哈工大_机械设计课程设计四篇(2积分)

哈工大机械设计课程设计四篇 （2个积分）哈工大的学弟学妹们： 你们好，作为哈工大的一员，知道哈工大的功课很累。所以我特地把我们寝室四人的机械设计课程设计上传到网上，方便你们参考。但是不要抄袭，这是锻炼能力的很好机会。 而且，作为工大人，知道你们为了下载文档很纠结。所以这次四篇文档只要2个积分。第一篇目录一、传动装置的总体设计3(一)设计题目31.设计数据及要求：32.传动装置简图：3（二）选择电动机31.选择电动机的类型32.选择电动机的容量33.确定电动机转速4（三）计算传动装置的总传动比51.总传动比52.分配传动比5（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数51.各轴的转速52.各轴的输入功率53.各轴的输出转矩5二、传动零件的设计计算6（一）高速齿轮传动61.选择材料、热处理方式及精度等级62.初步计算传动主要尺寸63.计算传动尺寸8（二）低速速齿轮传动（二级传动）101.选择材料、热处理方式及精度等级102.初步计算传动主要尺寸103.计算传动尺寸12（三）验证两个大齿轮润滑的合理性15（四）根据所选齿数修订减速器运动学和动力学参数。151.各轴的转速152.各轴的输入功率153.各轴的输出转矩16三.轴的设计计算16(一)高速轴(轴)的设计计算161.轴的基本参数-轴：162.选择轴的材料173.初算轴径174.轴承部件的结构设计175.轴上键校核设计196.轴的强度校核197.校核轴承寿命22(二)中间轴(轴)的设计计算231.轴的基本参数-轴：232.选择轴的材料233.初算轴径234.轴承部件的结构设计245.轴上键校核256.轴的受力分析257.校核轴承寿命29(三)输出轴(轴)的设计计算301.轴的基本参数-轴：302.选择轴的材料303.初算轴径304.轴承部件的结构设计316.轴的强度校核327.校核轴承寿命35(四)整体结构的的最初设计361.轴承的选择362.轴承润滑方式及密封方式373.确定轴承端盖的结构形式374.确定减速器机体的结构方案并确定有关尺寸37四.设计参考文献:38一、传动装置的总体设计(一)设计题目课程设计题目：带式运输机传送装置1.设计数据及要求：设计的原始数据要求：F=1900N；d=250mm；机器年产量：大批量；机器工作环境：有尘；机器载荷特性：平稳；机器最短工作年限：5年2班。2.传动装置简图： （二）选择电动机根据参考文献2，按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机。全封闭自扇冷式结构，电压为380V。工作机的有效功率为：从电动机到工作机传送带间的总效率为：式中：分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。联轴器选用弹性联轴器，轴承为角接触球轴承，齿轮为8级精度齿轮，由参考文献2。则：所以电动机所需要的工作功率为：按参考文献2表9.2推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比，而工作机卷筒轴的转速为：所以电动机转速的可选范围为：符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机，另需要其中电机工作所需额定功率：。根据电动机类型、容量和转速，由参考文献2表15.1以及有关手册选定电动机型号为Y112M-6。其主要性能如下表：电动机型号额定功率/kW满载转速/(r/min)起动转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩Y112M-6940由参考文献2表15.2查得电动机的主要安装尺寸及外形尺寸如下：型号HABCDEFGDGKY112M-6112190140702860872412-bb1b2hAABBHAL1-2451901152655018015400电动机的外形尺寸图如下：（三）计算传动装置的总传动比为：2分配传动比：考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相接近，取，故：（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数轴轴轴卷筒轴轴轴轴卷筒轴电动机轴的输出转矩为所以： 轴轴轴卷筒轴将上述计算结果汇总于下表得:轴名功率kW转矩 T/(Nmm)转速 n/(r/min)传动比i效率电机轴9401轴940轴轴69卷筒轴691二、传动零件的设计计算（一）高速齿轮传动1选择材料、热处理方式及精度等级考虑到此考虑到高速级齿轮传动传递功率约2.2kW，且该齿轮传动为闭式传动。故大、小齿轮均选用40Cr，热处理方式为调质-表面淬火，由参考文献1，选用8级精度。因为大、小齿轮均选用硬齿面，齿面抗点蚀能力较强所以初步决定按照齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动的主要参数及尺寸。由参考文献1式（6.25），即式中各参数为：1)小齿轮传递的扭矩2) 初选,（后面予以说明计算校验，最小根切齿数）则，考虑中心距及减速器的结构尺寸问题，选取，则。3)初选。4)初选螺旋角，由参考文献1式6.1得端面重合度:则查参考文献15)硬齿面非对称布置，按参考文献1取6)由参考文献1式(6.2)，轴面重合度：由参考文献1图6.28查得：螺旋角系数：7) 当量齿数：由参考文献1图6.20查得：由参考文献1图6.21查得：（均由线性插值法得到）8) 许用弯曲应力可由参考文献1式6.29，即算得。小齿轮与大齿轮的应力循环系数分别为：故需用弯曲应力所以则，初算模数：（1)计算载荷系数K（平稳）则（2)对进行修正，并圆整为标准模数（3)计算传动尺寸中心距：则修整螺旋角所以按参考文献2表9.4圆整为b=22mm取 (4)校核最小不根切齿数：由，求得则 ，则可知不会发生根切现象(5)校核齿面接触疲劳强度由参考文献1式(6.20)，即式中各参数：1）K=1.648、2)齿数比3)查参考文献14) 查参考文献15) 查参考文献16) 查参考文献17) 查参考文献1式（6.26），许用接触应力由算得基础疲劳接触疲劳极限应力，由参考文献1由参考文献1由参考文献1，故则即满足齿面接触疲劳强度。(6)计算齿轮传动其他尺寸高速级齿轮参数列表齿轮法向模数分度圆直径齿宽齿数中心距a小301790mm大2270（二）低速速齿轮传动（二级传动）1选择材料、热处理方式及精度等级，选用8级精度。因为大、小齿轮均选用硬齿面，齿面抗点蚀能力较强所以初步决定按照齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动的主要参数及尺寸。由参考文献1式（6.25），即式中各参数为：1)小齿轮传递的扭矩2) 初选（后面予以说明计算校验，最小根切齿数），则,则可选取，则。则知：，满足传动比要求。3)初选。4)初选螺旋角，由式(6.1)得端面重合度:5)6)由参考文献1式(6.2)，轴面重合度：由参考文献1图6.28查得：螺旋角系数：7) 当量齿数：由参考文献1图6.20查得：由参考文献1图6.21查得：（均由线性插值法得到）8) 许用弯曲应力可由参考文献1式6.29，即算得。小齿轮与大齿轮的应力循环系数分别为：故需用弯曲应力所以则初算模数：（1)计算载荷系数K（平稳）则（2)对进行修正，并圆整为标准模数（3)计算传动尺寸中心距：由参考文献2表9.4圆整为 则修整螺旋角所以取 (4)校核最小不根切齿数：由，求得则 ，则可知不会发生根切现象。(5)校核齿面接触疲劳强度由参考文献1式6.20，即式中各参数：1）K=1.62、2)齿数比3)查参考文献14) 查参考文献15) 查参考文献16) 查参考文献17) 查参考文献1式（6.26），许用接触应力由算得基础疲劳接触疲劳极限应力由参考文献1由参考文献1由参考文献1，故则即满足齿面接触疲劳强度。(6)计算齿轮传动其他尺寸低速级齿轮参数列表齿轮法向模数分度圆直径齿宽齿数中心距a小4017115大3256（三）验证两个大齿轮润滑的合理性两个大齿轮直径分别为：，。浸油深度不能过深也不能过浅，通常一般的推荐值为满足浸油润滑的条件为油的深度大于10mm，最高油面比最低油面高出，同时保证传动件浸油深度最多不超过齿轮半径的。如下图所示，88.24-62.41=25.83mm，故轴承寿命充裕。(二)中间轴(轴)的设计计算1. 轴的基本参数-轴：计算得作用在齿轮2上的力：计算得作用在齿轮3上的力：考虑结构尺寸以及可能出现的特殊要求（3号小齿轮，有可能需要使用齿轮轴，而齿轮所选材料为40Cr，故轴的材料可能用到40Cr），第二级轴是速度较高同时传递更大力矩，选用40Cr材料，热处理方式为表面淬火，以获得良好的综合机械性能。按弯扭强度计算：考虑到轴上键槽适当增加轴直径，。式中：C由许用扭转剪应力确定的系数。由参考文献1表9.4中查得C值，合金钢40Cr的值为考虑扭矩大于弯矩，取小值C=97。P2轴传递的功率（单位kW）。n轴的转速。(1)轴承部件的结构形式轴承部件的固定方式采用两端固定。由此所设计的轴承部件的结构形式如图：中间轴的草图如下图所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从最小直径的轴端1开始设计。(2)轴段1初选角接触球轴承7206C,查得d=30mm,D=62mm,B=16mm。故取轴段1的直径为。(3)轴段2与轴段4由参考文献1图9.8中的公式计算得，轴段1和轴段5的轴肩应为，取轴肩，则算得直径为。考虑可能出现的齿轮轴问题，进行校核计算，分度圆直径为，其中键的尺寸为：bh=10m=7.5mm，所以齿轮3需要做成齿轮轴。(4)轴段3轴段3的轴肩也为，轴肩取,则直径为。(5)轴段长度确定轴段4长度略短于齿轮2轮毂长度，齿轮2轮毂长度为42mm，则取，轴段3长度取10mm（考虑轴向力很大，所取长度比计算值大），即轴段2的长度等于齿轮3宽度，则，轴段5长度等于轴承宽度、挡油板宽度（挡油板宽度等于齿轮2轮毂与箱体内壁距离与轴承至箱体内壁距离之和，取19mm）以及轮毂宽度与轴段4长度差值之和，则，轴段1长度等于轴承宽度、轴承端面至箱体内壁距离与齿轮3端面至箱体内壁的距离之和，取。中间轴轴段4上有键，计算时计算轴上所需键最短长度，其键长大于所需最短工作长度即可。连接为静连接，载荷平稳，且键材料均选用45号钢，查参考文献1表4.1可得：，取。由需满足挤压强度条件：其中由轴的直径35mm，查参考文献2表11.28，可取键的尺寸bh=108mm。则可解得: 查表得安全工作的最小键长为22mm。此轴上两个齿轮：2、3号齿轮，其中2号（高速轴上的大齿轮）齿宽为22mm，3号齿轮（低速轴上的小齿轮）齿宽为40mm。2号齿轮轮毂宽度为42mm，则取2号齿轮处键长36mm，3号齿轮为齿轮轴形式，不需要键连接。 6轴的受力分析(1)画轴的受力简图中间轴受力：，(2)计算支承反力在水平面上在垂直平面上轴承3的总支承反力：轴承4的总支承反力：（4） 计算弯矩设齿轮3中心平面为a-a剖面，齿轮2中心平面为b-b剖面。在水平面上，a-a剖面左侧：a-a剖面右侧：b-b剖面左侧：b-b剖面右侧：在垂直平面上 a-a剖面左右侧弯矩相同b-b剖面左右侧弯矩相同合成弯矩，a-a剖面左侧：a- a剖面右侧：b-b剖面左侧：b-b剖面右侧：(4)计算转矩(5)校核轴的强度画出弯矩转矩图，如下图所示，分析得：a-a剖面右侧，因弯矩大，有转矩，故a-a剖面右侧为危险剖面。由参考文献1表9.6查得，抗弯截面模量为 抗扭截面模量为弯曲应力：扭剪应力：；材料的等效系数。由此，安全系数计算如下：显然，故a-a剖面安全。（1） 计算轴承的轴向力轴承I、II内部轴向力分别为轴承如果面对面安装：，则轴承如果背对背安装：比较两种安装情况受力大小，选择背对背安装更合理。比较两轴承的受力，因，故只需校核轴承3。（2） 计算当量动载荷由。因为，故轴承寿命充裕。 (三)输出轴(轴)的设计计算1. 轴的基本参数-轴：则经过计算可得作用在齿轮上的力：考虑使用45号钢的时候轴可能会比较粗，结构复杂，而且第三根轴传递力矩较大，故选用40Cr，热处理方式为调质，能获得良好的综合机械性能。按弯扭强度计算：考虑到轴上键槽适当增加轴直径，。式中：C由许用扭转剪应力确定的系数。由参考文献1表9.4中查得C值，合金钢40Cr的值为，考虑扭矩大于弯矩，取小值C=97。P3轴III 传递的功率（单位kW）。n轴III的转速。(1)轴承部件的结构形式轴承部件的固定方式采用两端固定。由此所设计的轴承部件的结构形式如图：输出轴的草图如下图所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从最小直径的轴端7开始设计。(2)轴段7及联轴器轴段7的直径，需要考虑到上述所求的及轴段1上安装联轴器，因此与联轴器的设计同时进行。为补偿联轴器所连接两轴的安装误差，隔离振动，选用弹性柱销联轴器。查参考文献1表12.1可取：K=1.5，则计算转矩：。其中型号为LT7的弹性套柱销联轴器公称转矩满足，但直径不满足，则定制直径为32mm的联轴器， 型号记作LT7 3265 GB/T 4323-2002。则。(3)轴段6考虑联轴器的轴向固定，轴肩考虑唇形密封圈的内径系列，取轴肩为3mm，轴段6直径。(4)轴段5和轴段1轴段5与轴段1要安装轴承，选轴承类型为角接触球轴承。轴段5需要考虑轴承内径及安装，查参考文献2表12.2角接触球轴承，取7208C,查得d=40mm,D=80mm,B=18mm。同一根轴上两个轴承应该为相同型号，故取轴段5和轴段1的直径为：。(5)轴段2和轴段4由参考文献1图9.8中的公式计算得，轴段5与轴段1的轴肩应为。取轴肩h=3.0mm,则初算可得直径为46mm，(6)轴段3轴段4的轴肩也为。轴肩取4mm,则直径为=54mm。(7)轴段长度确定轴段3与轴2一样，轴段2长度略短于齿轮4的轮毂宽度，齿轮4的轮毂宽度为56mm，则，轴段1长度等于轴承宽度、挡油板宽度以及齿轮4轮毂长度与轴段2长度差值之和，轴段5长度等于轴承宽度与挡油板宽度之和，轴段4长度根据前两根轴确定为，轴段6长度等于轴承端盖总长度与联轴器端面到箱体轴承端盖的距离，轴段7长度略短于联轴器长度，联轴器长度为65mm，则取。输出轴轴段7与轴段2上有键，计算时计算轴上所需键最短长度，其键长大于所需最短工作长度即可。连接为静连接，载荷平稳，且键材料均选用45号钢，查参考文献1表4.1可得：，取。由需满足挤压强度条件：(1) 轴段2与大齿轮连接处的键其中轴段2的直径46mm，可取键的尺寸bh=149mm。则可解得: 查表得最短键长为36mm。此轴段键槽处为低速齿轮大齿轮：4号齿轮，其齿宽为32mm，轮毂宽度取56mm。，取键长为50mm。(2) 轴段7与联轴器连接处的键其中轴段7的直径32mm，可取键的尺寸bh=108mm。则可解得: 查表取键长为56mm。(1)画轴的受力简图输出轴的受力:(2)计算支反力水平面上:垂直平面上:轴承5的总支承反力轴承6的总支承反力(3)计算弯矩在水平面上：a-a剖面左侧，a-a剖面右侧：在垂直面上：合成弯矩：a-a剖面左侧: a-a剖面右侧：(4)计算转矩(5)校核轴的强度画出弯矩转矩图，如下图所示，分析得：a-a剖面右侧，因弯矩大，有转矩，还有键槽引起的应力集中，故a-a剖面右侧为危险剖面。抗扭剖面模量弯曲应力：扭剪应力；材料的等效系数。安全系数，故a-a剖面安全。由参考文献2表12.3，查得7208C轴承的。（4） 计算轴承的轴向力轴承I、II内部轴向力分别为轴承如果背对背安装：，则轴承如果面对面安装：比较两种安装情况受力大小，选择面对面安装更合理。比较两轴承的受力，因，故只需校核轴承5。（5） 计算当量动载荷由。因为，所以查表插值可得：。当量动载荷为（6） 校核轴承寿命轴承在。轴承I的寿命为已知减速器使用5年两班，则预期寿命为，故轴承寿命充裕。(四)整体结构的的最初设计根据之前轴的结构计算设计， 可知三个轴选择的轴承分别为：轴承型号D/mmD/mmB/mm输入轴7205C255215中间轴7206C306216输出轴7208C408018齿轮1线速度与齿轮2的线速度相等，即：，但是考虑此处线速度并不是很大，而且减速器的尺寸比较大，有六个轴承，综合考虑采用脂润滑，需要挡油环。 工作环境有尘，密封方式采用唇形密封方式。为方便固定轴承、实现较好的密封性能以及调整轴承间隙并承受轴向力的作用，初步选用凸缘式轴承端盖。4确定减速器机体的结构方案并确定有关尺寸由于需要大批量生产，需要考虑工作性能以及成本问题，机体采用剖分式，制造工艺选择为铸造。其机体结构尺寸初选如下表：名称符号尺寸 mm机座壁厚8机盖壁厚8机座凸缘厚度12机盖凸缘厚度12机座底凸缘厚度20地脚螺栓直径16地脚螺栓数目4轴承旁连接螺栓直径12机盖与机座连接螺栓直径10连接螺栓的间距80轴承端盖螺钉直径6窥视孔盖螺钉直径6定位销直径8、至外机壁距离22、18、16、至凸缘边缘距离16、14轴承旁凸台半径c2凸台高度34外机壁至轴承座端面距离40内机壁至轴承座端面距离48大齿轮顶圆与内机壁距离10齿轮端面与内机壁距离15机盖、机座肋厚、轴承端盖外径82/92/110轴承端盖凸缘厚度10四.设计参考文献:【1】.机械设计高等教育出版社 宋宝玉 王黎钦 主编【2】.机械设计课程设计 哈尔滨工业大学出版社 王连明 宋宝玉 主编【3】.简明机械设计课程设计图册 高等教育出版社 宋宝玉 主编【4】.机械精度设计基础 科学出版社 孙玉芹 袁夫彩 主编第二篇目录 哈工大 机械设计课程设计设计题目说明1计算说明2一、电动机的选择及运动参数的计算21、选择电动机22、计算传动比23、计算各级运动参数24、汇总表格3二、齿轮的传动设计计算41、高速轴啮合齿轮计算42、低速轴啮合齿轮计算5三、轴的设计计算及校核61、确定基本轴径72、各轴段直径及长度数据83、校核输出轴8四、轴承的选择及寿命校核10 1、选择轴承112、校核轴承寿命11五、 键的选择及强度校核11六、 联轴器的选择11七、润滑方式和密封方式选择12八、减速器箱体设计12九、附件设计12参考文献14设计题目说明设计题目：二级齿轮减速器原始数据：传送带拉力F=1500; 传送带速度V=1.5m/s; 驱动滚筒直径d=240mm;说明：（1）机器大批量生产；（2）工作环境多尘；（3）平稳载荷；（4）最短工作年限5年二班制。方案分析：减速器横向尺寸较小，结构紧凑，重量轻，节约材料，两大齿轮直径相差不大，浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大，高级齿轮的承载能力不能充分利用，中间轴承润滑困难，仅能有一个输入和输出端，限制了传动装置的灵活性。传送装置简图：计算说明一、 电动机的选择及运动参数的计算1、 电动机的选择1）工作机的使用功率PwF=1500N,v=1.5m/s,。2）计算所需电动机的功率Pd齿式联轴器效率，8级精度圆柱直齿轮效率，深沟球轴承效率。因载荷平稳额定功率只需略大于Pd即可，查表得取3Kw。3）选择电动机的转速工作转速为单级圆柱直齿轮传动比范围是34两级圆柱直齿轮传动比范围是840则电动机转速范围为取n=1500r/min查表选择电动机型号为Y100L2-4满载转速为1420r/min,额定功率为3Kw。2、计算传动比电动机满载转速为1420r/min,分配传动比,，。取,3、计算各级运动和动力参数1）计算各轴转速2）计算各轴功率1轴：2轴：3轴：卷筒轴：3）计算各轴的输入转矩电动机输出轴的转矩故1轴： 2轴： 3轴： 卷筒轴：4、 汇总表格轴功率/Kw转速/r/min传动比/i效率/电机轴1420111420236031191卷筒119二、 齿轮的传动设计计算1、高速轴啮合齿轮计算1）考虑此减速器及现场安装的限制，故大小齿轮选用软齿面渐开线直齿齿轮。大齿轮材料采用45钢正火，硬度为190HBW小齿轮材料采用45钢调质，硬度为236HBW，取，3）确定。取，取取，k=1u6。4）小齿轮的转矩则5）模数m=1.69mm，取m=2mm中心距a=0.5m()=119mm圆整a=120mm，令，则u=齿宽b=48mm，取，校核：齿根弯曲疲劳强度，查得齿形系数，齿形系数与许用应力的比值为因为较大，故只校核齿轮2故设计合理6） 齿轮参数齿顶圆直径， 齿根圆直径，2、 低速轴啮合齿轮计算1）确定。取，取取，k=1u=66/22=3。2） 小齿轮的转矩则3）模数m=2.94mm，取m=3mm中心距a=0.5m()=132mmu=齿宽b=66mm，取，校核：齿根弯曲疲劳强度，查得齿形系数，齿形系数与许用应力的比值为因为较大，故只校核齿轮2故设计合理4） 齿轮参数齿顶圆直径， 齿根圆直径，三、轴的设计计算及校核1、 确定基本轴径，取c=1001轴：由于有键槽，故取d=25mm2轴：取d=30mm3轴：取d=32mm2、 各轴段直径及长度数据由于小齿轮1分度圆与选择的轴径相差较小，采用轴齿轮。1轴：位置轴径/mm长度/mm联轴器2560油封处2860轴承3013轴肩3698齿轮处5255轴肩3620轴承30132轴：位置轴径/mm长度/mm轴承3027小齿轮23674轴肩3812大齿轮13549轴承30323轴：位置轴径/mm长度/mm轴承4032大齿轮24568轴肩4910空轴段4669轴承4015油封处3855联轴器32803、 校核输出轴（1）（2） 确定轴的跨距:（3） 校核强度水平方向F1=弯矩图：竖直方向F1=弯矩图合成弯矩图：做转矩T图：计算当量弯矩则齿轮处轴承2处则图：可知，危险截面为齿轮处或者最右端，45钢材料，=55MPa齿轮处：最右端：故轴的强度足够。四、 轴承的选择及寿命校核1、 选择轴承1轴和2轴的轴承内径为30mm选择6006深沟球轴承3轴的轴承内径为40mm选择6008深沟球轴承2、 校核轴承寿命计算当量动载荷因为，故P=故只校轴承1即可五年二班制为16,取20齿轮顶圆与内箱壁的距离 10齿轮端面与内箱壁间的距离10箱盖，箱座肋厚 8九、附件设计1、 通气器齿轮箱高速运转时内部气体受热膨胀，为保证箱体内外所受压力平衡，减小箱体所受负荷，设通气器及时将箱内高压气体排出。选用通气器尺寸M182、 窥视孔和窥视孔盖 为便于观察齿轮啮合情况及注入润滑油，在箱体顶部设有窥视孔。为了防止润滑油飞出及密封作用，在窥视孔上加设视孔盖。尺寸为。连接螺钉4M620。3、 油标尺为方便的检查油面高度，保证传动件的润滑，将油面指示器设在低速级齿轮处油面较稳定的部位。 选用油标尺尺寸M6。4、 油塞为了排出油污，在减速器箱座最低部设置放油孔，并用油塞和封油垫将其封住。选用油塞尺寸 M105、 定位销保证拆装箱盖时，箱盖箱座安装配合准确，且保持轴承孔的制造精度，在箱盖与箱座的联接凸缘上配两个定位销。选用GB117-86 A6406、 启盖螺钉在箱体剖分面上涂有水玻璃，用于密封，为便于拆卸箱盖，在箱盖凸缘上设有启盖螺钉一个，拧动起盖螺钉，就能顶开箱盖。结构参见减速器总装图，尺寸取M107、 起吊装置 减速器箱体沉重，采用起重装置起吊，在箱盖上铸有吊耳。为搬运整个减速器，在箱座两端凸缘处铸有吊钩参考文献1 宋宝玉 王瑜 张锋主编.机械设计基础（M）.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003年.2 张锋 王瑜主编.机械设计基础设计实践指导书（M）.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003年.第三篇机械设计课程设计原始资料一、设计题目热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图 图11电动机 2V带 3齿轮减速器 4联轴器 5滚筒 6输送带 三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为 5%.四、原始数据滚筒直径D（mm）：320滚筒轴转矩T（Nm）：900五、设计工作量1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份六、设计说明书内容1. 运动简图和原始数据2. 电动机选择3. 主要参数计算4. V带传动的设计计算5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算6. 机座结构尺寸计算7. 轴的设计计算8. 键、联轴器等的选择和校核9. 滚动轴承及密封的选择和校核 10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法11. 齿轮、轴承配合的选择12. 参考文献七、设计要求1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;2. 在指定的教室内进行设计. 一. 电动机的选择一、电动机输入功率 二、电动机输出功率其中总效率为查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。 Y132S-4(同步转速，4极)的相关参数 表1额定功率满载转速堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量二. 主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比查表可得V带传动单级传动比常用值24，圆柱齿轮传动单级传动比常用值为35，展开式二级圆柱齿轮减速器。初分传动比为，。二、计算传动装置的运动和动力参数 本装置从电动机到工作机有三轴，依次为，轴，则1、各轴转速2、各轴功率3、各轴转矩表2项目电机轴高速轴中间轴低速轴转速1440576功率 转矩 传动比效率0.96 三 V带传动的设计计算一、确定计算功率查表可得工作情况系数故二、选择V带的带型根据，由图可得选用A型带。三、确定带轮的基准直径并验算带速1、初选小带轮的基准直径。查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径2、验算带速按计算式验算带的速度因为，故此带速合适。3、计算大带轮的基准直径按式(8-15a)计算大带轮的基准直径根据教材表8-8，圆整得 。4、确定V带的中心距和基准直径（1）按计算式初定中心距 （2）按计算式计算所需的基准长度=1364mm查表可选带的基准长度（3）按计算式计算实际中心距中心距的变化范围为。5、验算小带轮上的包角6、计算带的根数（1）计算单根V带的额定功率由查表可得根据和A型带，查表可得、。故（2）计算V带的根数Z 故取V带根数为6根7、计算单根V带的初拉力的最小值查表可得A型带的单位长度质量应使带的实际初拉力。8、计算压轴力压轴力的最小值为四 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40(调质)，硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取（5）选取螺旋角，初选螺旋角2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值试选，由图10-26，则有小齿轮传递转矩查图10-30可选取区域系数 查表10-7可选取齿宽系数查表10-6可得材料的弹性影响系数。查图10-21d得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。按计算式计算应力循环次数查图可选取接触疲劳寿命系数，。计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数，按计算式(10-12)得（2）计算相关数值试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度计算齿宽及模数计算总相重合度计算载荷系数查表可得使用系数，根据，7级精度，查表10-8可得动载系数，由表10-4查得的值与直齿轮的相同，为1.419 ，故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得计算模数3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-17)试算即（1）确定公式内的各计算数值、计算载荷系数根据纵向重合度，查图10-28可得螺旋角影响系数。查图可选取区域系数，则有查表取应力校正系数，。查表取齿形系数，。(线性插值法)查图10-20C可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。查图可取弯曲疲劳寿命系数，。计算弯曲疲劳许用应力 ，取弯曲疲劳安全系数，按计算式(10-22)计算得计算大、小齿轮的并加以计算 大齿轮的数值较大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有取，则4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。（3）计算大、小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取，。二、低速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）材料选择，在同一减速器各级小齿轮(或大齿轮)的材料，没有特殊情况，应选用相同牌号，以减少材料品种和工艺要求，故查表可选择小齿轮材料为40(调质)，硬度为52HRC；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为45HRC.（4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数（5）选取螺旋角，初选螺旋角2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值试选小齿轮传递转矩查表10-7可选取齿宽系数, 查图10-26可选取区域系数，则有查表可得材料的弹性影响系数。查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。按计算式计算应力循环次数查图可选取接触疲劳寿命系数，。计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数,于是得（2）计算相关数值试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度计算齿宽及模数计算总相重合度计算载荷系数查表可得使用系数，根据，7级精度，查表可得动载系数，故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得计算模数3、按齿根弯曲强度设计，按计算式试算即（1）确定公式内的各计算数值计算载荷系数根据纵向重合度，查图可得螺旋角影响系数。计算当量齿数查表可取齿形系数，。查表可取应力校正系数，。(线性插值法)查图可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限。查图可取弯曲疲劳寿命系数，。计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，按计算式计算计算大、小齿轮的并加以计算大齿轮的数值较大。（2）设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有取，则4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整为。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。（3）计算大、小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取，。五 轴的设计计算一、高速轴的设计1、求作用在齿轮上的力高速级齿轮的分度圆直径为d2、选取材料可选轴的材料为45钢，调质处理。3、计算轴的最小直径，查表可取应该设计成齿轮轴，轴的最小直径显然是安装连接大带轮处，为使与带轮相配合，且对于直径的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径圆整。故取。4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度（1）根据前面设计知大带轮的毂长为93mm,故取，为满足大带轮的定位要求，则其右侧有一轴肩，故取，根据装配关系，定（2）初选流动轴承7307AC，则其尺寸为，故，段挡油环取其长为19.5mm,则。（3）段右边有一定位轴肩，故取，根据装配关系可定，为了使齿轮轴上的齿面便于加工，取。（4）齿面和箱体内壁取a=16mm,轴承距箱体内壁的距离取s=8mm,故右侧挡油环的长度为19mm,则（5）计算可得、（6）大带轮与轴的周向定位采用普通平键C型连接，其尺寸为,大带轮与轴的配合为，流动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m6.求两轴承所受的径向载荷和带传动有压轴力(过轴线，水平方向)，。将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系图一 图二图三注图二中通过另加弯矩