机械课程设计说明书

机械课程设计

目录

一课程设计书 2

二设计要求2

三设计步骤2

1. 传动装置总体设计方案 3

2. 电动机的选择 4

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5

4. 计算传动装置的运动和动力参数 5

5. 设计V带和带轮 6

6. 齿轮的设计 8

7. 滚动轴承和传动轴的设计 19

8. 键联接设计 26

9. 箱体结构的设计 27

10.润滑密封设计 30

11.联轴器设计 30

四设计小结31

五参考资料32

一. 课程设计书

设计课题:

设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V

表一:

二. 设计要求

1.减速器装配图一张(A1)。

2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。

3.设计说明书一份。

三. 设计步骤

1. 传动装置总体设计方案

2. 电动机的选择

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比

4. 计算传动装置的运动和动力参数

5. 设计V带和带轮

6. 齿轮的设计

7. 滚动轴承和传动轴的设计

8. 键联接设计

9. 箱体结构设计

10. 润滑密封设计

11. 联轴器设计

1.传动装置总体设计方案:

1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，

要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。

其传动方案如下：

η2η3

η5

η4

η1

I II

III

IV

Pd

Pw

图一:(传动装置总体设计图)

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。 传动装置的总效率a η

5423321ηηηηηη=a ＝0.96×398.0×2

95.0×0.97×0.96＝0.759；

1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率，

3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率，

5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑. 因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。

2.电动机的选择

电动机所需工作功率为： P ＝P /η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲

柄转速为n ＝D π60v

1000⨯=82.76r/min ，

经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，

则总传动比合理范围为i ＝16～160，电动机转速的可选范围为n ＝i ×n ＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min 。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 选定型号为Y112M —4的三相异步电动机，额定功率为4.0 额定电流8.8A ，满载转速=m n 1440 r/min ，同步转速1500r/min 。

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1） 总传动比

由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n /n ＝1440/82.76＝17.40

（2） 分配传动装置传动比

a i ＝0i ×i

式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。

为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝2.3，则减速器传动比为i ＝0/i i a ＝17.40/2.3＝7.57

根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.24，则2i ＝1/i i ＝2.33

4.计算传动装置的运动和动力参数

（1） 各轴转速

n ＝0/i n m ＝1440/2.3＝626.09r/min

方

案 电动机

型号

额定功率 P ed kw

电动机转速 min

r

电动机

重量 N

参考价格 元

传动装置的传动比

同步

转速 满载

转速 总传动比

V 带传动

减速器

1

Y112M-4 4

1500 1440 470

230

16.15 2.3

7.02 中心高

外型尺寸 L ×（AC/2+AD ）×HD

底脚安装尺寸A ×B 地脚螺栓孔直径K

轴伸尺寸D ×E 装键部位尺寸F ×GD

132

515× 345× 315

216 ×178

12

36× 80

10 ×41

Ⅱn ＝1/　Ⅰi n ＝626.09/3.24＝193.24r/min Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝193.24/2.33=82.93 r/min

Ⅳn =Ⅲn =82.93 r/min

（2） 各轴输入功率

ⅠP ＝d p ×1η＝3.25×0.96＝3.12kW

ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW

ⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW

则各轴的输出功率：

'ⅠP ＝ⅠP

×0.98=3.06 kW 'ⅡP ＝ⅡP

×0.98=2.84 kW 'ⅢP ＝ⅢP ×0.98=2.65kW 'ⅣP ＝ⅣP ×0.98=2.52 kW

（3） 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550

m

d

n P =9550×3.25/1440=21.55 N· 所以: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m

ⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m ⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m

ⅣT =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m

输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=46.63 N·m

'ⅡT ＝ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ×0.98=305.12N·m 'ⅣT ＝ⅣT ×0.98=281.17 N·m

运动和动力参数结果如下表