1、1一、传动方案拟定第八组数据：设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器1、工作条件：运输机连续工作，单向运动，载荷变化不大，空载起动，减速器小批量生产，使用期限 10 年，两班制工作。2、原始数据：运输带拉力 F=2.5KN，运输带速度 V=1.5m/s，卷筒直径D=450mm。 轴 轴 轴VD F二、电动机的选择1、电动机类型的选择：按已知的工作要求和条件，选用 Y 系列三相异步电动机，其结构形式选择基本安装 B3 型，机座带底脚，端盖无凸缘，额定电压 380V。2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率： 总 = 带 2 轴承 齿轮 联轴器 滚筒=0.960.9920.970.990.
2、95=0.86（2）电机所需的工作功率：F=2.5KNV=1.5m/sD=450mmY 系列三相异步电动机 总 =0.862P 工作 =FV/1000 总 =25001.5/10000.86 =4.36KW3、确定电动机的转速：滚筒的工作转速n 滚筒 =601000V/D=6010001.5/450=63.66r/min通常，取 V 带传动比 i带 =24，单级圆柱齿轮传动比范围 i齿轮 =35，则合理总传动比 i的范围为 i=620，故电动机转速的范围为n电动机 =in 滚筒 =(620)63.66=381.961273.2r/min。符合这一范围的同步转速有 750 r/min 和 100
3、0r/min，根据电动机额定功率和同步转速，由有关手册查出有两种适用的电动机型号：Y160M2-8 和 Y132M2-6。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第 2 种方案比较适合，则选nm=1000r/min 。4、确定电动机型号：根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132M2-6。其主要性能：额定功率 5.5KW，满载转速 960r/min，额定转矩 2.0 N.m，质量 84kg。5、计算结果：型号额定功率/KW同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)额定转矩/N.mY132M2-6 5.5 1000 960
4、2.0三、传动装置的总传动比及分配各级的传动比的计算1、总传动比：i 总 =n 电动机 /n 滚筒 =960/63.66=15.08P 工作 =4.36KWn 滚筒=63.66r/minnm=1000r/minY132M2-6Pm=5.5KWn 电动机 =960 r/minT m=2.0 N.mi 总 =15.0832、分配各级传动比：（1） 取 i 齿轮 =5（2） 因为 i 总 =i 齿轮 i 带 ，所以 i 带 =i 总 /i 齿轮 =15.08/5=3.023、计算结果：参数 总体 齿轮 V 带传动比 i 15.08 5 3.02四、传动装置的运动和动力参数的计算1、计算各轴转速：n
5、=n 电动机 =960r/minn =n /i 带 =960/3.02=317.88r/minn =n /i 齿轮 =317.88/5=63.58r/min2、计算各轴的功率：P =P 工作 =2.5KWP =PI 带 =2.50.96=2.4KWP =P 轴承 齿轮 =2.40.990.97=2.3KW3、计算各轴转矩：T =9.55 P / n =9550x2.5/960=24.87 N.mT =9.55 P / n =9550x2.4/317.88=72.10 N.mT =9.55 P / n =9550x2.3/63.58=345.47 N.m4、计算结果：轴号 输入功率 P/KW 转
6、矩 T/ N.m 转速 n/(r/min) 2.5 28.47 960 2.4 72.10 317.88 2.3 345.47 63.58i 齿轮 =5i 带 =3.02n =960r/minn =317.88r/minn =63.58r/minP =2.5KWP =2.4KWP =2.3KWT =24.87 N.mT =72.10 N.mT =345.47 N.m4五、带传动的设计1、选择普通 V 带截型：由课本 P188 表 11.5 得：k A=1.2，P C=KAP 工作=1.25.5=6.6KW由课本 P188 图 11.15 得：选用 A 型 V 带2、确定带轮基准直径，并验算带速
7、：由课本 P189 表 11.6 得：D1=100mmDmin=75mm，D2=i 带 D1(1-)=3.02100(1-0.01)=298.98 mm，由课本 P179 表 11.4 得：D 2=300mm，D 1=100mm实际从动轮转速 n = n D1/ D2=960100/300=320r/min转速误差为 1- n / n =1-320/317.88=-0.0071200（适用）kA=1.2PC=6.6KWA 型 V 带D1=100mmD2=300mmv=5.03m/sa0=600mmLd=1800mma=578mm1=160.17055、确定带的根数：根据课本 P191 表 11
8、.8 得：P 0=0.97KW根据课本 P193 表 11.10 得：P 0=0.11KW根据课本 P190 表 11.7 得：K =0.95根据课本 P194 表 11.12 得：K L=1.01根数 z=PC/(P0+P 0)KKL=6.6/(0.97+0.11) 0.951.01=6.37，取 z=76、确定单根 V 带的预紧力：F0=500 PC(2.5/K-1)/zv+qv2=500x6.6(2.5/0.95-1)/7x5.03+0.1x5.032=155.45N7、确定带对轴的压力：FQ=2z F0sin(a1/2)=2x7x155.45xsin(160.17/2)=2143.80
9、N8、计算结果：带型号带长/mm带根数大轮直径/mm小轮直径/mm中心距/mm轴上压力/NA 1800 7 300 100 578 2143.80六、齿轮传动的设计1、选择齿轮材料及精度等级：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。根据课本 P211 表 12.7，小齿轮材料选用 45Cr，调质处理，齿面硬度 260HBS；大齿轮材料选用 45 号钢，调质处理，齿面硬度为 210HBS。精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选 8 级精度。2、齿面接触疲劳强度计算：（1）初步计算：齿数比 u=i 齿轮 =5由课本 P222 表 12.13 得齿宽系数： d=1.0P0=0.97KWP
10、 0=0.11KWK=0.95KL=1.01z=7 根F0=155.45NFQ=2143.80N小齿轮45Cr， 260HBS大齿轮 45 钢，210HBS8 级精度u=i 齿轮 =5d=1.0T1=72103N.mm6转矩 T1=9.55106P /n =9.551062.4/317.88=72103N.mm根据课本 P223 图 12.18c 得接触疲劳极限 Hlim：Hlim1=610Mpa， Hlim2=500Mpa许用接触应力 H：H1 0.9Hlim1=0.9x610=549Mpa，H2 0.9Hlim2=0.9x500=450Mpa根据课本 P227 表 12.16 得：A d=
11、82小齿轮直径 d1Ad(T1(u+1)/duH2)1/3=82x(72103x(5+1)/1x5x4502)1/3=61.76mm(取 62mm) 初步齿宽 b=d d1=1x62=62mm（2）校核计算：圆周速度 v=d1 n /60x1000=x62x317.88/60x1000=1.0m/se根据课本 P374 表 18.7 得：X=0.56 ，Y=2.30当量动载荷P= fd (X Fr +Y Fa)=1.0x(0.56x343+2.30x216)P=3604.5NFr =343NFa =216Ne=0.19X=0.56Y=2.30P=689NgT =1fd=1=3Cr=43.2KN
12、C0r=29.2KNLh =48000hP=7607.6NFr =200NFa =126Ne=0.19X=0.5617=689Ne根据课本 P374 表 18.7 得：X=0.56 ，Y=2.30当量动载荷P= fd (X Fr +Y Fa)=1.0x(0.56x200+2.30x126)=402N1.2z=12mm，取 1=15mm（20）齿轮端面与内机壁间的距离 2z=10，取 2=12mm（21）机盖筋厚 m1=0.85z1=8.5mm，取 m1=9mm（22）机座筋厚 m2=0.85z=8.5mm，取 m2=9mm（23）轴承端盖外径 D2=40+(55.5)d3=9095mm，取D2
13、=100mm（24）轴承端盖凸缘厚度 t=(11.2)d3=1012mm，取t=12mm（25）轴承旁连接螺栓的距离 S=D2=100mm.2、润滑与密封：（1）齿轮的润滑：由于为单级圆柱齿轮减速器，速度 12m/s，采用浸油润滑，为保证齿轮啮合处的充分润滑，并避免搅油损耗过大，减少齿轮运动的阻力和油的温升，浸油深度 h 约为 2 个齿高，但不小于 10mm，所以浸油深度约为 15mm。（2）滚动轴承的润滑：h=15mmGB443-89L-AN1521由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟，利用机体内润滑油的飞溅直接润滑。（3）润滑油的选择：齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备
14、，选用 GB443-89 全损耗系统用油 L-AN15 润滑油。（4）密封方法的选取：选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25 轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。为防止机体内润滑油和外部杂质进入机体内部影响机体工作，在构成机体的各零件间，需设置不同形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。由于密封界面的相对速度不是很大，采用接触式密封，输入轴与轴承盖间以及输出轴与轴承盖间采用粗羊毛毡封釉圈。
15、3、附件的选择：通气器选用 M181.5油表装置选用游标尺 M12起吊装置选用箱盖吊耳，箱座吊耳.放油螺塞选用外六角油塞及垫片 M181.5起盖螺钉选用 GB/T5780 M1830 材料 Q235高速轴轴承盖上螺钉选用 GB578386 M8X12 材料 Q235低速轴轴承盖上的螺钉选用 GB578386 M820 材料 Q235螺栓选用 GB578286 M14100 材料 Q235十一、总结经过两个星期的努力，我完成了机械设计课程设计。这22次课程设计，不仅加深了专业知识，提高了学习能力，还让我受益匪浅，最重要的有如下三点：首先，一个机械系统的设计，需要事先进行全体综合的考虑，考虑各个部
16、分机构的选用和组合，另外，必须具有严谨的计算，因为任何一个构件的尺寸大小都影响着整体，如果没有严谨的态度，设计过程中就很可能出现返工的现象，这样会严重影响到设计的效率。其次，以前学习的专业知识非常零散，不系统，此次课程设计综合了所学的大部分机械专业知识，使我将知识系统的梳理、综合运用到实际中，加深了知识的掌握和运用，同时也认识到所学知识和实际操作中存在的问题，明确了在未来的学习中应该注意些什么。最后，这次的课程设计，不仅提高了我的综合专业素质，还让我学到了良好的设计方法，加深了对专业知识的理解，坚定了从事机械行业的信心。总之，这次的机械设计课程设计是非常有意义的，为同学们提供了良好的学习机会，加深了对本专业的热爱，提高了学习和运用知识的能力，对今后的学习有深远的影响。
