机械课程设计
目 录
一、课程设计书
二、设计要求
三、设计步骤
1.传动装置总体设计方案
2.电动机的选
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.箱体结构的设计
10.润滑密封设计
11.联轴器设计
四、设计小结
五、参考资
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
参数
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1
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2
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3
|
4
|
5
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运输带工作拉力（kN）
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2.5
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2.3
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2.1
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1.9
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1.8
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运输带工作速度（m/s）
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1.0
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1.1
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1.2
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1.3
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1.4
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卷筒直径（mm）
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250
|
250
|
250
|
300
|
30
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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：
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
＝0.96×
×
×0.97×0.96＝0.759；
为V带的效率,为第一对轴承的效率，
为第二对轴承的效率，
为第三对轴承的效率，
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＝
=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
1440 r/min，同步转速1500r/min。
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方案
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电动机型号
|
额定功率
P
kw
|
电动机转速
|
电动机重量
N
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参考价格
元
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传动装置的传动比
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|
同步转速
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满载转速
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总传动比
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V带传动
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减速器
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1
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Y112M-4
|
4
|
1500
|
1440
|
470
|
230
|
16.15
|
2.3
|
7.02
|
|
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|
|
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|
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|
|
|
|
|
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中心高
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外型尺寸
L×（AC/2+AD）×HD
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底脚安装尺寸A×B
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地脚螺栓孔直径K
|
轴伸尺寸D×E
|
装键部位尺寸F×GD
|
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132
|
515× 345× 315
|
216 ×178
|
12
|
36× 80
|
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
＝n/n＝1440/82.76＝17.40
（2）分配传动装置传动比
＝
×
式中
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＝2.3，则减速器传动比为＝
＝17.40/2.3＝7.57
根据各原则，查图得高速级传动比为
＝3.24，则
＝
＝2.33
4.计算传动装置的运动和动力参数
（1） 各轴转速
＝
＝1440/2.3＝626.09r/min
＝
＝626.09/3.24＝193.24r/min
＝ / ＝193.24/2.33=82.93 r/min
==82.93 r/min
（2） 各轴输入功率
＝
×＝3.25×0.96＝3.12kW
＝
×η2×＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW
＝
×η2×＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW
＝
×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW
则各轴的输出功率：
＝×0.98=3.06 kW
＝×0.98=2.84 kW
＝×0.98=2.65kW
＝×0.98=2.52 kW
（3） 各轴输入转矩
=
×
×
N·m
电动机轴的输出转矩=9550
=9550×3.25/1440=21.55 N·
所以: 
＝×× =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m
＝×××
=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m
＝×××=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m
=××=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m
输出转矩：
＝×0.98=46.63 N·m
＝×0.98=140.66 N·m
＝×0.98=305.12N·m
＝×0.98=281.17 N·m
运动和动力参数结果如下表
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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
|
