机械设计基础课程设计热处理车间带式输送机传动装置设计

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1、学 号课 程 设 计题 目热处理车间带式输送机传动装置设计教 学 院机电工程学院专 业机械设计制造及其自动化(车辆工程方向)班 级姓 名指导教师2010年12月16日20102011学年第1学期机械设计基础课程设计任务书设计名称热处理车间带式输送机传动装置设计班级08车辆地点 J2-503一、课程设计目的课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。课程设计的基本目的是：1综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。2通过课程设计，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。

2、3通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。二、课程设计内容课程设计的内容主要包括：传动装置总体方案的分析；电动机的选择；传动系统的计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图的绘制；撰写设计计算说明书。课程设计中要求完成以下工作：1减速器装配图1张(A1图纸)；2减速器零件图2张(A3图纸)；3设计计算说明书1份。附：（一）设计数据已知条件题号 6输送带拉力F(N)2750输送带速度V(m/s)2.5卷筒直径D(mm)360（二）工作条件该传动装置要求采用单级斜齿圆柱齿轮传动，单向连续传送，载荷平稳，空载起动，每

3、班8小时工作制，每日两班，使用期限10年（每年按300天计算），运输带允许速度误差为5%。（三）运动简图（四）设计计算说明书内容0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间，采用统一格式）1、目录（标题、页次）2、设计任务书（装订原发的设计任务书）3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）5、传动零件的设计计算（确定带传动，齿轮传动的主要参数）6、轴的设计计算及校核7、轴承的选择和计算8、键联接的选择和校核9、联轴器的选择10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）11、润滑和密封

4、的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明12、设计小结（设计体会、本次计的优缺点及改进意见等）13、参考资料（资料的编号 ，作者，书名，出版单位和出版年、月）三、进度安排第15周 周一 电动机的选择和传动系统计算、带传动的设计计算周二 齿轮传动的设计计算、低速轴的设计周三 低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择周四 轴承的校核、普通平键的选择及校核、箱体的结构设计、润滑材料、润滑方式和密封型式的选择周五 画减速器装配图第16周 周一 画减速器装配图周二 画减速器装配图周三 画零件图周四 整理、装订计算说明书周五 答辩四、基本要求课程设计教学的基本要求是： 1能从机器功能要求

5、出发，分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。2能根据机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。3能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。4. 绘制图样表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。5. 在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机绘制装配图、零件图的方法。机电基础教学部 2010.11.26目录前言一、电动机的选择7 二、总传动比及各轴传动比分配8三、各轴运动参数和动力参数的计算9 四、带传动设计10 五

6、、齿轮传动设计12 六、轴的设计计算 15 七、轴承的校核计算23八、键的校核计算26 九、联轴器的选择27 十、减速器的结构设计 28 十一、润滑与密封 30十二、小结31 参考文献前 言（一)设计目的：通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。(二)传动方案的分析：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动

7、效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级斜齿圆柱齿轮减速器。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，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级斜齿轮传动。一、电动机的选择设计说明及数据计算备 注1选择电动机的类型 按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇式笼型三相异步电动机。2选择电动机的容量 根据原始数据，运

8、输带拉力F和运输带速度V，可得运输带所需功率 P卷筒 = FV=2750x2.5=6.875KW。 电动机的所需的工作功率 Pw=KW 由电动机至运输带的传动总效率为 a=1x（2 x2）x3x4x5 取1=0.96(卷筒), 2=0.99(2对深沟球轴承)，3=0.97（齿轮精度为8级，不包括轴承效果），4=0.99（弹性联轴器），5=0.96（V带传动），则 a=0.96x0.99x0.97x0.99x0.96=0.88 可以求得电机的功率Pw=6.875KW/0.88= 7.81 KW3确定电动机转速 卷筒轴的工作转速为 n =60x2.5x1000/（3.14x360）=132.70r

9、/min 查表得传动比的合理范围，取V带传动的传动比i1=24，单级圆柱齿轮减速器传动比i2=35，则总传动比合理范围为ia=620,故电动机转速的可选范围为 nd= iaxn = (620)x132.70 = 796.22654r/min 查机械设计手册得符合这一范围的同步转速有1000r/min和1500r/min。 根据容量和转速，由机械设计手册查出适用的电动机型号电动机型号额定功率（KW）满载转速(r/min)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量(kg)Y160M-41114602.22.3123Y160L-6119702.02.0147综合考虑传动装置的尺寸、重量和价格，选定电动机型

10、号为Y160M-4。式中：123、4、5分别为卷筒、轴承、齿轮传动、联轴器、V带的传动效率。所查表为机械设计课程设计指导书第167页表12-1 常见机械传动的主要性能。 二、总传动比及各轴传动比分配设计说明及数据计算 因选定的电动机型号为Y160M-4，满载转速nm=1460r/min和工作机主动轴转速n=132.7r/min，可得传动装置总传动比为： ia=11.00 总传动比为各级传动比i1、i2、i3in的乘积，即 In = i1xi2xi3in 因此分配传动装置传动比 in = i1 x i2 为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i1= 3.2（实际的传动比要在设计V带传动时，由所选大

11、、小带轮的标准直径之比计算），则减速器的传动比为： I2= =3.44备 注式中i1、i2分别为带传动和减速器的传动比。i1= 3.2I2=3.44三、各轴运动参数和动力参数的计算设计说明及数据计算备 注 为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）。如将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴、轴，以及 i1, i2，为相邻两轴间的传动比； 1，2，为相邻两轴间的传动效率； P1，P2，为各轴间的输入功率（kW）； T1，T2，为各轴的输入转矩（Nm）; n1，n2，为各轴的转速（r/min）, 按电动机轴至卷筒运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。1各轴转速 电动机转轴转速

12、n= 1460r/min(取满载时候的转速) 轴（高速轴）转速 n1 = =1460/3.2 r/min =456.25r/min 轴（低速轴）转速 n2 = =456.25/3.44 r/min =132.63r/min 卷筒轴转速 n3 = n2=132.63r/min2各轴输入功率 P0 =Pw=11kw P1 = 11kwx5=11x 0.96=10.56kW P2 = P123=10.56x0.99x0.97=10.14kW Pw = P224=10.14x0.99x0.99=9.94kW3各轴输入转矩 T0= 9550x=9550x(11/1460)=71.95 Nm T1= 95

13、50x=9550x(10.56/456.25)=221.04 NmT2 =9550x= 9550x（10.14/132.63）=730.13 NmTw=9550xPW/n3=9550x6.785/132.63=488.55 Nm 运动和动力参数计算结果整理于下表：轴 名功率 P(kW)转矩 T(Nm)转速nr/min传动比i效率输 入输 出输 入输 出电动机轴1171.9514603.20.96轴1110.5671.95221.04456.253.440.93轴10.5610.14221.04730.13132.6310.98W轴10.1410.14730.13 488.55 132.63轴为

14、主动齿轮轴，轴为从动齿轮轴。 四、带传动设计设计说明及数据计算备 注1选择普通V带型号 查表得KA = 1.2，可得 Pc = KAP=1.211kw=13.2kW。 查机械设计基础第219页图13-15可知应选用B型V带。2确定带轮基准直径d1和d2 查机械设计基础第219页表13-15取d1 =140mm，可得 d2 = nd1(1-)/n1 = id1(1-)=1460x140x(1-0.02)/456.25=439.04mm 由表13-9取d2=450mm 由d1 =140mm，d2=450mm求得的实际传动比 i1=d2/d1=450/140=3.21 N1=n/i=1460/3.2

15、1=454.83r/min 误差：=（n1-N1）/n1x100%=（456.25-439.04）/456.25 x 100%=3.77%5%3验算带速 由带速公式 V=(1460x140x3.14)/(60x1000)m/s=10.70m/s 介于525m/s范围内，合适。4确定带长和中心距 由带长公式可得 0=1.5（d1+d2)= 1.5x(140+450)=885mm 有范围 413mm = 0.7(d1+d2)02(d1+d2)=1180mm 初定中心距0=900mm，由带长公式得带长 L0 = 20+ =2x900mm+mm+mm = 2753mm 查表选用Ld = 2500mm,

16、由公式得实际中心距 =0+（Ld-L0）/2=885mm+(2753-2500)/2=1011.5mm5验算小带轮上的包角1 由包角公式得 1 = 180- 57.3 = 180-(450-140)/1011.5 57.3=162.44163120,合适。6确定带的根数 由带的根数计算公式得 z = 今n0=1460r/min，d1=140mm查表13-3得P0 =2.82kW.由式（13-9）得传动比i=d2/d1(1-)=450/140x0.98=3.30 ;P0 = 0.46kW；由= 163，查表13-7得 K=0.96；有表13-2得 KL = 1.09。 Z = =4.07。带数只

17、能是整数，故取Z=5 取5根。7计算轴上的压力 查机械设计基础第212页表13-1得q = 0.17kg/m，故可得初压力 F0 = +q2 = （500x13.2）/(5x10.55)(2.5/0.96-1)+0.17x10.702=220.17N。 得作用于轴上的压力为 FQ = =2x5x220xsin81.5=2175.83N。8带轮的设计 通过前面计算得知小带轮直径为140mm，大带轮直径为450mm，故小带轮结构采用实心式，大带轮结构采用辐板式。采用HT150铸铁制造，表面调质处理。所查表为机械设计基础第218页表13-8工作情况系数KA。所查表为机械设计基础第212页表13-4

18、普通V带的基准长度系列Ld及长度系数KL。所查表分别为机械设计基础第235页表13-2,表13-3，表13-5表，表13-7，表13-8，表13-9.五、齿轮传动设计设计说明及数据计算备 注1选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。 根据所选择传动方案，选用闭式软齿面（硬度小于350）直齿圆柱标准齿轮传动。 大、小齿轮均选软齿面。小齿轮的材料选用45调质钢，齿面硬度为197286HBS，大齿轮选用45钢，正火处理，齿面硬度为156217HBS。二者硬度差应小于50HBS。 齿轮精度初选8级。2初步选取主要参数 取z1 =20，z2 =iz1=3.4420=68.869, 取则d =0.8

19、，3按齿面接触疲劳强度设计计算 按下面公式计算小轮分度圆直径 d1 确定各参数值： 1）载荷系数 查表取K=1.5； 2）小齿轮名义转矩 T1= 9550x=9550x(10.56/456.25)=221.04 Nmm 3）材料弹性影响系数 查表得 Z=188； 4）区域系数 ZH =2.5； 5）许用应力 查图得Hlim1=620MPa, Hlim2=400MPa，查表，按一般可靠要求取SH=1.1,则 H1 =620Mpa/1.1=564MPa， H2 =400Mpa/1.1=364MPa, 取两式计算中的较小值，即H=364MPa； 于是 d1 =mm=95.4mm。4确定模数 计算模数

20、 m=95.4/20=4.77 取标准值 m=5mm.5按齿根弯曲疲劳强度校核计算 按弯曲疲劳强度公式校核 F1=(2KT1YFa1YSa1)/(bm2z1)F2=(F1 YFa2YSa2)/ YFa1YSa1)式中：1）小轮分度圆直径 d1 =mz1 =5x20mm=100mm； 2）齿轮啮合宽度 b=dd1 =0.8x95.4mm=76.32mm； 3）取b2=80,b1=85 4）许用应力 查图得Flim1 =480MPa，Flim2 =340MPa, 查表，取SF =1.3, 则 ； 5）计算齿轮的弯曲强度： 齿形系数YFa1=2.93 YSa1=1.57 YFa2=2.24 YSa2

21、=1.82 F1=(2KT1YFa1YSa1)/(bm2z1) =39.6MPaF1F2=(F1YFa2YSa2)/(YFa1YSa1)=35.1MpaF2 故满足齿根弯曲疲劳强度要求。6几何尺寸计算： d1 = mz1 =520mm=100mm； d2 = mz2 =594mm=470mm； 285mm； 7验算初选精度等级是否合适 齿轮圆周速度 V=(d1n1/(601000)=3.14100600/(601000)=3.14m/s 此速度 6m/s 查表可知选择8级精度合适。所查表为机械设计基础第171页表11-4所查表为机械设计基础第171页表11-4所查图为机械设计基础第166页图1

22、1-1,所查表为机械设计基础第171页表11-5所查图为机械设计基础第167页图11-1所查图为机械设计基础第171页图11-5所查表为机械设计基础第168页表11-2六、轴的设计计算设计说明及数据计算备 注、低速轴设计1拟定轴上零件的装配方案如下图：齿轮3，套筒4，右端轴承5，轴承端盖8，联轴器7，轴端挡圈11依次从轴的右端向左端安装，而左端只安装轴承1及其端盖。2确定轴上零件的定位和固定方式如上图：轴上零件的轴向定位与固定用轴肩，套筒等来实现，零件的周向定位和固定用键来实现，以防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，保证其准确的工作位置。3按钮转强度估算轴的直径 选45号钢，输入功率

23、P1=10.56kW；输出轴转速n=456.25r/min。查表14-2得到C=（118-107）取110 d C =31.46mm考虑到有键槽，轴径一般要增加5%，故dmin=(1+5%)31.46mm=33.03mm4根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径（参见上图） 1）从联轴器开始左起第一段，由于联轴器处有一键槽，取轴径34mm， 2）左起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段直径取52mm，根据轴承盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求。根据轴承座的厚度L=50mm及轴承端盖的厚度和垫圈的厚度则取L2=k+e+L+t-B-,k=13，e=10，L=50，B=21，t=2，=10,得L

24、2=44mm 3）左起第三段，该段装滚动轴承，因为轴承仅有径向力，选用深沟球轴承6211，其尺寸为dDB=55mm100mm21mm，该段直径为55mm，长度为L3 =轴承宽+（0.080.1）a +(1020)mm，取L3 =45mm； 4左）起第四段，该段装有齿轮，直径取58mm，齿轮宽b=80mm为了保证定位的可靠性，取轴段长度为L4=78mm 5）左起的第五段，考虑齿轮的轴向定位，需要有定位轴肩，取轴肩直径为64mm，长度为L5 =1.4hh=0.07d+1)(0.1d+5)=10mm； 6）左起第六段，其直径应等于滚动轴承内圈内径，取55mm长度L6 =B+4+（23），取L6=35

25、mm；5求齿轮上作用力的大小、方向 作用在齿轮上的转矩为：T2 =515.6N m 圆周力： Ft2=2T2/d2=2515.6/470=2194N; 径向力： Fr2=Ft2*tan20。=799N；法向力：Fn=2334NFt2,Fr2的方向如下图所示。6轴承的支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立如下图所示力学模型。 垂直面的支反力： R1V =F2V=Ft2/2=1097 N； 水平面的支反力： R1H=F2H= -399.5N; 弯矩计算： M2H=R2Hl3=-28963.8Nmm M2V=RZVl3=79532.5Nmm 合成弯矩： M2=84642.

26、3Nmm T2=473400Nmm 抗弯截面系数： W=（3.14Xd43）/32=17315.8mm3 抗扭截面系数： WT=(3.14Xd43)、16=36461.2mm3 b=M2/W=4.89Mpa =T2/WT=14.14Mpa 当量应力： e=b2+4(0.6)21/2=11.28MPa 60MPa 故确定的尺寸是安全的。 （1）低速轴材料的选择 低速轴选用45#钢调质处理 硬度 217255HBs（2）低速轴尺寸的确定 由于dmin=33.03，故而取最小直径d1=34mm 即最小直径处轴长度，由联轴器决定 初步选择WH7型滑块联轴器 查【2】P16表1-27得 c=1.6 d2

27、=d1+2c+2=34+2x1.6+2=39.2mm 由于由轴承的宽度决定，故先初选轴承考虑选用深沟球轴承 查【2】P65表6-1选用6211 内径55mm故查【2】P65表6-1 得 又因为选用脂润滑方式上安装齿轮，考虑加工测量方便，故由齿宽决定 现已知齿宽故（用于断面限径） 低速轴受力分析低速轴受力分析与弯矩图如下分度圆直径转矩 圆周力 径向力 径向力 支承反力 在水平面为在垂直平面上为 轴承A、B的总支承反力为 在水平面上，齿轮所在轴截面为 在垂直面上，齿轮所在轴截面为 合成弯矩，齿轮所在轴截面为 低速轴强度校核 因齿轮所在轴截面弯矩大，同时截面还作用有转矩，因此此截面为危险截面。其抗弯

28、截面系数为 抗扭截面系数为 弯曲应力为 扭剪应力为 按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向传动的转轴，转矩按脉动循环处理，故取折合系数，则当量应力为 查【1】P240表14-1 得 查【1】P246表14-3 得 因为 故轴强度足够5求齿轮上作用力的大小、方向 作用在齿轮上的转矩为：T2 =515.6N m 圆周力： Ft2=2T2/d2=2515.6/470=2194N; 径向力： Fr2=Ft2*tan20。=799N；法向力：Fn=2334NFt2,Fr2的方向如下图所示。6轴承的支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立如下图所示力学模型。 垂直面的支反力： R1

29、V =F2V=Ft2/2=1097 N； 水平面的支反力： R1H=F2H= -399.5N; 弯矩计算： M2H=R2Hl3=-28963.8Nmm M2V=RZVl3=79532.5Nmm 合成弯矩： M2=84642.3Nmm T2=473400Nmm 抗弯截面系数： W=（3.14Xd43）/32=17315.8mm3 抗扭截面系数： WT=(3.14Xd43)、16=36461.2mm3 b=M2/W=4.89Mpa =T2/WT=14.14Mpa 当量应力： e=b2+4(0.6)21/2=11.28MPa 60MPa 故确定的尺寸是安全的。 11绘制轴的工作图见轴工作图。、高速轴

30、设计 1拟定轴上零件的装配方案如下图：齿轮，套筒，右端轴承，轴承端盖，带轮依次从轴的右端向左端安装，而左端只安装轴承1及其端盖。 2确定轴上零件的定位和固定方式如下图：轴上零件的轴向定位与固定用轴肩，套筒等来实现，零件的周向定位和固定用键来实现，以防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，保证其准确的工作位置。 3按钮转强度估算轴的直径 选45号钢，输入功率P=7.2kW；输出轴转速n=600r/min。 可得 d C=27mm 考虑有键槽，则dmin=27x（1+5%）=28.37mm4根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径（参见上图） 1）从带轮开始右起第一段，由于带轮处有一键槽，取

31、30mm，L1=e(Z-1)+2f-(23)=5859mm 取L1=58mm 2）右起第二段，考虑带轮的轴向定位要求，该段直径取36mm，根据轴承盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，L2=L+e+k+t-B,故取该段长L2 =57mm；根据箱体的相关计算轴承底座为L=50mm，轴承盖厚度为12mm，e取10mm，垫片为t =2mm.，因为是脂润滑要加10-15mm,K取28mm.所以L2取74mm。 3）右起第三段，该段装滚动轴承，因为轴承仅有径向力，选用深沟球轴承6208，其尺寸为dDB=40mm80mm18mm，该段直径为40mm， L3 =B+3+2.5=43mm .4）右起第四段，该

32、段直径是42mm,长度L4=83mm 5）右起第五段，取轴段长度为L5 =7.5mm，为了保证定位的可靠性，直径取48mm，；由于齿顶圆减去齿根圆的一半减去t1大于2.5倍的模数（X2.5m），所以齿轮和轴之间仍是键连接形式。 6）右起第六段，其直径应等于滚动轴承内圈内径，取40mm，长度L6 =35mm； 内壁Bx=21+L5=2*10+78=98mm. 1略大于L4，取10mm5求齿轮上作用力的大小、方向 作用在齿轮上的转矩为：T1 =9.551067.2/600=114.6Nm 圆周力： Ft1=2T1/d1=2292N 径向力： Fr1=Ft1tan20。=834.22N； Q=FQ=

33、2439.1N Ft1,Fr1,Q的方向如下图所示。6轴承的支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立如下图所示力学模型。 水平面的支反力： RAH =-Q(l1+ l2.+l3)+Fr1*l3/(l2+l3)=-1874 N； RBH =-Q - RAH + Fr1 =1465 N 垂直面的支反力： RAV=RBV=-Ft1l2/(l2+l3)= -1465N 轴承A的支承反力：RA=(RAH2+RAV2)1/2=2378.7N 轴承B的支承反力：RB=(RBH2+RBV2)1/2=2098.5N7画弯矩图 齿轮键槽剖面处的弯矩： 水平面弯矩： MAH=Ql1=113

34、27.4NmmM1H=RBHl3=102176Nmm垂直面的弯矩:M1v=RAVl2=-93574.2Nmm, 合成弯矩: MA=MAH=94257Nmm. M1=(M1H2+M1V2)1/2=136012Nmm8画转矩图 T =117.64Nm。9判断危险截面并验算强度 抗弯截面系数：W=3.14d33/32=5880mm3 抗扭截面系数：WT=3.14d33/16=11437mm3 最大弯曲应力：A=M1V/W=15.13Mpa 最大抗扭应力：=T1x1000/WT=12.72Mpa 当量应力： e=A2+4(0.6)21/2=20.6MPa 查表得-1=60MPa, e =14.4MPa

35、10x16x300=48000h 故所选轴承符合要求。2低速齿轮轴滚动轴承设计 查表知在100。C以下工作 ft =1, fp =1.5已选6211轴承，其Cr =43.2KN 不受轴向力 PA=PB=RB=1558.62N 用P=PA校核 Lh=106/60n2（ftc/ fpp）3=826000h48000h 故所选轴承符合要求。八、键连结的设计设计说明及数据计算备 注1电动机转轴上的键连结 1）选取平键尺寸因所选择电动机的型号为Y132M-4，查机械设计手册得知电动机转轴直径为38mm，轴毂长度=60mm，故选择A型普通平键，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 =10mm，高 =8mm，取键长

36、L=50mm。小带轮上槽宽=10mm，槽深=3.3mm。 2）校核键的联接强度 查表得p=5060MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=11.89MPa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求。2带轮键连结 1）选择平键尺寸 选择A型普通平键，根据轴带轮处直径d=30mm，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 =8mm，高 =7mm，因装带轮轴段长L=58mm，取键长为56mm。 2）校核键的联接强度 大带轮使用铸铁制造，查表得p=5060MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=38.98MPa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求。3低速齿轮轴上的键连结 齿轮

37、键连结 1）选择平键尺寸 选择A型普通平键，根据轴4处直径d=58mm，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 =16mm，高 =10mm，因装齿轮轴段长L=80mm，取键长为70mm。 2）校核键的联接强度 齿轮使用钢材料，查表得p=125150MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=50.8MPa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求。 联轴器键连结 1）选择平键尺寸 选择A型普通平键，根据轴联轴器处直径d=48mm，查表得知平键的剖面尺寸，宽度 =14mm，高 =9mm，因装联轴器轴段长L=110mm，取键长为100mm。 2）校核键的联接强度 联轴器使用碳钢材料，查表得p=1

38、25150MPa。 由公式得键上应力p =4T/(dhl)=47.74Mpa 因p在p允许范围内，故校核后平键的强度符合要求。所查表为机械设计基础第163页表10-6所查表为机械设计基础第165页表10-7九、联轴器的设计设计说明及数据计算备 注1联轴器类型选择 由于机组传递功率较小，单向运传载荷不大，空载启动，运转平稳，结构较为简单，为便于提高其制造和安装精度，使其轴线偏移量较小，故选用弹性联轴器，制造材料使用碳钢。2联轴器的载荷计算 T=470.86Nm3联轴器型号选择 根据T，d =48mm等条件，查机械设计手册GB/T5272-2002选用HL3型滑块联轴器，许用转速n=3200r/m

39、in，轴孔直径为48mm，符合要求。其中KA为工况系数，查机械设计基础第218页表13-8，取KA=1.2十、减速器的结构设计设计说明及数据计算备 注箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 本箱体采用灰铸铁制造。灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓靠近轴承座孔。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座采用两纵向长条形加工基面。根据所设计齿轮及轴的尺寸，初步确定减速箱的箱

40、体尺寸为：长宽高 = 540mm300mm440mm，其余各尺寸如下表：减速器机体结构尺寸名 称符 号减速器形式及尺寸 mm机 座 壁 厚0025a + 1取9机 盖 壁 厚1002a + 1，因其小于8，故取其为8机座凸缘厚度b1.5 = 13.5 取其为14机盖凸缘厚度b11.51 = 12机座底凸缘厚度b22.5 = 22.5地脚螺钉直径df0.036a + 12 = 24地脚螺钉数目n因a=8 大齿轮取12，小齿轮取9.5机盖，机座肋厚m1,mm1 0.851 =7， m0.85=8轴承盖外径D1,D2D1=120，D2=150。D1，D2分别为轴承6208，6211外圈外径。轴承端盖

41、凸缘厚度t(11.2)d3 = 10轴承旁联接螺栓距离s160画得草图及附属零件的名称和作用如下1 箱座：用于安装传动零件及其它附属零件2 箱盖：用于安装传动零件及其它附属零件3 上、下箱联接螺栓：将上、下箱联结成一个整体4 通气孔：使箱体内热涨气体自由逸出，达到箱体内外气压相等，提高箱体有缝隙处的密封性能。5 窥视孔盖板：检查孔用于检查齿面接触斑点和齿侧间隙，了解啮合情况，以及注入润滑油。检查孔盖板用于防止污物进入箱体内和润滑油飞溅出来。6 吊耳：用于搬运及拆卸机盖。7 定位销：保证轴承座孔的安装精度。8 油标尺：用来检查油面高度，以保证有正常油量。9 放油螺栓：用于排出污油，注油前用螺塞堵

42、住。10 平键：用于联接其它传动机构，如带轮，联轴器。11 油封：防止润滑油飞溅出来。12 齿轮轴：用于安装传动齿轮。13 挡油环：防止箱体内润滑油进入轴承。14 轴承：用于支撑齿轮轴。 15 轴承端盖：防止轴承润滑脂泄漏及污物进入轴承。17 齿轮：用于传递运动和动力。18 - 轴套：用于定位轴承。箱体设计尺寸及构造见减速箱装配图。+十一、润滑和密封的设计设计说明及数据计算备 注1润滑设计 齿轮采用润滑油飞溅润滑，轴承采用润滑脂人工加脂润滑。 在减速器箱体内装有一定量的润滑油（查GB/T 5903-1995润滑油选用68号润滑油），齿轮一部分浸入油中，当其旋转时，润滑油被溅起，散落到其他零件上

43、进行润滑。 在进行减速器组装时，在轴承端盖凹槽内装入一定量润滑脂（查GB/T 492-1989润滑脂选用3号钠基润滑脂），当轴承旋转时，产生热量使润滑脂锥入度变大，使润滑脂进入到轴承滚球进行润滑。2密封设计 因减速器箱采用分体式箱体，从轴水平中心面处分为上、下箱体两部分，为防止灰尘进行箱体及防止箱体内润滑油被高速旋转齿轮甩出，在组装减速器时应在上、下箱体间涂上一层水玻璃或密封胶进行密封。在下箱体下部的放油螺栓及油标处应垫上橡胶垫圈，防止润滑油泄漏。通气孔及小盖处应垫上纸质垫片，起到一定密封作用，防止灰尘进入。由于在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装毛毡密封毡圈，以防止漏油和污物进入机体内。所查标

44、准来自机械设计基础第78页十二、设计小结机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融机械设计、工程力学、高等数学、互换性与技术测量、CAD绘图、机械制图、机械制造基础、机械设计手册等于一体，使我们能把所学的各科的知识融会贯通，更加熟悉机械类知识的实际应用.这次机械设计课程设计，是我们第一次较全面的设计能力训练，通过这次训练，使得我们对机械设计基础知识及工程力学、互换性与测量技术、机械制图、金属工艺学、机械工程材料等辅助学科之间的联系有了一个较为系统全面的认识，加深了对所学知识的理解和运用，将原来看来比较抽象的内容实现了具体化，初步掊养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用

45、机械设计和相关课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展了有关机械设计方面的知识。通过制订设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件的工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置和简单机械的设计过程和方法，对如计算、绘图、熟练和运用设计资料（包括手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据等方面的能力进行了一次全面的训练。因为本课程的主要目标是培养我们具有基本机械设计能力的技术基础课，因此通过课程设计的实践，使我们了解到机械设计的基本要求、基本内容和一般

46、程序，掌握了机械零件常用的设计准则。针对课程设计中出现的问题查阅资料，大大扩展了我们的知识面，培养了我们在机械工业方面的兴趣及实际动手能力，对将来我们在机械方面的发展起了一个重要的作用。本次课程设计是我们对所学知识运用的一次尝试，是我们在机械知识学习方面的一次有意义的实践,另一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。在本次课程设计中，我独立完成了自己的设计任务，通过这次设计，弄懂了一些以前书本中难以理解的内容，加深了对以前所学知识的巩固。2周课程设计，使我发现了自己所掌握的知识严重缺乏，综合应用所学的专业知识能力严重不足。设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力，通过老师的指导，使自己在设计思想、设计方法和设计技能等方面都得到了良好的训练。 参考文献1 杨可桢，程光蕴，李仲生主编. 机械设计基础（第五版）. 北京：高等教育出版社，19792 吴宗泽，罗圣国主编. 机械设计课程设计指导书（第三版）. 北京：高等教育出版，1992 3 杨晓兰主编.机械设计基础课程设计.武汉：华中科技大学出版社，200730