【正文】 華華 北北 電電 力力 大大 學學 課課 程程 設設 計計 說說 明明 書書 1 / 26 《機械設計》課程設計 任 務 書 一、 目的與要求 《機械設計》課程設計是機械設計課程的最后一個教學環(huán)節(jié)，其目的是： 1）培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，結合生產實際分析解決機械工程問題的能力。 2）學習機械設計的一般方法，了解和掌握簡單機械傳動裝置的設計過程和進行方式。 3） 進行設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱資料、熟悉標準和規(guī)范。 要求學生在課程設計中 1）能夠樹立正確的設計思想，力求所做設計合理、實用、經濟； 2）提倡獨立思考，反對盲目抄襲和“閉門造車”兩種錯誤傾向，反對知錯不改，敷衍了事的作風。 3）掌握邊畫、邊計算、邊修改的設計過程，正確使用參考資料和標準規(guī)范。 4）要求圖紙符合國家標準，計算說明書正確、書寫工整， 二、 設計內容及要求 1．設計題目 設計帶式輸送機用二級齒輪減速器 原始數據： 1）輸送帶工作拉力 F=5600N。 華華 北北 電電 力力 大大 學學 課課 程程 設設 計計 說說 明明 書書 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)單向運轉，載荷較平穩(wěn)； 6）使用折舊期 8 年； 7）動力來源 ：電力，三相交流，電壓 380V； 8）制造條件及生產批量：一般機械廠制造，小批量生產。 2．設計內容： 1）傳動裝置的總體方案設計；選擇電動機；計算運動和動力參數；傳動零件的設計。 2）繪制裝配圖和零件圖。 3） 設計計算說明書一份，包括：確定傳動裝置的總體方案，選擇電動機，計算運動和動力參數，傳動零件的設計，軸、軸承、鍵的校核，聯(lián)軸器的選擇，箱體的設計等 。 三、 進度計劃 序號 設計內容 完成時間 備注 1 傳動裝置的總體方案設計 2 裝配草圖和裝配圖的繪制 周 3 零件圖的繪制、 編寫設計計算說明書 4 天 ： 4 提交設計、 教師審圖、評定成績 1天： 四、 課程設計成果要求 1）減速器裝配圖 1 張（ 0 號）； 2）大齒輪零件圖 1 張（ 2 號）、中間軸零件圖 1 張（ 2 號）。 3）設計說明書一份。 五、 考核方式 依據：設計 圖紙 質量 、 設計說明書中計算方法和過程是否正確、 平時考勤。 成績：按五級分制：優(yōu)、良、中、及格、不及格 學生姓名：趙勇萍 指導教師：陳立新 2022 年 01 月 12 日 華華 北北 電電 力力 大大 學學 課課 程程 設設 計計 說說 明明 書書 3 / 26 目錄 一 、電動機的選擇 ……………………………………….……. 4 二 、計算總傳動比及分配各級的傳動比 ……………….…… 4 三 、 V 帶傳動設計 ……………… ...… .…… ..………….……. 5 四 、 高 速齒輪組的設計與強度校核 ……… .………………… 6 五 、 低速齒輪組的設計與強度校核 ………………………..... 8 六、演算傳動比 ……………………………………………… 10 七、 軸的設計計算 …………… …………………………….… 11 八、 滾動軸承的壽命校核計算 ..………… ………………… 17 九、 鍵聯(lián)接的選擇及計算 ……………………… ……… .…2 0 十、 潤滑方式的選擇 …………………………… .……… .21 十一、 零件草圖繪制 …………………………………… ...21 十二 、 設計總結 ……………………………………………. 23 參考文獻 ……………………………………………………… .24 華華 北北 電電 力力 大大 學學 課課 程程 設設 計計 說說 明明 書書 4 / 26 一． 電動機的選擇： (1) 普通 V 帶的效率 η1=，一對滾子軸承的效率 η2=（初選球軸承），閉式齒輪傳動效率 η3=（初選八級精度），聯(lián)軸 器效率 η4=，卷筒效率 η5=。 所以： η=η1 η23 η32η4 η5= = 確定電動機的功率： Pd= Pw/η =5600 (1000 )=(kw) (2) 確定電動機的轉速： 卷筒軸工作轉速為 nw=60 1000 (π 320)= r/min 取 V 帶傳動的傳動比 i1=2~4；二級齒輪減速器傳動比 i2=8~40， i3=16~160；故電動機的轉速可選范圍： nd=(16~160) =~ (r/min) 符合這一范圍的同步轉速有三種， 750， 1000， 1500。優(yōu)選同步轉速 1000r/min 的電動機，由設計設計手冊 177 頁表 171 中的電動機部分選定 B3 型，電動機型號為 Y132 M26 其主要性能見下表： 電動機型號 額定功率（ kw） 同步轉速（ r/min） 滿載轉速（ r/min） 質量（ kg） Y132M 26 1000 960 84 外形與安裝尺寸見下表： 機座號 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 學學 課課 程程 設設 計計 說說 明明 書書 5 / 26 外形尺寸 L 515 HD 315 AC/2 135 AD 210 二． 計算總傳動比及分配各級的傳動比 （ 1）總傳動比： i=nm/nw=960/= （ 2）初步取二級減速器的傳動比 i2 i3=10，所以， V 帶傳動比 i1=。 （ 3）二級減速器中高速級與低速級傳動比分別推薦為 i2=(~)i3 所以取 i2=， i3= （ 4）計算運動和動力參數： 1．各軸轉速： ?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 帶傳動的計算設計 ： （ 1） 確定計算功率 Pa 查《機械設計》 P151 頁表 86，取 KA=； 所以， Pca=KA P= = （ kw） （ 2） 選取普通 V 帶型 。 根據 Pca 、 n1，查《機械設計》 P152 頁表 88，選取 B 型普通 V 帶。 （ 3） 確定帶輪基準直徑。 1．根據《機械設計》表 87，初選小帶輪基準直徑 dd1=132mm。 2．從動輪基準直徑 dd2=i1 dd1= 132=。根據表 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 帶的基準直徑長度和傳動中心距。 1． 根據 （ dd1+dd2） a02(dd1+dd2)，初步確定中 心距 a0=600mm。 計算帶的基準長度： Ld’=2a0+π（ dd1+dd2） /2+(dd2－ dd1)2/4a0=2 600+π (132+280)/2+(280－132)2/(4 600)= 2． 計算實際中心距 a 華華 北北 電電 力力 大大 學學 課課 程程 設設 計計 說說 明明 書書 6 / 26 a=a0+(LdLd’)/2=600+()/2= 圓整中心距 a=572mm （ 5） 演算主動輪包角 α1=180○ － (dd2dd1)/a ○ =180○ － (280－ 132)/572 ○=165○ 120○ 所以，主動輪上的包 角合適。 （ 6） 計算 V 帶的根數 Z 查《機械設計》表 85，取 P0= 查《機械設計》表 82，取 ΔP0= 查《機械設計》表 88，取 Kα= 查《機械設計》表 82，取 KL= 所以， Z=Pca/(P0+ΔP0) KαKL=(+) = (根 ) 取 Z=4 根 。 （ 7） 計算預緊力 F0。 查《機械設計》 P145 表 84，取 q=。 F0=500 Pca/vZ (－ 1)+qv2=500 ( 4) (－ 1)+= N （ 8） 計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． 高速級齒輪組的設計及強度校核。 （ 1） 1．按圖示傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動； 2．運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用 8 級精度（ GB100988） 3．材料選擇。有《機械設計》表 101，選擇小齒輪材料為 40Cr（調質），硬度為280HBS；大齒輪為 45