机械设计基础课程设计95660

查表可得，对于工作机为运输机，原动机为电动机，取工作情况系数 =1.3 ，
=58.7*1.3=76.31
由上述条件可得，根据查表，选择联轴器型号 GY3. 7.4 轴承的选择 1）6206AC 型轴承
确定基本额定动载荷， =14000N，
Lh
106 60n
ftC fPP
球轴承 3
查表可得，取 =1， =1.3，n=970r/min
Fra Baidu bibliotek
5.43
II
5.21
304.76
170.2
3.15
0.97
108.84
457.1
主要结果
=2.8 =3.15
=970r/min =304.76r/min =108.84r/min =5.9kW =5.43kW =5.21kW = = =
五、 减速器外的传动零件的设计——链传动的设计计算
5.1 确定计算功率
=3698.564N
=1.2F=1.2*1000* =1.2*1000*
=3698.564N
六、 减速器内的传动零件的设计——齿轮传动的设计计算
6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）按传动方案选用直齿标准圆柱齿轮传动，压力角α=20°； 2）链式运输机为一般工作机器，速度、精度要求不高，故齿轮选用 8 级精
= =5.9kW
=
=5.9*0.92=5.43kW
= * * =5.43*0.99*0.97=5.21kW 4.3 计算各轴转矩
各轴的运动及动力参数列于表 1
表 1 各轴的运动及动力参数
轴名
功率 P
转速
转矩 T
传动比 i
（kW） n(r/min) （N ）
0
5.9
970
58.7
2.8
效率 0.92
I
计算及说明
主要结果
度极限 =640MPa，屈服强度极限 =355MPa，弯曲疲劳极限 =275MPa，剪切
疲劳极限 =155MPa，许用弯曲应力[ ]=60MPa。
7.2 轴的初步设计 1）高速轴最小直径
单级齿轮减速器的高速轴为转轴，输入端与大带轮相连接，所以输入端轴 径应最小。查表可得，取 C=113，则
=1135MPa， =445MPa；
=1135MPa =445MPa
计算及说明
2） 由表可得，取 =1.25， =1，取 =189.8
，则有
主要结果
[ ]=[ ]= =
=356MPa
[ ]=[ ]= 356MPa
[ ]=[ ]= = =1135MPa 6.3 按齿轮弯曲强度设计计算 1）根据之前设计要求，齿轮按 8 级精度制造。取载荷系数 K=1.3，齿宽系 [ ]=[ ]=1135MPHa
主要结果
=35mm
T1=58.7
=33.5Mpa
==
=33.5Mpa＜[ ]=50~60Mpa
该键的挤压强度满足要求。 8.2 大齿轮处的键(14×9×45)mm
大齿轮轮毂为钢材，键承受轻微冲击。
= - =45-14=31mm
=54.2Mpa
=45mm
T2=170.2N·m
==
=54.2Mpa＜[ ]=100~120Mpa
由
、
r/min，查图得，取 12A 链条可满足要求， 选用 12A 链条
查表得链的节距 p=19.05mm。
5.5 确定实际中心距
中心距设计为可调节的，根据之前计算结果，可取：
a≈ =40p=40*19.05=762mm 5.6 计算链速
v=2.5158m/s
符合设计要求 5.7 作用在轴上的压力
取 =1.2F，有
50mm；
=5mm；
=40mm；
95mm；
2）大齿轮轴的强度校核
=
=3047.4N
水平面内支反力及弯矩：
垂直面内支反力及弯矩： ·m
=
=40mm
=9mm 50mm
=5mm
95mm
计算及说明
主要结果
=25mm M
高速轴
总弯矩： 按弯扭合成强度校核：
符合要求 7.6 小齿轮轴的强度校核 1）小齿轮轴各段长度
该键的挤压强度满足要求。 8.3 小齿轮处的键(10×8×35)mm
小齿轮轮毂为钢材，键承受轻微冲击。
= - =35-10=25mm
=33.5Mpa
=35mm
T1=58.7
==
=33.5Mpa＜[ ]=100~120Mpa
该键的挤压强度满足要求
九、减速器箱体的设计
=C =113*
20.627
=20.627*(1+5%)=21.658
取 =25mm。 2）低速轴最小直径
低速轴的输出端与联轴器相连，所以低速轴输出端轴径应最大，查表可得， 取 C=113，则
=25mm
=C =113*
=29.5
=29.5*(1+5%)=30.98
=35mm
取 =35mm。 7.3 联轴器的选择 联轴器类型：选用刚性联轴器
选择 6206AC 型轴承
解得 =
*(
)³=21717h＞预期寿命 =8*300*5=12000
所以选择 6206AC 型轴承合适。
2）6308AC 型轴承
确定基本额定动载荷， =40800N，
Lh
106
60n
ftC fPP
球轴承 3
查表可得，取 =1， =1.3， =108.84r/min
由联轴器孔径尺寸可得，轴径 ； ；
=25mm；
； ；
计算及说明
主要结果
； ； 2）小齿轮轴的强度校核 水平面内支反力及弯矩： 垂直面内支反力及弯矩：
总弯矩： 按弯扭合成强度校核： 符合要求
计算及说明
八、键的强度校核
8.1 输入轴伸出段固定链轮的键(10×8×35)mm 链轮轮毂为铸铁材料，键承受轻微冲击。 = - =35-10=25mm
= = =9.15
=9.15
计算及说明
3.2 分配各级传动比 查表可得，链的传动比取为 =2.8，则圆柱齿轮的传动比
= = =3.15
四、 传动装置运动及动力参数的计算
4.1 计算各轴转速 = =970r/min
= = =304.76r/min
= = =108.84r/min 4.2 计算各轴功率
机械设计基础课程设计 计算说明书
设计题目：用于链式运输机的一级圆柱齿轮减速器的设计
学院：中国人民解放军海军航空大学 专业：兵器工程（143071） 学号：1431022 设计者：吕峰 张培尧 指导教师：王燕铭 完成日期：2017 年 7 月 15 日
目录
一、 传动方案的确定 二、 电动机的选择
2.1 电动机类型和结构形式选择 2.2 确定电动机功率 2.3 确定电动机型号 三、传动装置总传动比的计算及各级传动比的分配 3.1 计算总传动比 3.2 分配各级传动比 四、传动装置运动及动力参数的计算 4.1 计算各轴转速 4.2 计算各轴功率 4.3 计算各轴转矩 五、减速器外的传动零件的设计——链传动的设计计算 5.1 确定计算功率 5.2 确定链轮齿数 5.3 确定链条节数 5.4 确定链条型号 5.5 确定实际中心距
=0.848
=
=
2.3 确定电动机型号 滚筒工作转速
=5.9kW
=5.9Kw
=
=
=106r/min
按表推荐的传动比常用范围，取链传动比 =2~4，一级圆柱齿轮传动比
=106r/min
=3~5，则总传动比范围为 为
=6~20。因此，电动机转速的可选范围
=i* =（6~20）*106=636~2120r/min 符合这一范围的电动机同步转速有 1000r/min、1500r/min。查表选择电动机
10.1 齿轮的润滑 10.2 轴承的润滑 十一、设计小结 十二、参考资料
设计任务书
学生姓名：吕峰 张培尧 学号：1430712 专业：兵器工程 指导教师：王燕铭
题目：用于链式运输机的一级圆柱减速器的设计
1. 设计项目：用于链式运输机的一级圆柱齿轮减速器。其传动简图如图 1 所示
图 1 链式运输机的一级圆柱齿轮减速器 2. 工作条件：运输机连续工作，单向运转，载荷变化较小，空载启动，每天三班
由主动机为电动机，中等冲击，查表得工况系数
，
排链，查表得
,则
,选用单
计算及说明
主要结果
5.2 确定链轮齿数 由传动比 2.8，查表得
。大链轮齿数
=7.75404kW ，
取
实际传动比 i=
5.3 确定链条节数
初定中心距
,得
,误差小于 5%，故允许。
5.4 确定链条型号
=2 + + ( )²=130
=130
制工作，使用期限 5 年，每年按 300 个工作日计算，小批量生产。运输带速度 允许误差±5%。 3. 原始数据：带曳引力 F=2000N，运输带的工作速度 v=2.5m/s，传动滚筒直径 D=450mm。 4. 设计任务：（1）设计内容：①电动机选型；②链传动设计；③减速器设计；
④ 联轴器选型。 （2）设计工作量：①减速器装配工作图 1 张（A1 幅画）；②零件工
解得 =
*(
)³=10977h＜预期寿命 =12000
计算及说明
主要结果
因为此处计算的是极限条件下的使用寿命，一般不会发生，略小于可以 正常使用，故选择 6308AC 型轴承合适。 7.5 大齿轮轴的强度校核 1）大齿轮轴各段长度
选择 6308AC 型轴承
由联轴器孔径尺寸可得，轴径
=
；
；
=9mm；
作图 1~3 张（A3 或 A4 幅画）；③设计计算说明书 1 份。 5. 设计要求：（1）减速器中齿轮设计成：直齿轮。
（2）减速器中齿轮设计成：标准齿轮。 6. 设计期限：2017 年 7 月 3 日至 2017 年 7 月 16 日
计算及说明
主要结果
一、 传动方案的确定
传动装置选用链传动和闭式一级圆柱齿轮传动系统，具有结构简单、制造成 本低的特点。链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张 紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度 较高、有油污等恶劣环境条件下工作。本方案中，链的寿命较短，且工作环境较 为适宜，故在尺寸要求不高，环境条件允许的情况下，可以采用本方案。
=30mm
由公式可得 =2.5 =189.8 ，K=1.3
=2.5
=2.5*189.8
所以安全 6.5 齿轮的圆周速度
=515.28MPa＜[ ]
=515.28MPa
v=
=
=3.17m/s
选择 8 级制造精度合适。
七、轴的设计计算及强度校核
7.1 轴的选料及其许用应力的确定 因减速器整体传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选 轴的材料为 45 钢，调质处理。查表得：轴材料的硬度为 217~255HBW，抗拉强
型号 Y160M-6。其满载转速
r/min，额定功率
kW。查表得：
电动机的机座中心高 H=160mm； 电动机的伸出端直径 D=42mm； 电动机的伸出端长度 E=110mm。
三、 传动装置总传动比的计算及各级传动比的分配
3.1 计算总传动比
电动机选用 Y160M-6 H=160mm D=42mm E=110mm
5.6 计算链速 5.7 作用在轴上的压力 六、减速器内的传动零件的设计——齿轮传动的设计计算 6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 6.2 确定齿轮许用应力 6.3 按齿轮弯曲强度设计计算 6.4 验算齿面接触强度 6.5 齿轮的圆周速度 七、轴的设计计算及强度校核 7.1 轴的选材及其许用应力的确定 7.2 轴的初步设计 7.3 联轴器的选择 7.4 轴承的选择 7.5 大齿轮轴的强度校核 7.6 小齿轮轴的强度校核 八、键的强度校核 8.1 输入轴伸出段固定带轮的键 8.2 大齿轮处的键 8.3 小齿轮处的键 九、减速器箱体的设计 9.1 箱体主体结构设计的基本要求 9.2 箱体附件的结构设计要求 十、减速器的润滑
数 =0.7；
2）小齿轮上的转矩 =9.55* * =5.87* 查图可得
，
=5.87*
=
=0.0122
=
=0.0109
法向模数 m≥
=
取 m=2.5mm，则
=m =62.5mm
=m =195mm
= =43.75mm u=3.12 取 =30mm 6.4 验算齿面接触强度
=1.62mm
m=2.5mm =62.5mm =195mm =43.75mm
二、 电动机的选择
2.1 电动机类型和结构形式选择 按照已知的动力源和工作条件选用 Y 系列三相异步电动机。 2.2 确定电机功率 1）传动装置的总效率
查表得： =0.92（滚子链）， 精度）。
=0.99（一对滚动轴承），
=0.97（7 级
=
=0.92* *0.97=0.848
2）工作机所需电动机功率，由公式可得：
度； 3）材料选取，查表可得，大小齿轮均使用 45 钢，表面淬火处理，齿面硬 度为 40~50HRC；
压力角α=20° 齿轮 8 级精度
4）选择小齿轮齿数 =25，大齿轮齿数 = * =3.15*25=78.25，取 =78; =25， =78
5）齿数比 u= = =3.12
u=3.12
6.2 确定齿轮许用应力 1）大小齿轮均采用 45 钢，表面淬火处理，则