1、精選優質文檔-傾情為你奉上 機械設計課程設計計算說明書設計題目：帶式輸送機傳動裝置 設計者：王行洲 學號： 指導教師：王鴻翔東南大學機械工程學院前言 機械設計課程設計是高等工業學校多數專業第一次全面的機械設計訓練，是機械設計課的最后一個重要教育環節，其目的是： （1）培養學生綜合運用機械設計及相關課程知識解決機械工程問題的能力，并使所學知識得到鞏固和發展； （2）學習機械設計的一般方法和步驟； （3）進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖（其中包括計算機輔助設計）和學習使用設計資料、手冊、標準和規范。 此外，機械設計課程設計還為專業課設計和畢業設計奠定了基礎。 此書是我在完成此次課程設計之后

2、對整個設計計算過程的整理總結，主要包括整個設計的主要計算及簡要說明，對于必要的地方，還有相關簡圖說明。對于一些需要的地方，還包括一些技術說明，例如在裝配和拆卸過程中的注意事項；傳動零件和滾動抽成的潤滑方式及潤滑劑的選擇。使我們圖紙設計的理論依據。 當然，由于我們是第一次進行機械設計，還有很多考慮不到或不周的地方，有很多零件尺寸材料選擇的時候考慮不周全，希望老師在審閱時予以指正。目錄一、設計任務4二、選擇電動機 5三、計算、分配傳動比 5四、運動參數計算 6五、各級傳動零件的設計計算 7 1選定齒輪材料、熱處理及精度 7 2高速級斜齒圓柱齒輪設計計算 7 3低速級直齒圓柱齒輪設計計算14六、軸的

3、設計及其校核17七、軸承校核20八、 鍵聯接的選擇和計算22九、 聯軸器的選擇23十、 箱體及減速器附件說明24十一、潤滑密封設計25十二、小結26參考文獻 27設計任務書帶式運輸機雙級圓柱齒輪減速器設計設計圖例：1電動機 2V帶傳動 3雙級圓柱齒輪減速器4聯軸器 5卷筒 6運輸帶設計要求：1設計用于帶式運輸機的傳動裝置2連續單向運轉，載荷較平穩，空載起動，運輸帶允許誤差為5%3使用期限為10年，小批量生產，兩班制工作設計基本參數：數據組編號10輸送帶有效拉力/N3200運輸帶工作速度 0.5滾筒直徑 500設計任務: 1完成裝配圖1張（A0），零件圖（齒輪和低速軸）2張（A3）。 2編寫設計

4、說明書。項目內容設計計算依據和過程計算結果二、選擇電動機1、選擇2、計算電動機容量三、計算、分配傳動比1、滾筒轉速2、總傳動比3、分配傳動比Y型三相異步電動機，電動機額定電壓380伏，閉式。查手冊取機械效率：V帶傳動效率=0.96，滾動軸承效率=0.99，閉式齒輪傳動效率=0.97，聯軸器效率=0.99，傳動滾筒效率：（其中，各機械效率值分別對應依次為閉式齒輪傳動6級精度，滾子軸承，齒輪聯軸器）傳動裝置效率：滾動軸工作轉速：工作機所需功率：=電動機所需功率：=1.94KW滾筒轉速：總傳動比：分配傳動比： 取減速器的傳動比：取兩級圓柱齒輪減速器的傳動比：則低速級的傳動比：查手冊取Y112M6型三

5、相異步電動機額定功率2.2kw滿載時，轉速為940r/min；效率為77.5.0%；功率因數為0.74；電機機的軸徑為；軸的中心高為112；。 四、運動參數計算五、各級傳動零件的設計計算1、選定齒輪材料、熱處理及精度(1) 齒輪材料及熱處理(2) 齒輪精度2、高速級斜齒圓柱齒輪設計計算1、初步設計齒輪傳動的主要尺寸(1) 計算小齒輪傳遞的轉矩(2)確定齒數(3) 初選齒寬系數(4) 初選螺旋角(5) 載荷系數K(6) 齒形系數和應力修正系數(7) 重合度系數(8) 螺旋角系數 (9) 彎曲許用應力(10) 計算模數(11) 初算主要尺寸(12) 驗算載荷系數2、校核齒面接觸疲勞強度(1) 確定

6、載荷系數K(2) 確定各系數(3) 許用接觸應力(4) 校核齒面接觸強度3、 計算幾何尺寸3、低速級直齒圓柱齒輪設計計算1、初步設計齒輪傳動的主要尺寸(1) 計算小齒輪傳遞的轉矩(2) 確定齒數(3) 初選齒寬系數(4) 載荷系數K(5) 齒形系數和應力修正系數(6) 重合度系數(7) 彎曲許用應力(8) 計算模數(9) 計算主要尺寸六、帶輪的計算七、軸的設計1、軸的設計2、軸的設計3軸的設計(1)、選材(2)、軸的結構(3)、軸結構的工藝性(4)、按彎扭合成校核軸的強度七、滾動軸承的校核八、鍵聯接的選擇和計算九、聯軸器的選擇0軸（電動機軸） 1軸（高速軸）：KW2軸（中間軸）：3軸（低速軸）

7、：4軸（滾筒軸）：高速級大小齒輪均選用硬齒面漸開線斜齒輪低速級大小齒輪均選用硬齒面漸開線直齒輪高速級大齒輪（整鍛結構）材料為20CrMnTi，調質，表面淬火，硬度為4855HRC；小齒輪材料為20CrMnT i，碳氮共滲，表面硬度為5763HRC，有效硬化層深0.50.9mm。低速級大齒輪材料為45鋼，調質處理，硬度為286299HB；小齒輪材料為40Cr，調質處理，硬度為241286HB。根據圖9.55和圖9.58，齒面最終成形工藝為磨齒。按GB/T10095-1988，6級，齒面粗糙度，齒根噴丸強化，裝配后齒面接觸率為70%。傳動比誤差 ，允許非對稱布置，=1.2初定螺旋角使用系數 表9.

8、11查得=1.0動載荷系數 估計齒輪圓周速度0.5m/s查得（圖9.44）=1.03齒向載荷分布系數 預估齒寬b=40mm，由表9.13查得=1.84，初取b/h=12，再由圖9.46查得=1.75齒間載荷分配系數由表9.12查得=1.1載荷系數KK=當量齒數由圖9.53查得：=2.65，=2.15由圖9.54查得：=1.58，=1.8端面重合度近似為則重合度系數為軸向重合度安全系數由表9.15查得（按1%失效概率考慮）小齒輪應力循環次數大齒輪應力循環次數由圖9.59查得壽命系數，實驗齒輪應力修正系數，由圖9.60預取尺寸系數許用彎曲應力=比較與，取=0.為防止過載時齒輪折斷，取初算中心距取

9、a=99mm修正螺旋角分度圓直徑齒寬 取齒寬系數圓周速度由圖9.44查得按，由表9.13查得b/h=由圖9.46查得，又和不變，則K=故不需要校核大小齒輪齒根彎曲疲勞強度（這里我們不妨校核一下）：故安全。其中，=1.0，=1.03，=1.1，=1.75K=材料彈性系數，由表9.14查得=189.8節點區域系數，由圖9.48查得=2.45重合度系數，由圖9.49查得=0.825螺旋角系數試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限壽命系數，由圖9.56查得，工作硬化系數尺寸系數，由圖9.57查得安全系數，由表9.15查得則許用接觸應力取滿足齒面接觸強度標準中心距螺旋角分度圓直徑，嚙合角齒頂高齒根高齒頂圓直徑齒根圓

10、直徑傳動比誤差，允許非對稱布置，由表9.16查得=1.2使用系數 表9.11查得=1.0動載荷系數 估計齒輪圓周速度v=0.5m/s由圖9.44查得=1.01齒向載荷分布系數 預估齒寬b=80mm，查機械設計手冊得初取b/h=6，再由圖9.46查得=1.60齒間載荷分配系數，由表9.12查得=1.0載荷系數KK=由圖9.53查得：=2.72，=2.22由圖9.54查得：=1.57，=1.77重合度為則重合度系數為安全系數由表9.15查得（按1%失效概率考慮）小齒輪應力循環次數大齒輪應力循環次數由圖9.59查得壽命系數，實驗齒輪應力修正系數，由圖9.60預取尺寸系數許用彎曲應力=比較與，取=0.

11、00593分度圓直徑 齒寬齒寬系數標準中心距 嚙合角齒頂圓直徑齒根圓直徑確定計算功率由表11.3查的工作情況系數,故選擇帶型號，根據，由圖11.11查的初步選用A型帶。選取帶輪基準直徑由表11.4選取小帶輪基準直徑，設滑動率，由式（11.10）得，由表11.4取直徑系列。驗算速度v在速度范圍內，帶速合適。確定中心距a和帶的基準長度在范圍，初選中心距，由式11.18得帶長查圖11.10,選取A型帶的標準基準長度，由式11.19可得實際中心距為取。驗算小帶輪包角>包角合適。由表11.6查得對于小輪基準直徑為150mm的A型普通V帶，其單根基本額定功率為2.54Kw>2.328Kw，故只

12、需要一根A型皮帶。確定初拉力由式11.23單根普通V帶的初拉力計算帶輪所受壓力由式11.24得選擇軸材料為45鋼、調質處理，硬度為217255HBS。由表19.1查得對稱循環彎曲許用應力。據式19.3取，由表19.3選參數A=110，得：因為軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故取軸的直徑為20mm根據軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關系，周上零件的布置方案如下：根據軸的受力，選取7005C角接觸球軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為30mm，左端軸承采用階梯套筒軸向定位，由手冊確定軸肩的直徑為30mm，右端采用軸肩作軸向定位。按軸徑選用平鍵見面尺寸，鍵長為63mm(GB/T

13、 1096-2003)取軸端倒角為，按規定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上，按彎扭合成校核軸的強度，合格。選擇軸材料為45鋼、調質處理，硬度為217255HBS。由表19.1查得對稱循環彎曲許用應力。據式19.3取，由表19.3選參數A=110，得：因為軸端不需開鍵槽，考慮到后續鍵的強度校核，這里將細端軸徑取為45mm根據軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關系，周上零件的布置方案如下：根據軸的受力，選取7209C角接觸球軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為45mm，左端軸承采用軸套作軸向定位，右端采用軸承蓋作軸向定位。此軸段左端為一直徑為62.5mm,寬為75m

14、m的直齒輪軸。取斜齒輪安裝段直徑50mm，配合為H7/r6，配合段長應比齒輪寬略短，取48mm，齒輪的右端采用軸套定位，軸套的高度用于周向定位大斜齒輪采用的平鍵尺寸為，取軸端倒角為，按規定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線上，按彎扭合成校核軸的強度，合格。許用應力。據式19.3取，由表19.3選參數A=110，得：因為軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故取軸的直徑為50mm根據軸上的齒輪、軸承、軸承蓋、圓盤等零件的裝配方向、順序和相互關系，周上零件的布置方案如下：根據軸的受力，選取7012C角接觸球軸承，其尺寸為，與其配合軸段的軸徑為60mm，右端軸承采用軸肩定位，由手冊確定軸肩處的直徑為65m

15、m，配合段長度10mm，左端采用軸套作軸向定位。取齒輪安裝段直徑65mm，配合為H7/r6，配合段長應比齒輪寬略短，取67mm。用于周向定位大直齒輪采用的平鍵尺寸為，用于聯軸器的平鍵尺寸為，。取軸端倒角為，按規定確定各軸肩的圓角半徑。畫軸空間受力圖，將軸作用力分解為垂直面受力和水平面受力，取集中力作用于齒輪和軸承寬度的中點。軸上受力分析齒輪圓周力：齒輪徑向力：齒輪軸向力：計算作用于軸上的支反力其中，垂直面內的支反力水平面內的支反力計算軸的彎矩、并畫彎矩圖計算截面C處的彎矩分別畫出垂直面和水平面的彎矩圖(圖c、e)，求和成彎矩并畫其彎矩圖(圖f)畫扭矩圖(g)校核軸的強度其中，取，考慮到鍵槽影響

16、，若考慮到鍵槽影響，將，仍然合格。故安全。（彎矩圖、扭矩圖)。用同樣的方法交合1軸和2軸也同樣合格1、 軸上的軸承根據工況，初選軸承7012C。查機械課程設計指導書，得 這里設兩軸承分別為1和2由表17.8得：（軸承所受載荷平穩）(1)、計算軸承所受軸向載荷（1）、計算當量動載荷軸承由表17.7，用線性插值法可求得：由表17.7，用線性插值法可求得：由此可得：軸承由表17.7，用線性插值法可求得：由表17.7，用線性插值法可求得：由此可得：（3）、軸承壽命計算因，故按軸承計算軸承壽命：故所選軸承7012C合格。用同樣的方法分別校核其他2對軸承，結果也同樣合格！(>)（若用7009C，若用

17、7209C，）I軸：按軸徑20選用平鍵截面尺寸為b×h=6mm×6mm，鍵長28mm.強度校核：滿足強度要求軸 按軸徑60選用A型平鍵截面尺寸為b×h= ，鍵長36mm.強度校核：滿足強度要求軸 按軸徑65選A型平鍵截面尺寸為 ，鍵長63mm.強度校核：滿足強度要求按軸徑50選用B型平鍵截面尺寸為b×h= ，鍵長90mm.強度校核：滿足強度要求由表18.1得，聯軸器工作情況系數為k=1.3查機械設計手冊，軸4選擇GY7型聯軸器，Y型軸孔，其孔徑d1=50mm,與軸配合為H7/j6，聯軸器軸孔長112mm。按標準取取取按標準取m=2.5mm取十、箱體及減速

18、器附件說明：箱殼是安裝軸系組件和所有附件的基座，它需具有足夠的強度、剛度和良好的工藝性。箱殼多數用HT150或HT200灰鑄鐵鑄造而成，易得道美觀的外表，還易于切削。為了保證箱殼有足夠的剛度，常在軸承凸臺上下做出剛性加固筋。當軸承采用潤滑時，箱殼內壁應鑄出較大的倒角，箱殼接觸面上應開出油槽，一邊把運轉時飛濺在箱蓋內表面的油順列而充分的引進軸承。當軸承采用潤滑脂潤滑時，有時也在接合面上開出油槽，以防潤滑油從結合面流出箱外。 箱體底部應鑄出凹入部分，以減少加工面并使支撐凸緣與地量好接觸。1. 機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度2. 考慮到機體內零件的潤滑，密封散熱。因其

19、傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂到油池底面的距離H為40-50mm為保證機蓋與機座連接處密封，聯接凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗糙度為3. 機體結構有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=2。機體外型簡單，拔模方便.4. 對附件設計 A 視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固B 油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側，以便放油，

20、放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油標：油標位在便于觀察減速器油面及油面穩定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出.D 通氣孔：由于減速器運轉時，機體內溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內為壓力平衡.E 蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯結凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F 位銷：為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯結凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G 吊鉤：在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環，用以起吊或搬運較重的物體.

21、10. 潤滑密封設計對于二級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用油潤滑，箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規定高度.油的深度為H+ H=42.5 =23所以H+=42.5+23=65.5mm其中油的粘度大，化學合成油，潤滑效果好。密封性來講為了保證機蓋與機座聯接處密封，聯接凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗度應為 密封的表面要經過刮研。而且，凸緣聯接螺柱之間的距離不宜太大，應小于150mm。并勻均布置，保證部分面處的密封性。為了防止外界灰塵、水分等進入軸承，為了防止軸承潤滑油的泄漏，在透蓋上需加密封裝置。在此，我們用的是氈圈式密封。因為氈圈式密封適用于軸承潤滑脂潤滑，摩擦面速度不超過45m/s的場合。十、設計小結 這次關于帶式運輸機上的