机械设计课程设计任务书

1、 1 目目 录录 设计任务书1 传动方案的拟定及说明4 电动机的选择4 计算传动装置的运动和动力参数5 传动件的设计计算5 轴的设计计算8 滚动轴承的选择及计算14 键联接的选择及校核计算16 连轴器的选择16 减速器附件的选择17 润滑与密封18 设计小结18 参考资料目录18 2 机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书 题目题目： 设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮 减速器减速器 一一 总体布置简图总体布置简图 1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4带式运输机；5鼓轮；6联轴器 二二 工作情况工作情况： 载荷平稳、单向旋

2、转 3 三三 原始数据原始数据 鼓轮的扭矩 T（Nm） ：850 鼓轮的直径 D（mm） ：350 运输带速度 V（m/s） ：0.7 带速允许偏差（） ：5 使用年限（年） ：5 工作制度（班/日） ：2 四四 设计内容设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五五 设计任务设计任务 1 减速器总装配图一张 2 齿轮、轴零件图各一张 3 设计说明书一份 六六 设计进度设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与

3、轴系零件的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 4 传动方案的拟定及说明传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为： 同轴式二级圆柱齿轮减速器。 故只要对本传动机构进行分 析论证。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较 复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。 电动机的选择电动机的选择 1电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式 Y（IP44）系 列的电动机。 2电动机容量的选择 1） 工作机所需功率 Pw

4、Pw3.4kW 2） 电动机的输出功率 PdPw/ 轴承 联齿轴承联 23 0.904 Pd3.76kW 3电动机转速的选择 nd（i1i2in）nw 初选为同步转速为 1000r/min 的电动机 4电动机型号的确定 由表 201 查出电动机型号为 Y132M1-6,其额定功率为 4kW，满载转速 960r/min。基本符 合题目所需的要求。 计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数 传动装置的总传动比及其分配 1计算总传动比 由电动机的满载转速 nm和工作机主动轴转速 nw 可确定传动装置应有的总传动比为： inm/nw nw38.4 i25.14 2合理分配各级传动比 5

5、 由于减速箱是同轴式布置，所以 i1i2。 因为 i25.14，取 i25，i1=i2=5 速度偏差为 0.5%= + =5 . 166 . 6 22 故轴的选用安全。 12 I 轴： 1作用在齿轮上的力 FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2初步确定轴的最小直径 mm n P Ada9 .173 1 1 01 = 3轴的结构设计 1） 确定轴上零件的装配方案 2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 d) 由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸 受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为 25mm。 e) 考虑到联轴器的轴向定位

6、可靠，定位轴肩高度应达 2.5mm，所以该段 直径选为 30。 f) 该段轴要安装轴承， 考虑到轴肩要有 2mm 的圆角， 则轴承选用 30207 型，即该段直径定为 35mm。 g) 该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩要有 2mm 的圆角，经标准化，定为 40mm。 h) 为了齿轮轴向定位可靠， 定位轴肩高度应达 5mm， 所以该段直径选为 46mm。 i) 轴肩固定轴承，直径为 42mm。 j) 该段轴要安装轴承，直径定为 35mm。 2） 各段长度的确定 各段长度的确定从左到右分述如下： a) 该段轴安装轴承和挡油盘， 轴承宽 18.25mm， 该段长度定为 18.25mm。 b) 该段为轴环

7、，宽度不小于 7mm，定为 11mm。 c) 该段安装齿轮，要求长度要比轮毂短 2mm，齿轮宽为 90mm，定为 88mm。 d) 该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取 13.5mm、轴承与箱体内壁距 离取 4mm（采用油润滑） ，轴承宽 18.25mm，定为 41.25mm。 13 e) 该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装 尺寸，定为 57mm。 f) 该段由联轴器孔长决定为 42mm 4按弯扭合成应力校核轴的强度 W=62748N.mm T=39400N.mm 45 钢的强度极限为MPa p 275= ，又由于轴受的载荷为脉动的，所以6 . 0= 。 43 )( 2

8、 3 2 p m p MPa W TM =32 . 1 ，e F F rB aB = 15 II 轴： 6、 轴承 30307 的校核 1） 径向力 NFFF VHrA 5 .1418 2 1 2 1 =+= NFFF VHrb 5 .603 2 2 2 2 =+= 2） 派生力 N Y F F rA dA 443 2 =，N Y F F rB dB 189 2 = 3） 轴向力 由于 dAdBa FNFF=+=+1081189892 1 ， 所以轴向力为NFaA638=，NFaB189= 4） 当量载荷 由于e F F rA aA =45 . 0 ，e F F rB aB = III 轴：

9、7、 轴承 32214 的校核 1） 径向力 NFFF VHrA 5 .842 2 1 2 1 =+= NFFF VHrb 5 .842 2 2 2 2 =+= 2） 派生力 N Y F F rA dA 6 .294 2 =，N Y F F rB dB 6 .294 2 = 16 3） 轴向力 由于 dAdBa FNFF=+=+6 .140911156 .294 1 ， 所以轴向力为NFaA1115=，NFaB6 .294= 4） 当量载荷 由于e F F rA aA =32 . 1 ，e F F rB aB = 键连接的选择及校核计算键连接的选择及校核计算 代号 直径 （mm） 工作长度 （

10、mm） 工作高度 （mm） 转矩 （Nm） 极限应力 （MPa） 高 速 轴 8760（单头） 25 35 3.5 39.8 26.0 12880（单头） 40 68 4 39.8 7.32 中 间 轴 12870（单头） 40 58 4 191 41.2 低 速 轴 201280（单头） 75 60 6 925.2 68.5 1811110（单头） 60 107 5.5 925.2 52.4 由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为MPa p 110= ，所以上述键皆安全。 连轴器的选择连轴器的选择 由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。 二、高速轴用联轴器的设计计算 由于装置用于

11、运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为5 . 1= A K， 17 计算转矩为mNTKT Aca = =7 .598 .395 . 1 1 所以考虑选用弹性柱销联轴器 TL4（GB4323-84） ，但由于联轴器一端与电动机相连， 其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用 TL5（GB4323-84） 其主要参数如下： 材料 HT200 公称转矩mNTn=125 轴孔直径mmd38 1 =，mmd25 2 = 轴孔长mmL82=，mmL60 1 = 装配尺寸mmA45= 半联轴器厚mmb38= （1P163 表 17-3） （GB4323-84） 三、第二个联轴器的设计计算 由于装置用于运输机

12、，原动机为电动机，所以工作情况系数为5 . 1= A K， 计算转矩为mNTKT Aca = =8 .13872 .9255 . 1 3 所以选用弹性柱销联轴器 TL10（GB4323-84） 其主要参数如下： 材料 HT200 公称转矩mNTn= 2000 轴孔直径mmdd63 21 = 轴孔长mmL142=，mmL107 1 = 装配尺寸mmA80= 半联轴器厚mmb58= （1P163 表 17-3） （GB4323-84） 减速器附件的选择减速器附件的选择 通气器 由于在室内使用，选通气器（一次过滤） ，采用 M181.5 油面指示器 选用游标尺 M16 起吊装置 18 采用箱盖吊耳、

13、箱座吊耳 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片 M161.5 润滑与密封润滑与密封 一、齿轮的润滑 采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为 35mm。 二、滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。 三、润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利， 考虑到该装置用于小型设备， 选用 L-AN15 润滑油。 四、密封方法的选取 选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。 密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM， （F）B70-90-10-ACM。 轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 设计小结设计小结 由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的 计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要 的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。 参考资料目录参考资料目录 1机械设计课程设计 ，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信远主编，1995 年 12 月第 一版； 2机械设计（第七版） ，高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2001 年 7 月第七