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1、机械设计课程设计机械设计课程设计任务书设计题目：带式输送机传动装置_设计（二级直齿圆柱齿轮减速器；二级斜齿圆柱齿轮减速器）。 设计带式输送机传动系统。采用两级圆柱齿轮减速器的传动系统参考方案（见图）带式输送机由电动机驱动。电动机带式输送机由电动机驱动。电动机1 1通通过联轴器过联轴器2 2将动力传入两级圆柱齿轮减将动力传入两级圆柱齿轮减速器速器3 3，再通过联轴器，再通过联轴器4 4，将动力传至，将动力传至输送机滚筒输送机滚筒5 5，带动输送带，带动输送带6 6工作。工作。 原始数据： 输送带有效拉力 F= 3600 N 输送机滚筒直径D = 280 mm 输送机滚筒转速 n = 60 r/m
2、in （允许误差5%） 减速器设计寿命为10年。 工作条件： 两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳，单向运转；三相交流电源，电压为380/220伏。 设计任务： 1、减速器装配图1张（0号或1号图纸）； 2、零件图2张（2#图纸，低速级大齿轮，低速轴） 3、设计计算说明书1份（25页左右）。 学号学号题目题目FDn学号学号题目题目FDn136002806026260038060236002806027400030060333003006028400030060433003006029360036060534003006030360036060634003006031380038060
3、735003006032380038060835003006033340040060932003206034340040060103200320603546003206511290034060364600320651229003406037480034065133000340603848003406514300034060394500350651531003406040450035065163100340604142003804017280035060424200380401828003506043400040040192900350604440004004020290035060453600
4、4204021300035060463600420402230003506047450045040232800360604845004504024280036060494200420362526003806050420042036二级减速器课程设计数据二级减速器课程设计数据一概述一概述1 1准备准备 设计手册，图册，绘图工具等。设计手册，图册，绘图工具等。 复习内容：复习内容：齿轮传动、轴、滚动轴承、键、螺纹联接、联轴器齿轮传动、轴、滚动轴承、键、螺纹联接、联轴器选择等选择等。2 2时间安排时间安排 1 1）电动机选择、传动比分配、运动参数、计算、传动零件设）电动机选择、传动比分配、运动参数、
5、计算、传动零件设计计算（两天）。计计算（两天）。 2 2）轴的结构设计，并开始绘装配草图（三天）。）轴的结构设计，并开始绘装配草图（三天）。 3 3）画正式装配图（）画正式装配图（0#0#或或1#1#）：包括主要尺寸、配合公差、零）：包括主要尺寸、配合公差、零件编号、明细表、技术要求等（三天）。件编号、明细表、技术要求等（三天）。 4 4）画零件图）画零件图2 2张（张（2#2#，低速轴和低速轴上齿轮）。（一天），低速轴和低速轴上齿轮）。（一天） 5 5）编写计算说明书（）编写计算说明书（2525页左右）。（一天）页左右）。（一天） 6 6）检查和装订。）检查和装订。用到的资料：教材（计算及设
6、计），机械设计课程设计用到的资料：教材（计算及设计），机械设计课程设计指导书（计算及设计，各种标准件的结构尺寸查阅）。指导书（计算及设计，各种标准件的结构尺寸查阅）。二计算二计算1 1按照设计要求确定传动方案按照设计要求确定传动方案二级圆柱齿轮减速器传动方案有：二级圆柱齿轮减速器传动方案有：展开式展开式、同轴式、分流式。、同轴式、分流式。高速级小齿轮位置最高速级小齿轮位置最好远离输入端，使齿好远离输入端，使齿面接触较均匀。面接触较均匀。装配图内容装配图内容带式输送机由电动机驱动。电动机带式输送机由电动机驱动。电动机1 1通通过联轴器过联轴器2 2将动力传入两级圆柱齿轮减将动力传入两级圆柱齿轮减
7、速器速器3 3，再通过联轴器，再通过联轴器4 4，将动力传至，将动力传至输送机滚筒输送机滚筒5 5，带动输送带，带动输送带6 6工作。工作。 2 2选择电动机选择电动机 1 1）电机类型：）电机类型： 推荐推荐Y Y系列系列380V380V，三相异步电动机，三相异步电动机 2 2）选择电动机功率）选择电动机功率P Peded 设：工作机（卷筒）所需功率设：工作机（卷筒）所需功率P PW W 电机至输送带的传动总效率电机至输送带的传动总效率 电机需要的功率电机需要的功率P Pd d计算如下：计算如下：edWdPPP式中PWFV/1000 （kW） ）（smDnV/100060指导书指导书p6p6
8、工作机的功率工作机的功率卷筒轴承联轴器齿轮轴承223995.099.097.099.098.0球滚子联轴器齿轮轴承96. 0卷筒减速器减速器卷筒卷筒举例：现算出举例：现算出Pd=2.08kWPd=2.08kW 查手册取查手册取Ped=2.2kWPed=2.2kW 对于对于Ped=2.2kWPed=2.2kW的电动机型号有四种的电动机型号有四种型号型号Y90L-2Y90L-2Y100L1-4Y100L1-4Y112M-6Y112M-6Y132S-8Y132S-8同步转速同步转速3000 r/min3000 r/min1500 r/min1500 r/min1000 r/min1000 r/min
9、750 r/min750 r/min满载转速满载转速2840 r/min2840 r/min1420 r/min1420 r/min940 r/min940 r/min710 r/min710 r/min3 3）确定电动机转速）确定电动机转速n nd d 已知卷筒转速为已知卷筒转速为n n（r/minr/min） 二级减速器的总传动比合理范围是二级减速器的总传动比合理范围是i ia a=8=84040，一般取大些较合理一般取大些较合理 所以：电动机转速为所以：电动机转速为n nd d=i=ia an=n=（8 84040）n n 例如例如 n=65 r/minn=65 r/min 则则 n n
10、d d=520=5202600 r/min2600 r/min 该范围内的转速有该范围内的转速有 750 r/min, 750 r/min, 1000 r/min, 1500 r/min1000 r/min, 1500 r/min电动机方案比较电动机方案比较方方案案电动机电动机型号型号额定功率额定功率P Peded（kWkW）电动机转速电动机转速电动机电动机重量重量（kgkg）参考参考价格价格减速器减速器传动比传动比i ia a同步转速同步转速满载满载转速转速1 1Y100L1Y100L14 42.22.21500150014201420404021.8521.852 2Y112MY112M6
11、 62.22.210001000940940464614.514.53 3Y132SY132S8 82.22.2750750710710626210.9210.92注：注：i ia a= =满载转速满载转速/n/n卷筒卷筒通过比较得知：通过比较得知：1 1号方案较好，其重量轻，价格便宜，传动比适中号方案较好，其重量轻，价格便宜，传动比适中。 注意：设计传动装置时，一般按电动机工作功率注意：设计传动装置时，一般按电动机工作功率Pd计算，转计算，转速按电动机满载转速计算。速按电动机满载转速计算。3 . 1/2aii 21/iiia3 3分配减速器传动比分配减速器传动比i ia a 按浸油润滑条件考
12、虑，取按浸油润滑条件考虑，取高速级传动比高速级传动比i i1 1=1.3=1.3i i2 2 由由 i ia a=1.3 i=1.3 i2 2i i2 2=1.3=1.3i i2 22 24 4运动参数计算运动参数计算设设 n n，n n，n n分别为分别为， 轴的转速（轴的转速（r/minr/min） T T，T T，T T分别为分别为， 轴的输入扭矩（轴的输入扭矩（N Nmmmm） P P，P P，P P分别为分别为， 轴的输入功率（轴的输入功率（kWkW）2231121/inninnnned转速：联轴器轴承卷齿轮轴承齿轮轴承联轴器各轴功率：323121PPPPPPPPd联轴器轴承卷齿轮轴
13、承齿轮轴承联轴器各轴扭矩：32231121TTiTTiTTTTd将计算结果列成表格以便查找。4 4运动参数计算运动参数计算运动参数的计算（包括计算各轴的转速、功率和转矩）列表表示运动参数的计算（包括计算各轴的转速、功率和转矩）列表表示 将计算结果列成表格以便查找。轴号轴号功率功率P（kW）扭矩扭矩T（N.mm）转速转速传动比传动比效率效率轴轴轴轴轴轴卷筒轴卷筒轴)/(/341221zzzzni inneded卷筒%5nnn误差卷筒 5 5传动零件设计计算传动零件设计计算 1 1）斜齿轮要计算的参数）斜齿轮要计算的参数 a a1 1 , a, a2 2 ; m; mn12 n12 , m, mn
14、34 n34 ; z; z1 1 , z, z2 2 , z, z3 3 , z, z4 4 ; ; b b1 1 , b, b2 2 , b, b3 3 , b, b4 4 ; ; 12 12 ,3434 d dai ai , d, dfi fi , d, di i (i=1(i=1 4)4) 2 2）直齿轮要计算的参数）直齿轮要计算的参数 a a1 1 , a, a2 2 ; m; m12 12 , m, m34 34 ; z; z1 1 , z, z2 2 , z, z3 3 , z, z4 4 ; ; b b1 1 , b, b2 2 , b, b3 3 , b, b4 4 ; ; d
15、 dai ai , d, dfi fi , d, di i (i=1(i=1 4)4) 3 3）计算卷筒实际转速及误差）计算卷筒实际转速及误差参见教材齿轮例题参见教材齿轮例题6 6注意事项注意事项 1 1）斜齿轮的中心距）斜齿轮的中心距a a要圆整，其尾数为要圆整，其尾数为0 0，2 2，5 5，8 8 2 2）模数取标准值，并且）模数取标准值，并且1.5mm1.5mm 3 3）8 82020 当当8 81212时用时用“6000060000”轴承轴承 当当12122020时用时用“3000030000”或或“7000070000”轴承轴承 4 4）小齿轮齿宽）小齿轮齿宽b b1 1应比大齿轮
16、齿宽应比大齿轮齿宽b b2 2大大5 510mm10mm 取齿宽系数取齿宽系数d=1d=11.21.2 材料一般取材料一般取4545钢，钢，Pd5.5kWPd5.5kW时用合金钢如时用合金钢如40Cr40Cr等等。三三 绘制装配草图：绘制装配草图：与轴的结构设计同时进行与轴的结构设计同时进行 1选择视图选择视图 三视图，和必要的局部视图三视图，和必要的局部视图 2布置图面布置图面 1）确定绘图的有效面积）确定绘图的有效面积 对于低速级对于低速级a2180mm建议用建议用0号图纸，按号图纸，按1：1画。画。 对于低速级对于低速级a2180mm建议用建议用1号图纸，按号图纸，按1：2画。画。 2）
17、大体确定三视图的位置）大体确定三视图的位置 先画俯视图先画俯视图 （1）根据中心距）根据中心距a1,a2先画俯视图的三根轴线先画俯视图的三根轴线; （2）然后画齿轮（注意：齿轮的顶圆不能与其它的轴干涉）然后画齿轮（注意：齿轮的顶圆不能与其它的轴干涉） （3）按设计资料决定传动零件的轴向间距）按设计资料决定传动零件的轴向间距1，然后确定零件，然后确定零件与箱体内壁的间距与箱体内壁的间距2和和3，画出俯视图的箱体内框线；，画出俯视图的箱体内框线； 先画俯视图先画俯视图 （1）根据中心距）根据中心距a1,a2先画俯视图的三根轴线先画俯视图的三根轴线; （2）然后画齿轮（注意：齿轮的顶圆不能与其它的轴
18、干涉）然后画齿轮（注意：齿轮的顶圆不能与其它的轴干涉） （3）按设计资料决定传动零件的轴向间距）按设计资料决定传动零件的轴向间距1，然后确定零件，然后确定零件与箱体内壁的间距与箱体内壁的间距2和和3，画出俯视图的箱体内框线；，画出俯视图的箱体内框线； 123mm1510不干涉要求不干涉要求图纸布置图纸布置先先画画俯俯视视图图技术要求技术要求标题栏与标题栏与明细栏明细栏180（4）确定轴的支点和轴上零件力的作用点）确定轴的支点和轴上零件力的作用点mmnPAd203110min13220min2nPAd3330min3nPAd在开始设计轴时，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩在开始设计轴时，轴的长
19、度和跨距未定，支座反力和弯矩就无法求得，这时常用简单公式初步估算出轴的最细处直径就无法求得，这时常用简单公式初步估算出轴的最细处直径d dminmin，并依次进行轴的结构设计。，并依次进行轴的结构设计。 轴轴1 1的最细直径为的最细直径为d d1min1min( (减速器的输入端减速器的输入端) ) 轴轴2 2的最细直径为的最细直径为d d2min2min（为减速器中间轴轴承处直径）（为减速器中间轴轴承处直径） 轴轴3 3的最细直径为的最细直径为d d3min3min（减速器的输出端）（减速器的输出端） 注意：有键槽处，估算直径要加大注意：有键槽处，估算直径要加大3 37 7；然后圆；然后圆整
20、整。确定最终最小轴径联轴器孔径电机输出轴径计算最小轴径考虑因素确定最终最小轴径联轴器孔径计算最小轴径考虑因素确定最终最小轴径联轴器孔径电机输出轴径计算最小轴径考虑因素确定最终最小轴径轴承内径（标准值）计算最小轴径考虑因素3 3进行轴的结构设计：进行轴的结构设计：轴径设计、轴段长度设计轴径设计、轴段长度设计 轴径设计完成后，即可在俯视图上作装配草图，画出三根轴径设计完成后，即可在俯视图上作装配草图，画出三根轴线后，定出齿轮位置（轴线后，定出齿轮位置（先画中间轴上齿轮先画中间轴上齿轮），然后进行轴段），然后进行轴段设计，由齿轮依次向外扩展，定出设计，由齿轮依次向外扩展，定出箱体内壁线箱体内壁线，确
21、定轴承位置，确定轴承位置后，再由后，再由手册手册p22p22图及图及p24p24表表4-14-1定出定出箱体外壁线箱体外壁线，然后可进行轴，然后可进行轴承端盖的设计（承端盖的设计（手册手册p174p174）。）。c1c1c2c2c1 c2c1 c24 4轴的强度及轴承寿命计算，键联接的强度验算等轴的强度及轴承寿命计算，键联接的强度验算等 略（略（要求校核计算低速级轴要求校核计算低速级轴），），参见教材各章内容参见教材各章内容及例题及例题5 5轴上零件的具体结构设计轴上零件的具体结构设计 主要有：齿轮、套筒、轴承、联轴器等主要有：齿轮、套筒、轴承、联轴器等 参见教材及手册内容（标准件）参见教材及
22、手册内容（标准件）6 6箱体及其它零件设计箱体及其它零件设计 主要有：油标尺、通气器、检查孔盖、放油螺塞、主要有：油标尺、通气器、检查孔盖、放油螺塞、连接螺栓、吊钩、吊耳、启盖螺钉、定位销等连接螺栓、吊钩、吊耳、启盖螺钉、定位销等 参见参见手册手册p174p174附录附录H H（大部分均为标准件）（大部分均为标准件）四四 绘制正式装配图（绘制正式装配图（完善装配草图完善装配草图） 1 1装配图的绘制略装配图的绘制略 装订边：装订边：25mm25mm，其余三边：，其余三边：10mm10mm 2 2尺寸标注尺寸标注 1 1）定位尺寸定位尺寸（齿轮中心距及偏差，地脚螺钉尺寸，（齿轮中心距及偏差，地脚
23、螺钉尺寸， 主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等）主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等） 2 2）配合尺寸配合尺寸（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等）（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等） 3 3）外廓尺寸外廓尺寸（减速器的最大长、宽、高；减速器底座的（减速器的最大长、宽、高；减速器底座的 长、宽、高）长、宽、高） 3 3技术要求技术要求 1 1）减速器特性（功率）减速器特性（功率, ,输入转速输入转速, ,总传动比总传动比, ,传动效率等）传动效率等） 2 2）技术要求）技术要求 4 4零件编号及明细表零件编号及明细表五五 绘制零件图绘制零件图( (轴、齿轮轴、齿轮)
24、)六六 编写计算说明书及装订编写计算说明书及装订减速器减速器箱体减速器箱体箱盖与箱座箱盖与箱座减速器的内部结构手册手册p22图图图图4-2 二级圆柱齿轮减速器二级圆柱齿轮减速器手册手册p24表表表表4-1 铸铁减速器箱体主要结构尺寸铸铁减速器箱体主要结构尺寸皮碗密封圈皮碗密封圈此处密封建议采用毛毡此处密封建议采用毛毡圈密封，结构简单圈密封，结构简单毛毡圈密封毛毡圈密封180观察孔盖与透气器观察孔盖与透气器放油螺塞放油螺塞油标油标螺栓螺栓连接连接通孔端盖通孔端盖齿轮啮合的画法齿轮啮合的画法闷盖闷盖齿轮轴施工图例齿轮轴施工图例标题栏标题栏轴的施工图例齿轮施工图例齿轮施工图例标题栏标题栏1.理由：理
25、由：插孔位置太高，插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。凸台无法加工。改进措施改进措施：将插孔位置：将插孔位置往下移，以便测油杆能往下移，以便测油杆能顺利的插入和拔出。顺利的插入和拔出。易出错的结构提示易出错的结构提示 2.理由理由：放油孔位置偏高，放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。箱内的油放不干净。改进措施改进措施：放油孔应设计放油孔应设计在油池的最低处。在油池的最低处。不合理不合理合理合理3.理由理由：油塞与箱座接合处未：油塞与箱座接合处未设计密封件，会造成漏油。设计密封件，会造成漏油。改进措施改进措施：在接合处加上一：在接合处加上一密封圈。密封圈。4.理
26、由理由：装油塞处箱壁：装油塞处箱壁太薄，不利于螺钉联接太薄，不利于螺钉联接改进措施改进措施：装油塞处应：装油塞处应设计凸台。设计凸台。不合理不合理合理合理改进措施改进措施：a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。b.将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。不合理不合理合理合理5.理由理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作；或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作；b.轴承盖螺钉设计在剖分面上轴承盖螺钉设计在剖分面上,是错误的。是错误的。 不合理不合理6.理
27、由理由：两螺栓靠得：两螺栓靠得太近，用扳手拧紧或太近，用扳手拧紧或松开螺母时，扳手空松开螺母时，扳手空间不够。间不够。改进措施改进措施：两螺栓要：两螺栓要有一定的间距使扳手有一定的间距使扳手有足够的空间。有足够的空间。7.理由理由：定位销孔位置不当。：定位销孔位置不当。改进措施改进措施：定位销孔应布置在：定位销孔应布置在箱盖与箱座的联接凸缘上，箱盖与箱座的联接凸缘上，沿长度方向非沿长度方向非对称布置，且对称布置，且间距应尽量大间距应尽量大些。些。 8.理由理由：视孔盖与箱盖接：视孔盖与箱盖接触处未设计加工凸台，不触处未设计加工凸台，不便于加工箱盖上的孔。便于加工箱盖上的孔。改进措施改进措施：应
28、在视孔盖与：应在视孔盖与箱盖接触处设计加工凸台箱盖接触处设计加工凸台9.理由理由：吊耳孔位置不：吊耳孔位置不当，孔壁强度可能不够当，孔壁强度可能不够改进措施改进措施：应将耳孔位：应将耳孔位置往内侧移。置往内侧移。10.理由理由：锥销的长度过短，：锥销的长度过短，不利于装拆。锥销孔未设不利于装拆。锥销孔未设计成通孔。计成通孔。改进措施改进措施：锥销应加长：锥销应加长; 锥销孔应设计成通孔。锥销孔应设计成通孔。设计说明书内容设计说明书内容一、封面一、封面二、设计任务书二、设计任务书三、目录三、目录四、设计说明书正文：四、设计说明书正文：正文内容见下页正文内容见下页五、设计小结五、设计小结设计说明书
29、正文内容设计说明书正文内容1、电机选择计算；、电机选择计算；2、运动参数计算：各轴功率、转矩、传动比等；、运动参数计算：各轴功率、转矩、传动比等；3、齿轮传动计算：大、小齿轮、齿轮传动计算：大、小齿轮 1）直齿轮要计算的参数）直齿轮要计算的参数 a ; m ; z14 , b14; dai , dfi , di (i=14) 2）斜齿轮要计算的参数）斜齿轮要计算的参数 ; a ; mn ; z14 , b14 ; dai , dfi , di (i=14) 3）计算卷筒实际转速及误差）计算卷筒实际转速及误差%5nnn误差卷筒)/(/3142zzzzninnedaed卷筒4、各轴的结构设计、各轴的结构设计 ： 轴段直径计算，轴段长度设计（参见教材例题）；轴段直径计算，轴段长度设计（参见教材例题）；5、联轴器选择，轴承选择；、联轴器选择，轴承选择；6、低速轴的校核计算。、低速轴的校核计算。 END END祝大家顺利完成课程设计！祝大家顺利完成课程设计！