第3组机械综合实训教学规划任务书

_ 机械综合实训——课程设计部分

《机械技术基础》课程设计

任务书

班级机电一体化

学生姓名

学生学号

指导教师费冬青

上海电视大学

日期2011 年月日前言

设计任务书

一、减速器总体方案设计

二、V带传动的设计

三、齿轮的设计计算及结构说明

四、轴的设计计算及校核

五、滚动轴承的校核

六、键的选择及校核

七、参考文献

一、设计任务书

设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器

原始数据：

工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%。

电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，减速器低速轴为2轴，滚筒轴为3轴。相邻两轴间的传动比表示为i01、i12、i23；相临两轴间的传动效率为η01、η12、η23；；各轴的输入功率为P0、P1、P2、P3；各轴的转速为n0、n1、n2、n3；各轴的输入转矩为T0、T1、T2、T3。

在设计计算传动装置时，通常用电动机所需的工作功率P d进行计算，而不用电动机的额定功率P ed。只有当有些通用设备为留有储备能力以备发展，或为适应不同工作的需要，要求传动装置具有较大的通用性和适应性时，才按额定功率P ed来设计传动装置。

传动装置的输入转速可按电动机额定功率时的转速,即满载转速n m计算，这一转速与实际工作时的转速相差不大。

0轴（电机轴）

P0=P d=2.4KW

根据上述需要初定轴的结构应是阶梯轴，阶梯轴的各轴段为：①安装大带轮；轴段②为轴段①提供轴肩对带轮定位和安装密封圈。轴段③用于安装轴承；轴段④是轴环，对轴承进行轴向定位；轴段⑤是小齿轮；轴段⑥是轴环，对轴承进行轴向定位；轴段⑦用于安装轴承。如下图所示：

c）确定轴各段直径和长度

①段：轴段①的直径为最小，已确定为d1=22mm。若将d1=22mm定

为带轮轮毂孔径，则带轮的大致宽度为：

L=（1.5~2）d1=（1.5~2）×22=33~44mm

那么轴段①的长度L1=44mm.

②段：根据h=（0.07~0.1）d1的计算方法，（h为轴肩单侧高度）

h=（0.07~0.1）×22=1.54~2.2mm，考虑到装带轮放大一点，

取轴段②的直径为d2=28mm

考虑到轴承端盖的厚度与拆卸紧固螺钉的空间，取L2=45mm。

③、⑦段：根据教材P120表12-1选择深沟球轴承，由于本设计载荷很

小而且平稳，参照轴径要求按照经验初步选择型号6207，其内径为

d3=35mm（d7=35mm）

轴承的宽度为17mm，考虑到大齿轮圆周速度小于2m/s，所以可以采用脂润滑，挡油环的厚度为6~9，则取轴段③、⑦的长度为L3=L7=17+6=23mm。

④、⑥段：是轴环，考虑到轴承的定位与装拆，由教材P120表12-1，

取d4=42mm （d6=42mm）

长度为L4= L6≈0。7（d4-d3）=0.7×（42-35）=4.9mm ，考虑到要保证箱体内表面与齿轮端面之间的距离，取L4= L6=10mm

⑤段：用于齿轮轴部分，根据小齿轮定尺寸，

Z1=25，m=2，d1=50mm，d a1=54mm，d f1=45mm

小齿轮的齿宽为：b1=55mm，则轴段⑤的长度为：L5=55mm。

则输入轴的基本尺寸如图：

d）确定两轴承之间的支承跨距l1（两支反力作用点距离）

由教材第120页查出代号为6207的深沟球轴承的外形尺寸，D=72mm，B=17mm。将轴承装到轴上，并取支承点为轴承宽度的

中点，即可求l1。

l1=104mm

a）绘制并计算轴上的作用力

由于是直齿圆柱齿轮，齿轮所受法向力可以分解为两个相互垂直的分力，即圆周力F t和径向力F r。此外，皮带轮传递进来扭矩T与轴压力F Q。

F t=2T/d=（2×45760）/50=1830.4N

F r= F t tanα=1830.4×tan20°=666.21N

其中:T为高速轴的输入转矩

d为小齿轮的分度圆直径

α为分度圆压力角

以下求解F AY、F AZ、F BY、F BZ。

由于空间平衡的力系，在任意平面上的投影力系也平衡，所以分别作出XY平面与XZ平面上的受力简图，利用平面一般力系的平衡方程，即可解出F AY、F AZ、F BY、F BZ。

XY面受力图：

列方程求解：

∑M B（F）=0

F AY×104+F r×52-F Q×197=0

F AY×104+666.24×52-738.24×179.5=0

F AY=941.05N

∑F Y=0

F Q- F AY- F BY-F r=0

F BY= F Q- F AY-F r=738.24-941.05-666.21= -869.02N XZ面受力图：

列方程求解：

∑M B（F）=0

-F AZ×104- F t×52=0

-F AZ×104-1830.4*52=0

F AZ = -915.2N

∑F Z=0

F AZ + F t+ F BZ = 0

-915.2+1830.4+ F BZ=0

F BZ=915.2-1830.4= -915.2

b）作出XY面弯矩图与XZ面弯矩图XY面弯矩图M XY：

XZ面弯矩图M XZ：