带式运输机的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器的设计

课程设计任务书课程名称：机械设计课程设计设计题目：带式运输机的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器的设计专业：机械设计与制造及自动化班级：班学生姓名:学号:起迄日期:20年12月31日~20年1月6日指导教师:湖南工业大学科技学院教务部制

课程设计任务书1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1.1设计题目带式传输机的传动装置. 题目数据：运输带速度v/(m/s)2.0运输带工作拉力F/KN1.6卷筒直径D/mm450运输机工作条件工作时不逆转，载荷有轻微冲击；工作年限为8年，二班制；1.2设计任务1、进行二级斜齿圆柱齿轮减速器传动方案的设计（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1.3对课程设计成果的要求二级圆柱齿轮减速器装配图1张；零件工作图3张；设计计算说明书1份。3．主要参考文献：［1］濮良贵，纪名刚.《机械设计》（第八版）［Ｍ］.高等教育出版社，2021.［2］杨光等主编《.机械设计课程设计》［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2021.[3]毛谦德，李振清主编《机械设计师手册》（第三版）［Ｍ］.北京：机械工业出版社，2021[4]朱理主编《机械原理》(第二版)［Ｍ］高等教育出版社[5]刘鸿文主编《材料力学》（第五版）［Ｍ］高等教育出版社.[6]徐学林主编《互换性与测量技术基础》［Ｍ］（第二版）湖南大学出版社.[7]庞国星主编《工程材料与成形技术基础》［Ｍ］机械工业出版社.4．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容12021.12.31-2021.01.01分析任务，建立模型，绘出草图22021.01.032-2021.01.03确定各零件，设计传动系统并确定起传动比分配32021.01.04-2021.01.04完成说明书、检查42021.01.05-2021.01.06绘制零件图和装配图主指导教师签名汤迎红日期：2021年01月10日课程设计说明书课程名称：机械设计课程设计设计题目：带式运输机的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器的设计专业：机械设计制造及自动化班级：学生姓名:学号:指导教师:汤迎红湖南工业大学科技学院教务部制目录TOC\o"1-3"\h\u28472第1章设计任务 126287第2章传动方案分析 223015第3章原动件的选择与传动比的分配 2281233.1原动件的选择 2148093.1.1工作机有效功率 231363.1.2查各零件传动效率值 3116453.1.3电动机输出功率 3134413.1.4工作机转速 3194893.1.5选择电动机 3254543.2传动比的分配 45739第4章各轴动力与运动参数的计算 462614.1.各轴转速 4287464.2.各轴输入功率： 45454.3.电机输出转矩： 499924.4.各轴的转矩 5301454.5误差 5110675.齿轮传动设计与校核计算 5225385.1.选择齿轮材料，热处理方式和精度等级 549545.2齿轮传动校核计算 6245475.2.1高速级 6296475.2.2低速级 1011430第6章轴径计算及轴的校核 15165726.1初算轴径 15131476.2轴的校核 16202156.2.1中间轴（轴II） 16252596.2.2输入轴（轴I） 21296626.2.3输出轴(轴III) 243350第7章键的校核 28198647.1.输入轴（轴I）上键的校核 2882057.2.中间轴（轴II）上键的校核 28136807.3.输出轴（轴III）上键的校核 2813555第8章轴承的寿命的校核 2914258.1.输入轴（轴I）上轴承寿命的校核 29152848.2.中间轴（轴II）上轴承寿命的校核 3084548.3.输出轴（轴III）上轴承寿命的校核 316863第9章选择联轴器 3211626第10章润滑方式 3215907参考文献 32第1章设计任务设计任务如图1.1所示，带式运输机的传动装置，其中带的圆周力F=1600N带速v=2m/s滚筒直径D=450mm；工作条件：两班制连续工作，工作时有轻度震动。使用寿命8年，每年按300天计算，轴承受命为齿轮寿命的三年以上。运输链的、速度误差为链速度的。1.电机2.联轴器3齿轮传动4联轴器5.卷筒6.运输带图1.1带式传动系统示意图第2章传动方案分析减速方案选用两级减速，传动简图如上图1-1所示此方案的特点：(1)齿轮传动具有承载能力大、效率高、允许速度高、尺寸紧凑、寿命长等特点，因此在传动系统中一般应首先采用齿轮传动。由于斜齿圆柱齿轮传动的承载能力和平稳性比直齿圆柱齿轮传动好，故在高速级或要求传动平稳的场合，常采用斜齿圆柱齿轮传动。(2)带传动具有传动平稳、吸振等特点，且能起过载保护作用。但由于它是靠摩擦力来工作的，在传递同样功率的条件下，当带速较低时，传动结构尺寸较大。在设计时，为了减小带传动的结构尺寸，应将其布置在高速级。(3)本传动装置传动比不大，采用二级传动，带传动平稳、吸振且能起过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。在带传动与带式运输机之间布置一台单级直齿圆柱齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。第3章原动件的选择与传动比的分配3.1原动件的选择3.1.1工作机有效功率3.1.2查各零件传动效率值联轴器（弹性）效率，轴承效率，齿轮效率滚筒效率故：3.1.3电动机输出功率3.1.4工作机转速电动机转速的可选范围：取10003.1.5选择电动机选电动机型号为Y112M-4，同步转速1500r/min，满载转速1440r/min，额定功率4Kw表1.电动机外形尺寸中心高H外形尺寸底脚安装尺寸底脚螺栓直径K轴伸尺寸D×E建联接部分尺寸F×G112190×1401228×608×243.2传动比的分配（1）.理论总传动比（2）.传动比分配故，第4章各轴动力与运动参数的计算4.1.各轴转速4.2.各轴输入功率：4.3.电机输出转矩：4.4.各轴的转矩4.5误差表2.带式传动装置的运动和动力参数轴名功率P/Kw转矩T/Nmm转速n/r/min传动比i效率η/%电机轴3.7624936.1111440199Ⅰ轴3.722424686.7514404.69696Ⅱ轴3.5746111326.598306.6443.55496Ⅲ轴3.5035379947.23586.281Ⅳ轴3.4685376147.76386.2811985.齿轮传动设计与校核计算5.1.选择齿轮材料，热处理方式和精度等级考虑到齿轮所传递的功率不大，故小齿轮选用45#钢，表面淬火，齿面硬度为40～55HRC，齿轮均为硬齿面，闭式。选用8级精度。5.2齿轮传动校核计算5.2.1高速级1．传动主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式硬齿面，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。由参考文献[1]P138公式8.13可得：式中各参数为：（1）小齿轮传递的转矩：（2）初选=24,则式中：——大齿轮数；——高速级齿轮传动比。（3）由参考文献[1]P205表10-7，选取齿宽系数。（4）初取螺旋角。由参考文献[1]P215公式图10-26可计算齿轮传动端面重合度：由参考文献[1]P216得由参考文献[1]P217图10-28查得螺旋角系数（5）初取齿轮载荷系数=1.3。（6）齿形系数和应力修正系数：齿轮当量齿数为，由参考文献[1]P200表10-5查得齿形系数=2.65，=2.17由参考文献[1]P200表10-5查得应力修正系数=1.58，=1.80（7）许用弯曲应力可由参考文献[1]P205公式10-12算得：由参考文献[1]P208图10-20（c）可得两齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为：和。取安全系数=1.25。小齿轮1和大齿轮2的应力循环次数分别为：式中：——齿轮转一周，同一侧齿面啮合次数；——齿轮工作时间。由参考文献[1]P206图10-18查得弯曲强度寿命系数为：故许用弯曲应力为=所以初算齿轮法面模数2．计算传动尺寸（1）计算载荷系数由参考文献[1]P193表10-2查得使用由参考文献[1]P194图10-8查得动载系数；由参考文献[1]P196表10-4查得齿向载荷分布系数；由参考文献[1]P195表10-3查得齿间载荷分配系数，则（2）对进行修正，并圆整为标准模数圆整为（3）计算传动尺寸。中心距圆整为106mm修正螺旋角小齿轮分度圆直径大齿轮分度圆直径圆整b=40mm取，式中：——小齿轮齿厚；——大齿轮齿厚。3．校核齿面接触疲劳强度由参考文献[1]P218公式10-20式中各参数：（1）齿数比。（2）由参考文献[1]P201表10-6查得弹性系数。（3）由参考文献[1]P217图10-30查得节点区域系数。（4）由参考文献[1]P205公式10-12计算许用接触应力式中：——接触疲劳极限，由参考文献[1]P209图10-21分别查得，；——寿命系数，由参考文献[1]P206图10-18查得，；——安全系数，由参考文献[1]P147表8.7查得。故满足齿面接触疲劳强度。5.2.2低速级1．传动主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式硬齿面，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。由参考文献[1]P216公式10-17可得：式中各参数为：（1）小齿轮传递的转矩：（2）初选=23,则式中：——大齿轮数；——低速级齿轮传动比。（3）由参考文献[1]P205表10-7，选取齿宽系数（4）初取螺旋角。由参考文献[1]P215公式图10-26可计算齿轮传动端面重合度：由参考文献[1]P216得由参考文献[1]P217图10-28查得螺旋角系数（5）初取齿轮载荷系数=1.3。（6）齿形系数和应力修正系数：齿轮当量齿数为，由参考文献[1]P200表10-5查得齿形系数=2.618，=2.215由参考文献[1]P200表10-5查得应力修正系数=1.593，=1.776（7）许用弯曲应力可由参考文献[1]P205公式10-12算得：由参考文献[1]P208图10-20（c）可得两齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为：和。取安全系数=1.25。小齿轮3和大齿轮4的应力循环次数分别为：式中：——齿轮转一周，同一侧齿面啮合次数；——齿轮工作时间。由参考文献[1]P206图10-18查得弯曲强度寿命系数为：故许用弯曲应力为=所以初算齿轮法面模数2.计算传动（1）计算载荷系数由参考文献[1]P193表10-2查得使用由参考文献[1]P194图10-8查得动载系数；由参考文献[1]P196表10-4查得齿向载荷分布系数；由参考文献[1]P195表10-3查得齿间载荷分配系数，则对进行修正，并圆整为标准模数圆整为（2）计算传动尺寸。中心距圆整为155mm修正螺旋角小齿轮分度圆直径大齿轮分度圆直径圆整b=55mm取，式中：——小齿轮齿厚；——大齿轮齿厚。3.校核齿面接触疲劳强度由参考文献[1]P218公式10-20式中各参数：（1）齿数比。（2）由参考文献[1]P201表10-6查得弹性系数。（3）由参考文献[1]P217图10-30查得节点区域系数。（4）由参考文献[1]P205公式10-12计算许用接触应力式中：——接触疲劳极限，由参考文献[1]P209图10-21分别查得，；——寿命系数，由参考文献[1]P206图10-18查得，；——安全系数，由参考文献[1]P147表8.7查得。故满足齿面接触疲劳强度。第6章轴径计算及轴的校核6.1初算轴径按照需要取轴的材料为45钢，调质处理。由[1]P370表15-3取故有：由参考文献[1]P370公式15-2可得：输入轴的最小直径：。考虑到键对轴强度的削弱及联轴器对轴径的要求，最后取。中间轴的最小直径：。考虑到键对轴强度的削弱及轴承寿命的要求，最后取输出轴的最小直径：。考虑到键对轴强度的削弱及联轴器对轴径的要求，最后取。式中：——由许用扭转应力确定的系数6.2轴的校核6.2.1中间轴（轴II）1.齿轮2（高速级从动轮）的受力计算：由参考文献[1]P213公式10-14可知式中：——齿轮所受的圆周力，N；——齿轮所受的径向力，N；——齿轮所受的轴向力，N；2.齿轮3（低速级主动轮）的受力计算：由参考文献[1]P213公式10-14可知式中：——齿轮所受的圆周力，N；——齿轮所受的径向力，N；——齿轮所受的轴向力，N；3.齿轮的轴向力平移至轴上所产生的弯矩为：4.轴向外部轴向力合力为：5.计算轴承支反力：竖直方向，轴承1轴承2水平方向，轴承1，轴承2，与所设方向相反。轴承1的总支撑反力：轴承2的总支撑反力：6.计算危险截面弯矩a-a剖面左侧，竖直方向水平方向b-b剖面右侧，竖直方向水平方向a-a剖面右侧合成弯矩为b-b剖面左侧合成弯矩为故a-a剖面右侧为危险截面。计算应力初定齿轮2的轴径为=32mm，轴毂长度为10mm，连接键由参考文献[1]P106表6-1选择=10×8，t=5mm,=25mm。齿轮3轴径为=35mm，连接键由P106表6-1选择=12×8，t=5mm,=32mm，毂槽深度=3.3mm。由，故齿轮3可与轴分离。又a-a剖面右侧（齿轮3处）危险，故：抗弯截面系数抗扭截面系数弯曲应力扭转切应力8.计算安全系数对调质处理的45#钢，由参考文献[1]P362表15-1知:抗拉强度极限=640MPa弯曲疲劳极限=275Mpa剪切疲劳极限=155Mpa轴磨削加工时的表面质量系数由参考文献附图3-4查得绝对尺寸系数由附图3-2和3-3查得：又由3-1及3-2的碳钢的特性系数键槽应力综合系数得：（插值法）由参考文献[1]P374公式15-6，15-7，15-8得，安全系数7许用安全系数[S]=1.5~1.8，显然S>[S]，故危险截面是安全的6.2.2输入轴（轴I）1.计算齿轮上的作用力由作用力与反作用力的关系可得，齿轮轴1所受的力与齿轮2所受的力大小相等，方向相反。即：轴向力，径向力，圆周力2.平移轴向力所产生的弯矩为：3.计算轴承支撑反力竖直方向，轴承1轴承2水平方向，轴承1，轴承2，轴承1的总支撑反力：轴承2的总支撑反力：4.计算危险截面弯矩a-a剖面左侧：竖直方向水平方向其合成弯矩为a-a剖面右侧：竖直方向水平方向其合成弯矩为故危险截面在a-a剖面左侧。5.计算截面应力抗弯截面系数抗扭截面系数弯曲应力扭剪应力6．计算安全系数对调质处理的45#钢，由参考文献[1]P362表15-1知:抗拉强度极限=640Mpa弯曲疲劳极限=275Mpa剪切疲劳极限=155Mpa轴磨削加工时的表面质量系数由参考文献附图3-4查得绝对尺寸系数由附图3-2和3-3查得：又由3-1及3-2的碳钢的特性系数键槽应力综合系数得：（插值法）由参考文献[1]P374公式15-6，15-7，15-8得，安全系数许用安全系数[S]=1.5~1.8，显然S>[S]，故危险截面是安全的6.2.3输出轴(轴III)1.计算齿轮上的作用力由作用力与反作用力的关系可得，齿轮4所受的力与齿轮3所受的力大小相等，方向相反。即：轴向力，径向力，圆周力2.平移轴向力所产生的弯矩为：3.计算轴承支撑反力竖直方向，轴承1轴承2水平方向，轴承1，轴承2，轴承1的总支撑反力：轴承2的总支撑反力：4.计算危险截面弯矩a-a剖面左侧，竖直方向水平方向其合成弯矩为a-a剖面右侧，竖直方向水平方向其合成弯矩为故危险截面在a-a剖面左侧。5.计算截面应力初定齿轮4的轴径为=40mm，连接键由参考文献[1]P106表6-1选择=12×8，t=5mm,=28mm抗弯截面系数抗扭截面系数弯曲应力扭剪应力6．计算安全系数对调质处理的45#钢，由参考文献[1]P362表15-1知:抗拉强度极限=640Mpa弯曲疲劳极限=275Mpa剪切疲劳极限=155Mpa轴磨削加工时的表面质量系数由参考文献附图3-4查得绝对尺寸系数由附图3-2和3-3查得：又由3-1及3-2的碳钢的特性系数键槽应力集中系数得：（插值法）由参考文献[1]P374公式15-6，15-7，15-8得，安全系数许用安全系数[S]=1.5~1.8，显然S>[S]，故危险截面是安全的第7章键的校核7.1.输入轴（轴I）上键的校核联轴器处连接键由参考文献[2]P106表6-1选择=8×7，t=4mm,=40mm。轴径为=25mm联轴器处键连接的挤压应力由于键，轴的材料都为45号钢，由参考文献[1]P106表6-2查得，显然键连接的强度足够！7.2.中间轴（轴II）上键的校核齿轮2处键连接的挤压应力齿轮3处键连接的挤压应力由于键，轴，齿轮的材料都为45号钢，由参考文献[1]P106表6-2查得，显然键连接的强度足够！7.3.输出轴（轴III）上键的校核联轴器处连接键由参考文献[1]P106表6-1选择=10×8，t=5mm,=70mm。轴径为=35mm联轴器处键连接的挤压应力齿轮选用双键连接，180度对称分布。参考文献[1]P106表6-1选择=12×8，t=5mm,=28mm。轴径为=44mm齿轮处键连接的挤压应力由于键，轴的材料都为45号钢，由参考文献[1]查得，显然键连接的强度足够！第8章轴承的寿命的校核8.1.输入轴（轴I）上轴承寿命的校核由参考文献[2]P191表8-33查7206C轴承得轴承基本额定动负荷=17.8KN，基本额定静负荷=12.8KN轴承1的派生轴向力为：轴承2的派生轴向力为：由于故轴承2为松端，轴承1为紧端故轴承1的轴向力，轴承2的轴向力由参考文献[1]P321表13-5可查得：又取故取根据轴承的工作条件，查参考文献[1]P320~321表13-4，13-6得温度系数，载荷系数，寿命系数。由P218公式11.1c得轴承1的寿命已知工作年限为8年单班,故轴承预期寿命，故轴承寿命满足要求8.2.中间轴（轴II）上轴承寿命的校核由参考文献[2]P191表8-33查7207C轴承得轴承基本额定动负荷=23.5KN，基本额定静负荷=17.5KN轴承1的派生轴向力为：轴承2的派生轴向力为：由于故轴承1为松端，轴承2为紧端故轴承1的轴向力，轴承2的轴向力由参考文献[1]P321表13-5可查得：又取故取根据轴承的工作条件，查参考文献[1]P320~321表13-4，13-6得温度系数，载荷系数，寿命系数。由P218公式11.1c得轴承1的寿命已知工作年限为8年单班,故轴承预期寿命，故轴承寿命满足要求8.3.输出轴（轴III）上轴承寿命的校核由参考文献[2]P191表8-33查7208C轴承得轴承基本额定动负荷=26.8KN，基本额定静负荷=20.5KN轴承1的派生轴向力为：轴承2的派生轴向力为：由于故轴承1为松端，轴承2为紧端故轴承1的轴向力，轴承2的轴向力由参考文献[1]P321表13-5可查得：又取故取根据轴承的工作条件，查参考文献[1]P320~321表13-4，13-6得温度系数，载荷系数，寿命系数。由P218公式11.1c得轴承1的寿命已知工作年限为8年单班,故轴承预期寿命，故轴承寿命满足要求第9章选择联轴器由于电动机的输出轴径（d=38mm）的限制，故由参考文献[2]P196表8-36选择联轴器为Lx1型弹性柱销联轴器，孔径取25mm。由于输出轴上的转矩大，所选联轴器的额定转矩大，故选Lx3型，孔径取35mm。第10章润滑方式由于所设计的减速器齿轮圆周速度较小，低于2m/s，故齿轮的润滑方式选用油润滑，轴承的润滑方式选用脂润滑。考虑到减速器的工作载荷不是太大，参考文献[3]P781表14-2故润滑油选用工业闭式齿轮油（GB5903——1995），牌号选68号。润滑油在油池中的深度保持在68——80mm之间。参考[3]P779表14-1轴承的润滑脂选用通用锂基润滑脂（GB7324——1994）。牌号为2号。由于轴承选用了脂润滑，故要防止齿轮的润滑油进入轴承将润滑脂稀释，也要防止润滑脂流如油池中将润滑油污染。所以要轴承与集体内壁之间设置挡油环。参考文献［1］濮良贵，纪名刚.《机械设计》（第八版）［Ｍ］.高等教育出版社，2021.［2］杨光等主编《.机械设计课程设计》［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2021.[3]毛谦德，李振清主编《机械设计师手册》（第三版）［Ｍ］.北京：机械工业出版社，2021[4]朱理主编《机械原理》(第二版)［Ｍ］高等教育出版社[5]刘鸿文主编《材料力学》（第五版）［Ｍ］高等教育出版社.[6]徐学林主编《互换性与测量技术基础》［Ｍ］（第二版）湖南大学出版社.[7]庞国星主编《工程材料与成形技术基础》［Ｍ］机械工业出版社.

本科生学位论文论多媒体技术在教学中的应用姓名：指导教师：专业：教育管理专业年级：完成时间：

论多媒体技术在教学中的应用[摘要]多媒体不再是传统的辅助教学工具，而是为构造一种新的网络教学环境创造了条件，特别是对于教育社会化来说，多媒体网络是一种更理想的传播工具。多媒体本身具有：融合性、非线性化，无结构性、相互交涉性、可编辑性、实时性等特点；同时运用在教育教学上又有其特长：利于信息的存储利用、是培养发散性思维的工具、促使学习个别化的实现。多媒体在教学中的应用有着多种的形式，它在提高学生学习兴趣上有着积极的作用，同时它还能促进学生知识的获取与保持、对教学信息进行有效的组织与管理、建构理想的学习环境，促进学生自主学习等多方面的效果。立足未来发展，利用多媒体网络技术，开展教学试验。[关键词]多媒体网络教学系统资源共享多媒体技术主要指多媒体计算机技术，加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检索。人们借助于多媒体技术可以自然贴切地表达、传播、处理各种视听信息，并具有更多的参与性和创造性。当今多媒体已成为广泛流传的名词，但人们对于它的认识，特别是对于它在教育教学方面如何更好应用，未知的因素还很多。

一、多媒体的教育特长任何一种媒体不管其怎样先进，它只能是作为一种工具被应用到教育领域，能不能促进教育的改革，。。。。。。应