【正文】 華華 北北 電電 力力 大大 學(xué)學(xué) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說(shuō)說(shuō) 明明 書(shū)書(shū) 1 / 26 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 一、 目的與要求 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是： 1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析解決機(jī)械工程問(wèn)題的能力。 2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程和進(jìn)行方式。 3） 進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱資料、熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 要求學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中 1）能夠樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，力求所做設(shè)計(jì)合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)； 2）提倡獨(dú)立思考，反對(duì)盲目抄襲和“閉門(mén)造車”兩種錯(cuò)誤傾向，反對(duì)知錯(cuò)不改，敷衍了事的作風(fēng)。 3）掌握邊畫(huà)、邊計(jì)算、邊修改的設(shè)計(jì)過(guò)程，正確使用參考資料和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 4）要求圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算說(shuō)明書(shū)正確、書(shū)寫(xiě)工整， 二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1．設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)用二級(jí)齒輪減速器 原始數(shù)據(jù)： 1）輸送帶工作拉力 F=5600N。 華華 北北 電電 力力 大大 學(xué)學(xué) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說(shuō)說(shuō) 明明 書(shū)書(shū) 2 / 26 2) 輸送帶工作速度 v= (允許輸送帶速度誤差為177。 5％ )； 3）滾筒直徑 D=320mm。 4) 滾筒效率η＝ （包括滾筒和軸承的效率損失）； 5）工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)； 6）使用折舊期 8 年； 7）動(dòng)力來(lái)源 ：電力，三相交流，電壓 380V； 8）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）傳動(dòng)裝置的總體方案設(shè)計(jì)；選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)。 2）繪制裝配圖和零件圖。 3） 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份，包括：確定傳動(dòng)裝置的總體方案，選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)，軸、軸承、鍵的校核，聯(lián)軸器的選擇，箱體的設(shè)計(jì)等 。 三、 進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 完成時(shí)間 備注 1 傳動(dòng)裝置的總體方案設(shè)計(jì) 2 裝配草圖和裝配圖的繪制 周 3 零件圖的繪制、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 4 天 ： 4 提交設(shè)計(jì)、 教師審圖、評(píng)定成績(jī) 1天： 四、 課程設(shè)計(jì)成果要求 1）減速器裝配圖 1 張（ 0 號(hào)）； 2）大齒輪零件圖 1 張（ 2 號(hào)）、中間軸零件圖 1 張（ 2 號(hào)）。 3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 五、 考核方式 依據(jù)：設(shè)計(jì) 圖紙 質(zhì)量 、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中計(jì)算方法和過(guò)程是否正確、 平時(shí)考勤。 成績(jī)：按五級(jí)分制：優(yōu)、良、中、及格、不及格 學(xué)生姓名：趙勇萍 指導(dǎo)教師：陳立新 2022 年 01 月 12 日 華華 北北 電電 力力 大大 學(xué)學(xué) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說(shuō)說(shuō) 明明 書(shū)書(shū) 3 / 26 目錄 一 、電動(dòng)機(jī)的選擇 ……………………………………….……. 4 二 、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 ……………….…… 4 三 、 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ……………… ...… .…… ..………….……. 5 四 、 高 速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 ……… .………………… 6 五 、 低速齒輪組的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 ………………………..... 8 六、演算傳動(dòng)比 ……………………………………………… 10 七、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………… …………………………….… 11 八、 滾動(dòng)軸承的壽命校核計(jì)算 ..………… ………………… 17 九、 鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算 ……………………… ……… .…2 0 十、 潤(rùn)滑方式的選擇 …………………………… .……… .21 十一、 零件草圖繪制 …………………………………… ...21 十二 、 設(shè)計(jì)總結(jié) ……………………………………………. 23 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………… .24 華華 北北 電電 力力 大大 學(xué)學(xué) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說(shuō)說(shuō) 明明 書(shū)書(shū) 4 / 26 一． 電動(dòng)機(jī)的選擇： (1) 普通 V 帶的效率 η1=，一對(duì)滾子軸承的效率 η2=（初選球軸承），閉式齒輪傳動(dòng)效率 η3=（初選八級(jí)精度），聯(lián)軸 器效率 η4=，卷筒效率 η5=。 所以： η=η1 η23 η32η4 η5= = 確定電動(dòng)機(jī)的功率： Pd= Pw/η =5600 (1000 )=(kw) (2) 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 nw=60 1000 (π 320)= r/min 取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i1=2~4；二級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比 i2=8~40， i3=16~160；故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍： nd=(16~160) =~ (r/min) 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有三種， 750， 1000， 1500。優(yōu)選同步轉(zhuǎn)速 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)，由設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè) 177 頁(yè)表 171 中的電動(dòng)機(jī)部分選定 B3 型，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132 M26 其主要性能見(jiàn)下表： 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率（ kw） 同步轉(zhuǎn)速（ r/min） 滿載轉(zhuǎn)速（ r/min） 質(zhì)量（ kg） Y132M 26 1000 960 84 外形與安裝尺寸見(jiàn)下表： 機(jī)座號(hào) 中心高 安裝尺寸 軸伸尺寸 平鍵尺寸 132M H A B D E F GD G 132 216 178 38 80 10 8 33 華華 北北 電電 力力 大大 學(xué)學(xué) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說(shuō)說(shuō) 明明 書(shū)書(shū) 5 / 26 外形尺寸 L 515 HD 315 AC/2 135 AD 210 二． 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 （ 1）總傳動(dòng)比： i=nm/nw=960/= （ 2）初步取二級(jí)減速器的傳動(dòng)比 i2 i3=10，所以， V 帶傳動(dòng)比 i1=。 （ 3）二級(jí)減速器中高速級(jí)與低速級(jí)傳動(dòng)比分別推薦為 i2=(~)i3 所以取 i2=， i3= （ 4）計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)： 1．各軸轉(zhuǎn)速： ?軸 ： n?=nm/i1=960/= ??軸 ： n??=nm/(i1 i2)=960/( )= Ш軸： nШ=nm/(i1 i2 i3)=960/( )=2．各軸輸入功率： ?軸： P?=Ped η1= = (kw) И軸： PИ=P? η2 η3= = (kw) Ш軸： PШ=PИ η2 η3= = (kw) ： ?軸： T?=9550 P?/n?=9550 (N/m) И軸： TИ=9550 PИ/nИ=9550 (N/m) Ш軸： TШ=9550 PШ/nШ=9550 (N/m) 三． V 帶傳動(dòng)的計(jì)算設(shè)計(jì) ： （ 1） 確定計(jì)算功率 Pa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P151 頁(yè)表 86，取 KA=； 所以， Pca=KA P= = （ kw） （ 2） 選取普通 V 帶型 。 根據(jù) Pca 、 n1，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P152 頁(yè)表 88，選取 B 型普通 V 帶。 （ 3） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑。 1．根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 87，初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1=132mm。 2．從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 dd2=i1 dd1= 132=。根據(jù)表 87，取 dd2=280mm。 3．演算帶速度 V1=π 132 960/(60 1000)= m/s 25 m/s 所以，帶速度合適。 （ 4） 確定普通 V 帶的基準(zhǔn)直徑長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距。 1． 根據(jù) （ dd1+dd2） a02(dd1+dd2)，初步確定中 心距 a0=600mm。 計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： Ld’=2a0+π（ dd1+dd2） /2+(dd2－ dd1)2/4a0=2 600+π (132+280)/2+(280－132)2/(4 600)= 2． 計(jì)算實(shí)際中心距 a 華華 北北 電電 力力 大大 學(xué)學(xué) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說(shuō)說(shuō) 明明 書(shū)書(shū) 6 / 26 a=a0+(LdLd’)/2=600+()/2= 圓整中心距 a=572mm （ 5） 演算主動(dòng)輪包角 α1=180○ － (dd2dd1)/a ○ =180○ － (280－ 132)/572 ○=165○ 120○ 所以，主動(dòng)輪上的包 角合適。 （ 6） 計(jì)算 V 帶的根數(shù) Z 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 85，取 P0= 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 82，取 ΔP0= 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 88，取 Kα= 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 82，取 KL= 所以， Z=Pca/(P0+ΔP0) KαKL=(+) = (根 ) 取 Z=4 根 。 （ 7） 計(jì)算預(yù)緊力 F0。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P145 表 84，取 q=。 F0=500 Pca/vZ (－ 1)+qv2=500 ( 4) (－ 1)+= N （ 8） 計(jì)算作用在軸上的壓軸力 Fp Fp=2 Z F0 sin(α/2)=2 Z F0 sin(165○ /2)= 四． 高速級(jí)齒輪組的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核。 （ 1） 1．按圖示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)； 2．運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8 級(jí)精度（ GB100988） 3．材料選擇。有《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101，選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪為 45