机械设计课程设计说明书青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：二级直齿圆柱齿轮减速器设计学 院：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化 10-10 班学 号：20100201049学 生：项庆康指导老师：周燕青岛理工大学琴岛学院教务处2013 年 7 月 5 日机械设计课程设计说明书II机械设计基础课程设计评阅书题目 二级直齿圆柱齿轮减速器设计学生姓名 项庆康 学号 20100201049指导教师评语及成绩指导教师签名：年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名：年 月 日教研室意见总成绩：室主任签名： 年 月 日机械设计课程设计说明书III摘 要机械设计课程设计是机械设计课程的一个重要教学环节，也是学生第一次较全面的在机械设计方面的训练，其目的是：第一、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件部件、机械传动装置和简单机械的设计原理和过程。第二、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关先修课程的理论和知识，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使学生知识得到巩固，深化和扩展。第三、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图软件、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。机械设计课程设计的题目是二级直齿圆柱减速器设计，设计内容包括：确定传动装置总体设计方案，选择电动机；计算传动装置运动和动力的参数；传动零件，轴的设计计算；轴承，联轴器，润滑，密封和联接件的选择与校核计算；箱体结构及其附件的设计；利用 AutoCAD 软件绘制装配工作图及零件工作图；编写设计说明书；设计总结；最后完成答辩。关键字：机械设计、基本技能、绘图机械设计课程设计说明书1目 录摘 要 .II1 设计任务 .12 传动系统方案的拟定 .22.1 方案的简要说明及简图 .22.2 电动机选择 .32.3 传动比分配 .42.4 传动系统的运动和动力参数的计算 .43 传动零件的设计计算 .63.1 齿轮传动的主要参数和几何参数计算 .63.2 轴的设计计算（初估轴颈、结构设计和强度校核） .133.3 滚动轴承选择和寿命计算 .193.4 键连接选择和校核 .203.5 联轴器的选择和计算 .213.6 润滑和密封形式的选择 .214 箱体及附件的结构设计和选择 .224.1 箱体尺寸计算 .224.2 附件的选择及功用 .23总 结 .25参考文献 .26机械设计课程设计说明书11 设计任务已知带式输送机驱动卷筒的圆周力(牵引力)F=2350N，带速v=1.6m/s，卷筒直径D=300mm 。工作条件：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，两班制工作，使用期限10年，输送带速度容许误差为5%。工作现场有三相交流电源。要求对该带式输送机传动装置进行总体设计。设计内容：（1）确定传动装置的类型，画出机械系统传动方案简图；（2）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算；（3）传动系统中的传动零件设计计算；（4）绘制减速器装配图 1 张 A0.机械设计课程设计说明书22 传动系统方案的拟定2.1 方案的简要说明及简图为了估计传动装置的总体传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速 ，即：wn（2-1）60101.7/mi96/i34wvnrrD一般常选用同步转速为 1000r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为 11。根据总传动比数值，可初步拟定出二级传动为主的多种传动方案。如图 2-11所示的四种方案即可作为其中的一部分。就这四种方案而言方案 b以用于长时间连续工作，且成本高。方案 d 制造成本比较高。根据带式输送机工作条件，可在 a 和 c 两个方案中选择。现选用结构较简单、制造成本也较低的方案c。方案 c 如下图所示图 2-1 传动装置1 电动机 2 联轴器 3 减速器 4 联轴器 5 卷筒 6 输送带5机械设计课程设计说明书3带式输动机由电动机驱动。电动机 1 通过联轴器 2 将动力传入减速器 3，再经联轴器 4 将动力传至输送机卷筒 5，带动输送带 6 工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级为直齿圆柱齿轮传动，低速级为直齿圆柱齿轮传动。2.2 电动机选择1. 电动机类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2.电机容量(1)卷筒轴的输出功率（2-2）31.95.0wFvPkw(2)电动机输出功率：（2-3）wd传动装置的总效率：（2-4）42341z式中， 、 为电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由表 2-2412查的：滚动轴承： =0.99；圆柱齿轮传动： =0.97；弹性联轴器： =0.99；滚筒1 23轴滑动轴承： =0.96，则：4（2-5）86.09.097.04故 （2-6）36.8wdPk(3)电动机额定功率 ed由表 20-1 选取电动机额定功率 =5.5kw。edP3.电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表 2-1 查得 V，单级圆柱齿轮传动比范围 =36，则电动机转速可选范围为：柱i（2-7）18645/mindwnir机械设计课程设计说明书4根据表 20-1 可选择电动机的型号：Y132M2-6 其中额定功率：4kw，同步转速：1000r/min，满载转速：960r/min，2.3 传动比分配1.传动装置的总传动比（2-8）9601mwni2. 分配各级传动比单级减速器的传动比 i=36，根据 ，得：21)5.(ii, 3.2i3所得 ， 值符合圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。1i22.4 传动系统的运动和动力参数的计算1.各轴转速高速轴轴为 轴，中间轴为 轴，低速轴为 III 轴，各轴的转速为：（2-960/minnr9）（2-23i12/i.Irri10）（2-1960/min320/inrri11）2.各轴输出功率按电动机额定功率 计算各轴输入功率，即：edP（2-37.50.9.2kwk12）（2-12.75.1w13）机械设计课程设计说明书5（2-125.0.95.4IPkwk14）3.各轴转矩（2-5.4950.17960/minI kTNnr15）（2-5.295015.830/inIIPkwnr16）（2-5.950469.0102/minII kTNnr17）将以上计算结果整理于表 2.1 中表 2.1 各轴的运动参数项目 电动机轴 高速级轴I中间轴 II 低速级轴 III转速（r/min）960 960 320 102功率（kw） 5.5 5.22 5.01 5.44转矩( )Nm54.17 53.5 155.8 469.0传动比 1 3.13 30效率 0.99 0.96 0.96机械设计课程设计说明书63 传动零件的设计计算3.1 齿轮传动的主要参数和几何参数计算A.高速级齿轮传动设计1.选择齿轮类型、精度等级、材料及参数(1) 按图 1 所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动；(2)运输机为一般工作机器，速度