机械设计课程设计带式输送机用单级斜齿圆柱齿轮减速器F1.1V1.5VD250（全套图纸）

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1、机械设计课程设计 全套CAD图纸，加153893706带式输送机用单级斜齿圆柱齿轮减速器毕业设计学生姓名： 学 号： 20090474 专业班级： 09机制3班 指导教师： 二012 年 3 月 10 日目 录1 毕业设计的目的 22 任务书 33 设计过程及计算说明 43.1 传动装置的总体设计. 53.2 传动零件的设计 73.3 轴的设计计算. . 103.4 轴承的选择及校核计算 173.5 联轴器的选择 183.6 键联接的选择及校核计算 193.7 润滑与密封 204 设计小结 215 参考文献 226 心得体会 23 1 毕业设计的目的毕业设计是机械设计基础课程重要的综合性与实践

2、性教学环节。1毕业设计的目的是：() 综合运用机械设计基础课程和其他先修课程的知识，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。() 通过设计实践，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。() 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和基本技能的训练。 2 任务书设计任务：设计一带式输送机用单级斜齿圆柱齿轮减速器。已知输送拉力F=1.1KN，带速V=1.5m/s，传动卷筒直径D=250mm。有电动机驱动，工作寿命10年（每年工作300天），最大误差为5%，带式输送机工作平

3、稳，转向不变。滚筒效率0.96。设计工作量：1、减速器装配图1张（0号图纸）2、零件图3张（箱座、齿轮轴及输出轴上的大齿轮）（2号或3号图纸）3、设计说明书1份3 设计计算及说明设计计算及说明结果3.1 传动装置的总体设计3.1.1 传动方案（1） 工作条件：使用年限10年，工作平稳，工作时有轻微振动，每年工作日，原始数据： 工作轴转矩 T=0.17KN.m 工作轴转速 n=115r.min3.1.2 电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总效率： 其中： V带输送效率=0.5滚动轴承输送效率0.99圆柱斜齿轮输送效率 =0.94弹性联轴器输

4、送效率 =0.99卷筒轴滑动轴承效率=0.96卷筒效率=0.96代入得：=0.83(2)电机所需的工作功率：减速器输入轴的功率 = 电动机的输出功率PPP/=1.65/0.83=2 KW根据机械设计基础课程设计第二十章表20-1选取电动机功率Ped=2.2KW3、确定电动机转速 为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选择范围。根据机械设计基础毕业设计表2-1查得锥齿轮传动的传动比i23，单级圆柱斜齿轮传动比i36，则电动机可选范围为nnwii6902760r/min 故选择1000r/min转速的电动机。4、确定电动机型号根据机械设计基础毕业设计表20-1选定电动机Y132M-6。由机

5、械设计基础毕业设计表20-1、表20-2可查出Y132M-6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸3.1.3 计算总传动比及分配各级的传动比1、 总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速nw，可得传动装置总传动比为in/nw8.172、 分配各级传动比取圆柱斜齿轮i齿轮=3.27（单级减速器i=36合理），则V带传动比为2.53.1.4 运动参数及动力参数计算1、 计算各轴转速（r/min） n0n940r/ min n1n0/ i1940/3376 r/min n2n0/ （ii）115r/min2、 计算各轴的功率（KW） P0P2.2kWP1P0 2.11 kWP2P1 2.0

6、3kW3、 计算各轴扭矩（Nmm）0轴 T09550 P0/ n0=955030/980=22.35 Nm轴 T19550 P1/ n1=955029.40/980=53.59 Nm轴 T29550 P2/ n2=955028.24/327=168.58 Nm3.2 传动零件的设计计算3.2.1 齿轮传动的设计计算（包括校核）（1） 选择齿轮材料及精度等级 选择齿轮材料及精度等级根据工作要求，查机械设计基础表11-1得 小齿轮选用45钢,调质,硬度为220HBS 大齿轮选用45钢,正火,硬度为220HBS 由机械设计基础图11-7得550MPa 490MPa， 由机械设计基础表11-4得SH

7、=1.1，所以550/1.1MPa500MPa 490/1.1MPa445MPa由机械设计基础图11-10得190MPa 170 MPa。由机械设计基础表11-4得SF =1.4，所以190/1.4MPa136MPa 170/1.4MPa121MPa（2） 按齿面接触强度计算 设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.1（表11-3），齿宽系数=0.4。初选=。 齿轮轴的扭距T1=53.59 Nm按式（11-5）计算中心距 =117.8mm取a=132mm齿数 取20，3.271965，实际传动比i=3.25mn=2acos /(+)=2132cos/（20+65）=3 mm按表4-1，取=3，

8、去定螺旋角 = arccos (+) / 2a=15齿宽b=a=0.4132=53mm，取=55mm，=53mm（3） 验算弯曲强度 当量齿数:= /cos=22.19 ，=/cos=66.58查图11-9得=2.85 , =2.25，所以（4） 求圆周速度VV=/(601000)=5.00m/S 对照表11-2可知选8级精度是合宜的。（5） 齿轮结构参数螺旋角=15分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距a=132mm大齿轮齿宽b2=53mm小齿轮齿宽b1=55mm 3.2.2.带传动的设计确定计算功率 工作情况系数查机械设计基础表13-6 =1.2 =1.22.2=2.64选择带型号根据Pc

9、=10.8，n940r/min，查图初步选用普通A型带选取带轮基准直径查机械设计基础表13-7选取小带轮基准直径=125mm，则大带轮基准直径940376125（1-0.02）=306mm式中为带的滑动率，通常取（1%2%），查表后取=315验算带速v=6.15m/s在5m/s范围内，带充分发挥。（5）V带基准长度Ld和中心距aa0 =1.5（125+315）=660mm取a0 =660，符合0.7（ +） a0，合适（7）求确定v带根数z因=125mm，n940r/min，带速v=6.15m/s，得实际传动比=2.5 查表得单根v带功率增量=0.11KW，包角修正系数=0.95，带长修正系数

10、=1.06，则由公式得故选2根带。（8）确定带的初拉力F0（单根带）查表13-1得q=0.10kg/m，故可由式（13-17）得单根V带的初拉力 =172N 作用在轴上的压力=22172sin/2=681N（9）带轮的结构设计 查机械设计基础毕业设计GB-10412-89得带轮缘宽度B=35mm 3.3 轴的设计计算 轴的设计计算1、 初算轴径1轴的材料选择，45钢，调质处理，由表14-2查得C=110，=2.11KW，376 r/min初步确定1轴的最小直径 26.7由于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径5%7%取=30mm2轴的材料也选45钢，调质处理，由表14-2查得C=110，=

11、2.03KW，115 r/min初步确定2轴的最小直径=27.4mm,由于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径5%7%，取=302、 轴的结构设计（1） 输入轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮轴安排在箱体中央，相对两轴承对称分布。（2） 输出轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定（3） 确定轴各段直径和长度a. 输出轴工段：d1=30mm 长度取L1=82mm ；箱体+轴承盖+外伸：d2=37mm 长度L2=42mm轴承套筒

12、段：d3=45mm 长度 L3=35mm齿轮段：d4=47mm，长度L4=53mm ；轴肩段：d5=53mm，长度 L5=11mm；轴承段：d6=45mm，长度 L6=24mm；轴支承跨距L=99mm ;选用角接触轴承7309AC，内径d=45,宽度B=25。 b.输入轴工段：d1=25mm 长度取L1=50mm ；箱体+轴承盖+外伸：d2=30mm 长度L2=42mm；轴承段：d3=35mm，长度 L3=20mm；齿轮段：d4=68mm，长度L4=75mm；轴承段：d5=35mm，长度 L5=20mm；轴支承跨距L=95mm K=77;选用角接触轴承7307AC，内径d=35,宽度B=21。

13、3、 校核轴的强度（输出轴）（1）计算分析可知道，大齿轮右左旋，径向力、圆周力、轴向力大小如下：（2）2轴受力情况如（3-1）图所示（3）求垂直面的支承反力（4）求水平面的支承反力（4） 绘制垂直面的弯距图（3-2）= 38.3 Nm= -20.8 Nm（6）绘制水平面的弯距图（3-2）（7）求合成弯距 （8）危险截面的当量弯距由图（3-4）可见，截面a-a最危险，其转距=168.28 Nm当量弯距 如认为轴的扭切应力是脉动循环变力，取折合系数a=0.6，代入上式（9）校核直径轴的材料为45钢，调质处理，由表14-1查得=650 MPa，由表14-3查得=60MPa所以取轴径d=47符合要求。

14、 4、 校核轴的强度(输入轴)参照【2】公式11-11 得（1） 求垂直面的支承反力（8）求危险截面的当量弯距由图可知，其当量弯距为 由于轴的扭切应力是脉动循环变应力，取 则（9）校核所设计的直径是否满足要求轴的材料选用45钢正火处理，由【2】表14-1查得由表14-3查得许用弯曲应力 则考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大4%，故 所以设计的轴满足要求。 3.4 轴承的选择及校核计算根据条件，轴承预计寿命2430010=72000小时由前面的计算知道，FR1=1439N FR2=1545N ，由表16-13查得轴承的内部轴向力为=0.68 FR1 =977 =0.68FR2=1051N因为F1+

15、Fa1 F2所以Fa2= F1+ Fa1=1442NFa1= F1=979N（2）计算轴承的当量动载荷由表16=13查得e=0.68而由表16-12可得 X1=1 X2=0.41 Y1=0 Y2=0.87故P1X1Fr1Y1Fa1= 1439NP2X2Fr2Y2Fa2=1888N由表16-10得fp=1.1，工作温度正常所以CR2=26.7 KN由手册查得7307AC轴承的基本额定动载荷CR =34.2KN，CR2 CR，所以选用该轴承合适。由于低速轴与高速承受力相反，且选用的型号大，且负荷更小。所以低速轴轴承7309AC也合适。3.5 联轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点，可以缓和冲击，所以

16、考虑选用它。初选HL2联轴器3082 GB5014-85其主要参数如下：材料HT200公称转矩轴孔直径， 轴孔长， 许用转速由机械设计基础表17-1，可知道工作系数故计算转距故联轴器满足要求3.6 键联接的选择及校核计算设计均采用： 普通平键用于静联接即轴与轮毂间无相对轴向移动，构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩 已知参数：安装大齿轮处轴径d47 mm，齿轮轮毂宽度为53mm扭矩T=983Nm 载荷有轻微冲击安装联轴器处轴径d30 mm，；联轴器轮毂宽度为82mm扭矩T=253Nm 载荷有轻微冲击键材料为45钢2) 失效形式： 压溃（键、轴、毂中较弱者静联接）磨损（动联接）

17、键的剪断（较少）校核挤压强度条件为：许用挤压应力 Mpa ，表5-1 P113T扭矩（Nmm）h高度 l工作长度 d轴径（mm）大齿轮处的键：=7080Mpa由此可见，其余处键也符合要求。3.7 润滑与密封一 润滑本设计采用油润滑原因：润滑冷却效果较好，f较小，但供油系统和密封装置均较复杂，适于高速场合。润滑方式：飞溅润滑，由于转速26.4mmCR2=26.7 KN4 设计小结三个星期的设计有付出也有收获，我终于将机械设计基础毕业设计做完了.一开始是对整个任务进行总体设计，在脑海中勾勒出大概轮廓。根据所给条件进行计算选择出合适的传动装置。轴的设计校核是一项较复杂的项目，首先，估算出大概直径，接着精确计算并校核，接着设计箱体。这中间还包括各种附件的选择等。其次，设计传动零件，绘制零件图、装配图，写设计说明书。我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改，这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足.5 参考文献1 王昆，何小柏，汪信远机械设计 机械设计基础课程设计M北京：高等教育出版社，19952 杨可桢、程光蕴机械设计基础（第四版）北京：高等教育出版社，199922