机械设计基础课程设计
名 称： 学 院： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 成 绩： 日 期：
目 录
第1章 题目 ................................................................................................................. 3 第2章 传动方案的分析 ............................................................................................. 4 第3章 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 ............................................. 5
3.1 电动机的选择.................................................................................................. 5 3.2 传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配.......................................... 6 3.3 运动参数和动力参数计算.............................................................................. 6
3.3.1 各轴转速计算........................................................................................ 6 3.3.2 各轴输入功率........................................................................................ 6 3.3.3 各轴输入转矩........................................................................................ 7
第4章 传动零件的设计计算 ..................................................................................... 8
4.1 高速级直齿圆柱齿轮设计计算表.................................................................. 8 4.2 低速级直齿圆柱齿轮设计计算表................................................................ 12 4.3 直齿轮设计参数表........................................................................................ 16 第5章 轴的设计计算 ............................................................................................... 17
5.1 Ⅰ轴的结构设计............................................................................................. 17
5.1.1 选择轴的材料及热处理方法.............................................................. 17 5.1.2 确定轴的最小直径.............................................................................. 17 5.1.3 确定各轴段直径.................................................................................. 17 5.1.4 选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数.................................. 18 5.1.5 计算各轴段长度.................................................................................. 19 5.2 Ⅱ轴的结构设计............................................................................................. 20
5.2.1 选择轴的材料及热处理方法.............................................................. 20 5.2.2 确定轴的最小直径.............................................................................. 20 5.2.3 确定各轴段直径并填于下表内.......................................................... 20 5.2.4 选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数.................................. 21 5.3 Ⅲ轴的结构设计............................................................................................. 21
5.3.1 选择轴的材料及热处理方法.............................................................. 21
35
5.3.2 确定轴的最小直径.............................................................................. 22 5.3.3 确定各轴段直径并填于下表内.......................................................... 22 5.3.4 选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数.................................. 23 5.3.5 计算各轴段长度.................................................................................. 23 5.4 校核Ⅱ轴的强度............................................................................................ 23
5.4.1 齿轮的受力分析.................................................................................. 23 5.4.2 求支反力、绘弯矩、扭矩图.............................................................. 24
第6章 轴承的选择和校核 ....................................................................................... 27
6.1 Ⅱ轴轴承的选择............................................................................................. 27 6.2 Ⅱ轴承的校核................................................................................................. 27 第7章 键联接的选择和校核 ................................................................................... 29
7.1 Ⅱ轴大齿轮键的选择..................................................................................... 29 7.2 Ⅱ轴大齿轮键的校核..................................................................................... 29 第8章 联轴器的选择 ............................................................................................... 30 第9章 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 ................................................... 31
9.1 传动零件的润滑............................................................................................ 31 9.2 减速器密封.................................................................................................... 31 第10章 减速器箱体设计及附件的选择和说明 ..................................................... 32
10.1 箱体主要设计尺寸...................................................................................... 32 10.2 附属零件设计.............................................................................................. 33 第11章 设计小结 ...................................................................................................... 35 第12章 参考资料 ..................................................................................................... 36
35
第1章 题目
题目：设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 1. 基本数据
数据编号 运输带工作拉力F/N 运输带工作速度v/(m/s) 卷筒直径D/mm 滚筒效率η QB-5 2000 1.4 340 0.96 2. 工作情况 两班制，连续单向运转，载荷平稳；
3. 工作环境 室内 ，灰尘较大 ，环境最高温度35度左右。 4. 工作寿命15年，每年300个工作日，每日工作16小时
5. 制作条件及生产批量: 一般机械厂制造，可加工7～8级齿轮；加工条件：小批量生产。生产30台
6. 部件：1）电动机，2）V带传动或链传动， 3）减速器， 4）联轴器，5）输送带，6）输送带鼓轮
7. 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作；运输带速度允许误差±5%； 两班制工作，3年大修，使用期限15年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。) 8. 设计工作量：1）减速器装配图1张(A0或sA1)； 2）零件图2张；
3）设计说明书一份。
35
第2章 传动方案的分析
1—电动机，2—弹性联轴器，3—两级圆柱齿轮减速器，4—高速级齿轮，5—低速级齿轮 6—刚性联轴器 7—卷筒 方案分析:
由计算(下页)可知电机的转速的范围为: 674.410～3372.04r/min由经济上考虑可选择常用电机为1500r/min .功率为4kw.又可知总传动比为17.082.如果用带传动,刚减速器的传动比为5—10,用二级圆柱齿轮减速器则传动比太小,而用一级则有点过大,从而齿轮过大,箱体就随着大.因而不用带传动直接用联轴器,因有轻微振动,因而用弹性联轴器与电机相连。
两级展开式圆柱齿轮减速器的特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。两级同轴式圆柱齿轮减速: 特点及应用：减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同。但轴向尺寸大和重量较大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均匀，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。
从性能和尺寸以及经济性上考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速。 卷筒同输出轴直接同联轴器相连就可以,因为这样可以减少能量的损耗。
35
二级圆柱齿轮减速器设计说明书
