机械设计CAD设计

机器设计CAD设计

重庆航天职业技能学院

《机器设计CAD设计》任务书

课程代码：01030039题号：B15发给学生：刘祖远

题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器

1—V带传动

2-运输带

3-一级斜齿圆柱齿轮减速器

4-联轴器

5—电动机

6一卷筒

题号BlB2B3B4B5B6B7B8B9BIO

运输带事情

1100112511501175120012251250127513001325

拉力RN

运输带事情

速度/）

卷筒直径D/inni250255260265270240245250255260

题号B1IBI2B13B14B15BI6BI7BI8BI9B20

运输带事情

1350137514001425145014751500152515501600

拉力HN

运输带事情

速度3）

卷筒直径D/mni260265250255250240245270280300

已知条件：

1.卷筒效率0.96（包罗卷筒与轴承的效率损失）；

2.事情情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差为±5%；

3.使用折旧期10年;

4.制造条件及生产批量：一般机器厂制造，小批量生产。

设计事情量：

1.减速器装配图1张（A0或A1）；

2.低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张（比例1：1）；

3.设计说明书1份，约30页，1万字左右。

说明书要求：

1.说明书既可手写也可打印，纸张为A4打印纸，页边距为左m、右2cm、上2cm、

下2cm：说明书内大标题三号宋体，小标题小三号宋体，正文小四号宋体且为单倍行距。

2.说明书包罗封面、任务书、目录、正文和总结，请按该顺序装订。

请按给定题号的参数做设计提交，设计所有资料的最后时间：.20

目录

第一章总论.........................................1

课程设计的目的................................1

二.课程设计的内容和任务..........................1

三.课程设计的步调................................1

四.课程设计的有存眷意事项........................2

第二章传动装置的总体设计..........................3

一.阐发和拟定传动方案............................3

—.选择电动机型号.....••••••

三.盘算总传动比和公道分派传动比.................6

四.盘算传动装置的运动和动力参数..................6

第三章传动零件的设计..............................7

选择联轴器的类型和型号........................7

二.设计减速器外传动零件.........................7

三.设计减速器内传动零件.........................8

第四章减速器箱体的设计............................23

第五章润滑方法和密封类型的选择....................24

小我私家总结...........................................26

盘算及说明结果

第一章总论

一、机器设计课程设计的目的

机器设计课程设计是机器设计课程培养学生设计能力的一个重要讲授环

节。其目的是：

1.综合运用机器设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知

识进行机器设计训练，从而使这些知识得到进一步牢固，加深和扩展。

2.学习和掌握通用机器零部件，机器传动及一般机器设计的根本

要领和步调，培养学生工程设计能力和阐发问题，解决问题的能力。

3.提高学生在盘算，制图，运用设计资料•，进行经验估算，考虑

技能决策等机器设计方面的根本技能以及机器CAD技能。

二、机器设计课程设计的内容

机器设计课程设计是学生第一次进行较为全面的机器设计训练，其

性质、内容以及培养学生设计能力的历程均不能与专业课程设计或工场的

产物设计相等同。机器设计课程设计一般选择由机器设计课程所学过的大

部门零部件所组成的机器传动装置或结构较简朴的机器作为设计题目。现

以目前接纳较多的以减速器为主体的机器传动装置为例来说明设计的内

容。如图1T所示带式运输机的传动装置通常包罗以下主要设计内容：

主要设计内容：

1.传动方案的阐发和拟定；

2.电动机的选择与传动装置运动和动力参数的盘算；

3.传动件（如齿轮传动、带传动）的设计盘算；

4.轴的设计；

5.轴承及其组合部件设计；

6.键联接和联轴器的选择与校核；

7.润滑设计；

8.箱体、机架及附件的设计；

9.装配图和零件图的设计与绘制；

10.设计盘算说明出的编写。

课程设计一般要求每一个学生在2周时间内完成以下任务：（参照任务书）

1总图和传动装置部件装配图（A1号或A0号图纸）1〜2张；

2零件事情图若干张（传动件、轴和箱体、机架等，具体由老师指

定）；

’3设计盘算说明书一份约30页，约1万字。

4课程设计完成后应进行总结和答辩。

三、设计课程机器设计的一般步调

以前述通例设计题目为例，课程设计大要可按以下儿个阶段进行。

1.设计准备（约占总学时的5%）

（1）阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求；

阐发设计题目，了解原始数据和事情条件；

（2）通过观光（模型、实物、生产现场）、看影戏录像、

参阅设计资料以及须要的调研等途径了解设计工具；

（3）阅读本书有关内容，明确并拟定设计历程和进度筹划。

2.传动装置的总体设计（约占总学时的5%）

（1）阐发和拟定传动装置的运动简图；

盘算及说明结果

（2）选择电动机:

（3）盘算传动装置的总传动比和分派各级传动比；

（4）盘算各轴的转速、功率和转矩。

3.各级传动的主体设计盘算（约占总学时的5%）

（1）设计盘算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动等的主要参

数和尺寸。

（2）盘算各传动件上的作用力

4.装配草图的设计和绘制（约占总学时的40%）

（1）装配草图设计准备事情•：主要阐发和选择传动装置的结构方

案；

’（2）初绘装配草图及轴和轴承的盘算：作轴、釉上零件和轴承部件

的结构设计；

校核轴的强度、转动轴承的寿命和键、联轴器的强度；

（3）完成装配草图，并进行查抄和修正。

5.装配事情图的绘制和总成（约占总学时的25%）

（1）绘制装配图；

（2）标注尺寸、配合及零件序号；

（3）编写零件明细栏、标题栏、技能特性及技能要求等。

6.零件事情图的设冲和绘制（约占总学时的8%）

（1）齿轮类零件的种种图；

（2）轴类零件的事情图；

（3）箱体、机架类零件的事情图。具体内容由设计知玄门师指定。

7.设计盘算说明书的编写（约占总学时的10%）。

（1）内容包罗所有的盘算，并附有须要的简图；

（2）设计总结。

8.设计总结和答辩（约占总学时的2%）

（1）完成答辩前的准备事情；

（2）到场答辩。

必须指出，上述设计步调并不是一成稳定的。机器设计课程设计与其机器

设计一样，从阐发总体方案开始到完成技能设计的整个历程中，由于在拟

定传动方案时，甚至在完成种种盘算设计时有一些矛盾尚未袒露，而待结

构形状和具体尺寸表达在图纸上时，这些矛盾才会充实袒露出来，故设计

时必须作须要修改，才气逐步完善，亦即需要“由主到次、由粗到细”,

“边盘算、边画图、边修改”及设计盘算与结构设计画图瓜代进行，这种

重复修正的事情在设计中往往是经常产生的。

四、机器设计课程设计应注意的事项

1.学生在设计的历程中必须严肃认真，刻苦专研，一丝不苟，精

益求精，

才气在设计思想，要领和技能各方面得到较好的熬炼与提高。

2.机器设计课程设计是在老师的指导下由学生独立完成的。学生必

须发挥设计的主动性，主动思考问题阐发问题息争决问题。

3.设计中要正确处置惩罚参考已有资料和创新的干系。熟悉和

利用已有的资料，既可制止许多重复的事情，加速设计进程，同时也是提

高设计质量

盘算及说明结果

的重要包管。善于掌握和使用种种资料，如参考和醺发己有的结构方案，

公道选用已有的经验设计数据，也是设计事情能力的重要方面。学生必须

吸收新的技能结果，注意新的技能动向，创造性的进行设计，勉励运用现

在设计要领，使设计质量和设计能力都得到提高。

4.学生应在西席的指导下订好设计进程筹划，注意掌握进度，按预定

筹划包管质量完成设计任务。机器设计应边盘算，边画图，边修改，

设计盘算与结构设计画图瓜代进行，这与按筹划完成设计任务并不矛盾，

学生应从第一次设计开始就注意逐步掌握正确的设计要领。

5.整个设计历程中要注意随时整理盘算结果，并在设计草稿本上记

下重要的论据，结果，参考资料的来源以及需要进一步探讨的问题，使设

计的各方面都做到有理有据。这对设计正常进行，阶段自我查抄和编写盘

算说明书都是须要的。

第二章传动装置的总体设计

一.阐发和拟定传：

一般事情呆板通常由原动机、传动装置和事情装置三个根本职能部门

组成。传动装置传送原动机的动力、变更其运动，以实现事情装置预定的

事情要求，它是呆板的主要组成部门.

传动装置的设计方案通常由运动简图表现。它直观的反应了事情机、

传动装置和原动机三者间的运动和力的传第干系。。如下图即为带式运输

机运动简图；

传动装置首先应满足事情机可靠。别的，还应该结构简朴，尺寸紧凑、

木钱低，效率高和易维护等。同时要满足上.述要求是困难的，因此，应该

凭据具体要求，选用具体方案。

阐发和选择传动机构的类型及具组合是拟定传动方案的重要一环，这

时应综合考虑事情装置载荷、运动以及呆板的其他要求，再结合种种传动

机构的特点适用范畴，加以阐发比力，公道选择。为便于选型，将常用传

动机构的特点及其应用列于表2T和表2-2

传动装置中遍及接纳减速器。常用减速器型式、特点及其应用列于表

2-3

传动系统应有公道顺序和结构。除必须考虑各级传动机构所适应的速

度范畴外，下列几点可供参考。

1.带传动承载能力较低，在通报相同转矩时结构尺寸较啮合传动大；

但带传动平稳，能缓冲吸震，应尽量置于传动系统的高速级.

2.锥齿轮（特别是大模数锥齿轮）的加工比力困难，一般宜置于高速

级，以减小其直径和模数。但需注意，当锥齿轮的速度过高时，其精度也

需相应提高，此时还应考虑能否到达所需制造精度以及本钱问题。

3.斜齿轮传动较直齿轮传动平稳，相对应用于高速级。

4.传动装置的结构应使结构紧凄、匀称，强度和刚度好.并适

合车间部署情况和工人操纵，便于装拆和维修。

5.在传动装置总体设计中，必须注意防备因过我或操纵疏忽而造成

盘算及说明结果

呆板损坏和人员工伤，可视具体情况在传动系统的某一环节加设宁静保险

装置。

6.在一台呆板中可能有几个相互之间必须严格协调运动的事情构

件，别的，尚需指出，在机器设计课程设计的任务书中，若已提供传动方

案,则论述该方案的公道性，也可提出革新意见，另行拟定更公道的方案。

选择电动机型号：

1.选择电动机的类型和结构型式

生产单元一般用三相交换电源，如无特殊要求（如在较大范畴内平稳地

调速，经常起动和反转等），通常都接纳三相交换异步电动机。我国已制

订统一尺度的Y系列是一般用途的全关闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，

适用于不易燃、不易爆、无腐化性气体和无特殊要求的机器，如金属切削

机床、风机、输送机、搅拌机、农业机器和食品机器等。由于Y系列电动

机还具有较好的起动性能，因此也适用于某些对起动外矩有较高要求的机

器（如压缩机等）。在经常起动，制动和反转的场所，要求电动机转动惯量

小和过载能力大，此时宜选用起重及冶金用的YZ型或YZR型三相异步电

动机。

2.选择电动机

电动机的容量（功率）选得符合与否，对电动机的事情和经济性都有

影响。当容量小于事情要求时，电动机不能包管事情装置的正常事情，或

使电动机因恒久过我而过早损坏，容量过大则电动机的代价高，能量不能

充实利用，且因经常不在满载下运行，其效率和功率因数都较低，造成浪

费。

电动机容量主要由电动机运行时的发热情况决定，而发热又与其事

情情况有关.

用于恒久连续运转、载荷稳定或很少变革的、在常温下事情的电

动机。选择这类电动机的容量，只需使电动机的负载不凌驾其额定值，电

动机便不会过热。这样可按电动机的额定功率Pm即是或略大于电动机所

需的输出功率Po,即Pm2P。，从手册中选择相应的电动机型号，而不必

再作发热盘算通常按Pm=（l〜1.3）Po选择，电动机功率裕度的巨细应视事

情装置可能的过载情况而定。

（1）确定事情机功率与=尸〃10007,

P=1450x1.55/1000x0.96=2.34或

wPwkw

（2）确定电动机功率

Pd=Pw总

n总一电机到事情机之间的总效率

n总二n带xn轴承xn轴承xq齿轮xn连轴器

n带=0.96-0.98（V带取0.96）

盘算及说明结果

n

n

齿轮联轴器：n

(凭据课程设计指导书P6表选取，一般取中间值)。

凭据电动机功率n总=0.89

Pd=Pw/〃总

Pd-3kw

因载荷平稳电动机额定功率Pd略大于查出Y系列三相异步电动机的技能

参数，选电动机额定功率为：n滚筒

Pd=3kw=r/min

(3)确定电动机转速

总传动比：i=n电加+n领n电动机

i总二i帝•i齿伦普通V带：i带=2〜4二〜r/min

单级齿轮：

i齿轮二3〜5

i总-(2-4)X(3-5)-6-20

n=1420r/min

n^=60X1000X4-Xr/min

60xl000xy60x1000x055

=118.47lr/min)

滚筒——TTXD———万x250

n电动机二(6X118.47)〜(20X118.47)=〜r/min

电动机转速：〜23r/min

电动机功率：3kw

(凭据电动机的功率和转速范畴选择符合的电动机。

Y系列电动机技能数据附表8-1pll9)

选择电动机型号有：

Y112M-6Y100L-4Y132S-8

满载转速1420r/min.所选电动机的主要外型尺寸和安装尺寸如下表所

示。(《机器设计课程设计指导书》-P10)

L.AC/£..AD

AB

盘算及说明结果

中外型尺寸底脚安装地脚轴伸尺装键部位尺

心LX尺寸AXB螺栓寸寸

高(AC/2+AD)孔直DXEFXGD

HXHD径K

100380XX245160X1401028X608X41

三.盘算总传动比及分派传动比：

凭据电动机的满载转速nm及事情轴的转速nw即可确定传动装置的总传动

比1=nm/nw。总传动比数值不大的可用一级传动，数值大的通常接

纳多级传动而将总传动比分派到组成传动装置的各级传动机构。若传动装

置由多级传动串联而成，必须使各级分传动比

il>i2、i3…、ik乘积与总传动比相等，即i=i1*i2・i3............iki总=12

原则：各级传动比应在公道的范畴内：i带二2〜4i齿轮二3〜5i齿轮二4

各级传动尺寸协调，传动比应满足：1带（i齿轮

i总二n电动机+n滚筒=1420+118.47:12

各级平均传动比：i平二而

nl=526r/min

注：二级圆柱齿轮展开式推荐：nll=118r/min

3=（1.3〜1.5）i2nlll=118r/mi

若取i帝贝!：n

凭据上述原则分派传动比：i齿轮二i总小i带=12+

四.盘算传动装置的运动和动力参数：

为进行传动件的设计盘算，应首先推算出各轴的转速、功率和转矩。

一般按由电动机至事情机之间运动通报路线推算各轴的运动及动力参数。

I轴nl=n电动机+i带=1420+2.7=526r/min

II轴nll=n电动机彳（i带Xi齿轮）=118r/min

III轴nIII=nll=118r/min（联轴器连接）

各轴功率：PI=p电动机Xn带=1.96kw

PH=p电动机Xn带X。轴承Xn齿轮=L88kw

P111=P电动机Xn带Xn轴承义n轴承Xn齿轮义n联轴器各轴功率:

=1.83kwPI=1.96kw

PH=1.88

kw

PTH=

盘算及说明结果

6.盘算各轴的转矩：各轴的转矩：

Td=9550Pd-rnm=N•mTd二N-m

各轴转矩：Tl=N•m

T1=TdXi带Xq带二N・mT2二N・m

T2=T1Xi齿轮IXn齿轮Xn轴承二N-mT卷筒轴

T卷筒轴二T2Xn联轴器Xq轴承二N-in二N•m

运动和动力参数的盘算结果列于下表：

轴名参数电动机轴I轴“轴轴

转速n(r/min)1420526118.47118.47

输入功率P(kw)

输入转矩T

(N.m)

传动比i1341

效率n1

第三章.传动零件的设计

(格式上每一章单独另起一页，三号字、宋体、加粗、居中)

一.选择联轴器的类型和型号：

一般在传动装置中有两个联轴器：

一个是连接电机轴与减速器高速轴的联轴器--选用弹性联轴器如弹

性柱销联轴器

另一个是连接减速器低速轴与事情机的联轴器一一选用挠性联轴器如十

字滑块联轴器。

对付尺度联轴器主要按通报转矩的巨细和转速选择型号，注意联轴器孔

尺寸必须与轴的直径相适应。最小孔径应满足所连接两轴的尺寸要求。

二.设计减速器外传动零件：

减速器外传动件的设计盘算要领按机器设计底子课本所述，下面仅就

注意问题作扼要说明。

带传动

要明确各传动件与其他机件的配装或协调干系。

如各传动件需和轴、键配装；装在电动机轴上的小带轮直径与电

动机中心高应相称；大带轮不要过大。以免与机架相碰；展开式两级圆柱

齿轮减速器中高速级大齿轮不能过大，以免与低速轴相碰等。

(1)应注意带轮尺寸与传动装置外廓尺寸及安装尺寸的干系。例如，

装在电动机轴上的小带轮外圆半径应小于电动机的中心高，带轮轴孔的直

径、长度应与电动机轴的直径、长度相对应，大带轮的外圆半径不能过大，

不然会与呆板底座相干预干与等。

盘算及说明结果

（2）带轮的结构型式主要取决于带轮直径的巨细，其具体结构及尺寸

可查课本或设计

手册。

应注意的是，大带轮轴孔的直径和长度应与减速器输入轴轴伸的尺寸

相适应。带轮轮毂的长度L与轮缘的宽度可以不相同，一般轮毂长度L

按轴孔的直径d确定，取L二（1.5〜2）d,而轮缘宽度则取决于传动带的

型号和根数。

（3）带轮的直径确定后，应验算实际传动比和大带轮的转速，并以此

修正减速器的传动比和输入转矩。

三.设计减速器内传动零件：

减速器内传动件的设计盘算及结构设计要领依据课本有关内容进行，

下面仅就注意问题作扼要说明。

齿轮传动：

（1）在选用齿轮的质料前，应先预计大齿轮的直径。如果大齿轮直径

较大，则多接纳铸造毛坏，齿轮质料应选用铸钢或铸铁质料。如果小齿

轮的齿根圆直径与轴颈靠近，齿轮与轴可制成一体，选用的质料应分身

轴的要求。同一减速器的各级小齿轮（或大齿轮）的质料应尽可能一致，以

淘汰质料的牌号，低落加工的工艺要求。

（2）盘算齿轮的啮合多少尺寸时应精确到小数点后2到3位，角度应

精确到（秒），而中心距、和结构尺寸应尽量圆整为整数。斜齿

轮传动的中心距应通过改变8角（螺旋角）的要领圆整为以0、5结尾的整

数。

（3）通报动力的齿轮，其模数应大于1.5—2mm。

（4）各齿轮的参数和多少尺寸的盘算结果应实时整理并列表备用。

传动件设计

齿轮：

（1）齿轮质料及热处置惩罚要领的选择，要考虑到齿轮毛坏的制造要

领。

当齿轮的顶圆直径da小于即是400—500ni时，一般接纳铸造毛坯；当

da大于400-500时，因受铸造设备能力限制，多接纳铸造毛坯。当齿轮直

径与轴径靠近时，齿轮与轴作成一体。

（2）由事情条件及质料外貌硬度确定齿轮盘算要领。

设计闭式直齿轮传动需确定出模数、齿数、分度圆直径、齿顶圆直径

、齿宽和中心距等。设计时要注意不停调解有关参数值。

（3）由强度盘算出的中心距a,为便于制造和丈量，应尽量圆整尾数

为。或5.

直齿圆柱齿轮传动可通过调解模数m和z来到达。

（4）在数据处置惩罚上，一般结构尺寸要圆整（如中心距、齿宽等）

以便制造和丈量。多少干系尺寸要精确到小数点后2—3位，单元nmi（如

分度圆、齿顶圆和齿根圆直径等）。

（5）各级齿轮多少尺寸，参数盘算结果，可整理列表备查。

盘算及说明结果

（6）闭式直齿圆柱齿轮传动设计盘算要领可参考有关手册。

1.齿轮传动的设计盘算：

设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。己知：通报功率

P=kw,电动机驱动，小齿轮转速nl=526r/min,传动比i=4,单向运动，

在和较平稳，使用折旧期10年，两班制事情。

解：（1）选择齿轮质料及精度品级：

小齿轮选用45钢调制，硬度为220〜250HBS；大齿轮选用45钢正火，硬

度为170〜210HBS。因为是普通减速器，由表10.21先8级精度，要求齿

面粗糙度Ra小于即是3.2〜6.3umo

2）按齿面打仗疲劳强度设计:由小接76.43（kT1（u+l）/6dU[。』）=确定

有关参数如下：

传动比i齿=4

取小齿轮齿数4=25。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=4X25=100小齿轮齿数：

实际传动比Io=100/25=4Z}=25

传动比误差：（i-i0）/1=（4-4）/4<2.5%可用大齿轮齿数：

齿数比:u-i0-4Z2-100

由课本取6d=1转矩「

（3）转矩IT,=4.079X

L><106p/ihX106x/526=4.079X105N•m105N-m

(4)载荷系数k

由课本P192表10.11取k=L1

(5)许用打仗应力[。/

[。/=。HG7/SH由课本P188查得：

°Hiini=560Mpa

°HiiB2=530Mpa

由表10.10查得SH=1N1=X1O8

Nl=60njLh=60X526X1X(10X52X48)=X1O'N2=l.64112X

X1074=X10s10R

由课本图10.27查得打仗疲劳的寿命系数：Zm=lZ小二1.06

通用齿轮和一般产业齿轮，按一般可靠度要求选取宁静系数s「i.0

[°H]1=°HliBlZwi/S,,

[。111l~。HlielZm/SH

=560X1/lMpa

=560Mpa

[01112—°HlinzZ\Tz/SlI[0)|])=560Mpa

=530X[。H]2

=526Mpa=526MPa

=mm

d,276.433(旧(11+1)/6/[。丁严=mm

模数：m=d,/Z,=/25=2.33mm

盘算及说明结果

凭据课本表10.3取尺度模数：m=2.5nun模数：m=

(6)校核齿根弯曲疲劳强度2.5mm

凭据课本式分度圆直径：

2

aF=(2kT1/bmZ1)YFYs<[0H]dj=mm

确定有关参数和系数d2=250mm

分度圆直径：d1=mZ1=2.5X25nlm=mm中心距：

-_-

d2mZ2-2.5X100mm250mmamm

齿宽：b=e.Xd尸1Xmm二mm

取b=rnm

中心距：a=l/2m(Z+Z2)=mm

(7)齿形系数％和应力修正系数Y$

由式(10.24)得出。一如。F<[。口则校核及格确定有干系数与参数，齿形系数YF

凭据齿数Z.=25,Z2=100由表相得YrY|-9

应力修正系数

①齿形系数YFP195

YS

YF.YF2S1丫$2

②应力修正系数Y5

siYs.>

(8)许用弯曲应力[OF]

由课本图10.25查得：

oFlinl=210MpaoFli„2=190Mpa

由图10.26查得：

YNTI=1YN72=1许用弯曲应力

F=l.3[oJ=162Mpa

盘算两轮的许用弯曲应力[。|.-]2=146Mpa

[oF])=。Fii.iYvri/S1.=210X1/1.3Mpa=162Mpa

[o1；]2=oKH^Y^/S,..=190X1/1.3Mpa=146Mpa

将求得的各参数代入式中：

0=(2kT/bin2Z)YY

F1llHslo=91Mpa

=(2X1.1X10765X2.52X25)XXF1

。F2=85Mpa

=91Mpa<[oF]尸162Mpa

°F2=°bl(丫卜江铭/丫下丫义)

=91XXX1.59)

=85Mpa<[o』2=M6Mpa

故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够

盘算及说明结果

(9)验算齿轮的圆周速度V齿轮的圆周速

度V

V=Jidlnl/60X1000V=1.72m/s

XX526/60XI000

=m/s

由表10.22知，选8级精度是符合的。

(10)多少尺寸盘算：

小齿轮

序号名称标记盘算公式及准确值

1齿顶高haha=m二2

2齿根高hfhf=(ha*+c*)•

3齿全高hh=ha+hf

4顶隙cc=c**

5分度圆直径d小d小=mz=50

6齿顶圆直径dada=d小+2ha=54

7齿顶圆直径dfdf=d小-2hf=45

8齿矩P

9齿厚s

10齿槽宽ee=p

11尺度中心距aa=l/2(d小+d大)=125

12基圆直径dbdb=d小cos20°=47

盘算及说明结果

大齿轮

序号名称标记盘算公式及准确值

1齿顶高haha=m二2

2齿根高hfhf=(ha*+c*)•

3齿全高hh=ha+hf

4顶隙cc=c**

5分度圆直径d小d大=mz二200

6齿顶圆直径dada=d大+2ha=204

7齿顶圆直径dfdf=d大-2hf=196

8齿矩P

9齿厚s

10齿槽宽e

11尺度中心距aa=l/2(d小+d大)=125

12基圆直径dbdb=d大cos20°=93

2.皮带轮传动的设计盘算：

由《机器设计底子》课本的表8.21得：k“

(1)选择普通V带截型：

黑X

(2)选取普通V带型号：

凭据Pc=2.52kwn电动机

(3)确定带轮基准直径ddl、dd2,并验算带速v.

d=90mm

由课本得，推荐的小带轮基准直径为80〜100mm.则取d=90mm>dmin=75mmlll

dld=280mm

cL二n电动机/5•d=(1420/473)X90=270nlmd2

dl实际从动轮转

由课木Pl30表8.16,取d=280mm

d2速：

实际从动轮转速：

n2=456r/min

n2=n,d(ll/cld2=1420X90/280=456r/min

转速误差为：(n2-n2)/n2=(456-473)/473=~4.8%

在±5%以内，为允许值。

验算带速v

盘算及说明结果

带速V：V=Jiddg/60X1000带速V：

二JiX90X1420/60XIOOOVsV=/s

在5〜25m/s范畴内，带速符合。

(4)确定带的基准长度Ld和实际中心距a

凭据课本得P134知道传动中心距小则结构紧凑，但传动带较短，包角减

小，且带的绕转次数增多，低落了带的寿命，致使传动能力低落。如果中

心距过大则结构尺寸增大，当带速较高时带会产生颤抖。所以凭据下列不确定中心距；

等式就可以准确简直定中心距：ao=6DOmm

0.7(dH1+dd2)WaoW2(dd,+dd2)

X(90+280)义(90+280)

所以有：259mmWeW740nmi

故氏=600mniLo=1795min

由课本P136式8.15得：取L4=1600mm

2

Lo=2%+L57(ddl+dd2)+(dd2-ddl)/4a0

=2X600+1.57(90+280)+(280-90)2/4X600实际中心距

-1200+580.9+15.0-1795mm.-1600nim得：

凭据课本P135式(8.16)实际中心距得:a=502.5mm

a^a0+(Ld-L0)/2=600+(1600-1795)/2=502.5mm

中心距a的变更范畴为：

amin=a-0.015Ld=478.5mm小带轮包角

amax=a+0.03Ld=550.5mma°>120°（适

(5)验算小带轮包角用）

o

Q=180°-dd2-d1H/aX60

=180°X60°

”120。(适用)

(6)确定V带的根数Z

由式Z三Pc/(po4-Apo)KaKl

凭据ddi=90mm,“=1420r/min查pl27表8.9用插入法

得：

所以Po=0.93+(1.07-0.93)/(1460-600)X(1420-600)

Po

(1X10V0.97(P131)△

△Po=khn,(l-l/ki)

X10-3X1420(1-1/1.1373)KW

盘算及说明结果

Z=PC/(P0+AP0)KUKLZ=3根

=2.52/(1.05+0.176)XXFo

取整二3(根)

(7)盘算轴上压力FQ及初拉力FO

由课本8.6查得A型普通V带的每米长质量q=

2

Fo=5OOPca-l)+qV

-[500XXXX2]

则作用在轴承的压力FQ：作用在轴承的

FFQ：

Q=2•Z•Fo•sina/2压力

=2XX°/2=260.6NFQ=260.6N

(8)设计结果：

选用3根A-1800GBi1544-89V带,中心距a二，带轮直径

为90mm,280mm,轴上压力FQ=260.6N

一、高速轴承设计

1、按扭矩初算轴径

由前面的设计有结果:Z小=25Z大=100m=2mraZ小二25

Z大二100

ha*=la=20°Pl=l.96kwnl=473r/minm=2nun

Tl=40000N.mmdl=50mm

。B=650mPa,再由《机器设计底子》表14.2取许用弯曲应力[o-b]

=60mPa硬度217〜255HBs

凭据课本并查《机器设计底子》表14.1,取c=107〜118

dNC・痂7=(107〜118)X痂7=17.66〜

考虑到轴的最小直径处要安装套筒，会有有键槽存在，故将估算直径

加大3%〜5%,则

d=(17.66〜19.47)X[l+(3%+5%)]min

所以选d=20mm

2、轴的结构设计

d=20mm

盘算及说明结果

(1)轴上零件的定位，牢固和装配单级减速器中可洛齿轮摆设在箱体中

央，相对两轴承对称漫衍，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向牢固，

联接以平键作过渡配合牢固，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则接纳过渡

配合牢固

(2)确定轴各段直径和长度

工段：d1=20mm长度取L]=50mm

因为h=2cc=

II段:dL4+2h=20+2X2义1.5=26mm

所以d2=26mm

内径为30mm,

初选用7206c型角打仗球轴承，其内径为39mm,宽度为16mm

宽度为16mm.

考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。

取套筒长为20nlm,通过密封盖轴段长应凭据密封盖的宽度，并考虑联轴

器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm,安装齿轮段

长度应比轮毂宽度小2mm,故口段长:U=(2+20+16+55)=93mm

III段直径d：产35nmiL：产L「L=50-2=48mm

IV段直径d尸45nlmh=2c=2X1.5=3mm

d,=d3+2h=35+2X3=41mm

长度与右面的套筒相同，即L产20mm

但此段左面的转动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，

应按尺度查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：(30+3X2)=36nmi

因此将IV段设计成门路形，左段直径为36mm

V段直径d5=30mn).长度L5=19mni

由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=100mm

(3)按弯矩复合强度盘算圆周力：％

Ftl=1600N

①求分度圆直径：已知dj=50mm

②求转矩：己知T.=40000N•mm

③求圆周力:Ftl

凭据课本式得：Ftl=2Tl/dl=2X40009/50=1600N

盘算及说明结果

④求径向力心径向力Frl

%

凭据课本式得:

FrI=Ftl•tana=1600Xtan20"法向力Fnl

®求法向力Fnl=Ftl/cos20"

LA=LB=59mm

⑥因为该轴两轴承对称，所以：U=LB=59mm

轴的载荷阐发图如下图

盘算及说明结果

轴

的受力、弯矩、转矩及合成弯矩图

(4)按弯扭合成强度校核轴径

①画出轴的受力图

支点反力为

②作水平面内的弯矩图。支点反力为

FHA1=FHB1

=800N

FHA1=FHBl=Ftl=l600/2=800N

1-1截面处的弯矩为：MHI=(800X118)/2MHI

MHII

II-II截面处的弯矩为:MHII=800X

支点反力

③作垂直面内的弯矩图,支点反力

FVA1=FAVI

=FR1=291.18

N

1-1截面左侧弯矩为：

MVI左二FVA・X

MVI左

1-1截面右侧弯矩为：

MVI右=FVB・X

盘算及说明结果

n-H截面处的弯矩为：MVII

MVII=FVB・X

MI左

④作合成弯矩图N仁1〃2以+/2〃/

17截面MI右

MI左二J,M?以左+M'H[左

MI右4M2P曲M2H用Mil

n-n截面

MII=

⑤作转矩图MeI