1、机械设计基础课程设计 第 1 页 共 27 页机械设计课程设计说明书一、传动方案拟定.2二、电动机的选择.2三、计算总传动比及分配各级的传动比.4四、运动参数及动力参数计算.5五、传动零件的设计计算.6六、轴的设计计算.12七、滚动轴承的选择及校核计算.19八、键联接的选择及计算22九、减速器的润滑. 24十、箱体尺寸24机械设计基础课程设计 第 2 页 共 27 页计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：传动不可逆，载荷平稳。启动载荷为名义载荷的 1.25 倍，传动比误差为+/-0.75%（2） 原始数据：输出轴功率 Pw=3kw 输出轴
2、转速 n=100r/min 二、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：结果Pw=3kwn=100r/min 总 =0.8851P 工作=3.39KW机械设计基础课程设计 第 3 页 共 27 页（1）传动装置的总功率： 总 = 带 2 轴承 齿轮=0.960.9820.96=0.8851(2)电机所需的工作功率：P 工作 = Pw/ 总=3/0.8851=3.39 KW3、确定电动机转速：已知：n=100r/min按推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级减速器传动比范围 Ia=23。取 V 带传动比 I1=24，则总传动比理时范围为 Ia=412。故电动
3、机转速的可选范围为 nd=Ian 筒 =（412）100=4001200r/min符合这一范围的同步转速有 750 和 1000 r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：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 方案比机械设计基础课程设计 第 4 页 共 27 页较适合，则选 n=960r/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 Y132M1-6。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i 总 =n 电动 /n=960/100=9.62、分配各级
4、传动比（1） 据指导书，取齿轮 i 齿轮 =3（单级减速器i=23 合理）（2） i 总 =i 齿轮 I 带中心高 H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位寸 FG112 40030526519014012 2860 824电动机型号Y132M1-6i 总 =9.6据手册得i 齿轮 =3i 带 =3.2nI =300r/minnII=100r/minPI=3.2544KWPII=3.06KW机械设计基础课程设计 第 5 页 共 27 页i 带 =i 总 /i 齿轮 =9.6/3=3.2四、运动参数及动力参数计算1、 计算各轴转速（r/mi
5、n）nI =nI/i 带 =960/3.2=300(r/min)nII=nII/i 齿轮 =300/3=100(r/min)II 轴即为工作机构的转速 nII=n2、 计算各轴的功率（KW）PI= P 工作 带 =3.390.96=3.2544KWPII= PI 轴承 齿轮=3.25440.980.96=3.06KW3、 计算各轴扭矩（N m）TI=9550PI/nI=95503.2544/300=103.6NmTII=9550PII/nII=95503.06/100=292.23Nmm五、传动零件的设计计算TI=103.6NmTII=292.23Nmdd2=320mm取标准值dd2=315m
6、m机械设计基础课程设计 第 6 页 共 27 页1、 皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通 V 带截型由课本 P150 表 9.21 得：k A=1.1PC=KAP=1.14=4.4KW由课本 P149 图 9.13 得：选用 A 型 V 带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速由课本图 9.13 得，推荐的小带轮基准直径为80100mm则取 dd1=100mmdmin=75dd2=idd1=3.2100=320mm由课本 P134 表 9.3，取 dd2=315mm 实际从动轮转速 n2=n1dd1/dd2=960100/315=304.8r/min转速误差为：n 2-n1/n2=304.8-
7、300/300=0.0161200（适用）（5）确定带的根数根据课本 P144 表（ 9.9）P 0=0.95KWLd=1600mma=462.67mm机械设计基础课程设计 第 8 页 共 27 页根据课本 P151 式（ 9.22）P 0=0.12KW根据课本 P148 表（ 9.12）K =0.96根据课本 P136 表（ 9.4）K L=0.99由课本 P151 式（9.22 ）得Z=PC/P=PC/(P0+P 0)KK L=4.4/(0.95+0.12) 0.960.99=4.3(6)计算轴上压力由课本 P140 表 9.6 查得 q=0.1kg/m，单根 V带的初拉力：F0=500P
8、C/ZV（2.5/K-1）+qV 2=5004.4/55.02(2.5/0.96-1)+0.15.022N=142.76N则作用在轴承的压力 FQ，由课本 P152 式（9.24）=25142.76sin153.37/22sin10FZQ=1384.75N 选用 5 根 A1600 GB/T 115441997V 带中心距 a=462.67 带轮直径 dd1=100mm dd2=315mm 轴上压力 FQ =1384.75NZ=5 根F0=142.76NFQ =1384.75N机械设计基础课程设计 第 9 页 共 27 页2、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在
9、，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度为220250HBS。大齿轮选用 45 钢，正火，齿面硬度 170210HBS；根据课本 P233 表 11.20选 7 级精度。齿面精糙度 Ra1.63.2m(2)按齿面接触疲劳强度设计由 d1KT 1/ Ru4.98 ZE/(1-0.5 R）( H) 2 1/3由式（6-15）确定有关参数如下：传动比 i 齿 =3取小齿轮齿数 Z1=28。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=328=84实际传动比 I0=84/28=3传动比误差：i-i 0/I=3-3/3=0%29200h预期寿命足够2、计算输出轴承(1)已知 n =125r/min Fa=
10、0 FR=FAZ=987N试选 7207AC 型角接触球轴承根据课本 P344 得 FS=0.68FR,则FS1=FS2=0.68FR=0.68987=671.16N(2)计算轴向载荷 FA1、F A2F S1+Fa=FS2 Fa=0任意用一端为压紧端，1 为压紧端，2 为放松端两轴承轴向载荷：F A1=FA2=FS1=671.16NFR =987NFS1=671.16Nx1=1y1=0x2=1y2=0机械设计基础课程设计 第 23 页 共 27 页(3)求系数 x、yFA1/FR1=671.16/987=0.68FA2/FR2=671.16/987=0.68根据课本 P349 表 17.8
11、得：e=0.68F A1/FR129200h此轴承合格P1=1480.5NP2=1480.5NLh =1003308.4h故轴承合格A 型平键87 p=46Mpa机械设计基础课程设计 第 24 页 共 27 页八、键联接的选择及校核计算轴径 d1=25mm,L1=50mm查手册得，选用 C 型平键，得：键 A 87 GB1096-2003 l=L1-b=50-8=42mmT2=84.4Nm h=7mm根据课本 P122 式得 p=4T2/dhl=484400/25742=46Mpa R(110Mpa)2、输入轴与齿轮联接采用平键联接轴径 d3=35mm L3=48mm T=29Nm查手册 P5
12、1 选 A 型平键键 108 GB1096-2003l=L3-b=48-10=38mm h=8mm p=4T/dhl=429000/35838=11Mpa p(110Mpa)A 型平键108 p=11Mpa机械设计基础课程设计 第 25 页 共 27 页九、 减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度12 m/s，所以才用浸油润滑的润滑方式。高速齿轮浸入油里约 0.7 个齿高，但不小于 10mm，低速级齿轮浸入油高度约为 1 个齿高（不小于 10mm） ，1/6齿轮。2滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件（齿轮）的圆周速度 V1.52m/s 所以采用飞溅润滑，十、箱体尺寸:箱体壁厚 m10箱盖壁
13、厚 8箱座凸缘厚度 b=15mm箱盖凸缘厚度 b1=15mm箱座底凸缘厚度 b2=25mm地脚螺栓直径 df=M16地脚螺栓数目 n=4轴承旁联接螺栓直径 d1=M12机械设计基础课程设计 第 26 页 共 27 页联接螺栓 d2 的间距 l=150mm轴承端盖螺钉直径 d3=M8定位销直径 d=6mmdf 、d1 、d2 至外箱壁的距离C1=18mm、18 mm、13 mmdf、 d2 至凸缘边缘的距离 C2=16mm、11 mm轴承旁凸台半径 R1=11mm凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离 L1=40mm大齿轮顶圆与内箱壁距离1=10mm齿轮端面与内箱壁距离2=10m
14、m箱盖，箱座肋厚 m1=m=7mm轴承端盖外径 D2 ：凸缘式端盖：D+（55.5）d3以上尺寸参考机械设计基础课程设计P163。参考文献：1. 陈立徳.机械设计基础第 2 版. 北京：高等教育出版社，20042. 陈立徳.机械设计基础课程设计.北京：高等教育出版社，2006.7机械设计基础课程设计 第 27 页 共 27 页设计心得机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了 3 周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。由于本次设计是分组的，自己独立设计的东西不多，但在通过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计打下一个良好的基础。
