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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.机械设计计课程设设计设计计算算说明书书设计题目目： 玻璃瓶瓶印花机机构及传传动装置置设 计 者： 学 号： 专业班级级： 指导教师师： 柴柴晓艳完成日期期： 220133年6月6日天津理工工大学机机械工程程学院目 录一 课程程设计的的任务2二 电动动机的选择4三 传动动装置的的总传动动比和分分配各级级传动比比5四 传动动装置的的运动和和动力参参数的计算6五 传动动零件的的设计计计算8六 轴的的设计、校校核19七 滚动动轴承的的选择和和计算299八 键的的选择
2、和和计算300九 联轴轴器的选选择300十 润滑滑和密封封的选择择300十一 箱箱体结构构的设计计31十二 设设计总结结344十三 参参考资料料355一、 课程设计计的任务1设计计目的：课程设计计是机械械设计课课程重要要的教学学环节，是是培养学学生机械械设计能能力的技技术基础础课。课课程设计计的主要要目的是是：(1)通通过课程程设计使使学生综综合运用用机械设设计课程程及有关关先修课课程的知知识，起起到巩固固、深化化、融会会贯通及及扩展有有关机械械设计方方面知识识的作用用，树立立正确的的设计思思想。(2)通通过课程程设计的的实践，培培养学生生分析和和解决工工程实际际问题的的能力，使使学生掌掌握机
3、械械零件、机机械传动动装置或或简单机机械的一一般设计计方法和和步骤。(3)提提高学生生的有关关设计能能力，如如计算能能力、绘绘图能力力以及计计算机辅辅助设计计(CAAD)能能力等，使使学生熟熟悉设计计资料(手册、图图册等)的使用用，掌握握经验估估算等机机械设计计的基本本技能。2设计计题目：执行机构构方案设设计、传动装装置总体体设计及及机构运运动简图图已经在在机械原原理课程程设计中中完成（详详见机械械原理课课程设计计资料，在在此略），现现将对传传动装置置进行具体体设计。机械设计计部分课课程设计计是在机机械原理理课程设设计完成成之后设设计题目目的延续续和深入入。执行机构构方案设设计、传传动装置置总
4、体设设计及机机构运动动简图已已经在机机械原理理课程设设计中完完成，机机械设计计部分课课程设计计的任务务是对其其传动装装置进行行具体设设计。设计题目目：玻璃璃瓶印花花机构及及传动装装置1、原始始数据：分配轴转转速n(r/mmin)50分配轴输输入功率率P（kkw)1.1玻璃瓶单单程移距距（mmm）115印花图章章上下移移距（mmm）52定位压块块左右移移距（mmm）25说明：（11）工作作条件：2班制制，工作作环境良良好，有有轻微振振动；（2）使使用期限限十年，大大修期三三年；（3）生生产批量量：小批批量生产产（220台）；（4）带带传动比比i=2.533.5；（5）采采用Y型型电动机机驱动；
5、(6) 分配配轴：与与减速器器输出轴轴相连接接（各执执行机构构的输入入轴）。2、设计计任务1）总体体设计计计算(1)选选择电机机型号计算所需需电机功功率，确确定电机机转速，选选定电机机型号；(2)计计算传动动装置的的运动、动动力参数数；a.确定定总传动动比i，分分配各级级传动比比；b.计算算各轴转转速n、转转矩T；c.传动动零件设设计计算算； dd.校核核中间轴轴的强度度、轴承承寿命、键键强度； 22）绘制制减速器器装配图图（草图图和正式式图各一一张)； 33）绘制制零件工工作图：减速器器中大齿齿轮和中中间轴零零件工作作图；（注：当当中间轴轴为齿轮轮轴时，可可仅绘一一张中间间轴零件件工作图图即
6、可）； 44）编写写设计计计算说明明书。3、传动动装置部部分简图图二、电动动机的选择1电动动机类型型的选择按已知工工作要求求和条件件选用YY系列一一般用途途的全封封闭自扇扇冷式笼笼型三相相异步电电动机。2 确定电动动机输出出功率电动机所所需的输输出功率率 其中中：-工工作机分分配轴的的输入功功率-由由电动机机至分配配轴的传传动总效效率工作机的的分配轴轴输入功功率：总效率查表可得得： ， ， ， ，则 电动机所所需的功功率：3确定定电动机机转速工作机转转速 确定电动动机转速速可选范范围:V带传动动常用传传动比范范围为，双级圆柱柱齿轮传传动比范范围为，则电动动机转速速可选范范围为 其中： 减速速器
7、传动动比符合这一一转速范范围的同同步转速速为，根据容容量和转转速，由由有关手手册查出出适用的的电动机机型号。4.确定定电动机机型号根据所需需效率、转速，由由机械设设计手册册 或指导导书选定电动动机： Y990S-2型号（YY系列）数据如下下: 额定功功率： (额定定功率应应大于计计算功率率)满载转速速：（电动机机满载转转速）同步转速速：电动机轴轴径: 三、传动动装置的的总传动动比和分分配各级级传动比比1传动动装置的的总传动动比2分配配各级传传动比根据机机械设计计课程设设计选选取，对对于三角角v带传动动，为避避免大带带轮直径径过大，取取；则减速器器的总传传动比为为 对于两级级圆柱斜斜齿轮减减速器
8、,按两个个大齿轮轮具有相相近的浸浸油深度度分配传传动比，取取 注：高高速级齿齿轮传动动比；低速级级齿轮传传动比。四、传动动装置的的运动和和动力参参数的计算1计算算各轴的的转速轴（高高速级小小齿轮轴轴） 轴（中中间轴） 轴（低低速级大大齿轮轴轴） 轴（与与轴通过过联轴器器相连的的轴） 2计算算各轴的的输入功功率和输出功率轴： 输入功功率 输出功功率 轴： 输入功功率 输出功功率 轴 输入入功率 输出功功率 轴 输入入功率 输出功功率 3.计算算各轴的的输入转转矩和输出转矩电动机的的输出转转矩 轴： 输入转转矩 输出转转矩 轴： 输入转转矩 输出转矩矩 轴 输入入转矩 输出转矩矩 轴 输入入转矩
9、输出转矩矩 将运动和和动力参参数计算算结果进进行整理理并列于于下表：轴名功率p/kw转矩T ( NNmm)转速n/rminn-1传动比ii效率输入输出输入输出电机轴1.25544.21171032840030.966轴1.20041.199212.114610312.0025103946.674.9770.988轴1.16681.155658.555910357.9958103190.483.8220.988轴1.13331.1222216.4033103214.3022103500.999分配轴1.11111.1000212.2011103210.1000103501五、传动动零件的的设计计
10、计算1V带带传动的的设计计计算计算项目目计算内容容结果1、定VV带型号号和带轮轮直径工作情况况系数由表111.5计算功率率选带型号号由图111.155Z型小带轮直直径由表111.6取大带轮直直径取大带轮转转速带速传动比传动比相相对误差差2、计算算带长求求初取中心心距带长基准长度度3、求中中心距和和包角中心距小轮包角角4、求带带根数带根数 取根5、求轴轴上载荷荷张紧力轴上载荷荷2齿轮轮传动的的设计计计算高速级齿齿轮校核核材料选择择：小齿齿轮455钢，调调制处理理，硬度度2299HB2866HB，平平均2440HBB 大齿轮轮45钢钢，正火火处理，硬硬度1669HBB2177HB，平平均2110H
11、BB计算项目目计算内容容计算结果果齿面接触触疲劳强度计算算1、初步步计算2校核核计算齿根弯曲曲疲劳强度计算算 低速级齿齿轮校核核材料选择择：小齿齿轮455钢，调调制处理理，硬度度2299HB2866HB，平平均2440HBB 大齿轮轮45钢钢，正火火处理，硬硬度1669HBB2177HB，平平均2110HBB计算项目目计算内容容计算结果果齿面接触触疲劳强度计算算1、初步步计算2校核核计算齿根弯曲曲疲劳强度计算算 六、轴的的设计、校校核（一）轴（高高速轴）的的结构设设计1、求轴轴上的功功率、转转速和转转矩由前面得得，2、求作作用在齿齿轮上的的力已知高速速级小齿齿轮的分分度圆直直径，则则 3、初步
12、步确定轴轴的最小小直径先初步估估算轴的的最小直直径。选选取轴的的材料为为45钢钢，调质质处理。根根据参考考资料取=1112，于于是得：因为轴上上应开11个键槽槽，所以以轴径应应增大55%，故故，又此段轴轴与大带带轮装配配，综合合考虑两两者要求求取.4、轴的的结构设设计（1）拟拟定轴上上零件的的装配方方案通过分析析比较，选选用下图图所示的的装配方方案。（2） 据轴向定定位的要要求确定定轴的各各段直径径和长度度1）1-2段轴轴段与大大带轮装装配，其其直径，为为了满足足大带轮轮的轴向向定位要要求，带带轮右侧侧制出一一轴肩故故，查表知知大带轮轮宽为，为为了保证证轴端挡挡圈只压压在大带带轮上而而不压在在
13、轴的端端面上，故故1-22段的长长度应比比略小一一些，现现取。2）初步步估算轴轴承端盖盖的总宽宽度为，根根据轴承承端盖的的拆装及及便于对对轴承添添加润滑滑脂的要要求，取取端盖的的外端面面与大带带轮右端端面的距距离，故故取。3）初步步选择滚滚动轴承承。因为为轴承只只承受径径向力的的作用，故故选用深深沟球轴轴承。参参照工作作要求并并根据，由由轴承产产品目录录中初步步选择662066承，由由参考得得其尺寸寸为，故。4）取安安装齿轮轮处的轴轴段4-5的直直径，已已知齿轮轮轮毂的的宽度，轴承内内端面至至箱体内内壁的距距离，齿齿轮与箱箱体内壁壁之距离离，故取，挡油盘盘宽度为为，所以，。但此时齿齿轮直径径，
14、齿轮受受力不均均匀故选选用齿轮轮轴。5、轴上上零件的的周向定定位带轮与轴轴之间的的定位采采用平键键连接。按按由参考考资料查查得平键键截面，键槽用用键槽铣铣刀加工工长为。6、确定定轴上圆圆角和倒倒角尺寸寸由参考资资料，取取轴端倒倒角为2245。（二）轴（中中间轴）的的设计计计算1、求轴轴上的功功率、转转速和转转矩由前面得得，2、求作作用在齿齿轮上的的力 已知低速速级小齿齿轮的分分度圆直直径， 3、初步步确定轴轴的最小小直径先按参考考资料初初步估算算轴的最最小直径径。选取取轴的材材料为445钢，调调质处理理。根据据参考资资料，取取C=1112，于于是得：因为轴上上应开11个键槽槽，所以以轴径应应增
15、大55%，故故，取。4、轴的的结构设设计（1）拟拟定轴上上零件的的装配方方案通过分析析比较，选选用下图图所示的的装配方方案。（2）据据轴向定定位的要要求确定定轴的各各段直径径和长度度1）初步步选择滚滚动轴承承。因为为轴承只只承受径径向力的的作用，故故选用深深沟球轴轴承。参参照工作作要求并并根据，由由轴承产产品目录录中初步步选择662066轴承，由由参考资资料得其其尺寸为为，故。2）取安安装齿轮轮处的轴轴段3-4的直直径为，齿齿轮与轴轴承之间间采用套套筒定位位已知齿齿轮2轮轮毂的宽宽度，为为使套筒筒充分压压紧齿轮轮3，故故，取安装齿齿轮处的的轴段22-3的的直径，已已知齿轮轮轮毂的的宽度，故取。
16、但此时齿齿轮直径径，齿轮受受力不均均匀故选选用齿轮轮轴。3）轴承承内端面面至箱体体内壁的的距离，齿齿轮与箱箱体内壁壁之距离离，挡油油盘宽度度为，故故，。5、轴上上零件的的周向定定位齿轮2与与轴之间间的定位位采用平平键连接接。按，由参考考资料查查得齿轮轮2处平平键截面面,键槽槽用键槽槽铣刀加加工长为为。同时时为了保保证齿轮轮与轴之之间配合合有良好好的对中中性，故故选择齿齿轮与轴轴之间的的配合为为。滚动动轴承与与轴之间间的周向向定位是是用过渡渡配合实实现的，此此处选轴轴的直径径尺寸公公差为。6、确定定轴上圆圆角和倒倒角尺寸寸由参考资资料，取取轴端倒倒角为2245。（三）轴（低低速轴）的的设计计计算
17、1、求轴轴上的功功率、转转速和转转矩由前面得得，2、求作作用在齿齿轮上的的力 3、初步步确定轴轴的最小小直径先按参考考资料初初步估算算轴的最最小直径径。选取取轴的材材料为445钢，调调质处理理。根据据参考资资料，取取=1112，于于是得：因为轴上上应开22个键槽槽，所以以轴径应应增大77%，故故，输入入轴的最最小直径径显然是是安装联联轴器处处轴的直直径。为为了使所所选的轴轴直径与与联轴器器的孔径径相适应应，故需需同时选选联轴器器型号。联轴器的的计算转转矩，查查参考资资料，取取，则按照计算算转矩应应小于联联轴器公公称转矩矩的条件件，查手手册，选选用TLL7弹性套柱销联联轴器，其其公称转转矩,孔孔
18、径为，故故，半联联轴器长长度（Y型），半联轴器与配合的毂孔长度为。4、轴的的结构设设计（1）拟拟定轴上上零件的的装配方方案通过分析析比较，选选用下图图所示的的装配方方案。（2）据据轴向定定位的要要求确定定轴的各各段直径径和长度度1）7-8段与联联轴器相相连接故故，为满满足联轴轴器的轴轴向定位位，要求求轴7-8左端需需制出一一轴肩故故，已知，取。2）初步步估算轴轴承端盖盖的总宽宽度为，根根据轴承承端盖的的拆装及及便于对对轴承添添加润滑滑脂的要要求，取取端盖的的外端面面与联轴轴器左端端面的距距离，故故取。3）初步步选择滚滚动轴承承。因为为轴承只只承受径径向力的的作用，故故选用深深沟球轴轴承。参参照
19、工作作要求并并根据，由由轴承产产品目录录中初步步选择662111轴承，由由参考资资料得其其尺寸为为，故，轴承内内端面至至箱体内内壁的距距离，齿齿轮与箱箱体内壁壁之距离离，挡油油盘宽度度为，所所以，齿轮与与轴承之之间采用用套筒定定位，为为使套筒筒充分压压紧齿轮轮，故。取安装装齿轮处处的轴段段2-33的直径径，已知知齿轮轮轮毂的宽宽度，故故取。齿齿轮右侧侧靠轴肩肩定位，故，。5、轴上上零件的的周向定定位齿轮、联联轴器与与轴之间间的定位位均采用用平键连连接。按按由参考考资料查查得平键键截面,键槽用用键槽铣铣刀加工工长为。同同时为了了保证联联轴器与与轴之间间配合有有良好的的对中性性，故选选择联轴轴器与
20、轴轴之间的的配合为为；同样样齿轮与与轴的连连接用平平键，带带轮与轴轴之间的的配合为为。滚动动轴承与与轴之间间的周向向定位是是用过渡渡配合实实现的，此此处选轴轴的直径径尺寸公公差为。6、确定定轴上圆圆角和倒倒角尺寸寸由参考资资料，取取轴端倒倒角为2245。轴（中中间轴）的的校核中间轴的的受力情情况如图图：(1)计计算齿轮轮受力第一级大大斜齿轮轮受力分分析 第二级大大斜齿轮轮受力分分析(2)做做出弯扭扭矩图以轴左端端为原点点，经简简化后各各段长度度分别为为水平方向向受力图图：弯矩图：垂直方向向受力图图： 弯矩图：合成弯矩矩图：轴受转矩矩 许用应力力值 应力校正正系数 当量转矩矩 转矩图：当量弯矩矩
21、 在齿齿轮2中中间截面面处 在在齿轮33中间截截面处 当量弯矩矩图齿根圆直直径 轴径 七、滚动动轴承的的选择和和计算由前面初初选62206承，其其寿命计计算如下下：预期寿命命： 已知：， 轴承1上上的径向向载荷故所以当量量动载荷荷轴承2上上的径向向载荷故所以当量量动载荷荷危险轴承承为1有有故 I轴轴上的轴轴承62206有效期期限内安安全。八、键的的选择和和计算（1）键键的选择择由前面，齿齿轮2与与轴用键键联接。（2）键键的强度度校核键、轴和和轮毂的的材料都都是钢，由由参考资资料得许许用挤压压应力为为，取。可得齿轮轮2上的的键故此键能能安全工工作。九、联轴轴器的选选择联轴器的的计算转转矩，查查参
22、考资资料，取取，则按照计算算转矩应应小于联联轴器公公称转矩矩的条件件，查手手册，选选用TLL7弹性性套柱销联联轴器，其其公称转转矩，径径为，故故，半联联轴器长长度（Y型），半联轴器与配合的毂孔长度为。十、 润润滑和密密封的选选择1减速器器的润滑滑（1）齿齿轮的润润滑：除少数低低速（vv0.5m/s）小小型减速速器采用用脂润滑滑外，绝绝大多数数减速器器的齿轮轮都采用用油润滑滑。本设计高高速级圆圆周速度度v12mm/s，采采用浸油油润滑。为为避免浸浸油润滑滑的搅油油功耗太太大及保保证轮赤赤啮合区区的充分分润滑，传传动件浸浸入油中中的深度度不宜太太深或太太浅，一一般浸油油深度以以浸油齿齿高为适适度，
23、但但不应小小于100mm。浸油润滑滑的油池池应保持持一定的的深度和和贮油量量。油池池太浅易易激起箱箱底沉查查和油污污。一般般齿顶圆圆至油池池底面的的距离不不应小于于3050mmm。为为有利于于散热，每每传递11KW功功率的需需油量约约为0.350.7LL。齿轮减速速器的润润滑油黏黏度可按按高速级级齿轮的的圆周速速度V选选取：VV2.55可选用用中极压压齿轮油油N3220。 （2）轴轴承的润润滑当减速器器中浸油油齿轮的的圆周速速度v1.552m/ss时，油油飞溅不不起来，应选用脂润滑。 2减速器器的密封封轴伸出处处的密封封：选用粘圈圈式密封封，粘圈圈式密封封简单，价价廉，主主要用于于脂润滑滑以及
24、密密封处轴轴颈圆周周速度较较低的油油润滑。箱盖与箱箱座接合合面的密密封：在箱盖与与箱座结结合面上上涂密封封胶密封封最为普普遍，效效果最好好。其他部位位的密封封：检查孔盖盖板、排排油螺塞塞、油标标与箱体体的接合合面均需需加纸封封油垫或或皮封油油圈。十一、箱箱体结构构的设计计减速器的的箱体采采用铸造造（HTT2000）制成成，采用用剖分式式结构为为了保证证齿轮啮啮合质量量，大端盖分分机体采采用配合合.1.机体体有足够够的刚度度在机体上上加肋，外外轮廓为为长方形形，增强强了轴承承座刚度度2.考虑虑到机体体内零件件的润滑滑，密封封散热。因其传动动件速度度小于112m/s，故故采用侵侵油润油油，同时时为
25、了避避免油搅搅得沉渣渣溅起，齿齿顶到油油池底面面的距离离H为440mmm为保证机机盖与机机座连接接处密封封，联接接凸缘应应有足够够的宽度度，联接接表面应应精创，其其表面粗粗糙度为为3.机体体结构有有良好的的工艺性性.铸件壁厚厚为8，圆角角半径为为R=33。机体体外型简简单，拔拔模方便便.4.对附附件设计计A 视孔孔盖和窥窥视孔在机盖顶顶部开有有窥视孔孔，能看看到 传传动零件件啮合区的的位置，并并有足够够的空间间，以便便于能伸伸入进行行操作，窥窥视孔有有盖板，机机体上开开窥视孔孔与凸缘缘一块，有有便于机机械加工工出支承承盖板的的表面并并用垫片片加强密密封，盖盖板用铸铸铁制成成，用MM6紧固固B
26、油塞塞：放油孔位位于油池池最底处处，并安安排在减减速器不不与其他他部件靠靠近的一一侧，以以便放油油，放油油孔用油油塞堵住住，因此此油孔处处的机体体外壁应应凸起一一块，由由机械加加工成螺螺塞头部部的支承承面，并并加封油油圈加以以密封。C 油标标：油标位在在便于观观察减速速器油面面及油面面稳定之之处。油尺安置置的部位位不能太太低，以以防油进进入油尺尺座孔而而溢出.D 通气气孔：由于减速速器运转转时，机机体内温温度升高高，气压压增大，为为便于排排气，在在机盖顶顶部的窥窥视孔上上安装通通气器，以以便达到到机体内内压力平平衡.E 盖螺螺钉：启盖螺钉钉上的螺螺纹长度度要大于于机盖联联结凸缘缘的厚度度。钉杆
27、端部部要做成成圆柱形形，以免免破坏螺螺纹.F定位销销：为保证剖剖分式机机体的轴轴承座孔孔的加工工及装配配精度，在在机体联联结凸缘缘的长度度方向各各安装一一圆锥定定位销，以以提高定定位精度度.G 吊钩钩：在机盖上上直接铸铸出吊钩钩和吊环环，用以以起吊或或搬运较较重的物物体.减速器机机体结构构尺寸如如下：名称符号计算公式式结果箱座壁厚厚8箱盖壁厚厚8箱盖凸缘缘厚度12箱座凸缘缘厚度12箱座底凸凸缘厚度度20地脚螺钉钉直径M20地脚螺钉钉数目查手册4轴承旁联联接螺栓栓直径M14机盖与机机座联接接螺栓直直径M10视孔盖螺螺钉直径径M8定位销直直径8，至外外机壁距距离查机械课课程设计计指导书书26201
28、6，至凸缘缘边缘距距离查机械课课程设计计指导书书2414外机壁至至轴承座座端面距距离55大齿轮顶顶圆与内内机壁距距离20齿轮端面面与内机机壁距离离14机盖，机机座肋厚厚 轴承端盖盖外径92（11轴）992（22轴）140（33轴）十一 、设计总总结机械设计计课程设设计是机机械课程程中一个个重要的的环节，通过了了几个周周的课程程设计使使我从各各个方面面都受到到了机械械设计的的训练，对对机械的的有关各各个零部部件有机机的结合合在一起起得到了了深刻的的认识。由于在设设计方面面我们没没有经验验，理论论知识学学的不牢牢固，在在设计中中难免会会出现问问题，如如：在选选择计算算标准件件是可能能会出现现误差，
29、如如果是联联系紧密密或者循循序渐进进的计算算误差会会更大，在在查表和和计算上上精度不不够准确确。课程设计计运用到到了很多多知识，例例如将理理论力学学，材料料力学，机机械设计计，机械械原理，互互换性与与测量技技术等，使我对以前学习的知识有了更深刻的体会。通过课程程设计，基基本掌握握了运用用绘图软软件制图图的方法法与思路路，对计计算机绘绘图方法法有了进进一步的的加深，基基本能绘绘制一些些工程上上的图。在设计的的过程中中，培养养了我综综合应用用机械设设计课程程及其他他课程的的理论知知识和应应用生产产实际知知识解决决工程实实际问题题的能力力，在这这些过程程中我也也深刻地地认识到到了自己己在知识识的理解
30、解和接受受应用方方面的不不足，在在今后的的学习过过程中我我们会更更加努力力和团结结。总之之，纸上上得来终终觉浅，绝绝知此事事要躬行行！十二 、参考资资料1 申永胜胜.机械原原理教程程.北京：清华大大学出版版社.1199992 郑文纬纬，吴克坚坚主编.机械械原理（第第七版）.北京：高等教育出版社，19973 王三民民.机械原原理与设设计课程程设计.北京：机械工工业出版版社.2200444 孟宪源主编.现代机机构手册册.北京京：机械械工业出版版社，1199445 严家杰杰着.基本本机构分分析与综综合.上海：复旦大大学出版社社，199896 华大年年，唐之之伟主编.机构构分析与与设计.北京：纺织工工业出版版社，1198557 华大年年，华志志宏，吕静平.连杆机机构设计计.上海海：上海海科学技技术出版版社，1199558 邹慧君君.机械运运动方案案设计手手册.上海交交通大学学出版。9 王玉新新主编，机机构创新设计方法法学，天天津：天天津大学学出版社社，19996年年。10 罗洪洪量主编编，机机械原理理课程设计指导书（第第二版），北北京：高高等教育育出版社社，19986年年。11 张忠忠秀，机机械原理理课程设计，机机械工业业出版社社，20003年年。44