动机为

2.计算传动装置总传动比和分配各级传动比

1)传动装置总传动比i= n m/ n w=1440/41.40≈34.78

2) 分配各级传动比取i v=2.5 、i1=1.4i2

i=i v×i1×i2=2.5×1.4i22=34.78

i2≈3.1523 则i1≈4.4133

3.计算传动装置的运动和动力参数

1)各轴转速

n m=n ed=1440r/min

n1=n m/i=1440/2.5=576 r/min

n2=n1/i1=576/4.4133≈130.515 r/min，

n3=n2/i2=130.515/3.1523≈41.40 r/min

2)各轴输入功率

P ed=3.1212kw

p1=p ed·ηv带=3.1212×0.96=2.996kw

p2=p1·η轴承(滚动)·η齿轮=2.996×0.99×0.97=2.877kw

p3=p2·η轴承（滚动）·η齿轮=2.877×0.99×0.97=2.763kw 3)各轴转矩

T1=9550 P1 / n1 =49.673N·m

T2= 9550p2 / n2 =210.515 N·m

T3= 9550p3 / n3 =637.36N·m

总结以上列表说明：

四、传动零件设计计算

（一）带的确定；

电动机转速n1=1440r/m,电动机输入功率P d=3.1212kw

查《机械设计》表8-7得K A=1.2

1．算功率P Ca

P Ca= K A·P d=1.2×3.1212=3.745 kw

2．型号：普通V带P Ca=3.745 kw，n1=1440 r/min 查机械设计课本表8-11知：按A型带计算

3．大小带轮基准直径d d2，d d1由表8-11：

d1应不小于75mm，现取d d1=90mm，由式8-11，得：

d d2= i v·d d1（1-ε）=2.5×90=225由表8-8得d d2=224mm

4．验算带速V

V=πd d1 n m/（60×1000）=6.7824m/s 带速在5-25 m/s内，合适；5．求V带基本长度L d和中心距a；

0.7(d d1+ d d2) ≤a0≤2(d d1+ d d2)

219.8≤a0≤628

初步选取中心距:a0=400mm

由式13-2得带长：

L d=2 a0+π(d d1+ d d2)/2+(d d1-d d2)2/（4a0）

=2×400+π×（90+224）/2+（224-90）2/（4×400）

=1294.15mm

查表8-2，取L d=1250mm

计算实际中心距及变动范围:

a≈a0+（L d-L o）/2=400+（1250-1294.15）/2≈377.925≈380mm

a min=a-0.015 L d=361.25；

a max=a+0.03 L d=437.5

中心距的变动范围为：361.25-437.5mm