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課程設(shè)計(綜合實驗)報告 ( 名 稱： 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 題 目： 一級減速器 院 系： 動力系 班 級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計周數(shù)： 成 績： 日期： 目 錄 一、任務(wù)書…………….………………………………………………2 二、傳動方案擬定…………….……………………………….……...2 三、計算說明書……………………………………….…….………...4 四、電動機的選擇計算……………………………………….……....4 五、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算……………….…….………...5 六、傳動零件的設(shè)計計算………………………………….….……...5 七、軸的設(shè)計計算…………………………………………………….7 八、滾動軸承的選擇及校核計算………………………….………..10 九、鍵聯(lián)接的選擇和計算………..………………………………….11 十、潤滑與密封…………….………………………………………..12 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計 任 務(wù) 書 一、 目的與要求 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是機械設(shè)計課程的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是： 1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，結(jié)合生產(chǎn)實際分析解決機械工程問題的能力。 2）學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法，了解和掌握簡單機械傳動裝置的設(shè)計過程和進(jìn)行方式。 3） 進(jìn)行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、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)計中 1）能夠樹立正確的設(shè)計思想，力求所做設(shè)計合理、實用、經(jīng)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(fēng)。 3）掌握邊畫、邊計算、邊修改的設(shè)計過程，正確使用參考資料和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 4）要求圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn)，計算說明書正確、書寫工整， 二、 設(shè)計內(nèi)容及要求 1．設(shè)計題目 設(shè)計帶式輸送機用一級直齒輪減速器 V 原始數(shù)據(jù)： 1）輸送帶的工作拉力F= 8700 N; 2) 輸送帶的工作速度v= 0.5 m/s (允許輸送帶速度誤差為5％)； 3）滾筒直徑D= 210 mm; 4）滾筒效率（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(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)； 6) 使用折舊期：5年 7）動力來源：電力，三相交流，電壓380V； 8）制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。 2．設(shè)計內(nèi)容： 1）選擇電動機；計算運動和動力參數(shù)；傳動零件的設(shè)計。 2）繪制裝配圖和零件圖。 3）設(shè)計計算說明書一份，包括：選擇電動機，計算運動和動力參數(shù)，傳動零件的設(shè)計，軸、軸承、鍵的校核，聯(lián)軸器的選擇，箱體的設(shè)計等。 三、 進(jìn)度計劃 序號 設(shè)計(實驗)內(nèi)容 完成時間 備注 1 裝配草圖和裝配圖的繪制 1周 2 零件圖的繪制、編寫設(shè)計計算說明書 4天 3 提交設(shè)計、教師審圖、評定成績 1天 四、 課程設(shè)計成果要求 1）減速器裝配圖1張（1號）； 2）大齒輪零件圖1張（2號）、低速軸零件圖1張（2號）。 3）設(shè)計說明書一份。 五、 考核方式 依據(jù)：設(shè)計圖紙質(zhì)量、設(shè)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 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計 計算說明書 一、課程設(shè)計目的與要求 　《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計是機械設(shè)計課程的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是： 1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，結(jié)合生產(chǎn)實際分析解決機械工程問題的能力。 2）學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法，了解和掌握簡單機械傳動裝置的設(shè)計過程和進(jìn)行方式。 3） 進(jìn)行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、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)計中 1）能夠樹立正確的設(shè)計思想，力求所做設(shè)計合理、實用、經(jīng)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(fēng)。 3）掌握邊畫、邊計算、邊修改的設(shè)計過程，正確使用參考資料和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 4）要求圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn)，計算說明書正確、書寫工整。 二、設(shè)計正文 1.電動機的選擇計算 1.1選擇電動機的轉(zhuǎn)速 1.1.1計算傳動滾筒的轉(zhuǎn)速 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速 1.1.2選擇電動機的轉(zhuǎn)速 取V帶傳動比為,級圓柱齒輪減速器傳動比,則總傳動比為，電動機 轉(zhuǎn)速的可選范圍為，選用同步轉(zhuǎn)速1000r/min的電動機。 1.2所需電動機的輸出功率 1.2.1傳動裝置的總效率 普通V帶的效率0.96，一對滾動軸承的效率0.99，閉式齒輪傳動效率0.97，十子滑塊聯(lián)軸器的效率0.97，卷筒傳動的效率0.96。 總效率為 1.2.2所需電動機的輸出功率 1.3選擇電動機的型號 電動機型號 額定功率kw 同步轉(zhuǎn)速(r/min) 滿載轉(zhuǎn)速(r/min) 額定轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量(kg) Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0 84 2.傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 2.1分配傳動比 2.1.1總傳動比 ，式中和分別為V帶傳動和減速器的傳動比。按傳動比分配注意事項，初步取 2.2各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計算 軸號 轉(zhuǎn)速n(r/min) 輸入功率P(kw) 輸入扭矩(Nm) 電動機軸 960 Ⅰ軸 274.2 4.915 171.18 Ⅱ軸 45.71 4.72 986.13 卷筒軸 45.71 4.53 946.43 3.傳動零件的設(shè)計計算 3.1V帶傳動的設(shè)計計算 3.1.1求計算功率 3.1.2選普通V帶型號 根據(jù)計算功率和轉(zhuǎn)速，暫按B型計算。 3.1.3求大、小帶輪直徑 取 取 3.1.4驗算帶速v ，帶速在5~25范圍內(nèi)，合適。 3.1.5求V帶中心距和基準(zhǔn)長度 初步選取中心距符合。 帶長 對B型帶選用。再得實際中心距 3.1.6驗算小帶輪包角 ，合適 3.1.7求V帶根數(shù)z 由，查表得 ，查表得 由查表得 可得，取3根。 3.2圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 3.2.1選擇材料及確定許用應(yīng)力 小齒輪用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為230HBS 大齒輪用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼正火，齒面硬度為210HBS 因，故 因，故 3.2.2按齒輪接觸強度設(shè)計計算 齒輪按8級精度制造。取載荷系數(shù)K=1.1,齒寬系數(shù)。 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 計算中心距,(已知u=i=6). 齒數(shù)取.故實際傳動比i=6 模數(shù)。 齒寬b=0.8d1=63.24mm b2=65,b1=75 3.2.3驗算齒面彎曲強度 3.2.4齒輪的圓周速度 對照表11—2，8級精度合適。 4.軸的設(shè)計計算 4.1減速器高速軸的設(shè)計 4.1.1選擇軸的材料 高速軸的材料應(yīng)與小斜齒輪原選定材料相同，即45優(yōu)質(zhì)碳素鋼調(diào)質(zhì)。 4.1.2按轉(zhuǎn)矩初步估算軸伸直徑 ，考慮鍵連接，應(yīng)加大4%，取 4.1.3設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)，初選滾動軸承 ， 高速軸各段直徑 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 32 42 45 58 68 58 45 小齒輪寬度b1=b2+（5~10）=75mm。 齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離=12mm。箱體內(nèi)壁至軸承面距離l2=10mm（脂潤滑）。軸承寬度T=19（初選6209C）。 端蓋尺寸e=15（嵌入式）。軸承座孔寬度 L=e+n+T+（8~12）=15+16+19+10=60，n=16。 套筒或墊片尺寸n=L-（l2+T+e）=60-10-19-15=16。 箱外旋轉(zhuǎn)件內(nèi)端面至端蓋最外面距離。 。 4.1.4高速軸計算 由表5-11，與滾動軸承相配合的軸徑 6209C軸承 圓周力 徑向力 聯(lián)軸器上力作用點與支承受力點的距離為 小齒輪中心與支承受力點的距離為 在危險截面B處，垂直面上的支反力 垂直面上的彎矩 水平面上的支反力 水平面上的彎矩 合成彎矩 當(dāng)量彎矩為（視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，?。? 計算危險截面B處軸的直徑 考慮鍵槽，應(yīng)加大4%，所確定的B截面齒根圓直徑，因此就以結(jié)構(gòu)設(shè)計的軸的徑向和軸向尺寸為準(zhǔn)。 4.2減速器低速軸的設(shè)計 4.2.1選擇軸的材料 低速軸的材料應(yīng)與大齒輪原選定材料相同，即45優(yōu)質(zhì)碳素鋼正火。 4.2.2按轉(zhuǎn)矩初步估算軸伸直徑 ，考慮鍵連接以及與十字鍵槽相匹配，取 4.2.3選擇聯(lián)軸器，設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)，初選滾動軸承 根據(jù)， h為軸肩高度。大齒輪寬度。 齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離=14mm。箱體內(nèi)壁至軸承面距離（脂潤滑）。軸承寬度。 端蓋尺寸（嵌入式）。軸承座孔寬度。 箱外旋轉(zhuǎn)件內(nèi)端面至端蓋最外面距離。 （聯(lián)軸器長的一半）。 4.2.4低速軸的計算 大斜齒輪分度圓直徑為 圓周力 徑向力 聯(lián)軸器上力作用點與支承受力點的距離為 大齒輪中心與支承受力點的距離為 在危險截面B處，垂直面上的支反力 垂直面上的彎矩 水平面上的支反力 水平面上的彎矩 合成彎矩 當(dāng)量彎矩為（視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，?。? 計算危險截面B處軸的直徑 所確定的B截面齒根圓直徑，因此就以結(jié)構(gòu)設(shè)計的軸的徑向和軸向尺寸為準(zhǔn)。 5滾動軸承的壽命計算 5.1減速器低速軸滾動軸承的壽命計算 5.1.1計算軸承的受力 軸承A和C的徑向力分別為 5.1.2計算當(dāng)量動負(fù)荷 當(dāng)量動負(fù)荷 減速器壽命為五年，，查表得溫度系數(shù)和載荷系數(shù)分別為，所以 ，故所選軸承合用。 5.2減速器高速軸滾動軸承的壽命計算 5.2.1計算軸承的受力 軸承A和C的徑向力分別為 5.2.2計算當(dāng)量動負(fù)荷 當(dāng)量動負(fù)荷 減速器壽命為五年，，查表得溫度系數(shù)和載荷系數(shù)分別為，所以 ，故所選軸承合用。 6鍵聯(lián)接的選擇和計算 6.1聯(lián)軸器與減速器低速軸軸伸的鍵聯(lián)接 由所選聯(lián)軸器與減速器低速軸伸出端相配的從動端，L=120mm得知：外伸段軸徑為60mm，長度為100mm（<120mm)。今采用圓頭普通平鍵A型（GB1096-79），，鍵長100mm。鍵的材料選用45鋼，查得許用擠壓應(yīng)力為。 鍵的工作長度，轉(zhuǎn)矩已知為，因此，擠壓應(yīng)力，故此鍵聯(lián)接強度足夠。 6.2減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接 ，今采用圓頭普通平鍵A型（GB1096-79），，鍵長L=85mm。鍵的材料選用45鋼。查得許用擠壓應(yīng)力為。 鍵的工作長度，轉(zhuǎn)矩已知為，因此，擠壓應(yīng)力，故此鍵聯(lián)接強度足夠。 6.3帶輪與減速器高速軸軸伸的鍵聯(lián)接 所選V帶與減速器高速軸伸出端相配的從動端。今采用圓頭普通平鍵A型（GB1096-79），，鍵長L=40mm。鍵的材料選用45鋼，軸、鍵、聯(lián)軸器的材料均為鋼。查得許用擠壓應(yīng)力為。 鍵的工作長度，轉(zhuǎn)矩已知為，因此，擠壓應(yīng)力，故此鍵聯(lián)接強度足夠。 7潤滑與密封 7.1減速器齒輪傳動潤滑裝置的選擇 直通式壓注油杯（GB1152-89） 7.1減速器軸承潤滑方式和潤滑劑的選擇 軸承潤滑方式為脂潤滑 7.3減速器密封裝置的選擇 密封裝置為氈圈油封，羊粗羊毛氈FJ145-79 三、課程設(shè)計總結(jié) 通過本次設(shè)計，使我了解了機械設(shè)計的基本流程，熟悉了繪制機械制圖的方法，懂得了查閱機械設(shè)計資料手冊，培養(yǎng)了與生產(chǎn)實際相結(jié)合的綜合分析問題的能力。 四、參考文獻(xiàn) [1] 陳立新. 機械設(shè)計(基礎(chǔ))課程設(shè)計. 中國電力出版社, 第二版. 2002年6月 [2] 楊可楨. 程光蘊. 機械設(shè)計基礎(chǔ). 高等教育出版社, 第五版. 2006年5月 [3] 孫德志. 張偉華. 鄧子龍. 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計. 科學(xué)出版社, 第一版. 2006年8月 附錄（設(shè)計流程圖、程序、表格、數(shù)據(jù)等）