机械设计基础课程设计说明书
湖南大学《机械设计基础》课程设计说明书
HUNAN UNIVERSITY 《机械设计基础》课程设计说明书学生姓名学生学号专业班级指导老师院长 (系主任)2013 年12 月 29 日目录一、课程设计任务书 (5)二、设计步骤（一）传动装置总体设计方案 (6)（二）电动机的选择 (6)1、工作机所需功率为 (6)2、从电动机到工作机的传动总效率 (6)3、电动机所需功率………………………………………………6-74、电动机的转速 (7)5、电动机的型号.........................................................7-8（三）确定传动装置的总传动比 (8)1、总传动比 (8)2、分配各级传动比 (8)（四）计算传动装置的运动和动力参数 (8)1、计算各轴输入功率……………………………………………8-92、计算各轴转速 (9)3、计算各轴转矩.........................................................9-10（五）设计V带和带轮 (10)1、计算设计功率 (10)2、选择带型 (10)3、确定带轮的基准直径并验证带速…………………………………10-114、确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 (11)5、确定带的根数z…………………………………………………11-126、确定带轮的结构和尺寸 (12)7、确定带的张紧装置 (12)8、计算压轴力 (12)（六）齿轮的设计 (12)1、选择齿轮材料、热处理方法及精度等级…………………………12-132、按齿面接触疲劳强度设计齿轮…………………………………13-143、主要参数选择和几何尺寸计算…………………………………15-164、齿根弯曲疲劳强度校核………………………………………16-175.齿轮的结构设计......................................................17-18（七）滚动轴承和传动轴的设计 (18)1、高速轴的设计………………………………………………18-212、低速轴的设计………………………………………………21-243、确定轴的轴向尺寸 (24)4、滚动轴承的选择与校核计算……………………………………24-255、滚动轴承和轴承盖的设计与选择.......................................25-27（八）键连接的设计 (27)1、选择键的类型和规格…………………………………………27-282、校核键的强度......................................................28-29（九）箱体结构设计 (29)1、箱体尺寸………………………………………………………29-312、附件的设计............................................................31-32（十）润滑密封设计 (32)1、齿轮的润滑 (32)2、滚动轴承的润滑 (32)3、润滑油的选择 (32)4、密封方法的选取 (32)（十一）联轴器的设计………………………………………32-33三、设计小结 (33)四、参考文献 (34)一、课程设计任务1、题目设计带式输送机传动装置中的一级圆柱直齿齿轮减速器。
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〈〈机械设计基础课程设计>〉说明书机械制造及自动化专业Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye机械设计基础课程设计任务书 2Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2姓名： x x x学号：班级: 09级机电1班指导教师： x x x完成日期： 2010/12/12机械制造及自动化专业机械设计基础课程设计任务书2学生姓名：班级：学号:一、设计题目:设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器给定数据及要求已知条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=1。
2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm;两班制，连续单向运转,载荷较平稳。
环境最高温度350C；小批量生产。
二、应完成的工作1.减速器装配图1张；2.零件工作图1张（从动轴）；3.设计说明书1份。
系主任：科室负责人：指导教师：前言这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。
通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法，构成减速器的通用零部件.这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过的知识。
如：机械制图,金属材料工艺学公差等已学过的理论知识.在实际生产中得以分析和解决。
减速器的一般类型有:圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。
在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤,要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。
确定合理的设计方案。
目录♣一、电动机的设计 (6)1. 选择电动机 (6)2。
选择电动机容量 (6)3．计算总传动比并分配各级传动比 (7)4。
计算传动装置的运动和动力参数 (7)5。
电动机草图 (8)♣二、带传动的设计 (9)1. 确定计算功率 (9)2．确定V带型号 (9)3。
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计算计算内容计算结果项目(一)、设计任务书（一）设计题目设计带式运输机的传动装置，其工作条件是：1.鼓轮直径D=420mm2.传送带运行速度v=0.9m/s3.鼓轮上的圆周力F=3.3KN4.工作年限10年每天8小时5.小批生产参考方案：电动机→V带传动→二级圆柱齿轮减速器→工作机（鼓轮带动运输带）图（1）传动方案示意图1——电动机 2——V带传动 3——展开式双级齿轮减速器4——链传动 5—连轴器 6——滚筒传送带（二）设计任务：设计一带式运输机的传动装置，按照给定的传动方案：1.选择适当的原动机2.设计计算传动零件（带、齿轮及选择联轴器）3.设计计算部分支承零件和连接件4.完成减速器设计装配图一张，零件图一张(四）传动轴的设计轴的大致布局(1)高速轴的设计k为齿轮与内壁的距离k=10mm c为保证滚动轴承放入想以内c=5mm 初取轴承宽度n1=20mm n2=24mm n3=24mma. 确定各轴段长度L1=20mmL2=15mmL3=45mmL4=126mmL5=20mmL6=36mmL7=48mm(带)则轴承跨距为L= L1+ L2+L3+L4+L5=20+15+45+126+20采用齿轮轴结构轴的材料采用45号钢调质处理轴的受力分析如图轴的受力分析简图，弯矩扭矩图轴的受力计算水平面受力计算垂直面的受力计算L AB=L=236mmL AC=n12+c+k+22.5=10+5+10+22.5L BC=L AB−L AC=236−47.5L BD=L6+L7=36+48a 计算齿轮的啮合力F t0=2000T0d∅=2000×30.7732F t1=2000T1d1=2000×47.5142.151F r1=F t1tanαcos18。
22ˊ52〞=2254.28tan20cos18。
22ˊ52〞F a1=F t1tanβ=2254.28×tan18。
22ˊ52〞b 求水平面内的支承反力，做水平面内的弯矩图R AX=F t1L BCL AB=2254.28188.5236R BX=F t1−R AX=2254.28−1800.56M CX=R AX L AC=1800.56×47.5c求轴在垂直面内的支反力，做垂直面的弯矩图R AY=F r1L BC−L BD F t0+F a1d12L AD=864.60×188.5−1923.13×84+749.07×42.1512236R BY=F r1−R AY+F t0=864.60−72.97+1923.13M CY+=R AY L AC−F a1d12=72.97×47.5-749.07×42.1512L AC=47.5mmL BC=188.5mmL BD=84mmF t0=1923.13NF t1=864.60NF r1=2254.28NF a1=749.07NR AX=1800.56NR BX=453.72NM CX=85526.6N·mmR AY=72.97NR BY=2714.76NM CY+=-12320.95N·mmM CY−=R BY L BC +F a1d 12+F t0L CD=2714.76×188.5+749.07×42.1512+1923.13×272.5M B =F a1d 12−F t0L BD =749.07×42.1512−1923.13×84 d 求支承反力，做轴的合成弯矩，转矩R A =√R AX 2+R AY 22=√1800.562+72.9722 R B =√R BX 2+R BY 22=√453.722+2714.7622M C+=√M CX 2+M CY+22=√85526.62+(−12320.95)22 M C−=√M CX 2+M CY−22=√85526.62+1051572.2122 M B =-145755.90 N ·mm T=894410 N ·mm 轴的初步计算 轴的材料为45号调质钢σb =650MPa,[σ−1]=58.7Mpa α=0.6 危险截面C 带入数据计算 d ≥√10√M 2+∂T 22[σ]3=√10√1055044.512+(0.6×894410)2258.73 根据经验公式 d e =(0.8～1.2)d m =(0.8～1.2)×32参考带轮标准轴孔直径，取减速器高速端的轴端直径d e =32mmb.确定各轴段直径d1=45mmd2=52mm （根据滚动轴承）d3=60mm(根据危险截面的最小直径)d4=52mmmmd5=45mmd6=38mmd7=32mm (3) 中间轴尺寸中速轴简图轴各段的大致长度轴的受力分析，弯矩，扭矩轴在各平面受力计算b.确定各轴段长度L1=39mmL2=45mmL3=10mmL4=111mmL5=39mm支承跨距为轴的受力分析如图LAB=L= L=2(c+k)+45+10+101+n2=2(5+10)+45+101+24LAC=c+k+45+242=5+10+45+242LBC= LAB- LAC=200-49.5LBD= c+k+101+242=5+10+101+242计算齿轮啮合力F t2=2000T2d2=2000×165.96151.423F r2=F t2tanαcosβ=2192.01tan20cos18。
机械设计基础课程设计说明书 (10页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==机械设计基础课程设计说明书篇一：《机械设计基础课程设计说明书》工程技术学院课程设计题目：专业：年级：学号：姓名：指导教师：日期：带式运输机传动装置的设计工业工程201X级云南农业大学工程技术学院目录摘要…………….…………………………………………………………….... 一、设计任务书…………….……………………………………………… 二、传动方案拟定（电动机设计步骤）…………….…………………… 三、电动机的选择……………………………………….……..…………. 四、传动装置的运动和动力参数计算……………………….…………… 五、高速级齿轮传动计算…………….………………………………..…. 六、低速级齿轮传动计算…………….………………………………..…. 七、齿轮传动参数表…………….………………………………..………. 八、轴的结构设计…………….………………………………..…………. 九、轴的校核计算…………….………………………………..…………. 十、滚动轴承的选择与计算…………….…………………………………. 十一、键联接选择及校核…………….………………………………..…….. 十二、联轴器的选择与校(来自:WwW. )核…………….………………………………..….. 十三、减速器附件的选择…………….…………………………………..…..十四、润滑与密封…………….………………………………. …………….. 十五、设计小结…………….………………………………. ……………...... 十六、参考文献……………………………………………………………….篇二：机械设计基础课程设计一级减速器设计说明书机械设计基础课程设计说明书设计题目：学院：专业：学号：学生姓名：指导教师：完成日期：机械设计基础课程设计机械设计课程计算内容一、传动方案拟定.................................................3 二、电动机的选择................................................4 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比..........5 四、传动装置的运动和动力设计 (5)五、普通V带的设计.............................................6 六、齿轮传动的设计.............................................7 七、轴的设计......................................................9 八、滚动轴承的选择.............................................13 九、键连接的选择与校核.......................................14 十、轴连接器选择................................................15 十一、减速器箱体和附件的选择..............................15 十二、润滑与密封...................................................16 十三、设计小结...................................................16 十四、参考书目 (17)设计课题：机械设计基础课程设计设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。
机械设计基础课程设计说明书
目录1 传动方案分析 (1)2 电动机的选择计算 (1)3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (2)4 齿轮传动的设计计算 (3)5 轴的设计计算与联轴器的选择 (6)6 键连接的选择及计算 (12)7 滚动轴承的校核（低速轴轴承） (13)8 润滑和密封方式的选择，润滑油和牌号的确定 (14)9 箱体及附件的结构设计和计算 (14)10 设计小结 (16)11 参考资料 (16)1 传动方案分析传动方案如下图，已由老师给定，其特点为：减速器的尺寸紧凑，闭式齿轮传动可保证良好的润滑和工作要求。
2 电动机的选择计算2.1电动机的选择2.1.1电动机类型的选择根据动力源和工作要求，选Y 系列三相异步电动机。
2.1.2电动机功率e P 的选择工作机所需有效功率 KW FV P W 25.1110005.245001000=⨯==。
由传动示意图可知：电动机所需有效功率η/W P dP =式中，η为传动装置的总效率 滚筒齿轮轴承联ηηηηη⨯⨯⨯=32 9.90=联η 9.90=轴承η 7.90=齿轮η 6.90=滚筒η 89.096.097.099.099.03232=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=滚筒齿轮轴承联ηηηηη电动机所需有效功率 KW P P wd 70.1289.025.11===η。
1． 电动机 2． 联轴器3． 斜齿圆柱齿轮减速器 4． 卷筒 5． 运输带查表选取电动机的额定功率e P 为 KW 15。
2.1.3电动机转速的选择工作机所需转速 min/08.1902501000605.2100060r DV n w =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππ。
查表2-3知总传动比 i =3～5。
则电动机的满载转速min /45.909~67.5455~389.181r i n n w m ）（）（=⨯=⨯=。
查表选取满载转速为 min /730r n m =同步转速为min /750r 的Y200L-8型电动机，则传动装置的总传动比820.308.191730===wm n n i ，且查得电动机的数据及总传动比如下：电动机的型号 额定功率kW 同步转速 r/min 满载转速 r/min 总传动比 周轴伸尺寸 Y200L-8157507303.82048mm ×110mm3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算3.1 传动比的分配由传动示意图可知：只存在减速器的单级传动比，即闭式圆柱齿轮的传动比，其值820.3=i 3.2 传动装置的运动和动力参数计算3.2.1各轴的转速计算由传动示意图可知, 轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的转速：min/08.191min /08.191820.3730min /730r n n r i n n r n n m =======I I I I I I I I I3.2.2各轴的输入功率计算因为所设计的传动装置用于专用机器，故按电动机的所需功率d P 计算。
机械设计基础课程设计 计算说明书
机械设计基础课程设计计算说明书全文共3篇示例，供读者参考机械设计基础课程设计计算说明书1经过两周的奋战我们的课程设计终于完成，在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识，还有的是如何进行团队的合作，因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成，它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分，然后在将所有的部分紧密的结合起来，并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。
这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到不少知识，也经历不少艰辛，但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得许多东西，树立对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高动手的.能力，使我充分体会到在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦虽然这个设计做的可能不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在这种相互协调合作的过程中，口角的斗争在所难免，关键是我们如何的处理遇到的分歧，而不是一味的计较和埋怨。
这不仅仅是在类似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力，面对分歧大家要消除误解，相互理解，增进解，达到谅解。
也许很多问题没有想象中的那么复杂，关键还是看我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为我们的出发点都是一致的。
经过这次课程设计我们学到很多课本上没有的东西，它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助，所以，这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛，更的是苦后的甘甜。
机械设计基础课程设计计算说明书2紧张而辛苦的两周课程设计结束了。
当我快要完成设计的时候感觉全身心舒畅，眼前豁然开朗。
机械设计基础课程设计说明书 完整版
机械设计基础课程设计说明书
题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
2009-2010学年第3学期
学院：工学院
专业：热能与动力工程
学生姓名：龙绪安
学号：08328030
起至日期：2010-7-13至2010-8-1
指导教师：高群
目录
A
课程设计任务书 (2)
B
计算过程及计算说明 (5)
一、传动方案拟定 (5)
二、电动机的选择 (5)
三、运动参数的计算 (6)
四、V带传动的设计计算 (6)
五、圆柱齿轮传动的设计计算 (7)
六、轴的设计计算 (8)
七、滚动轴承的选择计算 (10)
八、键的选择计算 (10)
九、联轴器的选择 (11)
十、润滑油及润滑方式的选择 (11)
十一、箱体设计 (11)
十二、总结 (12)
十三、参考文献 (12)
C
老师批点 (13)。
机械设计基础课程设计(DOC32页)
南京工业大学机械设计根底课程设计计算讲明书设计题目系〔院〕班级设计者指导教师年月日名目1：课程设计任务书。
12：课程设计方案选择。
23：电动机的选择。
34：计算总传动比和分配各级传动比。
45:计算传动装置的运动和动力参数。
56：减速器传动零件的设计与计算（1）V带的设计与计算。
8（2）齿轮的设计与计算。
13 （3）轴的设计与计算。
177：键的选择与校核。
268：联轴器的设计。
289：润滑和密封。
2910：铸铁减速器箱体要紧结构设计。
30 11：感想与参考文献。
32 一、设计任务书①设计条件设计带式输送机的传动系统，采纳带传动和一级圆柱出论减速器②原始数据输送带有效拉力F＝5000N输送带工作速度V＝m/s输送带滚筒直径d＝450mm③工作条件两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续〔单向〕运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。
④使用期限及检修间隔工作期限：8年，大修期限：4年。
二．传功方案的选择带式输送机传动系统方案如如下面图：〔画方案图〕带式输送机由电动机驱动。
电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传进一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。
传动系统中采纳带传动及一级圆柱齿轮减速器，采纳直齿圆柱齿轮传动。
三．计算及讲明计算及讲明计算结果⑴电动机的选择①电动机类型与结构形式的选择对一般的机械运输，选用Y 系列三相异步电动机， 安装形式为卧式，机座带底足，电压380V 。
②电动机型号的选择 ⒈电动机的功率依据条件由计算得知工作机所需有效功率44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因:0.94w η=，那么5000 1.79.0410*******.94w w w w F V p η⨯===⨯kwr/min 设：η1－联轴器效率＝0.98〔由表1-7〕；9.04w p = ηkw η ηη－传动装置的总效率 P w －工作机所需输进功率由电动机至运输带的传动总效率为那么工作机实际需要的电动机输出功率为010.11P =09.0410.110.894wP P KW η===kw计算及讲明计算结果依据P 0选取电动机的额定功率P m ，使()01~1.310.11~13.14m P P ==kw⒉电动机的转速44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因为V 带传动比b i 2~4=，齿轮传动比i 3~5g =，那么r/min(6~20)(433.14~1443.8)m w b g w w in i i n n n ====kw由上述P m ，n m 查表12-1得：选用P m =11kw ，n m =970r/minY160L-6 电动机的型号为：Y160L-6型电动机 ⑵计算总传动比和分配各级传动比① 传动装置的总传动比 n m ：电动机的满载转速 n w ：工作机的转速 ② 分配各级传动比 依据设计要求：i b <i g 故取i b =3.5，那么i b =⑶传动系统的运动和动力参数计算传动装置从电动机到工作机有三轴，分不为Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，传动系统各轴的转速、功率和转矩计 计算及讲明计算结果 算如下：① Ⅰ轴〔电动机轴〕 ② Ⅱ轴〔减速器高速轴〕 ③ Ⅲ轴〔减速器低速轴〕 ④Ⅳ轴〔输送机滚筒轴〕将计算结果和传动比及传动效率汇总如表1－1表1－1传动系统的运动和动力参数计算及讲明计算结果⑷减速器传动零件的设计与计算 ① V 带的设计与计算 ⒈计算功率P C1.21113.2c A k p p ==⨯=kwK A ：工况系数，查表的K A = P ：电动机额定功率⒉选取V 带型号依据13.2c p =kw 和小带轮转速1970/min n r =，由 图8-10可知，工作点处于B,C 型相邻区域，取 C 型带。
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《机械设计基础》课程设计船舶与海洋工程2013级1班第3组组长:xxx 组员:xxx xxx xxx二〇一五年六月二十七日《机械设计基础》课程设计说明书设计题目: 单级蜗轮蜗杆减速器学院:航运与船舶工程学院专业班级: 船舶与海洋工程专业一班学生姓名: xxx指导老师: xxx设计时间: 2015-6-27重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程《机械设计基础》课程设计任务书1、设计任务设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。
2、传动系统参考方案(见下图)锚链输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3,再通过联轴器4,将动力传至输送锚机滚筒5,带动锚链6工作。
锚链输送机传动系统简图1——电动机;2——联轴器;3——单级蜗杆减速器;4——联轴器;5——锚机滚筒;６——锚链3、原始数据设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N,锚链工作速度为v=0、6 m/s,锚链滚筒直径为d=280 mm。
4、工作条件锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动;空载起动,工作时有中等冲击;锚链工作速度v的允许误差为5%;单班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命8年,大修期为3年,小批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。
5、每个学生拟完成以下内容(1)减速器装配图1张(A1号或A0号图纸)。
（2）零件工作图2~3张(如齿轮、轴或蜗杆等)。
(3)设计计算说明书1份(约6000~8000字)。
目录1、运动学与动力学的计算 02、传动件的设计计算 (4)3、蜗杆副上作用力的计算 (7)4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8)5、蜗杆轴的设计计算 (9)6 、键连接的设计 (13)7、轴及键连接校核计算 (13)8、滚动轴承的寿命校核 (17)9、低速轴的设计与计算 (17)10、键连接的设计 (20)11、润滑油的选择 (21)12、附件设计 (21)13、减速器附件的选择 (22)参考文献: (23)1、运动学与动力学的计算速速Y132S-6 3 1000 960 23、44Y100L2-4 3 1500 1430 34、92 Y132M-8 3 750 710 17、39综合考虑电动机与传动装置的尺寸、质量以及涡轮传动的传动比,选择Y132S-6型电动机较为合适,即电动机的额定功率edp=4kW,满载转速m n=960r/min 总传动比适中,传动装置较紧凑。
Y132S-6型电动机的主要尺寸与安装尺寸见下表:中心高H外形尺寸L×(AC/2＋AD)×HD底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴身尺寸D×E装键部位尺寸F×G×D132 475×345×315216×1401238×8010×33×382、传动件的设计计算2、1蜗杆副的设计计算 2、1、1选择材料蜗杆:45钢,表面淬火45-55HRC;蜗轮:10-3铝青铜ZCuAl10Fe3,砂模铸造,假设相对滑动速度vs<6m/s2、1、2确定许用应力根据参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢 程光蕴 李仲生 钱瑞明 主编 高等教育出版社第201-202页表12-5与表12-6 许用接触应力 [σH]=200MPa 许用弯曲应力 [σF]=80MPa 2、1、3参数的选择 蜗杆头数 Z1=2蜗轮齿数 Z2=i •Z1=23、44×2=46、88 则Z2取47 使用系数 KA=1、3 综合弹性系数 ZE=150接触系数Z ρ 取d1/a=0、4 由图12-11得,ZP=2、8 见参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢 程光蕴 李仲生 钱瑞明 主编 高等教育出版社第201页图12-11 2、1、4确定中心距amm Z Z T K a H P E A 144)2008.2150(5245973.1)][(32322=⨯⨯⨯=≥σ 取整:a=145mm5314568.068.0875.0875.01=⨯=≈a d04.547531452221=-⨯=-=z d a m 查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢 程光蕴 李仲生传动比 23、44钱瑞明 主编 高等教育出版社第195页表12-1可得 若取m=6、3,d1=63mm 则31247.2500mm d m = d2=mZ2=6、3X4、7=296、1mm 则中心距a 为mm d d a 55.178)1.29661(21)(2121=+=+=2、1、4验算蜗轮圆周速度v2、相对滑动速度vs 、及传动总效率η 1)蜗轮圆周速度v2s m n d v /635.010006096.401.29614.3100060222=⨯⨯⨯=⨯=π2)导程角 由︒==⇒=31.11arctan tan 1111d mzd mz γγ 3)相对滑动速度vs s m s m n d v s /6/23.331.11cos 1000609606314.3cos 10006011<=︒⨯⨯⨯=⨯=γπ与初选值相符,选用材料合适 4)传动总效率η查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢 程光蕴 李仲生 钱瑞明 主编 高等教育出版社第204页表12-7及公式(12-13)可知当量摩擦角 ︒=6.1'ρ85.0~82.0)6.131.11tan(31.11tan )97.0~95.0()tan(tan )97.0~95.0('=︒+︒︒=+=ργγη 原估计效率0、75与总效率相差较大,需要重新验算。
2、1、5验算蜗轮抗弯强度蜗轮齿根抗弯强度验算公式为F F A F a Y m d d T K ][cos 53.12212σγσ≤=其中当量齿数85.4931.11cos 47cos 332=︒==γZ Z V 查询参考文献《机械设计基础(第六版)》杨可桢 程光蕴 李仲生 钱瑞明 主编 高等教育出版社 第177页图11-8可得4.22=a F YMPa MPa F F 80][73.74.231.11cos 3.61.296634476603.153.1=<=⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯=σσ所以强度足够2、2计算蜗杆传动等其她几何尺寸 2、2、1蜗杆相关几何尺寸计算及其说明计算结果 分度圆直径 mm mq d 631== 齿顶高 mm m h a 3.61== 全齿高 mm c h m m h h a a 2.143.625.13.61)(1=⨯+⨯=++=***齿顶圆直径 mm q m d a 6.75)210(3.6)2(1=+⨯=+= 齿根圆直径 mm q m d f 88.47)4.210(3.6)4.2(1=-⨯=-= 蜗杆螺旋部分长度066.873.6)4706.011()06.011(21=⨯⨯+=+≥m z b(因为当m<10时,b1加长15~25mm,故取b1=110mm;参见参考文献《机械设计常用公式速查手册》张继东 编 机械工业出版社 第103页)蜗杆轴向齿距 mm m P a 78.193.614.31=⨯==π d1=63mm ha1=6、3mm h1=14、20mmda1=75、60mm df1=47、88mm b1=110mm Pa1=19、78mm2、2、2蜗轮相关几何尺寸 计算及其说明计算结果 分度圆直径 mm d 1.2962=齿顶圆直径 mm z m d a 7.308)247(3.6)2(22=+⨯=+= 齿根圆直径mm z m d f 98.280)4.247(3.6)4.2(22=-⨯=-=d2=296、10mm da2=308、70mm df2=280、98mm外圆直径 mm m d d a e 2.3185.122=+≤ 蜗轮齿宽 mm q m b 09.48)15.0(22=++= 轮缘宽度 mm d B a 70.5675.01=≤ de2=318、20mm b2=48、09mm 取B=56、70mm2、2、3热平衡计算取油温t=65℃,空气温度t=20℃,通风良好,t α取15W/(m 2·℃),传动效率η为0、75; 由公式 ][)1(10001t AP t t ∆≤-=∆αη 得:2111.1)1(1000m tP A t =∆-=αη 其中1p =3kw t ∆=45℃3、蜗杆副上作用力的计算3、1、1已知条件 1)高速轴传递的转矩 T1=24870N ·mm 转速 n1=960r/min 分度圆直径 d1=63mm 2)低速轴传递的转矩 T2=447660N ·mm 转速 n2=40、96r/min 分度圆直径 d2=296、1mm 3、1、2蜗杆上的作用力 1)圆周力 N d T F t 238.775632442022111=⨯==其方向与力作用点圆周速度方向相反 2)轴向力 N d T F a 71.30231.29644766022221=⨯==其方向与蜗轮的转动方向相反3)径向力 N F F n a r 54.110020tan 71.3023tan 11=︒⨯==α 其中αn=20°其方向力由力的作用点指向轮1的转动中心 3、1、3蜗轮上的作用力蜗轮上的轴向力、圆周力、径向力分别与蜗杆上相应的圆周力、轴向力、径向力大小相等,方向相反,即蜗轮上的作用力为: Fa2=Ft1;Ft2=Fa1;Fr2=Fr14、减速器箱体的主要结构尺寸根据参考文献《机械设计课程设计手册》 贾北平 韩贤武 主编 华中科技出版社 第18-20页表4-1与表4-3得单位: mm 名称 符号 尺寸关系 尺寸大小 箱座壁厚 δ 0、04α+3≥8 10 箱盖壁厚 δ1 δ1=0、085δ≥89 箱盖凸缘厚度 b1 1、5δ1 13 箱座凸缘厚度 b 1、5δ 16 箱座底凸缘厚度 b2 2、5δ 26 地角螺钉直径 df 0、036α+12M20 地角螺钉数目 n 4 4 轴承旁连接螺栓直径 d1 0、75 df M16 盖与座连接螺栓直径 d2 (0、5~0、6) dfM10 连接螺栓Md2的间距 l 150~200 170 轴承端盖螺钉直径 d3 (0、4~0、5) df M10 视孔盖螺钉直径 d4 (0、3~0、64) df M8 定位销直径 d (0、7~0、8) d2M8 Mdf 、Md1、Md 至外箱壁距离C1见表4-326,22,16Mdf、Md1、Md至凸缘边缘距离C2见表4-3 24,20,14轴承旁凸台半径R1 C2 14 凸台高度h 根据低速轴轴承座外径确定外箱壁至轴承座端面距离l1 C1+C2+(5~10) 55~60 箱盖、箱座肋骨m1、m2 m1≈0、85δ1、m2≈0、85δ7、4、8、7 轴承端盖外径D2 D+(5~5、5),D-轴承外径(125) 125 轴承旁螺栓距离s s≈D2 125 减速器零件的位置尺寸单位:mm代号名称荐用值/mm代号名称荐用值/mmΔ1 齿顶圆至箱体内壁距离15 Δ7 箱底至箱底内壁的距离20 Δ2 齿轮端面至箱体内壁距离10 H 减速器中心高Δ3 轴承端面至箱体内壁距离轴承用脂润滑时轴承用油润滑时4L1 箱体内壁至轴承座孔外端面的距离Δ4 旋转零件间的轴向距离12 L2 箱体内壁轴向间距Δ5 齿轮顶圆至周彪面的距离13 L3 轴承座孔外端面间距Δ6 大齿轮顶圆至箱体底面内壁间距35 e 轴承端盖凸缘厚度125、蜗杆轴的设计计算5、1、1已知条件1)参数传递的功率 P1=2、455KW,转速n1=960r/min,转矩T1=24、42N•m,分度圆直径63mm,df1=47、88宽度b1=110mm2)材料的选择因传递的功率不大,并对重量及结构尺寸无特殊要求,所以选用常用的45号钢,考虑到蜗轮、蜗杆有相对滑动,因此蜗杆表面采用淬火处理。