机械设计课程设计模板

2.
因传递的功率不大，并且对重量以及结构尺寸无特殊的要求，故由表8-26选常用的45钢，调质处理。
3.
已知高速级的小齿轮 ， 则：
圆周力：
径向力：
轴向力：
压轴力：
4.
查p370 15-3选取C=112，则：
对于直径 的轴，有一个键槽时，轴径增大5%~7%，
； ；(电动机部分合格)
5.
(1)
(2)
a.机体内壁间距离L：
II
1.
考虑到带式运输机为一般机械，故大小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由表8-17得齿面硬度：
小齿轮：
大齿轮：
平均硬度：
，在30-50HBW之间。
选用8级精度（C8）。
2.
因为是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行计算。其设计公式为：
小齿轮传递扭矩为：
因v值未知， 不能确定，故初选载荷系数 ,暂定
①
因为轴I的最小直径不小于电动机轴颈，经查表得，电动机轴颈为38mm，故该轴段的最小直径为。大带轮与轴配合的毂孔长度 ，为了保证轴的挡圈只压在大带轮轮毂上而不压在轴的端面上，故①段的长度应比 略短一些，现取 , 。
故 =4.16，
二、计算各轴转速、功率和转矩
按照转速从高到低将减速器三根轴依次定为Ⅰ轴、Ⅱ轴和Ⅲ轴。
1.
满载转速
轴转速
II轴转速：
III轴转速：
卷筒转速：
2.
I轴功率：
II轴功率：
III轴功率：
卷筒轴功率：
3.
电动机轴输出转矩：
4.
电动机
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
卷筒
转速r/min
960
384
101.05
37.15
机械设计课程设计任务书
(两级齿轮减速器)
班级:机械111，姓名:朱 震，学号:，指导教师:罗红霞
日期:2014年2月24日至2014年3月14日
一、传动系统参考方案
带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4将动力传至输送机卷筒5，带动输送带6工作。
二、原始数据
由205页表10-7，取齿宽系数
由201页表10-6 查得弹性系数
初选螺旋角 ，由图10-30查得节点区域系数
齿数比
小齿轮齿数初选
则大齿轮齿数 ，取
由215页图10-26查得端面重合度：
， ，
许用接触应力可用下式计算
由210页图10-21,a查得接触疲劳极限应力为：
小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为：
输送带有效拉力 F= 4500N；
输送带工作速度v=0.8m/s (允许误差±5%)；
输送机滚筒直径d=350mm；
减速器设计寿命为10年。
三、工作条件
两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为380/220伏。
四、设计任务
每位学生应完成以下任务：
1.设计计算说明书
包括封面、目录、章节内容(可参考讲义)、小节、参考文献等基本内容，其中章节内容必须写出各计算项目、步骤、公式和计算数据，并将主要计算结果整理成表格。设计计算说明书的页数一般不少于20页。
2.传动装置的总体设计
根据设计要求，拟定传动总体布置方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数。
3.传动件设计计算
带传动、齿轮传动设计。
4.轴系零部件设计计算
轴设计计算(结构设计和强度验算)、轴承、联轴器的选择计算及键联接计算(注：该过程与草图设计交叉进行)。
5.装配图设计
完成正规图设计；必要时对原计算或结构作相应修改。
因 ，选取电动机的额定功率
3.
式中，V带传动的传动比 ，两级齿轮减速比 ，则总的传动比范围为
选择电动机转速为1500r/m
4
根据《机械设计课程设计手册》表12-1及上式计算结果，选取电动机型号为Y132M1-6。
选得电动机机型参数如下表：
型 号
额定功率
KW
同步转速
r/min
满载转速
r/min
中心高H
4.
(1)
(2)
由P200表10-5查得
根据线性插入法得
(3)
由P209图10-21查得弯曲疲劳极限应力为
由P206图10-18查得：弯曲疲劳寿命系数
安全系数 取 则：
(4)计算大、小齿轮的 并加以比较
取大，大齿轮的数值大。
(5)
选取 为3。
5.
(1)
，选取 =23
， 选取 =84
(2)
中心距取整为166mm。
(5)
齿数比 小齿轮齿数初选
则大齿轮齿数 ，取
(6)
由215页图10-26查得端面重合度：
, ，
(7)
可用下式计算：
由210页图10-21,a查得接触疲劳极限应力为：
小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为：
由206页图10-18查得寿命系数
取失效概率为1%，安全系数S=1
则小齿轮的许用接触应力为：
大齿轮的许用接触应力为：
五、提交资料
1.1~4项任务所完成的电子版资料；
2.计算说明书打印稿(A4纸打印，将任务书放在目录之后、正文之前)；
3.总装配图和零件图打印输出(A4纸打印，附在计算说明书最后)。
机械设计课程设计
(二级圆柱齿轮减速器)
计算说明书
第一节
1、
1.设计题目
带式运输机的传动装置。
2.设计内容
⑴传动装置的总体设计
，在30-50HBW之间。
选用8级精度(C8)。
2.
因为是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行计算。其设计公式为：
(1)
(2)
因v值未知， 不能确定，故初选载荷系数 ,暂定 。
(3)
由205页表10-7，取齿宽系数
(4)
由201页表10-6 查得弹性系数
初选螺旋角 ，由图10-30查得节点区域系数
mm
轴伸尺寸
D×E
mm
装键部位尺寸F×GD
mm
Y132S－4
5.5
1500
1440
132
38×80
10×33
2、
1
——电动机满载转速，1440r/min
2. 各级传动比分配
(1)带传动比
根据推荐值2~3，选取 =2.5
(2)各级齿轮传动比 、
——两级齿轮传动比
为使两级齿轮传动中的大齿轮直径相近，浸油深度接近相等，推荐 ，选取 ，同时因
⑵注意带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的协调。一般应使小带轮半径不超过电动机中心高，大带轮半径不超过减速器中心高，必要时进行修正。
⑶带轮结构尺寸参阅教材或设计手册(减速器设计中主要用到大带轮宽度)。
1.
工况：两班制(每天工作16h)，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；
查156页表8-7得工作情况系数
2.总装配图
画出两级齿轮减速器总装配图，必须含标题栏、明细表、技术要求和主要配合尺寸及外形尺寸等。
3.轴类零件
画出输入轴和中间轴的零件工作图各一张，标出详细尺寸、公差、粗糙度，含标题栏、技术要求等。
4.齿轮
画出低速轴齿轮的零件工作图，要求同上。
以上任务均要求在计算机上完成。设计计算说明书为Word文档，图纸设计采用AutoCAD。
(3)
误差较小，无需调整。
(4)
(5)
圆整后取
6.
名称
公式
小齿轮
大齿轮
模数
3
3
齿数
Z
压力角
齿顶高系数
顶隙系数
传动比
分度圆直径
齿顶高
mm
mm
齿根高
mm
mm
齿全高
mm
mm
齿顶圆直径
m
mm
齿根圆直径
mm
mm
齿距
mm
mm
齿厚、槽宽
mm
mm
顶隙
mm
mm
中心距
mm
螺旋角
齿宽
mm
mm
7.
大齿轮 轴Ⅱ上大齿轮采用选用腹板式结构，见附图。
第三节传动件设计计算……………………………………10
第四节轴系零部件设计计算……………………………………26
第五节箱体设计及润滑剂、润滑方式和密封装置的设计……45
第六节图纸设计…………………………………………51
第七节设计小结………………………………………………53
第八节参考资料………………………………………………54
(2)
因K与 有较大的差异，故需对由 计算出的 进行修正，即按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径：
(3)
取
(4)
查p217 10-28得 =0.85。
4.
(1)
(2)
由P200表10-5查得
根据线性插入法得
(3)
取弯曲疲劳安全系数S=1.4
由P209图10-21查得弯曲疲劳极限应力为
，
由P206图10-18查得弯曲疲劳寿命系数
m
mm
齿根圆直径
mm
mm
齿距
mm
mm
齿厚、槽宽
mm
mm
顶隙
mm
mm
中心距
mm
螺旋角
齿宽
mm
mm
总传动比校核：
误差
第四节
齿轮上作用力的计算为后续轴的设计和校核，键的选择和验算及轴承的选择和胶合提供数据，其计算如下：
I.
1.
轴上的功率、转速和转矩若取每级齿轮传动功率(包括轴承效率在内)，则： 3.84kw ； 384r/min ； 。
则：
(4)
取大，大齿轮的数值大。
(5)
选取 为3。
5.
(1)
，选取 =34
， 选取 =89
(2)
中心距取整为190mm。
(3)
误差较小，无需调整。
(4)
(5)
圆整后取
6.
名称
公式
小齿轮
大齿轮
模数
3
3
齿数
Z
压力角
齿顶高系数
顶隙系数
传动比
分度圆直径
mm
mm
齿顶高
mm
mm
齿根高
mm
mm
齿全高
mm
mm
齿顶圆直径
2.
， ，由157页图8-11选择A型V带，且小带轮直径范围为112≦ ≦140
3.
查询相关表格选择小带轮直径为
由P157表8-8得 取
校核实际传动比：
误差为0，故大带轮直径可用。
4.
，符合要求。
5.Leabharlann Baidu
根据 可得
初步选择
V带计算基准长度为
查询相关表格选取实际带长
则实际中心距 ：
计算中心距变动范围：
6.
158.15
4
151.79
1192.31
二、齿轮传动设计计算
工作条件：两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为380/220伏。
I
1.
考虑到带式运输机为一般机械，故大小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理， 大齿轮正火处理，由P191表10-1得齿面硬度：
小齿轮：
大齿轮：
平均硬度：
6.零件图设计
完成规定的零件工作图设计。
7.整理和编写计算说明书
第二节
总体设计一般按以下步骤进行：
一、拟定传动方案
综合考虑工作要求、工作条件等因素，拟定合理的传动方案。
二、选择电动机
确定电动机类型、结构、容量(额定功率)和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。
1.
根据工作条件，本设计方案中选用Y系列三相笼型异步电动机。
7.
V带根数可以用下式计算:
根据152页表8-4a，8-4b得 ； ；由表8-5,8-2分别查 ； ，则：
故选取z=4。
8.
查询相关表格得V带质量 ,则初拉力为：
9.
10.
类型
小带轮直径
大带轮直径
小带轮带速
带长
A型带
300
6.28
1600
中心矩
小带轮包角
带根数
初拉力( )min
压轴力( )min
459
式中：
、 、 ——分别为第一级齿 轮传动中小齿轮、大齿轮和第二级齿轮传动中小齿轮的齿宽； ， , 。
——齿轮端面至机体内壁距离，P158表11-1；取
——齿轮间距，可取 。取
b.机体内壁至轴承座端面距离
式中：
——机座壁厚，P158表11-1；
、 ——扳手操作空间，P161表11-2。
c.外伸轴总长
(3)
取：
初算小齿轮的分度圆直径 ，得：
3.
(1)
使用系数
因：
查194页图10-8得动载系数 ,
查197页表10-4得
齿向载荷分布系数 ， ，
查195页表10-3得
齿间载荷分布系数
则载荷系数
(2)
因K与 有较大的差异，故需对由 计算出的 进行修正,即按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径：
(3)
(4)
查p217 10-28得 =0.85
上海海事大学
机械设计课程设计
(二级圆柱齿轮减速器)
计算说明书
姓 名：朱 震
学 院：物流工程学院
专 业：机械电子工程(港口机械)101
学 号：
组 别：第6组
指导老师：罗红霞
前言(任务书)……………………………………………………3
第一节概述 …………………………………………………5
第二节传动装置的总体设计 …………………………………6
①拟定传动方案；
②选择电动机；
③确定总传动比及分配各级传动比；
④计算传动装置的运动和动力参数。
⑵传动件和轴系零部件的设计计算
包括：带传动、齿轮传动以及轴的设计计算，键、轴承、联轴器的选择计算等。
⑶减速器装配图设计
⑷齿轮、轴的零件图设计
二、设计过程
1.准备工作
明确设计任务和要求；集中指导；减速器拆装实验。
37.15
功率Kw
4
3.84
3.72
3.61
3.54
转矩n*m
39.79
95.50
352.01
928.74
810.17
第三节
一、带传动设计计算
电动机与减速器之间采用普通V带传动，有关设计计算方法已在《机械设计》课程中介绍。
[注意事项]：
⑴根据带轮直径并考虑带传动的滑动率(ε=0.01)计算实际传动比和从动轮转速，并对减速器传动比和输入转矩作修正。
2.
对于不变载荷下长期连续运行的机械，要求Ped≥Pd。Ped为所选电动机额定功率，Pd为根据工作要求所需的电动机功率。
Pw ——运输带所需功率，KW ηa——由电动机至运输带的总效率
⑴确定Pw
运输带所需功率：
⑵确定 a
V带传动效率 ； 一对齿轮传动效率
一对滚动轴承效率 ； 弹性联轴器效率
卷筒效率
综上：电动机所需的工作功率
由206页图10-18查得寿命系数
取失效概率为1%，安全系数S=1
则小齿轮的许用接触应力为：
大齿轮的许用接触应力为：
取：
初算小齿轮的分度 圆直径 ，得：
3.
(1)
使用系数
因：
查194页图10-8得动载系数 ,
查197页表10-4得：齿向载荷分布系数 ，
查195页表10-3得： 齿间载荷分布系数
则载荷系数