机械设计课程设计模板

电动机与减速器之间采用普通V带传动，有关设计计算方法已在《机械设计》课程中介绍。
[注意事项]：
⑴根据带轮直径并考虑带传动的滑动率(ε=计算实际传动比和从动轮转速，并对减速器传动比和输入转矩作修正。
⑵注意带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的协调。一般应使小带轮半径不超过电动机中心高，大带轮半径不超过减速器中心高，必要时进行修正。
根据设计要求，拟定传动总体布置方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数。
3.传动件设计计算
带传动、齿轮传动设计。
4.轴系零部件设计计算
轴设计计算(结构设计和强度验算)、轴承、联轴器的选择计算及键联接计算(注：该过程与草图设计交叉进行)。
5.装配图设计
完成正规图设计；必要时对原计算或结构作相应修改。
则：
(4)
取大，大齿轮的数值大。
(5)
选取 为3。
5.
(1)
，选取 =34
， 选取 =89
(2)
中心距取整为190mm。
(3)
误差较小，无需调整。
(4)
(5)
圆整后取
6.
名称
公式
小齿轮
大齿轮
模数
3
3
齿数
Z
压力角
齿顶高系数
顶隙系数
传动比
分度圆直径
mm
mm
齿顶高
mm
mm
齿根高
mm
mm
齿全高
mm
mm
齿顶圆直径
2.总装配图
画出两级齿轮减速器总装配图，必须含标题栏、明细表、技术要求和主要配合尺寸及外形尺寸等。
3.轴类零件
画出输入轴和中间轴的零件工作图各一张，标出详细尺寸、公差、粗糙度，含标题栏、技术要求等。
4.齿轮
画出低速轴齿轮的零件工作图，要求同上。
以上任务均要求在计算机上完成。设计计算说明书为Word文档，图纸设计采用AutoCAD。
2.
因传递的功率不大，并且对重量以及结构尺寸无特殊的要求，故由表8-26选常用的45钢，调质处理。
3.
已知高速级的小齿轮 ， 则：
圆周力：
径向力：
轴向力：
压轴力：
4.
查p370 15-3选取C=112，则：
对于直径 的轴，有一个键槽时，轴径增大5%~7%，
； ；(电动机部分合格)
5.
(1)
(2)
a.机体内壁间距离L：
m
mm
齿根圆直径
mm
mm
齿距
mm
mm
齿厚、槽宽
mm
mm
顶隙
mm
mm
中心距
mm
螺旋角
齿宽
mm
mm
总传动比校核：
误差
第四节
齿轮上作用力的计算为后续轴的设计和校核，键的选择和验算及轴承的选择和胶合提供数据，其计算如下：
I.
1.
轴上的功率、转速和转矩若取每级齿轮传动功率(包括轴承效率在内)，则： ； 384r/min ； 。
故 =，
二、计算各轴转速、功率和转矩
按照转速从高到低将减速器三根轴依次定为Ⅰ轴、Ⅱ轴和Ⅲ轴。
1.
满载转速
轴转速
II轴转速：
III轴转速：
卷筒转速：
2.
I轴功率：
II轴功率：
III轴功率：
卷筒轴功率：
3.
电动机轴输出转矩：
4.
电动机
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
卷筒
转速r/min
960
384
功率Kw
4
转矩n*m
第三节
一、带传动设计计算
①
因为轴I的最小直径不小于电动机轴颈，经查表得，电动机轴颈为38mm，故该轴段的最小直径为。大带轮与轴配合的毂孔长度 ，为了保证轴的挡圈只压在大带轮轮毂上而不压在轴的端面上，故①段的长度应比 略短一些，现取 , 。
②
为了满足大带轮的轴向定位要求，②轴段左端需制出一轴肩，故取②段的直径 48mm，右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=50mm。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与轴承右端面间的距离 ，为了使轴端盖能够完全固定轴承的位置，故取 ， 48mm。
2.
对于不变载荷下长期连续运行的机械，要求Ped≥Pd。Ped为所选电动机额定功率，Pd为根据工作要求所需的电动机功率。
Pw ——运输带所需功率，KW ηa——由电动机至运输带的总效率
⑴确定Pw
运输带所需功率：
⑵确定 a
V带传动效率 ； 一对齿轮传动效率
一对滚动轴承效率 ； 弹性联轴器效率
卷筒效率
综上：电动机所需的工作功率
机械设计课程设计任务书
(两级齿轮减速器)
班级:机械111，姓名:朱 震，学号:，指导教师:罗红霞
日期:2014年2月24日至2014年3月14日
一、传动系统参考方案
带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4将动力传至输送机卷筒5，带动输送带6工作。
二、原始数据
②选择电动机；
③确定总传动比及分配各级传动比；
④计算传动装置的运动和动力参数。
⑵传动件和轴系零部件的设计计算
包括：带传动、齿轮传动以及轴的设计计算，键、轴承、联轴器的选择计算等。
⑶减速器装配图设计
⑷齿轮、轴的零件图设计
二、设计过程
1.准备工作
明确设计任务和要求；集中指导；减速器拆装实验。
2.传动装置的总体设计
(3)
误差较小，无需调整。
(4)
(5)
圆整后取
6.
名称
公式
小齿轮
大齿轮
模数
3
3
齿数
Z
压力角
齿顶高系数
顶隙系数
传动比
分度圆直径
齿顶高
mm
mm
齿根高
mm
mm
齿全高
mm
mm
齿顶圆直径
m
mm
齿根圆直径
mm
mm
齿距
mm
mm
齿厚、槽宽
mm
mm
顶隙
mm
mm
中心距
mm
螺旋角
齿宽
mm
mm
7.
大齿轮 轴Ⅱ上大齿轮采用选用腹板式结构，见附图。
II
1.
考虑到带式运输机为一般机械，故大小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由表8-17得齿面硬度：
小齿轮：
大齿轮：
平均硬度：
，在30-50HBW之间。
选用8级精度（C8）。
2.
因为是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行计算。其设计公式为：
小齿轮传递扭矩为：
因v值未知， 不能确定，故初选载荷系数 ,暂定
9.
10.
类型
小带轮直径
大带轮直径
小带轮带速
带长
A型带
300
1600
中心矩
小带轮包角
带根数
初拉力( )min
压轴力( )min
459
4
二、齿轮传动设计计算
工作条件：两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为380/220伏。
I
1.
考虑到带式运输机为一般机械，故大小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理， 大齿轮正火处理，由P191表10-1得齿面硬度：
由206页图10-18查得寿命系数
取失效概率为1%，安全系数S=1
则小齿轮的许用接触应力为：
大齿轮的许用接触应力为：
取：
初算小齿轮的分度 圆直径 ，得：
3.
(1)
使用系数
因：
查194页图10-8得动载系数 ,
查197页表10-4得：齿向载荷分布系数 ，
查195页表10-3得： 齿间载荷分布系数
则载荷系数
校核实际传动比：
误差为0，故大带轮直径可用。
4.
，符合要求。
5.
根据 可得
初步选择
V带计算基准长度为
查询相关表格选取实际带长
则实际中心距 ：
计算中心距变动范围：
6.
7.
V带根数可以用下式计算:
根据152页表8-4a，8-4b得 ； ；由表8-5,8-2分别查 ； ，则：
故选取z=4。
8.
查询相关表格得V带质量 ,则初拉力为：
小齿轮：
大齿轮：
平均硬度：
，在30-50HBW之间。
选用8级精度(C8)。
2.
因为是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行计算。其设计公式为：
(1)
(2)
因v值未知， 不能确定，故初选载荷系数 ,暂定 。
(3)
由205页表10-7，取齿宽系数
(4)
由201页表10-6 查得弹性系数
初选螺旋角 ，由图10-30查得节点区域系数
取：
初算小齿轮的分度圆直径 ，得：
3.
(1)
使用系数
因：
查194页图10-8得动载系数 ,
查197页表10-4得
齿向载荷分布系数 ， ，
查195页表10-3得
齿间载荷分布系数
则载荷系数
(2)
因K与 有较大的差异，故需对由 计算出的 进行修正,即按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径：
(3)
(4)
查p217 10-28得 =
(5)
齿数比 小齿轮齿数初选
则大齿轮齿数 ，取
(6)
由215页图10-26查得端面重合度：
, ，
(7)
可用下式计算：
由210页图10-21,a查得接触疲劳极限应力为：
小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为：