机械设计基础课程设计计算说明书

机械设计基础课程设计计算说明书题目:一级圆柱齿轮减速器设计学院轻工与食品学院专业食品科学与工程学生姓名林丽棠学生学号201230410380指导教师李旻课程编号130195课程学分2.0日期2015.1.1021.教师评语一、设计态度□认真□比较认真□不够认真二、设计计算说明书参数选取□合理□基本合理□不够合理计算过程□完整□基本完整□不够完整计算结果□正确□基本正确□错误较多三、装配图和零件图结构设计□合理□基本合理□不够合理投影关系□正确□基本正确□错误较多尺寸标注□齐全□基本齐全□不够齐全图面质量□较高□一般□较差四、综合设计能力□较强□一般□较差五、答辩□清晰□基本清晰□不够清晰教师签名：日期：成绩评定备注3目录一、设计任务书………………………………………………………………………………51.1机械课程设计的目的…………………………………………………………………51.2设计题目………………………………………………………………………………51.3设计要求………………………………………………………………………………51.4原始数据………………………………………………………………………………51.5设计内容………………………………………………………………………………5二、传动装置的总体设计……………………………………………………………………62.1传动方案………………………………………………………………………………62.2电动机选择类型、功率与转速………………………………………………………62.3确定传动装置总传动比及其分配…………………………………………………72.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩………………………………………7三、传动零件的设计计算……………………………………………………………………83.1V带传动设计……………………………………………………………………………83.1.1计算功率……………………………………………………………………………83.1.2带型选择……………………………………………………………………………93.1.3带轮设计……………………………………………………………………………93.1.4验算带速……………………………………………………………………………93.1.5确定V带的传动中心距和基准长度………………………………………………93.1.6包角及其验算………………………………………………………………………93.1.7带根数………………………………………………………………………………103.1.8预紧力计算…………………………………………………………………………103.1.9压轴力计算…………………………………………………………………………103.1.10带轮的结构…………………………………………………………………………103.2齿轮传动设计……………………………………………………………………………113.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数………………………………………………113.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计…………………………………113.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核…………………………………133.2.4齿轮传动的几何尺寸计算…………………………………………………………13四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸………………………………………………………14五、轴的设计…………………………………………………………………………………155.1高速轴设计………………………………………………………………………………155.1.1选择轴的材料………………………………………………………………………155.1.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………155.1.3轴的结构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………155.2低速轴设计………………………………………………………………………………165.2.1选择轴的材料………………………………………………………………………165.2.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………165.2.3轴的结构设计，初定轴径及轴向尺寸……………………………………………165.3校核轴的强度……………………………………………………………………………175.3.1按弯扭合成校核高速轴的强度……………………………………………………175.3.2按弯扭合成校核低速轴的强度……………………………………………………184六、滚动轴承的选择和计算…………………………………………………………………206.1高速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………206.1.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………206.1.2轴承选型与校核……………………………………………………………………206.2低速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………216.2.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………216.2.2轴承选型与校核……………………………………………………………………21七、联轴器的选择和计算………………………………………………………………………227.1联轴器的计算转矩………………………………………………………………………227.2许用转速…………………………………………………………………………………227.3配合轴径…………………………………………………………………………………227.4配合长度…………………………………………………………………………………22八、键连接的选择和强度校核………………………………………………………………238.1高速轴V带轮用键连接…………………………………………………………………238.1.1选用键类型…………………………………………………………………………238.1.2键的强度校核………………………………………………………………………238.2低速轴与齿轮用键连接…………………………………………………………………238.2.1选用键类型…………………………………………………………………………238.2.2键的强度校核………………………………………………………………………238.3低速轴与联轴器用键连接………………………………………………………………248.3.1选用键类型…………………………………………………………………………248.3.2键的强度校核………………………………………………………………………24九、减速器的润滑……………………………………………………………………………249.1齿轮传动的圆周速度……………………………………………………………………249.2齿轮的润滑方式与润滑油选择…………………………………………………………249.3轴承的润滑方式与润滑剂选择…………………………………………………………25十、绘制装配图及零件工作图……………………………………………………………25十一、设计小结………………………………………………………………………………25十二、参考文献………………………………………………………………………………265一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计基础课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。其目的是：1.通过课程设计，综合运用机械设计基础课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。2.培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。1.2设计题目设计运送原料的带式运输机用的一级圆柱齿轮减速器。1.3设计要求根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。滚筒及输送带效率（含滚动轴承）=0.96。工作时，载荷有轻微冲击，产品生产批量为成批生产，允许总传动比误差4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时。1.4原始数据表1原始数据输送带拉力F(N)输送带速度v(m/s)输送带滚筒直径D(m)32501．450.41.5设计内容1.5.1绘制传动装置中一级圆柱齿轮减速器装配图一张（A1）。1.5.2绘制低速轴、大齿轮零件图二张（建议A3）。1.5.3编写设计计算说明书一份。6二、传动装置设计2.1传动方案根据本课程设计要求，采用一般的单级圆柱齿轮(斜齿)传动方案，其传动简图如下：图1传动装置简图2.2电动机选择类型、功率与转速2.2.1选用Y系列三相异步电动机2.2.2选择电动机功率运输机主轴上所需要的功率kWFvpw71.4100045.132501000传动装置的总效率：212345其中，查表得：1，V带传动的效率，96.012，闭式圆柱齿轮的效率（精度等级8），97.023，角接触球轴承的效率，99.034，十字滑块联轴器的效率，99.04W，滚筒及输送带效率，96.05所以：0.8760.960.990.990.970.9627电动机所需功率：kWPPWd377.5876.071.4查表，取电动机的额定功率为5.5kW2.2.3选择电动机的转速工作机的转速：min/27.6940014.310006045.1100060rDvnwV带传动比范围1i＝2～4，单级圆柱齿轮（闭式，斜齿）传动比2i＝3～6，电动机转速范围：min/48.1662~62.415)6~3()4~2(27.6921riinnwd选择电动机同步转速为1000r/min。取Y系列三相异步电动机的型号为Y132M2-6。表2电动机主要参数型号额定功率同步转速满载转速堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132M2-65.5kw1000rpm960rpm2.02.0表3电动机安装及有关尺寸主要参数中心高外形尺寸L（AC/2+AD）HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓直径K轴伸尺寸DE键公称尺寸Fh132515×(270/2+210)×315216×1781238×8010×82.3确定传动装置总传动比及其分配传动装置得总传动比：86.1327.69960wmnni取单级圆柱齿轮减速器传动比：4.6V带传动比：397.26.486.1321iii2.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩2.4.1计算各轴的输入功率8电动机轴kWPd377.5轴Ⅰ（高速轴）kWPPd162.5377.596.011轴Ⅱ（低速轴）kWPP907.45.160.9997.02123222.4.2计算各轴的转速电动机轴mn=min/960r轴Ⅰmin/320396011rinnm轴Ⅱmin/11.716.4320212rinn，71.11−69.2769.12×100%=2.7%4%2.4.3计算各轴的转矩电动机轴mNnPTmdd49.53960377.595509550轴ⅠmNnPT99.153320162.595509550111轴ⅡmNnPT41.65911.71907.4955095502222.4.4上述数据制表如下：表4各级传动功率、转速与转矩参数输入功率（kW）转速n（rpm）输入转矩T（Nm）传动比i效率电动机轴5.377960.54.7130.96轴I5.162320153.994.60.95轴II4.