机械设计课程设计计算说明书模版.docx

机械设计课程设计计算说明书题目: 二级齿轮减速器设计学院： 班级：设 计 者：学号：指导教师：年 月 日目 录一、设计任务书1.1 机械课程设计的目的1.2 设计题目1.3 设计要求1.4 原始数据1.5 设计内容二、传动装置的总体设计2.1 传动方案2.2 电动机选择类型、功率与转速2.3 确定传动装置总传动比及其分配2.4 计算传动装置各级传动功率、转速与转矩三、传动零件的设计计算3.1 V带传动设计3.1.1计算功率3.1.2带型选择3.1.3带轮设计3.1.4验算带速3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度3.1.6包角及其验算3.1.7带根数3.1.8预紧力计算3.1.9压轴力计算3.1.10带轮的结构3.2齿轮传动设计3.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数3.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计3.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核3.2.4齿轮传动的几何尺寸计算四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸五、轴的设计5.1高速轴设计5.1.1选择轴的材料5.1.2初步估算轴的最小直径5.1.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸5.2中间轴设计5.2.1选择轴的材料5.2.2初步估算轴的最小直径5.2.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸5.3低速轴设计5.3.1选择轴的材料5.3.2初步估算轴的最小直径5.3.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸5.4校核轴的强度5.4.1按弯扭合成校核高速轴的强度5.4.2按弯扭合成校核中间轴的强度5.4.3按弯扭合成校核低速轴的强度六、滚动轴承的选择和计算6.1高速轴上的滚动轴承设计6.1.1轴上径向、轴向载荷分析6.1.2轴承选型与校核6.2中间轴上的滚动轴承设计6.2.1轴上径向、轴向载荷分析6.2.2轴承选型与校核6.3低速轴上的滚动轴承设计6.3.1轴上径向、轴向载荷分析6.3.2轴承选型与校核七、联轴器的选择和计算7.1联轴器的计算转矩7.2许用转速7.3配合轴径7.4配合长度八、键连接的选择和强度校核8.1高速轴V带轮用键连接8.1.1选用键类型8.1.2键的强度校核8.2中间轴与齿轮用键连接8.2.1选用键类型8.2.2键的强度校核8.3低速轴与齿轮用键连接8.3.1选用键类型8.3.2键的强度校核8.4低速轴与联轴器用键连接8.4.1选用键类型8.4.2键的强度校核九、减速器的润滑9.1齿轮传动的圆周速度9.2齿轮的润滑方式与润滑油选择9.3轴承的润滑方式与润滑剂选择十、绘制装配图及零件工作图十一、设计小结十二、参考文献 一、 设计任务书1.1 机械课程设计的目的 课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。其目的是：1. 通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。2. 培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。1.2 设计题目设计运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮一级减速器。1.3 设计要求根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计二级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。滚筒及运输带效率h=0.94。工作时，载荷有轻微冲击。室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时。1.4 原始数据表1 原始数据输送带拉力F (N)输送带速度v (m/s)驱动带轮直径D (m)1.5 设计内容1.5.1 确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。1.5.2 选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。1.5.3 传动装置中的传动零件设计计算。1.5.4 绘制传动装置中二级减速器装配图一张（A1）。1.5.5 绘制高速轴、低速大齿轮和箱盖零件图各一张（建议A3）。1.5.6 编写和提交设计计算说明书（电子版和纸版）各一份。表2 电动机安装及有关尺寸主要参数参数输入功率（kW）转速n（rpm）输入转矩T（Nm）传动比i效率h电动机轴高速轴中间轴低速轴二、 传动装置设计2.1传动方案根据本课程设计要求，采用一般的二级圆柱齿轮(斜齿)传动方案，其传动简图如下：图1 传动装置简图2.2电动机选择类型、功率与转速表3 电动机主要参数型号额定功率同步转速满载转速堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩表4 电动机安装及有关尺寸主要参数中心高外形尺寸L（AC/2+AD）HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓直径K轴伸尺寸DE键公称尺寸Fh2.3 确定传动装置总传动比及其分配2.4 计算传动装置各级传动功率、转速与转矩三、 传动零件的设计计算3.1 V带传动设计3.1.1 计算功率Pc3.1.2 带型选择3.1.3 带轮设计dd1、dd23.1.4 验算带速v3.1.5 确定V带的传动中心距a和基准长度Ld3.1.6 包角及其验算a13.1.7 带根数z3.1.8 预紧力计算F03.1.9 压轴力计算FQ3.1.10 带轮的结构表5 带轮结构尺寸（mm）小带轮外径da1大带轮外径da2基准宽度bd基准线槽深hamin基准线下槽深hamax槽间距e槽边距fmin最小轮缘厚dmin带轮宽B槽型V带轮采用HT200制造，允许最大圆周速度为25m/s。图2 V带大带轮结构简图3.2 齿轮传动设计3.2.1 选择齿轮类型、材料、精度及参数3.2.2 按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计3.2.3 按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核3.2.4 齿轮传动的几何尺寸计算表6 高速级齿轮几何尺寸名称代号计算公式与结果法向模数mn端面模数mt螺旋角b法向压力角an端面压力角at分度圆直径d1、d2齿顶高ha齿根高hf全齿高h顶隙c齿顶圆直径da1、da2齿根圆直径df1、df2中心距a传动比i压力角an齿数z1、z2齿宽b1、b2螺旋方向表7 低速级齿轮几何尺寸名称代号计算公式与结果法向模数mn端面模数mt螺旋角b法向压力角an端面压力角at分度圆直径d3、d4齿顶高ha齿根高hf全齿高h顶隙c齿顶圆直径da3、da4齿根圆直径df3、df4中心距A传动比I压力角an齿数z3、z4齿宽b3、b4螺旋方向四、 铸造减速器箱体的主要结构尺寸表8 铸造减速器箱体主要结构尺寸计算结果名称代号尺寸（mm）底座壁厚d箱盖壁厚d1座上部凸缘厚度h0底座下部凸缘厚度h1轴承座连接螺栓凸缘厚度h2底座加强肋厚度e箱底加强肋厚度e1地脚螺栓直径d地脚螺栓数目n轴承座连接螺栓直径d2底座与箱盖连接螺栓直径d3轴承盖固定螺钉直径d4视孔盖固定螺钉直径d5轴承盖螺钉分布直径D1高速轴承座凸缘端面直径D2中间轴承座凸缘端面直径D2”低速轴承座凸缘端面直径D2”螺栓孔凸缘的配置尺寸c1、c2、D0地脚螺栓孔凸缘的配置尺寸c1、c2、D0箱体内壁与齿顶圆的距离D箱体内壁与齿轮端面的距离D1底座深度H底座高度H1箱盖高度H2外箱壁至轴承座端面距离l1箱底内壁横向宽度L1其他圆角R0、r1、r2五、 轴的设计5.1 高速轴设计5.1.1 选择轴的材料5.1.2 初步估算轴的最小直径 5.1.3 轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸 5.2 中间轴设计5.2.1 选择轴的材料5.2.2 初步估算轴的最小直径 5.2.3 轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸5.3 低速轴设计5.3.1 选择轴的材料5.3.2 初步估算轴的最小直径 5.3.3 轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸图3 三轴在减速箱中的装配简图5.4 校核轴的强度5.3.1 按弯扭合成校核高速轴的强度（1）水平平面支反力（2）垂直平面支反力 （3）水平平面弯矩（4）垂直平面弯矩（5）合成弯矩（6）扭矩（7）计算弯矩（8）绘制弯矩、扭矩图图4 高速轴的受力、弯矩、合成弯矩、转矩、计算弯矩图5.3.2 按弯扭合成校核中间轴的强度（1）水平平面支反力（2）垂直平面支反力 （3）水平平面弯矩（4）垂直平面弯矩（5）合成弯矩（6）扭矩（7）计算弯矩（8）绘制弯矩、扭矩图图5 中间轴的受力、弯矩、合成弯矩、转矩、计算弯矩图5.3.3 按弯扭合成校核低速轴的强度（1）水平平面支反力（2）垂直平面支反力 （3）水平平面弯矩（4）垂直平面弯矩（5）合成弯矩（6）扭矩（7）计算弯矩（8）绘制弯矩、扭矩图图6 低速轴的受力、弯矩、合成弯矩、转矩、计算弯矩图六、 滚动轴承的选择和计算6.1 高速轴上的滚动轴承设计6.1.1 轴上径向、轴向载荷分析6.1.2 轴承选型与校核（1） 轴承选型与安装方式（2） 轴承内部轴向力与轴承载荷计算（3） 轴承当量载荷（4）轴承寿命校核6.2 中间轴上的滚动轴承设计6.2.1 轴上径向、轴向载荷分析6.2.2 轴承选型与校核（1） 轴承选型与安装方式（2） 轴承内部轴向力与轴承载荷计算（3）轴承当量载荷（4）轴承寿命校核6.3 低速轴上的滚动轴承设计6.3.1 轴上径向、轴向载荷分析6.3.2 轴承选型与校核（1） 轴承选型与安装方式（2） 轴承内部轴向力与轴承载荷计算（3）轴承当量载荷（4）轴承寿命校核表8 滚动轴承参数参数轴承型号基本额定动载荷（N）高速轴轴承中间轴轴承低速轴轴承七、 联轴器的选择和计算7.1 联轴器的计算转矩7.2 许用转速7.3 配合轴径7.4 配合长度表9 联轴器参数联轴器型号许用转矩许用转速配合轴径配合长度八、 键连接的选择和强度校核8.1 高速轴V带轮用键连接8.1.1 选用键类型8.1.2 键的强度校核8.2 中间轴齿轮用键连接8.2.1 选用键类型8.2.2 键的强度校核8.3 低速轴齿轮用键连接8.3.1 选用键类型8.3.2 键的强度校核8.4 低速轴联轴器用键连接8.3.1 选用键类型8.3.2 键的强度校核表10 各键参数参数型号键长键高高速轴带轮键中间轴齿轮键低速轴齿轮键低速轴联轴器键九、 减速器的润滑9.1 齿轮传动的圆周速度9.2 齿轮的润滑方式与润滑油选择