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1、实训报告实训报告目录 一、本课程设计的教学目的和任务2二机械设计课程设计任务书3三传动方案的分析4四电动机选择，传动系统运动和动力参数计算5一、电动机的选择5二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配5三、运动参数和动力参数计算6五传动零件的设计计算7一、V带传动设计71.设计计算表7二、渐开线斜齿圆柱齿轮设计10（一）高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表10（二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表15（三）斜齿轮设计参数表19六轴的设计计算20一、轴的结构设计20二、轴的结构设计23三、轴的结构设计24二、校核轴的强度26七轴承的选择和校核30八键联接的选择和校核31一、轴大齿轮键的选择32二轴大齿轮键
2、的校核32九 联轴器的选择32十减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择32一、传动零件的润滑32二、减速器密封32十一减速器箱体设计及附件的选择和说明34一、箱体主要设计尺寸34二、附属零件设计36十二设计小结40十三参考资料40一、本课程设计的教学目的和任务1、通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。2、学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。3、进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行设计和绘图的训练。4、联系生产、理论联系实际、培养学生动手能力、分析问
3、题的能力和解决实际问题的能力的重要教学环节。 5、培养学生举一反三，触类旁通分析其它类型的机构结构特点的能力，为学生学习后续毕业设计的学习及毕业后从事工作提供基础知识。实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告实训报告二机械设计课程设计任务书vF一、题目：设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器。二、已知条件：输送机由电动机驱动，经传动装置驱
4、动输送带移动，整机使用寿命为5年，每天两班制工作，每年工作300天，工作时不逆转，载荷平稳，允许输送带速度偏差为5%。工作机效率为0.95，要求有过载保护，小批量生产。原始数据：学号1-910-1819-2728-3637-4546-54输送带拉力F（N）330032003400290026002400输送带速度v（m/s）0.90.90.81.051.31.1鼓轮直径D（mm）350400390390440450三、设计内容： 1 分析传动方案；2 减速器部件装配图一张(0号图幅)；3 绘制轴和齿轮零件图各一张；4 编写设计计算说明书一份。三传动方案的分析本设计中采用原动机为电动机，工作机为
5、皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器。二级斜齿圆柱齿轮减速器的传动比一般为8-40，结构简单，应用广泛，展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大的刚度。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，斜齿轮传动的平稳性较直齿好，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。所以本设计采用的是双级斜齿齿轮传动。四电动机选择，传动系统运动和动力
6、参数计算一、电动机的选择1.确定电动机类型 按工作要求和条件,选用y系列三相交流异步电动机。2.确定电动机的容量（1）工作机卷筒上所需功率PwPw = Fv/1000 =(2)电动机所需的输出功率为了计算电动机的所需的输出功率Pd，先要确定从电动机到工作机之间的总功率总。设1、2、3、4、5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级）、滚动轴承、V形带传动、工作机的效率，由2表1-7查得1 = 0.99，2 = 0.98，3 = 0.99，4 = 0.95，5 = 0.95，则传动装置的总效率为 总=1223345 = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.95 x 0.95
7、 =0.83263.选择电动机转速由2表13-2推荐的传动副传动比合理范围 普通V带传动 i带=24 圆柱齿轮传动 i齿=35则传动装置总传动比的合理范围为 i总=i带i齿1i齿2 i总=（24）（35）（35）=（18100）电动机转速的可选范围为nd=i总nw=（18100）nw=18nw100nw=1856.46100056.461019.525646r/min根据电动机所需功率和同步转速，查2表12-1，符合这一范围的常用同步加速有1500、1000。选用同步转速为1500r/min选定电动机型号为Y132S-4二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配1.传动装置总传动比 i总=
8、nm / nw=1440/56.46=25.50式中nm-电动机满载转速，1440 r/min; nw-工作机的转速， 56.46 r/min。2.分配传动装置各级传动比 i总=i带i齿1i齿2 分配原则： （1）i带i齿 （2）i带=24 i齿=35 i齿1=（1.31.5）i齿2 根据2表2-3，V形带的传动比取i带 = 2.3 ，则减速器的总传动比为 i = i总 / i带=25.50/2.3=11.09双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为 i齿1 = =低速级的传动比 i齿2 = i/i齿1 = 11.09/3.8=2.92三、运动参数和动力参数计算 1.各轴转速计算 1440r/min
9、 n= nm / i带 = 1440/2.3=626.09r/min n= n / i齿1 = 626.09/3.8=164.76r/minn= n / i齿2 = 164.76/2.92=56.42 r/min2.各轴输入功率 P0= Pd=4.06kwP= Pd4 = 4.060.95=3.86kw P= P23 =3.860.980.99=3.74kwP= P23 =3.740.980.99=3.63kw3.各轴输入转矩T0 = 9550Pd/n0 =95504.06/1440=26.93NmT = 9550P/n =95503.86/626.09=58.88 Nm T = 9550P/
10、n = 95503.74/164.76=216.78 NmT = 9550P/n = 95503.63/56.42=614.44Nm表1 传动装置各轴运动参数和动力参数表 项目轴号功率转速转矩传动比 0轴4.06144026.932.3 轴3.86626.0958.883.8 轴3.74164.76216.782.92轴3.6356.42614.44 五传动零件的设计计算一、V带传动设计1.设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果(1)确定计算功率PcaPca=d查1表8-7Pca =1.24.06=4.87kw4.87(2)选择带的型号查1图8-11取A型带A型(3)选
11、择小带轮直径85查1 表8-6及8-890(4)确定大带轮直径=2.390207mm取标准值208208(5)验算传动比误差0.48(6)验算带速合格(7)初定中心距取385385(8)初算带长1246.91246.9(9)确定带的基准长度查1表8-2取=12501250(10)计算实际中心 距离（取整） 取=39738711)安装时所需最小中心距取整）368(12)张紧或补偿伸长量所需最大中心距424.5(13)验算小带轮包角度162.53(14) 单根V带的基本额定功率查1表8-4a插值法=0.93+0.1344=1.064kw1.064(15) 单根V带额定功率的增量查1表8-5b插值法
12、0.15+0.01920.169kw0.169(16) 长度系数查1表8-2=0.930.93(17)包角系数查1表8-8插值法=0.9550.955(18)单位带长质量查1表8-3=0.10.1(19)确定V带根数取Z=4根4(20)计算初拉力查1表8-3得q= 0.1 149.85149.85(21)计算带对轴的压力1184.91184.92.带型选用参数表带型e=15f=9A型902086.78387162.5341184.9633带轮结构相关尺寸项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果(1)带轮基准宽bd查1表8-10bd11mmmm11(2)带轮槽宽bmm13.07(3)
13、基准宽处至齿顶距离ha查1表8-10取ha3mmmm3(4)基准宽处至槽底距离hf查1表8-10取hf9mmmm9(5)两V槽间距e查1表8-10mm15(6)槽中至轮端距离查1表8-10mm9(7)轮槽楔角查1表8-10度38(8)轮缘顶径mm214(9)槽底直径mm190(10)轮缘底径D1查1表8-10 6mmmm178(11)板孔中心直径D0mm114(12)板孔直径d0取d030mmmm30(13)大带轮孔径d由装带轮的轴决定见mm25(14)轮毂外径d1取d150mmmm50(15)轮毂长L取L78mmmm50(16)辐板厚S查表12-1-12mm14(17)孔板孔数查表12-1-
14、124个4二、渐开线斜齿圆柱齿轮设计（一）高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果1选齿轮精度等级查1表10-11选用7级级72材料选择查1表10-1小齿轮材料：40Cr(调质)大齿轮材料：45刚（调质）40Cr(调质) 45刚（调质）3选择齿数Z取 取个4选取螺旋角 取5按齿面接触强度设计（1）试选Kt1.62.0 取Kt1.81.8（2）区域系数ZH由1图ZH2.4252.425（3）a由1图6查得a1=0.765 a2=0.915 0.765+0.9151.681.68(4)计算小齿轮传递的转矩T1查表1Nmm(5)齿宽系数d由1表d=11(6)材
15、料的弹性影响系数ZE由1表ZE=189.8 MPa1/2MPa1/2189.8(7) 齿轮接触疲劳强度极限由1图600550600550（8）应力循环次数N由1式N160n1jLh= N2= N1/i齿1 = （9）接触疲劳强度寿命系数KHN由1图KHN1 = 0.9KHN2 = 0.95KHN1 = 0.9KHN2 = 0.95（10）计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为，安全系数为S=1，由1式得H1= = H2= = H= = = H1=540H2=522.5H=531.25（11）试算小齿轮分度圆直径按1式（1021）试算=mm=49.87（12）计算圆周速度vm/sV=1.63（1
16、3）计算齿宽Bb = dd1tB1=55mmB2=mmB1=55B2=50（14）模数h= 2.25mnt =2.252.09=4.7mmb/h =55/4.7=11.7度=2.09 h=4.7b/h=11.7（15）计算纵向重合度= 0.318dz1tan=1.961.96（16）计算载荷系数K由1表10-2查得使用系数根据v=1.63 m/s，级精度，由1图查得动载荷系数1.07由1表查得KH=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.2310-3b =1.12+0.18(1+0.61)1+0.2310-3 55=1.42由1图查得KF=1.36假定，由1表查得1.5故载荷系数K=K
17、AKVKHKH=11.071.51.42=2.28v=1.63m/s1.07KH=1.42KF=1.361.5K=2.28（17）按实际的载荷系数校正分度圆直径由1式d1=d1t=49.8753.96（18）计算模数=mm2.276按齿根弯曲强度设计（1）计算载荷系数KK=KAKVKFKFK=11.071.51.36=2.182.18（2）螺旋角影响系数根据纵向重合度= 1.824从1图0.870.87（3）计算当量齿数ZV=25.52=99.86（4）齿形系数YFa由1表YFa1=YFa2=YFa1=2.610 YFa2=2.198（5）应力校正系数YSa由1表YSa1=YSa2=YSa1=
18、1.593YSa2=1.781（6）齿轮的弯曲疲劳强度极限由1图500380500380（7）弯曲疲劳强度寿命系数由1图0.850.880.850.88（8）计算弯曲疲劳许用应力F取弯曲疲劳安全系数S1.3，由式得F1= =F2= = F1=326.92F2=257.23（9）计算大小齿轮的并加以比较=结论：大齿轮的数值大0.01270.0152（10）齿根弯曲强度设计计算由1式 1.611.61结论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取2 mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1= 53.96
19、mm来计算应有的齿数。于是由= 取27 ，则Z2 = Z1i齿1 =273.8102.6 取Z2 = 1033几何尺寸计算（1）计算中心距a将中心距圆整为125mmmm135（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。度（3）计算齿轮的分度圆直径d=mm=56.08=213.92（4）计算齿轮的齿根圆直径df=56.08-2.52=51.08mm= 213.92-2.52=208.92mm mm=51.08=208.92（5）计算齿轮宽度Bb = dd1圆整后取：B1 = 65 mm B2 = 60 mmmmB1 = 65 B2 = 60（6）验算=N = 2099.86
20、N= N/mm = 35 N/mm100N/mm合适（二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果1选齿轮精度等级查1表10-11选用7级级72材料选择小齿轮材料：40Cr(调质)大齿轮材料：45刚（调质）40Cr(调质) 45刚（调质）3选择齿数Z取 个4选取螺旋角 取5按齿面接触强度设计（1）试选Kt1.62.0 取Kt1.81.8（2）区域系数ZH由1图ZH2.4252.425（3）a由1图6查得a3=0.8a4=0.840.8+0.84=1.641.64(4)计算小齿轮传递的转矩T查表1Nmm(5)齿宽系数d由1表d=11(6)材料的弹性影响系数
21、ZE由1表ZE=189.8 MPa1/2MPa1/2189.8(7) 齿轮接触疲劳强度极限由1图600550600550（8）应力循环次数N由1式N360n3jLh= N4= N3/i齿2=（9）接触疲劳强度寿命系数KHN由1图KHN3 = 0.92KHN4 = 0.95KHN1 = 0.92KHN2 = 0.95（10）计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为，安全系数为S=1，由1式得H3= = H4= =H= = = H3=552H4=522.5H=537.25（11）试算小齿轮分度圆直径按1式（1021）试算=mm=77.69（12）计算圆周速度vm/sV=0.67（13）计算齿宽Bb
22、= dd3tB1=85mmB2=mmB1=85B2=80（14）模数h= 2.25mnt =2.252.35=5.29mmb/h =85/5.29=16.07度=2.35b/h=16.07（15）计算纵向重合度= 0.318dz3tan=2.732.73（16）计算载荷系数K由1表10-2查得使用系数根据v= 0.67 m/s，级精度，由1图查得动载荷系数1.06由1表查得KH=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.2310-3b=1.12+0.18(1+0.61)1+0.2310-3 85=1.43由1图查得KF=1.35假定，由1表查得1.4故载荷系数K=KAKVKHKH=11.
23、061.41.432.12v=0.67m/s1.06KH=1.43KF=1.351.4K=2.12（17）按实际的载荷系数校正分度圆直径d3由1式D3=d3t=77.6982.05（18）计算模数mm2.496按齿根弯曲强度设计（1）计算载荷系数KK=KAKVKFKFK11.061.41.3522（2）螺旋角影响系数根据纵向重合度= ，从1图0.870.87（3）计算当量齿数ZV=35.51=105.41（4）齿形系数YFa由1表YFa3=YFa4=YFa3=2.445YFa4=2.176（5）应力校正系数YSa由1表YSa3=YSa4=YSa3=1.652YSa4=1.794（6）齿轮的弯曲
24、疲劳强度极限由1图500380500380（7）弯曲疲劳强度寿命系数由1图0.90.920.90.92（8）计算弯曲疲劳许用应力F取弯曲疲劳安全系数S1.3，由式得F3= =F4= = F3=346.15F4=268.92（9）计算大小齿轮的并加以比较=结论：大齿轮的数值大=0.0117=0.0145（10）齿根弯曲强度设计计算由1式1.821.82结论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取2.5 mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d3= 82.05 mm来计算应有的齿数。于是由= 取 32 ，
25、则Z4 = Z3i齿2 = 322.9293.44 取Z4 = 953几何尺寸计算（1）计算中心距a将中心距圆整为164 mmmm164（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。度（3）计算齿轮的分度圆直径dmm82.64245.36（4）计算齿轮的齿根圆直径df82.64-2.52.576.4mm=245.36-2.52.5=239.1mmmm=76.4=239.1（5）计算齿轮宽度Bb = dd3圆整后取：B3 = 95mmB4 = 90mmmmB3 = 95B4 = 90（6）验算= N =5.25N= N/mm = 55.26 N/mm100N/mm 合适（三）
26、斜齿轮设计参数表传动类型模数齿数中心距齿宽螺旋角高速级斜齿圆柱齿轮2mm135mmB1 = 65 mmB2 = 60 mm低速级斜齿圆柱齿轮2.5mm164mmB3 = 95mmB4 = 90mm六轴的设计计算减速器轴的结构草图一、轴的结构设计1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；根据齿轮直径，热处理方法为正火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式：再查 1表15-3， =118107考虑键：齿轮直径小于100mm，有一键时，轴径增大57，则3确定各轴段直径并填于下表内名称依据单位确定结果用键与V带连接，带有键槽 取2525考虑毡圈，查2表
27、7-12，取30mm30轴承同时受到径向力和轴向力作用选用角接触轴承，考虑大于，选用7207AC，B=17mm,a=21mm, =42mm, =35mm35考虑轴承定位,力用轴肩定位,取mm42小于2，51.08mm51.08mm42mm354选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2，小于， 故选用脂润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果箱体壁厚查 2表11-1取 8mm8地脚螺栓直径及数目n查 2表11-120mm=4轴承旁联接螺栓直径查 2表11-1，取16mm16轴承旁联接螺栓扳手空间、查 2表11-1,=22=20轴承盖联接螺钉直径查 2表11-1,取1010轴
28、承盖厚度查 2表11-1012小齿轮端面距箱体内壁距离查 2 ，8mm,取10mm10轴承内端面至箱体内壁距离查 2小于选择脂润滑812mm,取10mm10轴承支点距轴承宽边端面距离a查2表6-621轴承座宽度=(5560)mm,取55mm555.计算各轴段长度。名称计算公式单位计算结果485928182-10-65-2=105105=65mm65=10-2=8mm8=17+10+2-1=28mm28L（总长）L=+=341mm341（支点距离）=+2-2a=28+108.5+60+8+28+2-221=192.5mm192.5二、轴的结构设计1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择轴的材
29、料为优质碳素结构钢45；根据齿轮直径，热处理方法为正火回火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式：再查 1表15-3，=118107 考虑键：最小直径处没有装键，故不考虑键的影响。3确定各轴段直径并填于下表内名称依据单位确定结果选用轴承7308AC,d=40mm,B=23mm，a=27.5mm， mm40考虑大于，查表21-16,取42mm,考虑键，4553考虑大于，查表21-16,取42mm,考虑键45选用轴承7308AC,d=40mm,B=23mm，a=27.5mm， mm404选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2 小于故选用脂润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果轴承支点距轴承宽边端面距离a查表26-6，27.55.计算各轴段长度名称计算公式单位计算结果23-1+10+10+2.5+246.