机械设计基础--课程设计

1、机械设计基础-课程设计课程设计题目：设计一台带式输送机中使用的单级斜齿圆柱齿轮减速器原始数据：输送带工作拉力F（N）输送带工作速度v（m/s）卷筒直径D（mm）原动机为电动机；齿轮单向连续运转；两班制。设计工作量：装配图一张（A1） 零件图两张（低速轴、大齿轮）设计说明书一份带式输送机单级斜齿圆柱齿轮减速器减速器下箱大齿轮轴系图设计说明书目录格式1. 传动方案拟定-12. 选择电动机-3. 计算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-5. 传动零件的设计和计算-（1）带传动的设计和计算-（2）齿轮传动的设计和计算-6. 轴的设计及校核-（1）轴的结构设计-（2）轴的结构设

2、计和校核-验算运输带带速允差-8. 键联接的选择-（1）轴上键联接的选择-（2）轴上键联接的选择和校核-9. 联轴器的选择-10. 箱体设计-11. 润滑与密封-12. 设计小结-13. 参考资料目录-设计说明书目录格式7. 轴承的选择计算-（1）轴上的轴承选择-（2）轴上的轴承选择和校核-1： V 带0.940.970.940.972 ：滚动轴承0.980.9950.980.9953：圆柱齿轮（闭式）0.960.980.960.984： 弹性联轴器0.990.9950.990.9955 ：卷筒（包括卷筒和轴承）0.960.96设计基本步骤1. 选择电动机（Y系列三相异步电动机）（1）确定工作

3、机功率（即卷筒所需功率）（2）确定原动机功率（即电动机的输出功率） 为从电动机至工作机主动轴之间的总效率（3）确定电动机额定功率Ped根据Pd 选定Ped ，应使Ped等于或稍大于Pd（手册表格20-1）（4）确定电动机转速ndV带传动常用传动比范围24齿轮传动常用传动比范围36查手册表格查手册表格20-120-1选定电动机型号选定电动机型号电动机带传动单级齿轮减速器联轴器卷筒D电动机带传动单级齿轮减速器联轴器卷筒D2. 分配传动比原则：各级传动比应在合理的范围内各级传动尺寸协调，传动比应满足相关规定i带i齿轮i1=24（带传动）i2=36（齿轮传动）i带可取较小值22.5,理想值为23；i齿

4、轮理想值35，常用4左右nm：所选电动机的满载转速；nw：卷筒转速转速；根据各级传动比分配原则先选取带传动的传动比，再算出齿轮传动的传动比电动机带传动单级齿轮减速器联轴器卷筒D3. 计算各轴转速(r/min)n轴：nn轴：n轴：电动机轴：4. 计算各轴输入功率(kw)轴：P轴：P=P5. 计算各轴转矩(Nm)根据公式分别求出T0、T、T、T将所有计算结果汇总列于设计说明书最右侧电动机轴：轴：6. 带传动设计参考教材P221 例13-2（第六版P225）设计步骤：（1）已知：V带传动功率P=Pd ；小带轮转速n1=nm； 大带轮转速n2=n；传动比i1=i带（2）按照工作情况由表13-8确定KA

5、后，计算Pc（3）根据Pc和 n1由图13-15选择V带型号（4）计算大小带轮基准直径（5）验算带速 带速在525m/s范围内（6）计算V带基准长度Ld和中心距a初选V带中心距a0，a0应符合0.7(d1+d2)a0120（8）求V带根数zz10（9）计算带轮轴上的压力FQ将带的型号、带的根数、带的基准长度Ld、中心距a、大小带轮基准直径d1和d2列于说明书最右侧注意：1. 选定大小带轮直径后，i带可能与分配值不同，应采用新值;2. 带的根数可以向上圆整，也可以向下圆整，但要保证误差在5%以内；所有计算数据要求保留小数点后三位带的根数Z最好不要大于5根，常用3根或4根，以免带轮过宽，当Z过大时

6、，可增加小带轮直径d1重新设计。带传动设计注意： 必须计算出V带转速误差的具体数值按取定的d2重算n2d2不能太大，一般d2350mm较好，以免造成大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难和与机座碰撞。7. 齿轮传动设计参考教材P175 例11-1（第六版P179）设计步骤：（1）选择材料及热处理方式，确定许用应力闭式软齿面：按照齿面接触强度条件设计；按照齿根弯曲强度条件校核对于齿面接触强度，在使用设计式或校核式时（2）按照设计准则进行强度设计和校核注意：（3）其他几何尺寸设计初步选定z1； 初步选定螺旋角（一般在1015）；计算mn，向上圆整成标准值，且mn1.5；计算中心距a，并圆整；

7、计算螺旋角，精确到秒；精确计算d1、d2，保留小数点后三位；（4）计算齿轮的圆周速度，验算初选的精度等级是否正确（5）按照教材P68（第六版P69）表4-4计算斜齿轮的几何尺寸（6）大小齿轮结构设计 教材P182（第六版P186）（7）齿轮的润滑当v12m/s时，浸油润滑，浸油深度为12个齿高，且不得小于10mm；当v12m/s时，采用喷油润滑将z1、z2、a、mn、d1、d2、da1、da2、df1、df2、b1、b2列于说明书最右侧已知：P=轴输入功率；n1=轴转速；i=i齿选用软齿面组合；小齿轮用45钢调质（考虑轴要求）；大齿轮用45钢正火齿轮传动设计闭式斜齿轮的设计注意问题：1. z1

8、=2040，一般在30左右2. 标准中心距a（取0、2、5、8结尾的数）3. 要分别校核F1和F21. 小齿轮结构齿轮结构设计问题：（教材P182，第六版P186）当x2.5mt或da2d时，做成齿轮轴，否则做成实心式齿轮dad齿轮轴实心式x齿轮传动设计1. 小齿轮结构当x2.5mt或da2d时，做成齿轮轴，否则做成实心式齿轮dad齿轮轴实心式x2. 大齿轮结构腹板式dh=1.6ds；lh=（1.01.5）ds并使lhb；=（2.54）mn，但不小于8mm；d0和d按结构取定，当d较小时可不开孔。注意：结构尺寸必须取整数装配图草图设计计算手册P17表3-1；P24表4-1；P25图4-11.

9、确定三视图位置拟定轴上零件的装配方案（确定轴段的数量、每段轴装配的零件、初选滚动轴承型号以及轴上零件定位方式等）；轴肩轴环尺寸：定位轴肩：h(0.07-0.1)d R 或 C；非定位轴肩：h1-2 mm；为保证定位准确R 或 C r ；轴环宽度：b 1.4 h（1）轴的结构设计b. 考虑定位轴肩和非定位轴肩要求确定各轴段直径可初选直径系列为2（轻）系列装配图草图设计2. 轴的结构设计a. 估算最小直径（教材P245，第六版P250式14-2）考虑键槽，d应增大4%-5%；考虑大带轮尺寸要求，综合定出装大带轮处直径d1c. 确定各轴段长度（考虑零件宽度和零件间相互距离由装配图画出）-“长度是画出

10、来的”d. 轴承型号的确定当用套筒、圆螺母、轴端挡圈等作轴向定位时:l=B-(23)mm l为该轴段长度拟定轴上零件的装配方案（确定轴段的数量、每段轴装配的零件、初选滚动轴承型号以及轴上零件定位方式等）；考虑联轴器尺寸要求；（2）轴的结构设计可初选直径系列为2（轻）系列装配图草图设计轴的结构设计a. 估算最小直径（教材P245，第六版P250式14-2）考虑键槽，d应增大4%-5%；d. 轴承型号的确定满足轴的最小直径大于轴的最小直径，综合定出装联轴器处直径d1，此处确定联轴器型号（弹性柱销联轴器，参考教材P297例17-1（第六版P303）b. 考虑定位轴肩和非定位轴肩要求确定各轴段直径c.

11、 确定各轴段长度（考虑零件宽度和零件间相互距离由装配图画出）-“长度是画出来的”（3）滚动轴承的设计滚动轴承润滑：当dn（1.52）105mmr/min时采用脂润滑，超过这一范围采用油润滑装配图草图设计a. 初选轴承型号b. 轴承润滑方式斜齿轮用70000型通常当浸油齿轮v2m/s时，轴承可采用脂润滑c. 密封方式vd，合理；若d结d，不合理Rvi：轴上的参数轴承的校核FS1FS2FA=Fa2轴承类型70000型 =15=25=40FseFr0.68Fr1.14Fr确定轴承密封方式装配图绘制步骤第二阶段：轴承组合设计等（手册P29）确定轴系轴向位置及轴承游隙调整方式确定轴承端盖形式并进行结构设计传动件结构设计确定传动件润滑方式装配图绘制步骤第三阶段：设计机体及减速器附件确定箱座剖分面的结构确定减速器外壁位置确定箱座及箱盖的形状与结构选择联接螺纹，确定轴承旁联接螺纹位置并进行联接凸台设计，确定剖分面连接螺栓位置选择定位销，确定定位销的位置减速器附件设计单级圆柱齿轮减速器，大齿轮齿顶圆到油池底面距离为3050mm，油面高度大于大齿轮齿顶圆10mm第三阶段：设计机体及减速器附件1. 滚动轴承内的封油盘和挡油盘2. 凸台高度的确定以及箱盖外轮廓的设计3. 窥视孔和视孔盖的设计窥视孔设在箱盖顶部能看到齿轮啮合的位置，大小以