机械设计课程设计一级斜齿轮链传动
东南大学精密机械课程设计说明书
设计题目：链传动一级圆柱斜齿轮减速器
学院：仪器科学与工程学院
专业：测控技术与仪器
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指导老师：
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目录
设计任务书 (3)
传动系统的总体设计 (3)
1 选择电动机类型 (3)
2 确定电动机容量 (3)
3 确定电动机转速比 (4)
4 计算各级传动比和动力参数 (4)
链轮的计算 (5)
减速器齿轮传动的计
算 (7)
箱体的设计 (8)
轴的设计计算 (10)
1 高速轴的设计 (10)
2 低速轴的设计 (12)
选用键连接 (13)
润滑与密封 (15)
设计总结 (15)
一、设计任务书。
1.1 原始数据：
1.2 工作条件
带式传送机连续单向运转，载荷变化不大，空载启动，室内工作，有粉尘，采用交流电，两班制工作。
1.3传动方案
选择链传动的含有一级闭式斜齿轮减速器的传动系统。
二、传动系统的总体设计
2.1 选择电动机类型
根据要求的工作条件，宜选择Y系列三相交流电动机。此种电动机具有高效、节能、振动小、噪声小和运行安全可靠的特点。
2.2 确定电动机的容量
工作机所需功率P w(Kw)由机器的工作阻力和运动参数确定，且：
P w=
F w v w
1000ηw
=
T w n w
9550ηw
式中，F w—————工作机的阻力（N）；
v w—————工作机的线速度(m?s?1)；
T w—————工作机的阻力矩(N?m)；
n w—————工作机的转速(r?min?1)；
ηw—————工作机的效率，对于带式传送机，一般取ηw=0.94~0.96，此处取ηw=0.96代入数据得:
P w=8000?0.75
=6.250kW
从电动机到滚筒主轴之间的传动装置的总效率η为：
η=η
链?η
轴承
3?η
齿轮
?η
联轴器
其中，开式链传动效率η
链=0.92，一对滚动轴承效率η
轴承
=0.99，7级精度（稀油润
滑）的圆柱齿轮传动效率η
齿轮=0.98，联轴器的效率η
联轴器
=0.99，代入：
η=0.92?0.993?0.98?0.99=0.866电动机所需功率为：
P0=P w
=
6.250
kW=7.217kW
电动机的额定功率范围按下式计算：
P m=(1~1.3)P0=(7.217~9.382)Kw 2.3 确定电动机的转速比
工作机卷筒的转速n w为：
n w=60?1000?v w
πD w
=
60?1000?0.75
π?340
r?min?1=42.13r?min?1
取开式链传动的传动比为2~4，圆柱斜齿轮传动比为3~5，则总传动比范围为6~20，
故电动机转速范围为：
n m=6~20?42.13r?min?1=(252.78~842.6)r?min?1符合这个转速范围的同步转速有750 r?min?1一种，结合额定功率范围，只有一个可选方案：
2.4 计算各级传动比和动力参数
总传动比为：
i=n m
w
=
720
=17.09
取链传动的传动比为i
链
=3.0，则两级齿轮减速器的传动比为：
i
齿轮=
i
链
=
17.09
=5.70
各轴转速：
n
电动机轴
=n m=720.00r?min?1
n x=n
电动机轴
链
=
720
r?min?1=240.00r?min?1
n y=
n x
齿轮=
240.00
r?min?1=42.11r?min?1
n
卷筒轴
=n y=42.11r?min?1各轴功率：
P
电动机轴
=P0=7.22kW
P x=P
电动机轴?η
链
=7.22?0.92kW=6.64Kw
P y=P x?η
齿轮?η
轴承
=6.64?0.98?0.99kW=6.44Kw
P
卷筒轴=P y?η
轴承
η
联轴器
=6.44?0.99?0.99kW=6.32Kw
各轴转矩：
T
电动机轴=9550
P0
n
电动机轴
=
9550?7.22
720
N?m=95.77N?m
T x=9550P x
x
=
9550?6.64
N?m=264.22N?m
T y=9550P y
y
=
9550?6.44
N?m=1460.51N?m
T
卷筒轴=9550
P
卷筒轴
n
卷筒轴
=
9550?6.32
42.11
N?m=1433.30N?m
将各参数整理列表：
三、链轮的计算
3.1 选择链传动的齿数z1、z2
由经验公式：
z1=29?2i=29?2?3=23
z2=i z1=3?23=69
3.2 计算功率（kW）
P c=K A K Z P
m
P—————传递功率,7.44kW
K A—————工作情况系数，查表4.3得K A=1.0
K Z—————小链轮系数，查表4.4得K Z=1.23
K m—————链排数系数，单排链K m=1
代入：P c=9.15Kw
3.3 确定链节距、链号
由P c和小链轮转速n1=720 r?min?1,查图4.10得为12A滚子链，链节距：p=19.05mm 3.4 计算链节数L p和中心距a
初定中心距为a0=40p
L p=2a0
+
z1+z2
+
p
z1+z22
代入：L p=131.36，取L p=132节。修正中心距：
a=p
4
L p?
z1+z2
2
+ L p?
z1+z2
2
2
+8
z1+z2
2π
2
代入：a=864mm 3.5 验算链速
v=
z1pn1
60?1000
=
23?19.05?720
60?1000
m?s?1=5.26m?s?1
为了控制链传动的动载荷和噪声不致过大，限制v<15m?s?1,此处满足要求。
3.6 润滑方式和标记
由v和链号查图4.12，应该采取油浴或飞溅润滑
单排12A滚子链，节距p=19.05mm，节数132，标记为：
12A?1?132 GB1243.1?83
3.7 链轮的主要尺寸
分度圆直径：
d=
p
sin180°
z
代入:
d1=139.90mm,d2=418.55齿顶圆直径（采用三圆弧一直线齿形）：
d a=p0.54+cot 180°z
代入：
d a1=148.89mm,d a2=428.40mm
齿根圆直径：
d f=d?d r
d r—————滚子外径，查表4.1得d r=11.91mm
代入：
d f1=127.99mm,d f2=406.64mm
四、减速器齿轮传动的计算
4.1. 选择材料及许用应力
为使结构紧凑，采用硬齿面，小齿轮用20CrMnTi，渗碳淬火，HRC59,；大齿轮用45钢，表面淬火，HRC48.
由图5.33齿轮的接触疲劳强度曲线和图5.34齿轮的弯曲疲劳极限曲线，
σHlim1=1500N?mm?2,σFlim1=430N?mm?2，
σHlim2=1150N?mm?2,σFlim2=340N?mm?2.
许用接触应力：
[σH]1=0.9σHlim1=0.9?1500 N?mm?2=1350N?mm?2
[σH]2=0.9σHlim2=0.9?1150 N?mm?2=1035N?mm?2
许用弯曲应力：
[σF ]1=0.7σFlim 1=0.7?430 N ?mm ?2=301N ?mm ?2 [σF ]2=0.7σFlim 2=0.7?340 N ?mm ?2=238N ?mm ?2
4.2 按齿根弯曲强度初估模数
初选：β=15°，由表5.18，取中心距系数A m =12.4. 硬齿面闭式传动，取z 1=20,z 2=z 1i =20?5.7=114.
由表5.19，平稳工作，中等冲击，取载荷系数K=1.4；由表5.21，不对称布置，硬齿面，取齿宽系数Ψd
=0.7.
当量齿数：
z v 1=
z 1cos 3β=
20cos 315°=22
z v 2=
z 2cos 3β
=114cos 315
°
=127
由图5.35，Y FS 1=4.30,,Y FS 2=3.96,,
Y FS 1[σF ]1=4.30
301
=0.0143
Y FS 2F 2=3.96
=0.0166 以上取较大值0.0166.初估模数：
m n ≥A m KT 1Y FS Ψd
z 12 σH
3
=12.4? 1.4?264.222?0.01663mm =3.47mm 取：m n =3.5mm 。 4.3 确定参数计算主要尺寸
中心距：
a=
m n
2cosβ
z1+z2=
3.5
2cos15°
20+114mm=260.20mm
取：a=260mm,求螺旋角：
cosβ=m n z1+z2
2a
=
3.5?20+114
2?260
=0.90
β=25.59°
分度圆直径：
d1=m n z1
cosβ
=
3.5?20
cos14.07°
mm=77.78mm
d2=m n z2
cosβ
=
3.5?114
cos14.07°
mm=443.33mm
齿顶圆直径：
d a
1=m n
z1
cosβ
+2?an?=3.5?
20
cos14.07°
+2?1mm=84.78mm
d a
2=m n
z2
cosβ
+2?an?=3.5?
114
cos14.07°
+2?1mm=450.33mm
齿根园直径：
d f
1=m n
z1
cosβ
?2?an??2c n?=3.5?
20
cos14.07°
?2?1?2?0.25mm=69.03mm
d f
2=m n
z2
cosβ
?2?an??2c n?=3.5
114
cos14.07°
?2?1?2?0.25mm=434.58mm
齿宽：
b=Ψ
d
d1=0.7?77.78mm=54.45mm 取：b2=54mm,
b1=b2+3~5mm=57~59mm 取：b1=58mm.
4.4 校核齿面接触强度
由表5.18，β=25.59°查得：A a =447 齿面接触应力：
σH =
A a
3? i +1 3KT 1= 4473? 5.7+1 3?1.4?264.22N ?mm ?2
=691.06N ?mm ?2
因σH 五、箱体的设计 5.1 箱体壁厚 箱座 δ=0.025a +1= 0.025?260+1 mm =7.5mm ,取8mm 箱盖 δ1=0.02a +1= 0.02?260+1 mm =6.2m ，取8mm 5.2 凸缘： 箱盖凸缘厚度111.512b mm δ==，箱座凸缘厚度 1.512b mm δ==，箱座底凸缘厚度 2 2.520b mm δ==。 5.3 螺钉及螺栓： 地脚螺钉直径d f =0.036a +12=21.36mm ；地脚螺钉数目：4(250)n a =≤；轴承旁连接螺栓直径d 1=0.75d f =16.02mm ；盖与座连接螺栓直径d 2= 0.5~0.6 d f =11.748mm ；连接螺栓2d 的间距120(150200)l mm l =≤≤；轴承端盖螺钉直径d 3= 0.4~0.5 d f =9.612mm ；视孔盖螺钉直径d 4= 0.3~0.4 d f =7.476mm ；定位销直径d = 0.7~0.8 d 2=8.811mm (取整得Φ9) 5.4螺钉螺栓到箱体外避距离： 查表得：1f d 2、d 、d 至箱体外壁距离为：1,1,11,226,22,16f C mm C mm C mm ===； 12f d d d 、、到凸缘边缘距离：2,2,12,224,20,14f C mm C mm C mm ===；轴承旁凸台 半径：1,2, 1,22,2 24,14f f R C mm R C mm ====；箱体外壁至轴承端面距离：11,12,1(510)2220850l C C mm =++=++= 。 5.5 箱体内部尺寸： 大齿轮齿顶圆与箱体内壁距离1110( 1.2)mm δ?=?≥；齿轮端面到箱体内壁的距离 2210()mm δ?=?≥（增加散热）；箱盖、箱座肋厚110.85 6.8,0.85 6.8m mm m mm δδ≈=≈=。 5.6 视孔盖 由于单级减速器中心距为231mm ，故查表得：视孔盖长1120l mm =，横向螺栓分布距离2105l mm =，视孔盖宽190b mm =，纵向螺栓分布距离275b mm =，螺栓孔直径 7d φ=，孔数4个。 5.7 其中吊耳和吊钩 吊耳环的结构设计：根据表11-3中的推荐设计公式知：吊耳肋厚度为 1(1.8 2.5) 2.5820b mm δ≈=?= ，吊耳环孔径为20d b φ==，倒角为 (1 1.2) 1.22024R d R ≈=?= ，吊耳环空心到箱体外壁距离为(0.81)20e d mm ≈= 。 吊钩的结构设计：吊钩长12161430K C C mm =+=+=，吊钩高0.824H K mm ≈=，吊钩内深0.512h H mm ≈=，吊钩内圆半径0.257.5r K mm ≈=，吊钩厚度 (1.8 2.5) 2.5820b mm δ≈=?= 。 六 轴的设计 6.1 高速轴的设计 6.1.1 选择轴的材料、热处理方式： 由于无特殊要求，选择最常用材料45钢，调制处理。查【1】表14-1得知： 硬度：217255HBS ；强度极限：650B MPa σ=；屈服极限：360s MPa σ=；弯曲疲劳极限：1300MPa σ-=。 查表得：弯曲需用应力（静）1[]60b MPa σ-=。 6.1.2按转矩初步估算轴伸直径，取C=110 d min =C P 3 =110? 6.643mm =33.27mm 考虑键连接，应加大4%，取d 1=35mm 6.1.3 轴的结构设计 根据高速轴上所需安装的零件，可将其分为7段，以1234567d d d d d d d 、、、、、、表示各段的直径，以1234567x x x x x x x 、、、、、、表示各段的长度（1d 处安装大带轮，2 d 处安装轴承端盖，3d 处安装一号轴承与套筒，4d 处安装小齿轮，7d 处安装二号轴承） 1) 径向尺寸 根据常用结构，取d 1=d min =35mm ；取倒角倒圆1mm ，故取 d 2 =d 1+1.5?2=38mm ，此先选轴承为6208型号轴承（无轴向力，故选深沟球轴 承，直径系列选2号轻系列；为便于安装及轴上尺寸基准，选08号内径），查【3】表16-1知所选轴承内径为40mm ，且轴承宽度18B mm =，故取340d mm =；为方便加工测量，取445d mm =（此也为小齿轮内孔直径）；[查表得安装直径 4752.8a mm d mm ≤≤，故查表选取“4050 25/250919G B T ??-套筒”，故50a d mm =]；对齿轮内孔倒角1.6mm ，故取54(1.6 1.5)251.2d d mm =++?=（取 52mm ）;由于对称分布故7340d d mm ==，650a d d mm ==。 2) 轴向尺寸： 根据大带轮的内孔宽1(1.52)(1.52) 1.52045s L d d mm ===?= ，为防止由于加工误差造成的带轮晃动，取142x mm =；为防止箱体内部润滑油渐到轴承上冲走润滑脂，将轴承与箱体内壁距离取大于8mm （由于所选套筒长度25mm ，故轴承断面到箱体内壁的距离取15mm ），为适宜齿轮传动时散热，取齿轮距箱体内壁为810mm （此取10mm ）,故有3101543x B mm =++=；套筒档齿轮时x 4=b 1?3mm =55mm ，为保证精度取，故同时将3x 修正为345x mm =；轴环取58mm ，故取55x mm =；由于安装时齿轮箱体轴承均对称分布，取65101520x x mm =+-=，718x B mm ==（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距离'11525x l B mm δ=+--=，前所选轴承端盖螺钉38d M =知：由【2】11-10中公式得轴承端盖厚度31.29.6e d mm ==，查【2】表3-9可取A 级M8非全螺线40l mm =的螺栓（即/5782840GB T M ?）此时取端盖到大带轮的扳手空间为'' (35)48x l K mm mm =++= ，此时取 '''29.6482583x x e x mm =++=++≈。 6.2 低速轴的设计 6.2.1 选择轴的材料、热处理方式： 由于无特殊要求，选择最常用材料45钢，调制处理。查【1】表14-1得知： 硬度：217255HBS ；强度极限：650B MPa σ=；屈服极限：360s MPa σ=；弯 曲疲劳极限：1300MPa σ-=。 弯曲需用应力（静）1[]60b MPa σ-=。 6.2.2 按转矩初步估算轴伸直径 d min =C P 3=110? 6.44 3mm =58.82mm ， 考虑键连接以及与十字键槽相匹配，取'160d mm = 6.2.3 轴的结构设计： 根据低速轴上所需安装的零件，可将其分为7段，以1234567d d d d d d d 、、、、、、表示各段的直径，以1234567x x x x x x x 、、、、、、表示各段的长度。（1d 处安装联轴器，2d 处安装轴承端盖，3d 处安装三号轴承与套筒，4d 处安装大齿轮，7d 处安装四号轴承） 1) 径向尺寸： 联轴器的初步选择：根据低速轴的计算转矩与转速查表可选用凸缘联轴器，其轴孔直径为50φ，深孔长度为112L mm =。 根据上所选联轴器，取d 1=60mm ；根据密封毡圈的标准，取d 2=65mm ；根据此处尺寸选择6212型号轴承（查表知所选轴承内径为70mm ，外径为110mm ，且轴承宽度22B mm =），故取d 3=70mm ；为方便测量取d 4=75mm ；[查表得安装直径 6976a mm d mm ≤≤，故查表选取“60 7040/25091G B T ??-套筒”，故 d a =75mm ]；查【2】1-27知倒角倒圆推荐值为：1830,13050, 1.65080,2R C mm R C mm R C mm φφφ====== ，故Φ70 孔（大齿轮）倒角推荐值为2mm ，故取d 5=d 4+3.5?2=82mm ；为对称分布，故取d 6=d a =75mm ，d 7=d 3=70mm 。 2) 轴向尺寸： 根据上定箱体两内壁间的宽度可算得大齿轮到箱体内壁的距离为12.5mm,为防止箱体内部润滑油渐到轴承上冲走润滑脂，将轴承与箱体内壁距离取大于8mm （为套筒尺寸此取27.5mm ），故有312.527.562x B mm =++=；套筒档齿轮时，为保证精度取x 4=b 2? 2~3 mm =55mm ，故同时将3x 修正为364x mm =；轴环取58mm ，故取55x mm =；由于安装时齿轮箱体轴承均对称分布，取6512.527.535x x mm =+-=， 722x B mm ==（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距离 '127.58.5x l B mm δ=+--=，由于轴承外径为110mm 故，选端盖螺钉为10M ，由 【2】11-10中公式得轴承端盖厚度31.212e d mm ==，查【2】表3-9可取A 级M8非全螺线40l mm =的螺栓（即/57821040GB T M ?）此时取端盖到大带轮的扳手空间 为 ''(35)50x l K mm mm =++= ，故此取 '''28.5125070x x e x mm =++=++≈，由上选联轴器可知1112x L mm ==。 七、键的设计 根据工程经验，此处无特殊要求，故均选用A 型平键连接。 7.1 带轮处键连接： 由于此处轴径为30mm ，查【1】表10-9得：选用8,7b mm h mm ==， 1890L mm = ，由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的L 系列选取36L mm =，即 836/10962003GB T ?-键。 对平键进行强度校核：查【1】表10-10得其许用挤压应力为[]5060p MPa σ= （轻微 冲 击 ） ， 根 据 【 1 】 式 10-26 得 ： 44137.35 0.1308[ ] (2)307 p p T MPa dh L b σσ?= = =≤-???Ⅰ （36-28），故符合要求。 7.2 小齿轮处键连接： 由于此处轴径为45mm ，查【1】表10-9得：选用14,9b mm h mm ==， 36160L mm = ，由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的L 系列选取90L mm =，即1490/10962003 GB T ?-键。 对平键进行强度校核：查【1】表10-10得其许用挤压应力为[]5060p MPa σ= （轻微 冲 击 ） ， 根 据 【 1 】 式 10-26 得 ： 44137.35 0.0219[ ] (2)45914 p p T MPa dh L b σσ?= = =≤-???Ⅰ （90-2），故符合要求。 7.3 大齿轮处键连接： 由于此处轴径为65mm ，查【1】表10-9得：选用18,11b mm h mm ==， 50200L mm = ，由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的L 系列选取80L mm =，即 1880/10962003GB T ?-键。 对平键进行强度校核：查【1】表10-10得其许用挤压应力为[]5060p MPa σ= （轻微 冲 击 ） ， 根 据 【 1 】 式 10-26 得 ： II 44516.290.0656[](2)651118p p T MPa dh L b σσ?= ==≤-???（80-2） ，故符合要求。 7.4联轴器处键连接： 由于此处轴径为50mm ，查【1】表10-9得：选用14,9b mm h mm ==， 36160L mm = ，由于此处转矩不大，选取铸铁为材料，故由表下的L 系列选取100L mm =，即 14100/10962003GB T ?-键。 对平键进行强度校核：查【1】表10-10得其许用挤压应力为[]5060p MPa σ= （轻微 冲 击 ） ， 根 据 【 1 】 式 10-26 得 ： II 44516.29 0.0637[](2)50914p p T MPa dh L b σσ?= ==≤-???（100-2） ，故符合要求。 八、润滑与密封 8.1．润滑方式的选择 （1）因为此减速器为闭式齿轮传动，且为斜齿圆柱齿轮传动，又因为齿轮的圆周速度 12v m s <，所以采用将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑。两大齿轮直径相差很 小，都可以浸到油，所以不需要用到带油轮。轴承利用大齿轮的转动把油溅到箱壁的油槽里输送到轴承机型润滑，即轴承采用油润滑。 （2）确定润滑高度齿轮 大齿轮浸入油中的深度约为1～2个齿高，但不应少于10mm 。 8.2．密封方式的选择 由于I ，II ，III 轴与轴承接触处的线速度s m v 10<，所以采用毡圈密封。 8.3．润滑油的选择 选取齿轮传动润滑油粘度可根据177(50)cSt C ν=?计算，因为该减速器属于一般减速器，由所选润滑油粘度查《机械设计 第八版》表10-11，可选用工业齿轮油N200(SH0357-92)。 九.设计总结 学习这门课我最大的感触是仅仅靠课堂上的学习是很有限的，我们更需要的是学与做结合起来，这样才能学得更好，做得更好。 以前我学一门课都是直接把课本内容弄懂就算学完了，但现在想想那样是不够的，因为那样我们很难将学到的知识用于实践，而且认识也不深，其实这也是我们学到知识过后就忘记了的原因，因为我们根本不知道学了又没用，学了又怎么去应用。自从做了课程设计后，我发觉我对这门课的认识是很肤浅的，实际动手设计的时候才发现自己学得知识太少，很多东西不懂，许多东西不是课堂上能得到的，同时我也希望老师在教这门课的时候能多引导我们去学书本以外的知识。 《机械设计》课程试题（一） 一、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的 2、三角形螺纹的牙型角α＝，适用于，而梯形螺纹的牙型角α＝，适用于。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为防松、防松和防松。 4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有、 和，最大应力发生在。 5、链传动设计时，链条节数应选数(奇数、偶数)。链轮齿数应选数；速度较高时，链节距应选些。 6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核。 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲 应力。 8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η 、效率和效 1 = ，影响蜗杆传动总效率的主要因率。其中啮合效率η 1 素是效率。 9、轴按受载荷的性质不同，分为、、。 10、滚动轴承接触角越大，承受载荷的能力也越大。Array 二、单项选择题(每选项1分,共11分) 1、循环特性r=－1的变应力是应力。 A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( )。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大Cm C．增大Cb和Cm D．减小Cb和Cm 3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是( )。 A．避免螺栓受附加弯曲应力作用B．便于安装 C．为安置防松装置 4、选取V带型号，主要取决于。 目录 第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 - 二级展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器 目录 一、第一章节 (1) （一）、课程设计的设计内容 (1) （二）、电动机选择 (2) （三）、确定总传动比及分配各级传动比 (3) 二、第二章节 (5) （一）、选择齿轮材料、热处理方式和精度等级 (5) （二）、轮齿校核强度计算 (5) 1、高速级 (5) 2、低速级 (9) 三、第三章节 （一）减速器轴及轴承装置、键的设计……………………………… 1、１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 2、２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 3、３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计……………………… （二）润滑与密封……………………………………………………… (三)箱体结构尺寸…………………………………………………… 设计总结………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………… 一、 第一章节 （一）、课程设计的设计内容 1、设计数据及要求 （1）、F=4800N d=500mm v=1.25m/s 机器年产量：小批；机器工作环境：有粉尘； 机器载荷特性：较平稳；机器的最短工作年限：8年；其传动转动装置图如下图1-1所示。 （2）课程设计的工作条件设计要求： ①误差要求：运输带速度允许误差为带速度的±5%； ②工作情况：连续单向运转，载荷平稳； 图1.1双级斜齿圆柱齿轮减速器 ③制造情况：小批量生产。 （二）、 电动机的选择 1 选择电动机的类型 按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V 。 2、工作机所需的有效功率 由文献7中3.1试得 n 9550T P ?= 式中：P —工作机所需的有效功率（KW ） T —运输带所需扭矩（N ·m ） n —运输带的转动速度 3、 电动机的功率选择 根据文献【2】中查得联轴器（弹性）99.01=η，轴承 99.02=η，齿轮 97.03=η 滚筒 96.04=η 传动装置的总共率：833.096.097.099.099.024242 34221=???=???=∑ηηηηη 电动机所需的工作功率：Kw P P d 508.6833 .0100025 .14800=??= = ∑η 电动机工作功率：Kw P P d 61000 25 .148001000=?== 卷筒轴工作的转速：min /77.47500 14.31000 6025.1d r v n =???== π 确定电动机的转速min /22.38500 14.31000 60100060r d v n w =??=?= π 电动机转速的可选范围： m in /8.152876.305)408(22.38r i n n w d ～～=?='?= 取1000。 4、选择电动机 选电动机型号为Y132M —4，同步转速1500r/min ，满载转速970r/min ，额定功率7.5Kw （三）、 确定总传动比及分配各级传动比 1、传动装置的总传动比 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目链式运输机传动装置 专业班级 设计者 指导教师 目录 一设计任务书 (3) 二传动方案的拟定 (4) 三电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算 (6) 四传动零件的设计计算 (11) 1. 蜗杆及蜗轮的设计计算 (11) 2. 开式齿轮的设计计算 (15) 五蜗轮轴的设计计算及校核 (20) 六轴承及键的设计计算及校核 (28) 七箱体的设计计算 (33) 八减速器结构与附件及润滑和密封的概要说明 (35) 九设计小结 (38) 十参考文献 (39) 一．设计任务书 （1）设计题目：链式运输机传动装置 设计链式运输机的动装置，如图所示。工作条件为：链式输送机在常温下工作，负荷基本平稳，输送链工作速度V的允许误差为±5％；两班连续工作制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为5年，每年280个工作日。 （2）原始数据 二.传动方案的拟定 运输机牵引力 F(KN) 鼓轮圆周速度（允许误差±%5） V(m/s) 鼓轮直径D （mm） 0.95 0.31 350 （1）传动简图 （2）传动方案分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。 传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为链轮输送机。本传动方案采用了三级传动，第一级传动为单级蜗轮蜗杆减速器，第二级传动为开式齿轮传动，第三极为链轮传动。蜗轮蜗杆传动可以实现较大的传动比，结构尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，应布置在高速级；开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损较严重，应布置在低速级；链传动的运动不均匀，有冲击，不适于高速传动，故布置在传动的低速级。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT100灰铸铁铸造而成。 该工作机采用的是原动机为Y系列三相笼型异步电动机，电压380 V，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室使用比较环保。由于三相电动机及输送带工作时都有轻微振动，所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损耗。 计算及说明结果一、传动方案拟定 题目：设计带式输送机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器 （1）工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微振动，经常满载、空载启动、二班制工作，运输带允许速度误差为5%，使用寿 命十年，每年工作300天。 （2）原始数据：输送带拉力F=3.2kN；带速V=1.15m/s；滚筒直径D=400mm。 整体传动示意图 二、电动机的选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工 作机器），卧式封闭结构。 2、选择电动机的容量 工作机的有效功率P w为P w=FV=3.2X1.15=3.68kW 从电动机到工作机传送带间的总效率为η。 η= 由《机械设计课程设计指导书》可知： ：V带传动效率0.96 ：滚动轴承效率0.98(球轴承) P w=3.68k W ：齿轮传动效率0.97 (8 级精度一般齿轮传动) ：联轴器传动效率0.99(齿轮联轴器) ：卷筒传动效率0.96 由电动机到工作机的总效率η==0.83 因此可知电动机的工作功率为： ==kW=4.43kW 式中：——工作机实际所需电动机的输出功率，kW； P w——工作机所需输入功率。kW； η——电动机至工作机之间传动装置的总功率。 3、确定电动机转速 工作机卷筒轴的转速=r/min=54.94r/min 按推荐的传动比合理围，V带传动在(2～4)之间，一级圆柱齿轮传动在（3～6）之间，所以总传动比的合理围=6～24，故电动机的转速可选围为==330～1319 r/min，符合这一围的同步转速有750 r/min 和1000 r/min。 根据容量和转速，有机械设计手册查出有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的对比情况见下表： 表1传动比方案 方案电动 机型 号 额定 功率 （kW） 同步转 速 r/min 满载 转速 r/min 重量 (kg) 总传 动比 V带 传 动 减 速 器 1 2 Y132 M2-6 Y160 M2-8 5.5 5.5 1000 750 960 720 84 119 17.4 7 13.1 1 3.2 2.5 5.4 6 5.2 4 η=0.83 =54.94 r/min 机械设计课程设计综合答辩题 1#题： ●电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？ 电动机的选择主要有两个因素。第一是电机容量，主要是额定功率的选择。首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率，以此计算出电机所需的功率，然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。第二是个转速因素。要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素，做出最佳选择。 ●联轴器的类型如何选择？你选择的联轴器有何特点？圆柱齿轮的齿宽系数如何选择？闭式 传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同，开式齿轮呢？ ●箱体上装螺栓和螺塞处，为何要有鱼眼坑或凸台？ ●减小和避免受附加弯曲应力作用 2#题： ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级好，为什么? 答：带传动等摩擦传动承载能力低，传递相同转矩时，外轮廓尺寸较其他形式大，但传动平稳，且具有过载保护，故宜放在转速较高的运动链初始端;链传动因出安定不均匀，传动中有较大冲击振动，故不宜放在高速轴。 ●滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题？ 对于装配前环境温度影响，一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸，以保证配合关系。 装配后使用温升，要考虑轴承装配后游隙，保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 ●为什么要设视孔盖？视孔盖的大小和位置如何确定？ 3#题： ●一对圆柱齿轮传动啮合时，大小齿轮啮合处的接触应力是否相等？接触许用应力是否相等？ 为什么？ ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时，齿轮接近扭转输入端好，还是远离输入端好？为什么？ 远离输入端好,这样啮合起来才能更好的传动转力矩 , 不容易使轴受应力集中而弯曲 ●轴的强度不够时，应怎么办？ ●定位销有什么功能？在箱体上应怎样布置？销的长度如何确定？ 答：.定位销：保证拆装箱盖时仍保持轴承座孔的加工精度，一般位于箱体纵向两侧连接凸缘处呈非对称布置； ●4#题： ●双级圆柱齿轮减速器的传动比分配的原则是什么？高速级的传动比尽可能选得大是否合适， 为什么？ ●滚动轴承的类型如何选择？你为什么选择这种轴承？有何特点？ 根据轴径选轴承内径，初选轴承，选择合适外径，再计算径向当量动载荷及所需基本额定动载荷值，与所选轴承额定值作比较，再调整外径; ●齿形系数与哪些因素有关？试说明齿形系数对弯曲应力的影响？ ●以你设计的减速器为例，试说明高速轴的各段长度和跨距是如何确定的？ ●减速器内最低和最高油面如何确定？ ●最低油面确定后在此基础上加5到10mm定出最高油面位置。放在低速轴一侧吧，油面会比较 稳定 ●5#题： ●开式圆轮应按什么强度进行计算？磨损问题如何在设计中考虑？P105 ●对开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断，故先按齿根弯曲疲 劳强度进行设计计算，然后考虑磨损的影响，将强度计算所求得的齿轮 ●模数适当增大。 ●一对相啮合的齿数不等的标准圆柱齿轮,哪个弯曲应力大？如何两轮的弯曲强度接近相等？ 机械设计课程设计题目总汇 （兰惠清、李德才小组） 2014年11月21日 题目一 设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器 原始数据：运输带工作拉力1900F N =，运输带工作速度11.30v m s -=?，卷筒直径250D mm =。 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载起动，使用期限为8年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为0.5%±。 完成任务： 1）完成减速器装配图1张（A1）； 2）零件工作图2张（输出轴和大齿轮各一个，A3）； 3）编写设计计算说明书1份。 题目二带式运输机传动装置的设计 1.带式运输机工作原理 带式运输机简图如图20-1所示。 2.已知条件 1）工作条件：两班制，连续单项运转， 载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最 高温度35℃； 2）使用折旧期：8年； 3）检修间隔期：四年一次大修，两年 一次中修，半年一次小修； 4）动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V； 5）运输带速度允许误差：5% ； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3.设计数据 4.传动方案 5. 设计内容 1）按照给定的原始数据（编号）和传动方案（编号） 设计减速器装置； 2）完成减速器装配图1张（A1）； 3）零件工作图2张（输出轴和大齿轮各一个，A3）； 4）编写设计计算说明书1份。 题目三带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计 （一）设计要求 （1）根据原始数据设计用于带式运输机的传动装置。 （2）连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带速允许误差为5%。 （3）使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。 （二）原始技术数据 展开式二级圆柱齿轮减速器，见图。 （三）设计任务 （1）强度传动方案，并绘制出原理方案图。 （2）设计减速器。 （3）完成装配图1张（A1），零件图2张（输出轴和大齿轮各一个，A3）。 （4）编写设计说明书。 第一章课程设计任务书 一级圆柱斜齿轮减速器的设计 1.设计题目 用于带式运输机的一级圆柱斜齿轮减速器。传动装置简图如下图所示。 带式运输机数据见数据表格。 (2)工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转，两班制工作。运输带速度允许速度误差为±5%。 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张； 2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 4.数据表 工作条件： (1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件 (4) 小批量生产。 原始数据： 运输机工作拉力F/N 1300 运输带工作速度V （m/s ） 1.5 卷筒直径（mm ） 250 第二章 设计要求 1.选择电动机型号； 2.确定带传动的主要参数及尺寸； 3.设计减速器； 运输带工作拉力F/N 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1450 1500 1500 1600 运输带工作速度v/(m/s) 1.5 1.60 1.7 1.5 1.55 1.60 1.55 1.65 1.70 1.80 运输带滚筒直径D/mm 250 260 270 240 250 260 250 260 280 300 4.选择联轴器。 第三章. 设计步骤 1. 传动系统总体设计案 1）传动装置由三相交流电动机、一级减速器、工作机组成。2）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）电动机转速较高，传动功率大，将带轮设置在高速级。传动装置简图： 2. 电动机的选择 电动机所需工作功率为： P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw 执行机构的曲柄转速为：n w =60×1000V/πd=121.2r/min 查表3-1（《机械设计课程设计》）机械传动效率: η1：带传动： V带 0.94 η2：圆柱齿轮 0.98 7级（稀油润滑） η3：滚动轴承 0.98 η4：联轴器浮动联轴器 0.97~0.99,取0.99 ηw输送机滚筒： 0.96 η=η1*η2*η3*η3*η4*ηw =0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96 =0.84 P r = P w / η=2.475/0.84=2.95Kw 又因为额定功率P ed ≥ P r =2.95 Kw 取P ed =3.0kw 常用传动比： V带：i =2~4 圆柱齿轮：i 1 =3~5 i=i 1×i =2~4×3~5=6~20 取i=6~20 2013学年度第一学期《机械设计课程设计》期末考查试卷 参考班级：湘机专121 姓名班级学号得分 一．选择题(15×３＝45分) 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用（）。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行（）。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的（）参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（）。A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力5、链传动中，链节数常选偶数，是为了使链传动（）。 A．工作平稳B．避免过渡链节C．链条与链轮磨损均匀6、滑动轴承中，含油轴承是采用（）材料制成的。 A．硬木B．粉末冶金C．塑料 7、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键（）布置。 A．在同一条直线上B．相隔90° C．相隔120°D．相隔180° 8、带传动发生打滑总是（）。 A．在小轮上先开始B．在大轮上先开始 C．在两轮上同时开始D．不定在哪轮先开始 9、在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为（）。 A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 10、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于（）。 A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 11、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是（）。A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 12、在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为（）。 A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 13、在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指（）。A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值14、普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为（）。A．90° B. 120°°° 15、滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用 上海理工大学机械工程学院 课程设计说明书减速箱设计计算 机械四班杨浩0714000322 2010/1/22 设计题目： 设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下： 工作条件如下： 用于输送碎料物体，工作载荷有轻微冲击（使用系数、工况系数），输送带允许速度误差±4%，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向 一、电动机的选择 1.选用电动机 1)选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y系列封闭式三相异步电动机。 2)电动机的输出功率P 电动机所需的输出功率为： P=kW 式中：P w为工作装置所需功率，kW；为由电动机至工作装置的传动装置的总效 率。 工作装置所需功率P w应由机器工作阻力和运行速度经计算求得： P w===1.76kW 式中：为工作装置的阻力，N；v w为工作装置的线速度，m/s。 由电动机至工作装置的传动装置总效率按下式计算： 查《机械设计》表2-4，得： 取0.96，取0.995，取0.97，取0.99，取0.97 则 0.96×0.9952×0.97×0.99×0.97=0.885 所以 P0==1.99kW 3)确定电动机转速 工作装置的转速为： n w=60×=95.5r/min 由于普通V带轮传动比为： i1≈2～4 圆柱齿轮传动比为： i2≈3～5 故总的传动比为： i=i1i2≈6～20 则电动机所需转速为： n=in w≈(6～20)×95.5=(573～1910)r/min 2. 1)总传动比为： i a===9.84 2)分配传动比： I a=i外i内 考虑减速器结构，故： i外=3 ；i内=3.28 3.计算传动装置的运动和动力参数 1)各轴转速 n电=n=940r/min n1==313r/min 附录I： 机械零件课程设计题目 题目A设计一用于带式运输机上的圆锥园柱齿轮减速器。工作经常载，空载起动，工作有轻震，不反转。单班制工作。运输机卷筒直径Ｄ=320ｍｍ,运输带容许速度误差为5％。减速器为小批生产，使用期限10年。 附表1 原始数据 题号 Ａ１Ａ２Ａ３Ａ４Ａ５Ａ６ 运输带工 作拉力Ｆ （Ｎ） 2×103 2.1×103 2.2×103 2.3×103 2.4×103 2.5×103 运输带工 作速度Ｖ （ｍ/ｓ） 1.2 1.3 1.4 1.5 1.55 1.6 １．电动机２．联轴器３．圆锥齿轮减速器４．带式运输机 附图1 题目B 设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器。工作平稳。单向运转，两班制工作。运输带容许速度误差为5％。减速器成批生产，使用期限１０年。 附表2 原始数据 题号 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 运输机工作轴扭矩Ｔ（Ｎ。ｍ） 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 运输带工作速度Ｖ（ｍ/ｓ） 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.80 卷筒直径Ｄ（ｍｍ） 300 320 350 350 350 400 350 １．带传动２．电动机３．同轴式两级圆柱齿轮减速器４．带式运输机５．卷筒 附图2 题目C设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。工作平稳，经常满载，两班制工作，引链容许速度误差为5％。减速器小批生产，使用期限５年。 原始数据 题号 Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４５Ｃ６ＣＣ７ 曳引链 拉力Ｆ（Ｎ）9× 103 9.5× 103 10× 103 10.5 ×103 11× 103 11.5 ×103 12× 103 曳引链 速度Ｖ （ｍ/ ｓ） 0.30 0.32 0.34 0.35 0.36 0.38 0.4 曳引链 链轮齿 数Ｚ 8 8 8 8 8 8 8 曳引链 节距Ｐ （ｍ 80 80 80 80 80 80 80 课程设计报告书题目：双级斜齿圆柱齿轮减速器设计 学院 专业 学生姓名 学生学号 指导教师 课程编号 130175 课程学分 2.0 起始日期 封面纸推荐用210g/m2的绿色色书 编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变 课程设计报告格式说明： 1.文字通顺，语言流畅，无错别字，电子版或手写版，手写版不得 使用铅笔书写。 2.请按照目录要求撰写；一级标题为一、二、……序号排列，内容 层次序号为：1、1.1、1.1.1……。 3.对于电子版：一级标题格式：宋体，4号，加粗，两端对齐。 4.对于电子版：正文格式：宋体，小4号，不加粗，行距为固定值 20磅，段前、段后为0行；首行缩进2字符；左右缩进0字符。 5.对于电子版：页边距：上2cm，下2cm，左2.5cm、右2cm页码： 底部居中。 6.所有的图须有图号和图名，放在图的下方，居中对齐。如：图1 模 拟计费系统用例图。 7.所有的表格须有表号和表名，放在表的上方，居中对齐。如：表1 计费功能测试数据和预期结果。 8.所有公式编号，用括号括起来写在右边行末，其间不加虚线。 9.图纸要求： 图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写；必须按国家规定标准或工程要求绘制。 （参考文献范例） 参考文献 （参考文献标题为三号，宋体，加粗，居中，上下空一行） （正文为五号，宋体，行距为固定值20磅,重要资料必须注明具体出处，详细到页码；网上资料注明日期。） 1. 参考文献的著录采用顺序编码制，在引文处按论文中引用文献出现的先后以阿拉伯数字连续编码。参考文献的序号以方括号加注于被注文字的右上角，内容按序号顺序排列于文后。 2. 所引参考文献必须包含以下内容： *引用于著作的———作者姓名﹒书名﹒出版地：出版者，出版年﹒起止页码． 如：［1］周振甫. 周易译注［M］．北京：中华书局，1991. 25. ［2］Clark Kerr. The Uses of the University. Cambridge: Harvard University Press, 1995. 50. *引用于杂志的———作者姓名﹒文章名﹒刊名，年，卷（期）：起止页码． 如：［1］何龄修．读顾诚《南明史》［J］．中国史研究，1998,（3）：16~173． ［2］George Pascharopoulos. Returns to Education: A Further International Update and Implications. The Journal of Human Resources, 1985, 20（4）: 36~38. *引用论文集、学位论文、研究报告类推。 *引用论文集中的析出文章的―― 如：［1］瞿秋白．现代文明的问题与社会主义［A］．罗荣渠．从西化到现代化［C］．北京：北京大学出版社，1990. 121~133．［2］Michael Boyle-Baise. What Kind of Experience? Preparing 机械设计《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 学院材料与冶金学院 专业高分子材料与工程 班级081班 姓名胡桐 学号8 指导老师伟刚老师 完成日期2011年1月8日星期六 目录 第一章绪论 (4) 第二章课题题目及主要技术参数说明 (5) 2.1课题题目 (5) 2.2 主要技术参数说明 (5) 2.3 传动系统工作条件 (5) 2.4 传动系统方案的选择 (5) 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 (7) 3.1 减速器结构 (7) 3.2 电动机选择 (7) 3.3 传动比分配 (8) 3.4 动力运动参数计算 (8) 第四章带轮设计 (10) 第五章齿轮的设计计算 (12) 5.1 齿轮材料和热处理的选择 (12) 5.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (12) 5.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 (12) 5.2.2 齿轮几何尺寸的确定 (14) 5.3 齿轮的结构设计 (15) 第六章轴的设计计算 (16) 6.1 轴的材料和热处理的选择 (16) 6.2 轴几何尺寸的设计计算 (17) 6.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 (17) 6.2.2 轴的结构设计 (17) 6.3输出轴几何尺寸的设计计算 (22) 6.3.1 按照扭转强度初步设计输出轴的最小直径 (22) 6.3.2 输出轴的结构设计 (23) 第七章轴承、键和联轴器的选择 (26) 7.1滚动轴承的校核计算 (26) 7.1.1输入轴承的校核（型号7208C） (26) 7.1.2输出轴承的校核（型号7210C） (27) 7.2 键的选择计算及校核 (29) 7.3联轴器的选择 (29) 第八章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 (30) 8.1 润滑的选择确定 (30) 8.1.1润滑方式 (30) 8.1.2润滑油牌号及用量 (30) 8.2密封形式 (31) 8.3减速器附件的选择确定 (31) 8.4箱体主要结构尺寸计算 (32) 机械设计课程设计 答辩题 机械设计课程设计综合答辩题 1#题： ●电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？ 电动机的选择主要有两个因素。第一是电机容量，主要是额定功率的选择。首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率，以此计算出电机所需的功率，然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。第二是个转速因素。要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素，做出最佳选择。 ●联轴器的类型如何选择？你选择的联轴器有何特点？圆柱齿轮的 齿宽系数如何选择？闭式传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同，开式齿轮呢？ ●箱体上装螺栓和螺塞处，为何要有鱼眼坑或凸台？ ●减小和避免受附加弯曲应力作用 2#题： ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级 好，为什么? 答：带传动等摩擦传动承载能力低，传递相同转矩时，外轮廓尺寸较其它形式大，但传动平稳，且具有过载保护，故宜放在转速较高 的运动链初始端;链传动因出安定不均匀，传动中有较大冲击振动，故不宜放在高速轴。 ●滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩 问题？ 对于装配前环境温度影响，一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸，以保证配合关系。 装配后使用温升，要考虑轴承装配后游隙，保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 ●为什么要设视孔盖？视孔盖的大小和位置如何确定？ 3#题： ●一对圆柱齿轮传动啮合时，大小齿轮啮合处的接触应力是否相等？ 接触许用应力是否相等？为什么？ ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时，齿轮接近扭转输入端好，还是 远离输入端好？为什么？ 远离输入端好,这样啮合起来才能更好的传动转力矩 , 不容易使轴受应力集中而弯曲 ●轴的强度不够时，应怎么办？ ●定位销有什么功能？在箱体上应怎样布置？销的长度如何确定？ 答：.定位销：保证拆装箱盖时仍保持轴承座孔的加工精度，一般位于箱体纵向两侧连接凸缘处呈非对称布置； ●4#题： 机械设计课程设计设计计算说明书 设计题目：带式输送机的减速器 学院: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 日期： 目录 一、设计任务书···································· 二、传动方案拟定·································· 三、电机的选择···································· 四、传动比分配···································· 五、传动系统运动及动力参数计算······················· 六、减速器传动零件的计算···························· 七、轴及轴承装置设计································ 八、减速器箱体及其附件的设计······················· 九、减速器的润滑与密封方式的选择·················· 十、设计小结···························· 一、设计任务书 1、设计任务： 设计带式输送机的传动系统，采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。 2、原始数据 输送带有效拉力 输送带工作速度 输送带滚筒直径 减速器设计寿命为5年 3、已知条件 两班制工作，空载启动，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。 二、传动方案拟定 1.电动机 2.联轴器 3.减速器 4.联轴器 5.开式齿轮 6.滚筒 7.输送带 传动方案如上图所示，带式输送由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3再经联轴器4及开式齿轮5将动力传送至输送机滚筒6带动输送带7工作。 计算与说明 结果 三、电机的选择 1.电动机类型的选择 由已知条件可以算出工作机所需的有效功率 Kw Fv P w 64.41000 8 .058001000=?== 联轴器效率 滚动轴承传动效率 闭式齿轮传动效率 开式齿轮传动效率 输送机滚筒效率 传动系统总效率 总 工作机所需电机功率 总 由附表B-11确定，满足 条件的电动机额定功率P m = 7.5Kw 2.电动机转速的选择 输送机滚筒轴的工作转速 初选同步转速为 的电动机。 3.电动机型号的选择 根据工作条件两班制连续工作，单向运转，工作机 所需电动机功率计电动机同步转速等，选用Y 系列三相异步电动机，卧式封闭结构，型号为Y132M-4,其主要数据如下： w P w k 64.4= 电动机额定功率选为 7.5Kw 初选1440r/min 的电动机 期末考试 《机械设计课程设计》 学习中心：__江苏岳王镇成人教育中心校奥鹏学习中心[21]_ 姓名：___陈明磊_____ 学号：__936001__ 关于课程考试违规作弊的说明 1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。 3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。 一、题型 课程设计，包含问答题、改错分析题型及设计计算题，问答题共2题，每题10分，共20分；改错题1题，共30分；设计计算题1题，共50分。 二、题目 （1）学号末尾数为1、3、5的课程设计题目 1、对轴瓦材料主要有哪些要求（10分） 答：（1）对轴瓦的材料主要要求包括： 1）良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；2）良好的跑合性、顺应性、嵌藏性和塑性； 3）足够的抗压强度和疲劳强度； 4）良好的导热性和加工工艺性； 5）热膨胀系数低、耐腐蚀； 2、传动齿轮设计时，如何确定齿轮的结构参数。（10分） 答：通过齿轮传动的强度计算，确定出齿轮的主要尺寸（如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等），齿圈、轮辐、轮子毂等的结构形式及尺寸大小，通常由结构设计而定，而不进行强度计算。 齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计时，必须综合地考虑上述各方面的因 素。通常是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，然后再根据荐用的经验数据，进行结构设计。 对于直径很小的钢制齿轮，若齿根圆到键槽底部的距离较小时，应将齿轮和轴做成一体（称为齿轮轴）。 当齿顶圆直径小于160mm时，一般做成实心结构的齿轮。但航空产品中的齿轮，也有做成腹板式的。 当齿顶圆直径小于500mm时，宜做成腹板式结构，腹板上开孔的数目按结构尺寸大小及需要而定。 当齿顶圆直径大于400mm而小于1000mm时，一般应做成轮辐截面为十字形的轮辐式结构的齿轮。 为了节约贵重金属对于尺寸较大的圆柱齿轮，可做成组装齿圈式的结构。齿圈用钢制，而轮芯则用铸铁或铸钢。 3、改错分析题（30分） 指出下图结构中的错误，并用文字说明。（本题至少有6处错误，每指出一处错误得5分） 解： 1.安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩； 2.键槽过长安装上的键与轴承端盖干涉（相碰）； 3.轴承端盖的加工面与非加工面没有区分开； 4.在轴与轴承端盖孔之间缺少密封圈； 5.在轴与轴承端盖孔之间应留有间隙； 6.在轴承端盖与箱体轴承孔端面缺少调整垫片； 4、计算题（50分） 试设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知：传递功率P=，小齿轮 单级斜齿圆柱齿轮链传动设计书 二．前言 分析和拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。 众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成 部分，下面我们将一一进行选择。 三．运动学与动力学的计算 第一节选择电动机 电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。 （1）选择电动机的类型： 按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。（2）选择电动机的容量： 工作所需的功率： P d = P w/η P w = F*V/（1000ηw） 所以：P d = F*V/（1000η*ηw） 由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为 η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6 式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率。 取η1= 0.96、η２= 0.99、η3=0.97、η4= 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，则： η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832 所以： P d = F*V/1000η*ηw = 2600×1.5/(1000×0.832) kW = 4.68 kW 根据Pd选取电动机的额定功率P w使P m = (1∽1.3)P d = 4.68∽6.09 kW 由查表得电动机的额定功率P w = 7.5 kW （3）确定电动机的转速： 卷筒轴的工作转速为： n w = 60×1000V/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/min = 71.66r/min 按推荐的合理传动比围，取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5《机械设计》课程试题及答案
机械设计课程设计蜗轮蜗杆传动
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器--课程设计
机械设计课程设计(蜗杆)
一级斜齿圆柱齿轮减速器(机械课程设计相关)
《机械设计课程设计》答辩题
机械设计课程设计题汇总
课程设计任务书一级圆柱斜齿轮减速器的设计
机械设计课程设计试卷
机械设计课程设计计算说明书1
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