机械设计说明书

机械课程设计 目 录

一 课程设计书 2

二 设计要求 2

三 设计步骤 2

1. 传动装置总体设计方案 3 2. 电动机的选择 4 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 5. 设计V带和带轮 6 6. 齿轮的设计 8 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 8. 键联接设计 26 9. 箱体结构的设计 27 10.润滑密封设计 30 11.联轴器设计 30

四 设计小结 31 五 参考资料 32

一. 课程设计书

设计课题:

设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 表一:

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题号 1 2 3 4 5 参数 运输带工作拉力（kN） 2.5 2.3 2.1 1.9 1.8 运输带工作速度（m/s） 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 卷筒直径（mm） 250 250 250 300 300 二. 设计要求

1.减速器装配图一张(A1)。

2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 3.设计说明书一份。

三. 设计步骤

1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 齿轮的设计

7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构设计 10. 润滑密封设计 11. 联轴器设计

1.传动装置总体设计方案:

1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下：

2

Iη2η3η1IIη5PwPdIIIη4IV 图一:(传动装置总体设计图)

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。 传动装置的总效率?a

?a??1?2?3?4?5＝0.96×0.98323×0.952×0.97×0.96＝0.759；

?1为V带的效率,?1为第一对轴承的效率，

?3为第二对轴承的效率，?4为第三对轴承的效率，

?5为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑.

因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。

2.电动机的选择

电动机所需工作功率为： P＝P/η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n＝

1000?60v?D=82.76r/min，

经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i＝8～40，

则总传动比合理范围为i＝16～160，电动机转速的可选范围为n＝i×n＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 选定型号为Y112M—4的三相异步电动机，额定功率为4.0 额定电流8.8A，满载转速nm?1440 r/min，同步转速1500r/min。

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方电动机额定功率 Ped kw 1 Y112M-4 4 电动机转速 rmin电动机参考重量 价格 元 N 传动装置的传动比 案 型号 满载

同步总传动比 230 16.15 V2.3 带减速器 7.02 转速 转速 1500 1440 470 传动

中心高 132 外型尺寸 L×（AC/2+AD）×HD 515× 345× 315 底脚安装尺寸A×B 216 ×178 地脚螺栓孔直径K 12 轴伸尺寸D×E 36× 80 装键部位尺寸F×GD 10 ×41

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1） 总传动比

由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为ia＝n/n＝1440/82.76＝17.40

（2） 分配传动装置传动比

ia＝i0×i

式中i0,i1分别为带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0＝2.3，则减速器传动比为i＝ia/i0＝17.40/2.3＝7.57 根据各原则，查图得高速级传动比为i1＝3.24，则i2＝i/i1＝2.33

4.计算传动装置的运动和动力参数

（1） 各轴转速

n?＝nm/i0＝1440/2.3＝626.09r/min nⅡ＝nⅠ/i　＝626.09/3.24＝193.24r/min 1 nⅢ＝ nⅡ/ i2＝193.24/2.33=82.93 r/min

nⅣ=nⅢ=82.93 r/min

4

（2） 各轴输入功率

PⅠ＝pd×?1＝3.25×0.96＝3.12kW

PⅡ＝pⅠ×η2×?3＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW PⅢ＝PⅡ×η2×?3＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW

PⅣ＝PⅢ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW

则各轴的输出功率：

P?Ⅰ＝PⅠ×0.98=3.06 kW P?Ⅱ＝PⅡ×0.98=2.84 kW

P?Ⅲ＝PⅢ×0.98=2.65kW P?Ⅳ＝PⅣ×0.98=2.52 kW

（3） 各轴输入转矩 T1=Td×i0×?1 N·m 电动机轴的输出转矩Td=9550

Pdn =9550×3.25/1440=21.55 N·

m所以: TⅠ＝Td×i0×?1 =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m

TⅡ＝TⅠ×i1×?1×?2=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m

TⅢ＝TⅡ×i2×?2×?3=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m

TⅣ=TⅢ×?3×?4=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m

输出转矩：T?Ⅰ＝TⅠ×0.98=46.63 N·m

T?Ⅱ＝TⅡ×0.98=140.66 N·m T?Ⅲ＝TⅢ×0.98=305.12N·m T?Ⅳ＝TⅣ×0.98=281.17 N·m

运动和动力参数结果如下表 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min 输入 输出 输入 输出 电动机轴 3.25 21.55 1440 1轴 3.12 3.06 47.58 46.63 626.09 2轴 2.90 2.84 143.53 140.66 193.24 3轴 2.70 2.65 311.35 305.12 82.93 4轴 2.57 2.52 286.91 281.17 82.93

6.齿轮的设计

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