说明书样本x (2)

1、机械设计课程设计 2015-2016第1学期姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 日期：2015 年 12 月题目：设计带式输送机传动装置（二级展开式直齿圆柱齿轮减速器）原始数据：运输带工作拉力F（N）1550运输带工作速度v(m/s)1.12卷筒直径D(mm)350工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为15年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5。1、要求： (1)随时复习教科书、听课笔记及习题。(2)及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。(3)认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。(4)按预定计划循序完成任务。2、课程设

2、计成果(1)减速器的装配图一张(2)绘零件图(a齿轮的零件图;b轴的零件图 )(3)编写设计说明书3、主要参考文献(1) 所学相关课程的教材(2)机械设计课程设计(3)机械设计手册(4)电动机手册4、课程设计工作进度计划(1) 准备阶段，设计计算阶段（1天）(2) 减速器的装配图一张（4天）(3) 绘零件图（3天）(4) 编写设计说明书（3天）(5) 答辩或考察阶段(1天)指导教师（签字）刘俊萍日期2015年12月7日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称 设计带式输送机传动装置（二级展开式直齿圆柱齿轮减速器）评分项目分值得分评价内涵工作表现20%

3、01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路

4、清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩 指导教师签名： 年月日目 录1. 设计目的2. 设计任务书及方案3. 电机选择

5、和传动装置的运动、动力参数计算4. 带传动的设计计算5齿轮的设计计算6. 轴的设计计算7. 高速轴键的校核计算8. 高速轴轴承寿命计算9. 联轴器的选择10. 减速器的润滑和密封11. 箱体的结构设计12. 设计总结13. 参考资料1 设计目的机械设计综合课程设计是机械原理及设计课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。本课程设计的教学目的是：1） 综合运用机械原理及设计课程及其它有关先修课程的理论和生产实践知识进行实践，使理论知识和生产知识密切地有机结合起来，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。2） 在设计实践中学习和掌握通用

6、机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤，培养学生分析和解决机械设计问题的能力，为以后进行的设计工作打下初步基础3） 通过设计，使学生在计算、绘图、运用并熟悉设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等工程师在机械设计方面必须具备的基本训练进行一次训练。2. 设计任务书及方案带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1）系统简图2）工作条件连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为15年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5。3）原始数据运输带工作拉力F（N）1550运输带工作速度v(m/s)1.12卷筒直径D(mm)3504）设计工作量（1）设计

7、说明书（2）减速器装配图（3）减速器零件图计算及说明结 果3 电机选择和传动装置的运动、动力参数计算1）电动机的选择（1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用（填写型号）电动机。（2）选择电动机的容量此带式运输机，其电动机所需功率为式中：工作机的有效功率，即工作机的输出功率，单位为kW。从电动机到工作输送带间的总效率，是组成传动装置和工作机的各部分运动副或传动副的效率乘积。设分别为联轴器、滚动轴承、齿轮传动、卷筒传动及带传动的的效率，则查机械设计课程设计指导书表9-1取，则0.792工作机的有效功率1.736所以电动机所需功率2.191（3）确定电动机的转速二级圆柱齿轮减速器传动比工作机卷

8、筒轴的转速为电动机型号额定功率kW满载转速Y100L2-4314202.22.261.146所以电动机的转速可选范围为=489.168,2445.84综合考虑，决定选用的转速r/min电动机。根据电动机类型、容量和转速由机械手册选定电动机型号为 ，其主要性能如下：2)传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比为 23.225 其中为满载转速。（2）分配传动比考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近。取故，3）各轴的运动和动力参数（1）各轴的转速高速轴 645.45中间轴 =167.7低速轴III =61卷筒轴 （2）各轴的输入功率轴 =2.82轴 =2.66III轴 =2.55卷筒轴 =2.47

9、(3)各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩为=20176.06I轴 =18981.6轴=69469.19III轴 =181602.4卷筒轴 =176190.6现将计算结果汇总如下：轴名功率PkW转矩T(N·mm)转速n()电机轴320176.061420轴2.8218901.6645.45轴2.6669469.19167.7III轴2.55181602.461卷筒轴2.47176190.6614 带传动的设计计算带传动的工作条件：两班制，连续单向运转，工作有轻微振动，室内工作，运输带工作速度允许误差为±5。1）确定计算功率 由表8-7查得工作情况系数，故 3.62）选择V带的带

10、型 根据、，由图8-11选用A型。3）确定带轮的基准直径，并验算带速 （1）由表8-6和8-8，取主动轮的基准直径75mm（2）验算带速 5.58 ，带速合适。（3）计算从动轮的基准直径 165mm 4）确定V带的中心距和基准长度（1） 由式 1，初定中心距300。 （2）计算带所需的基准长度 由表8-2选带的基准长度990mm （3）实际中心距 =303mm 中心距的变化范围为。 5）验算小带轮上的包角 若大于90度则包角合适。6）计算带的根数 （1）计算单根V带的额定功率 由，查表8-4a得 根据 查表8-5得，表8-2得，于是 （2）计算V带的根数 8.57 取9根。 7）计算单根V带的

11、初拉力的最小值 由表8-3得A型带的单位长度质量0.105，所以 式中Z为根数，V为带速。 8）计算压轴力 5齿轮的设计计算1）高速级齿轮的设计计算已知（1）齿轮材料，热处理及精度  材料：小齿轮选用40Cr ，调质处理，齿面硬度为280HBS 取小齿齿数=26大齿轮选用45，调质处理，齿面硬度为240HBS Z=×Z= 100.1 取Z=100 齿轮精度7级精度设计准则齿轮要正常工作必须满足一定的强度以免失效，因此要通过强度计算来设计齿轮的尺寸，先分别按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算出最小分度圆直径进而算出模数，比较两者的大小，然后按标准模数取值，再根据模数算出最

12、后的分度圆直径等齿轮尺寸。考虑到装配时两齿轮可能产生轴向误差，常取大齿轮齿宽b2=b，而小齿轮宽b1=b+(510)mm，以便于装配。（2）按齿面接触强度设计 （a）确定公式中的各计算值试选载荷系数1.3 计算小齿轮传递的力矩 小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数 2.8*109 7.3*108由图10-19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，安全系数1.2 540mpa 523mpa （b）计算 计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 48.1

13、mm计算圆周速度 1.62m/s计算尺宽 48.1mm计算尺宽与齿高之比 1.85 4.16 11.6计算载荷系数 根据，7级精度，查图10-8得动载荷系数1.16 直齿轮， 由表10-2查得使用系数1.25 由表10-4用插值法查得1.417 由，查图10-13得 故载荷系数 2.26 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 57.91mm计算模数 2.23 （3）按齿根弯曲疲劳强度校核 由图10-20c查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。由图10-18取弯曲疲劳寿命。计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数1.4 303.6mpa 238.9mpa计算载荷系数 1.96查

14、取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得 2.15 1.93 1.83 1.93计算大小齿轮的 于是有0.0130.017选用数值较大的。于是有mm=2.71对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，按教材圆整为标准模数，取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=57.9 来计算应有的齿数。于是 取29则 =111.65 取112计算几何尺寸中心距a=141mm分度圆直径齿轮宽度b=58mm由机械设计课程设计指导书以下简称指导书，取齿顶圆直径=62mm=228mm齿根圆直径=53mm=119mm齿轮齿数模数分度圆直径齿宽

15、中心距材料I292586514145crII1122245845钢2）低速级齿轮传动的设计计算输入功率，转速，传动比为。（1）齿轮材料、精度、齿数材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选用8级精度（GB10095-88）。设计准则齿轮要正常工作必须满足一定的强度以免失效，因此要通过强度计算来设计齿轮的尺寸，先分别按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算出最小分度圆直径进而算出模数，比较两者的大小，然后按标准模数取值，再根据模数算出最后的分度圆直径等齿轮尺寸。考虑到装配时两齿轮可能产

16、生轴向误差，常取大齿轮齿宽b2=b，而小齿轮宽b1=b+(510)mm，以便于装配。（2）按齿面接触强度设计 （a）确定公式中的各计算值试选载荷系数1.35 计算小齿轮传递的力矩 小齿轮作不对称布置，查表10-7，选取由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。计算应力循环次数 2.64*108 6.8*107由图10-19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，安全系数 648mpa 550mpa （b）计算 计算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 66.3mm计算圆周速度 0.21m/s计算尺宽 66.3m

17、m计算尺宽与齿高之比 2.29 5.15 12.87计算载荷系数 根据，8级精度，查图10-8得动载荷系数 直齿轮， 由表10-2查得使用系数1.25 由表10-4用插值法查得1.426 由，查图10-13得1.35 故载荷系数 2.16按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径 77.54mm计算模数 2.67 （3）按齿根弯曲疲劳强度校核 由图10-20c查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。由图10-18取弯曲疲劳寿命。计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数1.2 362.5 291.3计算载荷系数 2.04查取齿形系数及应力校正系数 由表10-5查得 3.15 2.33

18、1.44 1.69计算大小齿轮的 于是有0.0130.014选用数值较大的。于是有mm=1.21对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，按教材圆整为标准模数，取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=77.54来计算应有的齿数。于是 取39则 =107.25 取108计算几何尺寸中心距a=147mm分度圆直径=78mm齿轮宽度b=18mm由机械设计课程设计指导书以下简称指导书，取齿顶圆直径zA=82MM=220mm齿根圆直径=73mm=211齿轮齿数模数分度圆直径齿宽中心距材料III392788514745crIV108

19、21621645钢6轴的设计计算1）高速轴I高速轴作用在齿轮上的力：小齿轮分度圆直径切向力654.5径向力238.2为标准压力角 (2)根据扭转强度条件（P366公式15-2）确定轴的最小直径。查教材P366表15-3，45钢取，则18.27考虑到轴上有键槽，将轴径增大5%，则19.18查表选取(3)轴的结构设计确定各段直径与长度A段：， 60 联接带轮B段： 25 ， 65 轴承端盖，密封。C段： 30 16 选取6006型轴承，则B=13，d=30，D=55，脂润滑加挡油环。D段：33， 90 非定位轴肩E段：36， 65 齿轮轴F段：33， 5 非定位轴肩G段：30 16 选取6006型

20、轴承，则B=13，d=30，D=55，脂润滑加挡油环。完成该轴的结构设计如图。（此轴为书上习题15-6，本次设计中轴的结构与此轴不同，可参考此轴设计计算过程进行设计，中间轴与输出轴计算过程与此相同）（4）按弯扭合成理论校核 如图做出轴的受力简图求支反力水平面内：根据力矩平衡得垂直面内：根据力矩平衡得根据力平衡得负号表示与图中方向相反。作水平面内的弯矩图B点的弯矩值作垂直面内的弯矩图B点左侧的弯矩值B点右侧的弯矩值合成弯矩M，作扭矩图作弯矩合成弯矩图，其中扭转应力按脉动循环应力计算，取（P368），可得当量弯矩值：按弯扭合成强度理论校核（P369）B点右侧截面 校核最细轴段 对于调质处理的45钢，查教材P358表15-1得其许用弯曲应力，故强度满足要求。2） 中间轴II3）输出轴III7键联接的校核计算1）I轴上与带轮连接的键，取键标记为：已经选择：齿轮。根据教材 取许用挤压应力工作长度2）II轴上与带轮连接的键，（计算过程同I轴）3）III轴上与带轮连接的键，（计算过程同I轴）8滚动轴承的选择及寿命计算1）I轴轴承型号6006根据指导书查得已选的 轴承 的额定动载荷所受轴承力可见轴承 所受力大于轴承 受力，所以只需算轴承 轴承 当量动载荷