机械设计课程设计带式运输机传动装置

1、 机械设计课程设计设计计算说明书设计题目：带式运输机传动装置班 级： 级 班设 计 者： 指导老师： 完成日期： 年 月 日 目录1. 设计要求及内容32. 各主要部件选择43. 电动机选择44. 分配传动比55. 传动系统的运动和动力参数计算66. 设计高速级齿轮77. 设计低速级齿轮108. 轴的结构设计及校核159. 滚动轴承和键的选择校核及箱体2110. 润滑与密封2511. 联轴器设计2612. 参考文献2613. 设计总结27一、设计要求1减速器总装配图一张（a0图纸）2齿轮一张、齿轮轴零件图一张、箱座零件图一张3设计说明书一份二、设计说明书内容1. 电动机选择2. 主要参数计算3

2、. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算4. 轴的结构设计和校核5. 滚动轴承的选择及校核计算 6. 键的选择和校核7. 箱体结构的设计8. 润滑密封设计9. 设计总结 一. 电动机的选择二、电动机输出功率其中总效率为=查表可得y132s-6符合要求,故选用它。 y132s-6(同步转速，4极)的相关参数 表1额定功率满载转速启动转矩/额定转矩启动转矩/额定转矩2.0型号habcdef×gdgkbhaabbhay132s13221614089388010×8 33122802101353156020018475二. 主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动

3、比展开式二级圆柱齿轮减速器。初分传动比为，。二、计算传动装置各轴的运动和动力参数 本装置从电动机到工作机有三轴，依次为，轴，则1、各轴转速 2、各轴功率3、各轴转矩将上诉计算结果汇总于下表，以备查用。表2项目电机轴高速轴中间轴低速轴转速960960194.3355功率2.412.392.292.20 转矩 2.4×1042.37×10411.3×10439×104传动比14.943.56效率0.99 0.960.96三 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2

4、）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（gb10095-88）。（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40cr，并经调质及表面淬火，硬度280hbs，可选择大齿轮材料为45钢，调质硬度为240hbs。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取（5）选取螺旋角，初选螺旋角2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值试选，由图10-26，则有小齿轮传递转矩查图10-30可选取区域系数 查表10-7可选取齿宽系数查表10-6可得材料的弹性影响系数。查图10-21d得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。按计算式计算应力循环次数查图可选取接触疲劳寿

5、命系数，。计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数，按计算式(10-12)得（2）计算相关数值试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度计算齿宽及模数计算纵向重合度计算载荷系数查表可得使用系数，根据，7级精度，查图10-8可得动载系数，由表10-4查得的值1.42， ，由表103查得：故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得计算模数3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-17)试算即（1）确定公式内的各计算数值、计算载荷系数根据纵向重合度，查图10-28可得螺旋角影响系数当量齿数分别为26.27，112.64查图10-30可选取区域系数。 查表10-5取应力校正系

6、数，。查表取齿形系数，。(线性插值法)查图10-20c可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。查图10-18可取弯曲疲劳寿命系数，。计算弯曲疲劳许用应力 ，取弯曲疲劳安全系数，按计算式(10-22)计算得计算大、小齿轮的并加以计算大齿轮的数值较大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有取，则4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。（3）计算

7、大、小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取，。二、低速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（gb10095-88）。（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40cr，并经调质及表面淬火，硬度280hbs，可选择大齿轮材料为45钢，调质硬度为240hbs。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取（5）选取螺旋角，初选螺旋角2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值试选小齿轮传递转矩查表10-7可选取齿宽系数, 查图10-26可选取区域系数，则有查表可得材料的弹性影响

8、系数。查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。按计算式计算应力循环次数查图10-19可选取接触疲劳寿命系数，。计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数,于是得（2）计算相关数值试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度计算齿宽及模数计算纵向重合度计算载荷系数查表可得使用系数，根据，7级精度，查表可得动载系数，故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得计算模数3、按齿根弯曲强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值计算载荷系数根据纵向重合度，查图可得螺旋角影响系数。计算当量齿数查表可取齿形系数，。查表可取应力校正系数，。(线性

9、插值法)查图可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。查图10-18可取弯曲疲劳寿命系数，。计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，按计算式计算计算大、小齿轮的并加以计算大齿轮的数值较大。（2）设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有取，则4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。（3）计算大、小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取，。 四、轴

10、的结构设计和校核中间轴的设计1、求作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的、都是作用力与反作用力的关系，则大齿轮上所受的力为 中速轴小齿轮上的三个力分别为 2、选取材料可选轴的材料为45钢，调质处理。3、计算轴的最小直径，查表可取轴的最小直径显然是安装轴承处，为使轴承便于安装，且对于直径的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径圆整。故取。4、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度（1）初选滚动轴承7006c,则其尺寸为：故用挡油环定位轴承，故段右边有一定位轴肩，故低速级小齿轮与箱体内壁距离为16,与箱体内壁距离为8，故左边挡油环长为24，则（2）低速级

11、小齿轮轮毂为95，即取两齿面的距离为8，即（3）右边也用挡油环定位轴承和低速级大齿轮，故。段轴长略短与其齿轮毂长，又毂长为55，故取、各有一定位轴肩，故依次可取（4）计算可得5、轴上零件的周向定位低速级大齿轮的轴采用普通平键a型连接。其尺寸为齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。求两轴承所受的径向载荷和将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一图二图三6、求两轴承的计算轴向力和由齿轮中计算得，对于型轴承，轴承的派生轴向力算得所以 7、求轴承的当量动载荷和对于轴承1对于轴承2查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为：对于轴承1，对

12、于轴承2，8、求该轴承应具有的额定载荷值因为则有故符合要求。9、弯矩图的计算水平面：。ab段：则即 bc段：则 cd段：则 铅垂面：ab段： bc段： cd段： 做弯矩图如下从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面是轴的危险截面。现将计算出的截面处的、及的值列于下表 表4载荷水平面垂直面支持力弯矩总弯矩扭矩20、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面)的强度。根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得，故安全。 五、滚动轴承的选择及校核计算 1.高速轴上的轴

13、承校核按照以上轴的结构设计，初步选用型号7007c型的角接触球轴承。1）轴承的径向载荷轴承d 1557.716n轴承b 1557.716n求两轴承的计算轴向力对于7007c型轴承，按表13-7，轴承派生轴向力，其中e为判断系数，其值由的大小来确定，但现在轴承轴向力n则查机械设计手册（软件版）r2.0得7007型轴承的基本额定动载荷c70.5kn。按照表13-5注1），取则相对轴向载荷为，在表中介于0.1720.345之间，对应的e值为0.190.22，y值为1.992.30。用线性插值法求y值y1.99+（2.30-1.99）×（0.345-0.279）/（0.345-0.172）2

14、.108故 x=0.4 y2.1083）求当量动载荷p 4）验算轴承寿命，根据式（13-5）h已知轴承工作寿命为因为，故所选轴承满足工作寿命要求。2.低速轴上的轴承的校核选用角接触球轴承7010c，查机械设计手册（软件版）r2.0得基本额定动载荷轴承的径向力计算：轴承1 1290.32n轴承2 1825.35n 因为 <，以轴承2为校核对象 pr=1825.35n=3750347.275h>48000h所选轴承合适。六、键的选择和校核选键型为普通平键（a） 根据，从表6-1中查得键的截面尺寸为：宽度=8，高度。取键长。键轴和毂的材料都是45钢，有表6-2查得许用挤压应力，取平均值。

15、键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度，故选取键a： gb/t 1096-2003七.箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造（ht200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用配合.1. 机体有足够的刚度在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。因其传动件速度小于2m/s，故采用脂润滑，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离h为40mm为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为3. 机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为10，圆角半径为r=3。机体外型简单，拔模方便.4. 对附件设计 a 视

16、孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用m6紧固b 油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。c 油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.d 通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器

17、，以便达到体内为压力平衡.e 盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.f 位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.g 吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径m20地脚螺钉数目查手册6轴承旁联接螺栓直径m12机盖与机座联接螺栓直径=（0.50.6）m10轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直

18、径=（0.70.8）8，至外机壁距离查机械课程设计指导书表4262218，至凸缘边缘距离查机械课程设计指导书表42016外机壁至轴承座端面距离=+（812）40大齿轮顶圆与内机壁距离>1.215齿轮端面与内机壁距离>10机盖，机座肋厚 轴承端盖外径+（55.5）62（1轴）55（2轴）80（3轴）轴承旁联结螺栓距离62（1轴）55（2轴）80（3轴）八. 润滑密封设计对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用sh0357-92中的50号润滑，装至规定高度.油的深度为h+ h=30 =34所以h+=30+34=64其中油

19、的粘度大，化学合成油，润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接螺柱之间的距离不宜太大，国150mm。并匀均布置，保证部分面处的密封性。九联轴器设计1.类型选择.为了隔离振动和冲击，选用弹性套柱销联轴器2.载荷计算(低速轴)公称转矩：t=113000nmm查课本,选取所以转矩 因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查机械设计手册选取lt6型弹性套柱销联轴器其公称转矩为250nm 3.载荷计算(高速轴) 公称转矩：t=23700nmm查课本,选取所以转矩 因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查机械设

20、计手册选取lt4型弹性套柱销联轴器其公称转矩为63nm参考文献1机械设计课程第八版 濮良贵 纪名刚 主编 高等教育出版社2007年 2机械设计课程设计 周元康 林昌华 张海兵 编著 重庆大学出版社2004年3机械设计师袖珍手册 毛谦德 李振清 主编 机械工业出版社1994年4实用机械设计手册上中国农业机械化科学研究院编 中国农业机械出版1985年 5机械原理第七版 孙桓 陈作模 葛文杰 主编 高等教育出版社年2007 设计总结 作为一名*大学工业制造学院机械设计制造及其制动化专业的学生，我深深地了爱上*大学这片热土，热爱自己的专业，她培养了我们踏实做人，严谨做事的专业精神。这次课程设计，由于理

21、论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没有那么简单，你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。三个星期的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质

22、,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会，在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题，而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势，其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果，很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目

23、的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题。在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨，这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解。也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的。课程设计需要我们有种耐得住寂寞的心态,有种肯花心思斟酌的态度，用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越。我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现。这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步。在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真，要永远的记住一句话:态