机械设计课程设计 (4)

2. 低速轴上联轴器的计算 A) 计算名义转矩T B) 查表教材12-2工作情况系数K C) 得出：计算转矩Tc D) 查出所使用联轴器的许用转矩和许用转速
E) 是否满足Tc<=[T] n <=[n]
3. 低速轴上键的强度计算 1）查出键的结构尺寸b*h*L 2) 校核键的挤压强度（参看教材242～243页）
制
（3）编写零件序号，列出明细栏；
（4）加深线条，整理图面； （2.5天）
（5）书写技术条件、减速器特征等。
6、零件 （1）绘制齿轮零件工作图； （1天）
工作图 （2）绘制齿轮轴零件工作图。 的绘制
7、编写 （1）编写设计计算说明书，内容包括所有
设计计 的计算，并附有必要的简图；
算说明 （2）写出设计总结。一方面总结设计课题
课程设计过程步骤
一、选择电动机(参见课程设计8～9页）
1 选择电动机的类型、结构形式和转速，计算电动机的功率， 确定电动机的型号。
1）所需电动机输出的功率 Pd=Pw/η (kw) Pw ── 工作机器的输出功率(kw) η ── 由电动机到工作机的总效率
一对齿轮效率0.97；一对轴承效率0.99 ； 联轴器效率0.99 ； 带传动效率0.96
课程设计设计过程: 1 如进行传动方案的设计（已拟定完成） 2 电动机功率及传动比分配， 3 主要传动零件的参数设计
(V带、V带轮2个、轴2个、齿轮2个）标准件的选用. 4 减速器结构、箱体各部分尺寸确定，结构工艺性设计， 5 装配图的设计要点及步骤等。 6 设计和绘制零件工作图 7 整理和编写设计说明书
三、V型带及带轮的设计计算
1 .V型带的设计（教材85～87页）
1）传动比i1= 2) 工作情况系数 3）计算功率 4）选V型带型号 5）小带轮直径 6）大带轮直径 7）验算V带速度 8）初定中心距 9）初算V带长度
10）确定V带长度 11）确定中心距 12）计算小带轮包角 13）查包角修正系数 14）查带长修正系数 15）单根传递功率P 16）单根带传递功率增量 17）计算V带根数 Z 18）计算V带对轴的拉力F0
五、轴的设计（参见课程设计15～16页）
1.各轴的功率计算 2.各轴的转速计算 （列表） 3.各轴的转矩计算
4、轴的概略设计(参见课程设计63～68页)
1）高速轴的概略设计 A. 材料、热处理、 B. 按扭转计算最小直径 C. 装V带轮处长度、外伸端直径与长度、 D. 装两轴承和两轴承盖处的直径和长度（试选轴承与轴承盖） E. 装齿轮处的直径和长度 F. 齿轮与箱体的距离 G. 轴的总长度
八、减速器润滑方式和润滑油的选择 1.润滑方式选择（课程设计54～59页）
2.润滑剂的选择（课程设计143～144页）
九、减速器结构装配的绘制
1. 减速器箱体结构及装配草图的绘制 （按课程设计49页 表6-1的计算箱体尺寸22个）
一、设计任务书 ……………………………………… 二、 传动方案的分析及说明 ………………………… 三、 电动机的选择 …………………………………… 四、 计算传动方案的运动和动力参数(计算总传动比及分配
各级的传动比)………………………… 五、 传动件的设计计算 ……………………………… 六、 轴的设计计算…………………………………… 七、 滚动轴承的选择及计算……………………………… 八、 键联接的选择及校核计算…………………………… 九、 联轴器的选择 ………………………………………… 十、 附件的选择……………………………………………… 十一、润滑与密封 …………………………………………… 十二、参考资料目录 ……………………………………… 十三、设计小结 ……………………………………………
2）低速轴的概略设计(参见课程设计63～68页) A. 步骤与高速轴类同 B. 注意：变速箱等宽、高速轴轴承的中心与 低速轴轴承的中心要在
同一条直线上，也就是要求两根轴轴承中心等宽度。 C. 设计到这里开始作草图（查表： 轴承及轴承盖各参数、套筒的结
构尺寸、齿轮的按装、连轴器的结构尺寸等）
参见课程设计49页表6.1 齿轮减速器的相关尺寸
2） 设计大带轮的轮槽及带轮结构
作出教材73页所示的结构图并标注
3） 齿轮的结构设计（教材157～158页） A) 小齿轮的结构设计及标注（齿轮轴或实体齿轮） B) 大齿轮的结构设计及标注（孔板式齿轮）
六 、低速轴轴的强度较计算（参见教材237～240页）
1. 求出齿轮的受力Ft、Fr、Fa 2. 作出低速轴的空间受力简图 3. 作出水平平面的受力图、求解水平面的约束力 4. 作出水平面的弯矩图、求出最大弯矩 5. 作出竖直平面的受力图、求解竖直平面的约束力 6. 作出竖直面的弯矩图、求出最大弯矩 7. 作出合成弯矩图 8. 作出扭矩图 9. 求出当量弯矩 10. 代入强度条件、核算危险截面强度
2. 计算两带轮的宽度B
四、齿轮传动的设计计算
根据：传递功率P；传动比I； 小齿轮的转速n; 工作时间、闭式传动。 1 选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。
2 按齿面接触疲劳设计（教材138～140页）
A) 确定Z1、Z2 和齿宽系数 B) 算实际传动比 、传动比误差 C) 计算转矩T D) 确定载荷系数K E) 确定许用接触应力 F) 查表确定 两齿轮的极限应力 G) 计算应力循环次数NL H) 查表确定 两齿轮的接触疲劳寿命系数极限应力ZNT1、 ZNT2。 I) 查接触疲劳寿命的安全系数 J) 求出d1、确定标准模数m (查表6-1） 3. 校核齿根弯曲疲劳强度 A）两齿轮的分度圆直径 B）两齿轮齿宽 C) 查表两轮的齿形系数和应力修正系数 D) 计算许用弯曲应力 （查极限弯曲应力、弯曲寿命系数、应力修正系数、弯曲疲劳安全系数）
2) 若已知工作机器的阻力F(N)，圆周速度υ(m/s)，则
Pw=F*V/1000 (kW)
3）由Pd查表选择电动机型号(查课程设计156页附表10）
二、总传动比i 及其分配i1、i2
由电机转速n1和滚筒转速n3确定总传动比i =n1/n3 分配：i1 为V带的传动比； （2～4）
i2 为齿轮的传动比；（2～4） 总传动比：i=i1* i2
符号
名称
尺寸
Δ2 转动零件端面至箱体内壁的距离
b 小齿轮宽度
B、B1 轴承宽度
Δ2≈10～15（对于重型减速器应取大 些） 由齿轮结构设计确定
根据轴颈直径选择滚动轴承确定
Δ1 齿顶圆与箱体内壁之间的最小间隙
l' 小锥齿轮轴承支点间的距离
l 轴承支点间的距离
l1 箱外零件至轴承支点间的距离
Δ1≥1.2δ（δ--箱体壁厚） l' =（2.5～3）d(d--轴颈直径) 由装配图计算决定
书
的完成情况，另一方面总结个人所作设计的
收获体会以及不足之处。 （1天）
课程设计的有关注意事项
（1）认真设计草图是提高设计质量的关键
草图也应该按正式图的比例尺画，而且作图 的顺序要得当。画草图时应着重注意各零 件之间的相对位置，有些细部结构可先以 简化画法画出。
（2）设计过程中应及时检查、及时修正。
七、轴承寿命计算、联轴器与键的计算
1. 高速轴上轴承的寿命计算
A) 轴承型号：
B) 查表查出： 基本额定动载荷C；
C) 查出温度系数
D) 计算轴承受的径向载荷P;
E) 用工作小时数Lh表示轴承的寿命。
F)
Lh
106 ( ft C ) 60n P

16ห้องสมุดไป่ตู้70

C

n P
G) 能否满足使用要求
• 课程设计的步骤
• 课程设计一般可按以下顺序进行：设计准 备工作——总体设计——传动件的设计计 算——装配图草图的绘制（校核轴、轴承 等）——装配图的绘制——零件工作图的 绘制——编写设计计算说明书。每一设计 步骤所包含的设计内容如表所列。
步骤
1、设 计准备 工作
主要内容
（1）熟悉任务书，明确设计的内容和要求； （2）熟悉设计指导书、有关资料、图纸等； （3）观看实物、模型，或进行减速器装拆实验 等，了解减速器的结构特点与制造过程 （ 0.5天）
机械设计基础课程设计任务书
设计题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮
减速器
传动方案运动简图：
1-V带传动；2-电动机；3-圆柱齿轮减速器；4-联轴器；5-输 送带；6-滚筒
工作条件：单向连续转动，有轻微冲击载荷，室内工作， 有粉尘。一班制（每天8小时工作），使用三相交流电 为动力，期限10年，三年可以进行一次大修。小批量 生产，输送带速度允许误差为±3%。
2、总 体设计 （计算 运动参 数）
（1）确定传动方案； （2）计算传动机构所需的总功率，选择电动机； （3）计算传动装置的总传动比，分配各级传动
比；
（4）计算各轴的转速、功率和转矩（0.5天）
3、传动 （1）计算传动带传动、齿轮传动的主要 件的设 参数和几何尺寸； 计计算 （2）计算各传动件上的作用力 。
E) 计算弯曲许用应力 F) 计算弯曲应力 G) 计算齿轮传动的中心距 H) 计算齿轮的圆周速度
4. 两齿轮的几何尺寸计算（教材108页表6-1） A) 齿顶圆直径 B) 齿根圆直径 C) 分度圆直径 D) 基圆直径 E) 齿顶高、齿根高、齿全高 F) 齿顶径向间隙 G) 齿厚、齿槽宽、齿距 H) 两齿轮的中心距（尽量满足课程设计 表3.2） I) 齿顶圆的压力角 J) 计算重合度（教材112页6-19式）
（1天）
4、装配 （1）确定减速器的结构方案； 图草图 （2）绘制装配图草图（草图纸），进行 的绘制 轴、轴上零件和轴承组合的结构设计；
（3）校核轴的强度、校核滚动轴承的寿 命； （4）绘制减速器箱体结构； （5）绘制减速器附件。 （3.5天）