机械制造技术基础(课程设计)减速器传动轴设计1
机械制造技术基础
课程设计
设计题目: 减速器传动轴
学校: 陕西科技大学
学院: 机电学院
专业类别: 机械设计制造及其自动化班级: 机械046
姓名: 杨孟博
学号: 51404627
指导教师: 张斌
起始日期: 2007年1月9 日
完成日期: 2007年1月25 日
成绩:
传动轴零件的加工工艺规程 1
机械制造课程设计
题目：设计“减速器传动轴”零件的机械加工工艺规程（年产量为5000件）
内容：（1）零件图 1张（A3）
（2）毛坯图 1张（A3）
（3）工序简图 1张（A2）
（4）工序卡片 2张
（5）课程设计说明书 1份
班级：机械046
学生：杨孟博
指导教师：张斌
学号： 51404627
2007年 1月25日
陕西科技大学课程设计说明书 2
目录
1 设计说明 (4)
1.1题目所给的零件是传动轴 (4)
1.2 零件的工艺分析 (4)
1.3 其主要加工表面位置要求 (4)
1.4零件的材料 (4)
2 工艺规程的设计 (5)
2.1 零件表面加工方法的选择 (5)
2.2制定工艺路线 (6)
3 机械加工余量﹑工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)
3.1 确定加工余量 (6)
3.2 确定毛坯尺寸 (7)
4 确定切削用量及基本工时 (8)
4.1 车两端面 (9)
4.2 计算切削用量 (9)
5: 选择量具 (15)
5.1 选择刀具 (15)
5.2 选择量具 (15)
6：总结 (16)
7：参考文献 (17)
传动轴零件的加工工艺规程 3 机械制造基础课程设计说明书
本次设计是在基本学完大学基础课，技术基础课以及大部分专业课后进行的。是在毕业设计之前做的较全面较深入地对所学各课程进行的综合性复习及应用。为我提供了一次理论联合实际训练的机会，在我的大学生涯中占有非常重要的地位。
我希望通过本次课程设计对自己的综合性训练，从中锻炼自己的独立思考问题，解决问题的能力，为今后的自己未来生活及工作打下一个良好的基础。
但由于能力有限，此设计难免有不宜之处。恳请各位老师及同学给予指教。
陕西科技大学课程设计说明书 4
一零件的分析
1 .1题目所给的零件是传动轴（5000件年产）
此课程设计研究的是一传动轴。该轴在机械制造领域中有着广泛的应用。其主要作用是传递扭矩,使机构获得动力.
1. 2 零件的工艺分析
:
该传动轴需要加工的部分主要为回转面。另外，轴两端为螺纹加工部分。轴的各个轴肩相邻处需要加工退槽或者是砂轮越程槽。轴肩两端要进行倒角加工。在轴径为Φ40±0.005mm，Φ50±0.005mm和右端螺纹部分要加工键槽。该传动轴的加工表面除了轴径为Φ64和Φ54的两部分表面的精度要求较小外，其他表面的粗糙度要求都为0.8。为此可以以Φ64为分界分别对两边轴表面进行加工。
1.3 其主要加工表面位置要求：
Φ40±0.005外圆相对A-B的圆跳动为0.02
Φ45±0.005相对于A-B的圆跳动为0.02
Φ54端面相对于A-B的圆跳动为0.02
Φ64外圆相对A-B的圆跳动为0.02
Φ50±0.008外圆相对A-B的圆跳动为0.02
Φ40±0.005外圆内花键槽关于A-B对称度为0.03。Φ50±0.008花键槽关于A-B的对称度为0.03。
1.4零件的材料
材料为45钢考虑到轴在工作过程中经常承受变化的不稳定冲击性载荷，且轴的阶梯直径相差很大。所以选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断以保证工作可以正常可靠的进行。由与其年产量达5000件，是大规模生产水平，且零件尺寸不大。故可以模锻成型。这对提高生产率，保证加工质量也是有利的。
二工艺规程设计
2.1 零件表面加工方法的选择：
本零件的加工面有外圆，端面，槽等。材料为45钢。其加工方法如下：
传动轴零件的加工工艺规程 5
2.1.2基准的选择：
粗基准的选择：对于一般轴类零件而言，一般以外圆做为粗基准。对于本零件来说，根据粗准的选择原则，零件上有较多的加工面时，为使各加工表面都得到足够的加工余量，应该选择毛坯上加工余量最少的表面做为粗基准。对于本传动轴来说，轴径为Φ64mm慢慢的外圆表面精度较小，故其加工余量也会小，从而可做为粗基准分别加工其两边的表面。而当加工传动轴的两端面时，为保证两端面的相互位置精度时，采用互为基准原则进行切削加工。
精基准的选择：由精基准统一原则，对加工轴类零件时，采用两个顶尖孔做为统一精基准来加工轴上所有的外圆表面及端面。这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。其次，还可以减少夹具的种类，降低夹具的设计和制造费用。
2.1.3 Φ64㎜，Φ54㎜两个外圆面为未注明公差尺寸。
根据GB1800-79规定其公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra6.3需进行粗车。
2.1.4Φ40±0.005㎜，Φ45±0.005㎜，Φ50±0.005㎜，Φ45±0.005㎜，有公差要求。公差等级为IT7。表面粗糙度为Ra0.8，可采用粗车→半精车→精车→磨削。
2.1.5槽的槽深公差等级分别为IT13，IT13和IT14。其表面粗糙度分别为Ra
3.2，Ra3.2和Ra6.3。采用粗铣，半精铣。
由以上分析可得到如下方案：
工艺路线方案一：
工序1：车两端面，钻中心孔车床
工序2：车外圆，切槽，倒角车床
工序3：车螺纹车床
工序4：铣键槽磨床
工序5：去毛刺钳工
工序6：磨外圆磨床
工序7：终检×
工艺路线方案二：
工序1：两边同时车铣端面，钻中心孔。
工序２：粗车轴上各外圆表面，半精车Φ64×54mm,×6mm
工序3：以Φ64×54m和左端面孔定位，半精车轴左部的所有外表面。
工序4：以Φ64×54mm和右端面孔定位，半精车轴右训的所有外表面。
工序5：以两端面孔定位切退刀槽和砂轮越程槽，倒角。
工序6：工两端面轴外表面上的螺纹。
工序7：铣键槽。
工序8：磨削各外圆。
工序9：终检。
2.2制定工艺路线：
由工艺方案一，二分析。
陕西科技大学课程设计说明书 6
方案一:
工序比较集中，这样能减少工件安装次数，有利于保证位置公差要求。还能减少辅助时间，提高劳动生产效率。对于小批量生产来说这样加工能使生产成本降低。但对于大批加量加工来说，这样的加工方案并不能降低生产成本，反而会让生产成本增加。
方案二:
工序比较相对来说比较分散，同时考虑到该轴比较细长，采用端面孔定位加工轴上的各表面时，由于刀具的切深抗力会使得轴产生一定程度上的挠度，从而使得各表面产生不同程度的加工误差。为此，在车外表面时，可采用一个端面孔和Φ64x54mm部分进行定位分别进行加工。
这样能减少加工时切削力引起太大的挠度误差。
综合以上两个方案的优点和不足从而制定一个最优的方案如下：
1：车两端面，钻中心孔组合车床
2：粗车外圆Φ64mm, Φ40±0.005㎜，Φ45±0.005㎜，Φ50±0.005㎜，Φ45±0.005㎜（两端中心孔定位）
车床3：精车外圆Φ40±0.005㎜，Φ35±0.005㎜，Φ50±0.008㎜，Φ45±0.005㎜，切退刀槽，倒角(两端中心孔定位）车床
4：车螺纹2×M32×1.5-6g ，(两端中心孔定位) 车床
5：铣键槽 (两端中心孔定位) 铣床6：去毛刺钳工
7：磨外圆面H,M,G,P,N 磨床
8：终检
三：确定机械加工余量及毛坯尺寸。设计毛坯图。
3.1 确定加工余量，按JB3835-85确定，确定时根据估算的锻件质量，加工精度和锻件形状复杂系数。由表2.2-25可查得外表面的加工余量。
3.1.1锻件质量计算得2.96kg,估算为
4.8㎏
3.1.2加工精度除Φ64㎜，Φ54㎜外一般表面的加工精度为IT7。
3.1.3锻件形状复杂系数、
S=
m
m
锻件
外廓包容体
S =0.834，长度偏差为
3.1.4根据光轴类和多台阶轴类的机械加工余量及公差
（JZ4-59,JZ8-50）表5-28查得加工余量为6±2㎜。
3.2 确定毛坯尺寸
由上面查得的加工余量。分析此零件，除Φ64㎜，Φ54㎜外一般的表面皆
传动轴零件的加工工艺规程7
为Ra0.8。因此只需将零件的尺寸加上余量值即可（由于有的只需粗加工，这时可取所差数据中的较小值。当表面需要粗车→半精车→精车时，可取
较大值）。其毛坯尺寸如下表：（毛坯图附图2）
3.2.1外圆Φ52加工表面
考虑其毛坯加工表面长度为125㎜，表面粗糙度为Ra6.3。其毛坯尺寸为Φ64㎜，所以只需粗车单边余量1.5㎜就能满足要求。
3.2.2外圆表面2×Φ45±0.005㎜，Φ40±0.005㎜，
2×M32×1.5-6g,毛坯为实心，其精度为IT7.参照《工艺手册》表可确定其工序尺寸及余量。
3.2.3
3.2.4 确定毛坯热处理方式
传动轴经锻造后应安排退火，正火，以消除残留的锻造应力，并
使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化，均匀的组织，从而改善
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加工性能。
3.2.5 加工表面加工余量偏差的确定
四 确定切削用量及基本工时
4.1 车两端面，打中心孔，粗车Φ64㎜，Φ50±0.008㎜，Φ54㎜，表面粗糙度值为Ra6.3，
4.1.1 加工条件：材料45钢 模锻 正火 4.1.2 机床选择：CA6140卧式车床
4.1.3 刀具选择：刀片材料为YT15,刀杆尺寸16㎜×25㎜，
r k =90°,015r °,0a =12°,R r =0.5㎜。
传动轴零件的加工工艺规程
9
4.2 计算切削用量 4.2.1 粗车Φ64㎜
确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向的余量为2（-0.7～1.5）。考虑7°的锻模拔模斜度。则毛坯的最大加工余量为8 ㎜。分两次加工，切削深度为2㎜，公差为IT13。 计算切削速度
按〈〈切削手册〉表1.27，切削速度的计算公式为（刀具寿命选T=60min ）
V=
V
m x v y c
p C T a f
m/min
式中v C =242,v x =0.15,v y =0.35,m=0.2,修正系数k （查〈〈切削手册〉〉表1.28即
m k =1.44,Ks=0.8,Kk=1.04, r k =0.81,Kbv=0.97
所以v=108.6 m/min 确定机床的主轴转速
n=
d
V
π1000=1000×108.6/（3.14×68）=500 r/min 按照机床说明书（见〈〈工艺手册〉〉表6.2-8），与500相近的机床转速为500 r/min 。 计算切削工时
按照〈〈工艺手册〉〉表6.2-1，取l=130, l
T n f
=
? =130/(0.52×500)=0.50min 4.2.2 粗车Φ50±0.005㎜
切削深度：单边余量为1.7㎜，可一次切削。 进给量：根据〈〈工艺手册〉〉表1.4，选择f=0.50 计算切削速度：见〈〈工艺手册〉〉表1.27
V=
V
m x v y c
p C T a f
m/min
=116 m/min
确定主轴转速：n=
d
V
π1000=1000×116/（3.14×64）=577 r/min 按照机床说明书（见〈〈工艺手册〉〉表6.2-8），与710相近的机床转速为560 r/min 。
切削工时：按照〈〈工艺手册〉〉表6.2-1，取l=80,
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l
T n f
=
?=80/(0.50×560)=0.286min 4.2.3 粗车Φ54㎜
切削深度：单边余量为4㎜，可一次切削。 进给量：根据〈〈工艺手册〉〉表1.4，选择f=0.50 计算切削速度：见〈〈工艺手册〉〉表1.27
V=
V
m x v y c
p C T a f
m/min
=129 m/min
确定主轴转速：n=
d
V
π1000=1000×129/（3.14×64）=641 r/min 按照机床说明书（见〈〈工艺手册〉〉表6.2-8），与790相近的机床转速为710 r/min 。
此时实际切削速度为124 m/min
切削工时：按照〈〈工艺手册〉〉表6.2-1，取l=6 l
T n f
=
?=6/(0.50×710)=0.016min 4.2.4 粗车Φ45±0.005㎜
切削深度：单边余量为1.7㎜，可一次切削。 进给量：根据〈〈工艺手册〉〉表1.4，选择 f=0.50 计算切削速度：见〈〈工艺手册〉〉表1.27
V=
V
m x v y c
p C T a f
m/min
=122m/min
确定主轴转速：n=
d
V
π1000 =1000×122/（3.14×51）=761 r/min 按照机床说明书（见〈〈工艺手册〉〉表6.2-8），与761相近的机床转速为710r/min 。
此时实际切削速度为114 m/min
切削工时：按照〈〈工艺手册〉〉表6.2-1，取l=52,
l
T n f
=
?=（125+105）/(0.50×710)=0.481min 4.2.5 粗车Φ40±0.0065㎜
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切削深度：单边余量为2.5㎜，可一次切削。 进给量：根据〈〈工艺手册〉〉表1.4， f=0.50 计算切削速度：见〈〈工艺手册〉〉表1.27
V=
V
m x v y c
p C T a f
m/min
=138m/min
确定主轴转速：n=
d
V
π1000=1000×138/（3.14×47.6）=923 r/min 按照机床说明书（见〈〈工艺手册〉〉表6.2-8），与923相近的机床转速为900r/min 。
此时实际切削速度为134 m/min
切削工时：按照〈〈工艺手册〉〉表6.2-1，取l=55, l
T n f
=
?=55/(0.50×900)= 0.122min 验证机床功率：主切削力F 按〈〈工艺手册〉〉表1.29所示公式计算 F=v v
x y f p m c a f
k ???
式中f c =2880,v x =1.0,v y =0.75,m k =0.94,r k =0.89 所以F=2780N
61000
f v
p ?=
? =6.43KW
由〈〈切削手册〉〉表1.30中机床说明书可知CA6140卧式车床主电动机的功率为7.5 KW 。所以机床的功率足够，能够保证正常加工。
验证机床进位系统强度
以知主切削力为F=2780N ，径向切削力p F 按〈〈切削手册〉〉表1.2所示公式计算。 p F =279 N
径向切削力Ff 按〈〈切削手册〉〉表1.29所示公式计算。
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f F =1292 N
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ=0.1。则切削力在纵向进给方向上对进给机构的作用力：
F=f F +μ（p F +F ）=1292+27.9+278=1597.9N
小于机床纵给方向可以承受的最大纵向力。（〈〈切削手册〉〉表1.30）所以机床系统可正常工作。
4.2.6 精加工
机床选择：C620-1卧式车床。
刀具选择：刀片材料为YT15,刀杆尺寸16㎜×25㎜，r k =90°,
r =15°,a =12°,r =0.5㎜。
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4.2.7车螺纹2×M24×1.5-6g ㎜
计算切削速度由参考文献（7）表中21查得。 车床选择：CM6125卧式车床
刀具寿命T=60㎜选择高速螺纹车刀。切削深度为1.5，走刀次数为1。 由表6.2-14中公式计算得粗车时切削速度为21.57 m/min 。 确定主轴转速：
n=1000v/(D ×π)
=1000×21.57/(3.14×32) =134 r/min 按机床说明书取n=320 r/min 实际切削速度：
V=（320×3.14×32）/1000 =32.2m/min 切削工时：取长度l=20㎜ l T n f
=
? =20/（320×0.2） =0.3125min
4.2.8铣键槽 由表4.2-37得
1） 选择铣床 X51立式铣床
2） 刀具选择 高速钢错齿三面刃铣刀 d=125mm L=13mm z=20. 3） 刀具角度选择 前角γ=15°，后角 α=12°（周齿），α=6°（端
齿）
4） 纵向进给量f=50mm/min 5） 横向进给量f=25mm/min
6） 加工时间T1=25/25+12/50=1.24min T2=63/25+14/50=2.8min
陕西科技大学课程设计说明书14
T3=20/25+8/50=0.96min
T= T1+ T2+ T3=1.24+2.8+0.96=4.0min
4.2.9磨削
选择砂轮见〈〈工艺手册〉〉第三章磨料选择各表。结果为：WA46Kv6P350×40
1）切削用量：砂轮转速为n=1500 r/min（见机床说明书）
2）砂轮的切削速度 V=27.5 m/ s
3）f=0.5轴向方向的进给量B=20㎜
4）工件速度V=10 m/min
5）径向方向的进给量f=0.015/20 行程
6）切削工时 T=（2×L×b×Z×b×k）/(1000×v×Fa×Fv)
L加工长度 120，70，60，20，80，
b 加工宽度 40，45，50，45
Z 单边加工余量 0.1
k 系数 1.10
v 工作台移动速度
Fa工作台往返一次砂轮轴向进给量
Fv工作台往返一次砂轮轴向进给量
T= 2×（20+80+60+70+120）×（40+45+50+45）×0.1×1.1/（1000×10×
20×0.015）
=2.31min
五选择夹具
本零件除粗铣及半精铣槽等工序需用专用夹具外，其他各工序使用通用夹具(三爪自定心卡盘)即可。
5.1 选择刀具
(1) 在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件采用YT类硬质合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30，切槽刀宜选用高速钢。
(2) 铣刀按表3.1-40选错齿三面刃铣刀。零件要求铣切深度为4mm，5mm，3 mm，按表3.1-28，铣刀直径应为60-75mm，因此所选铣刀：半精铣工序铣刀直径d=70mm，齿数z=20
5.2 选择量具
本零件属成批生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有二种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差
传动轴零件的加工工艺规程15 选择。选择时，采用其中的一种方法即可。
5.2.1 选择各外圆加工面的量具
工序2中粗车外圆Φ52㎜达到图纸要求，现按计量器具的不确定度选择该加工表面加工时所用量具：该尺寸公差T=0.016。按表5.1-1，计量器具不确定度允许值U1=0.009mm。根据表5.1-2分度值0.02游标卡尺，其不确定度数值U=0.02mm，U>U1，所以不能选用，必须U 52mm，分度值为0.01的外径百分尺即可满足要求。 5.2.2选择加工轴向尺寸所用量具，加工轴向尺寸所选量具如下表 ： 5.2.3 选择加工槽所用量具 槽经粗铣一次加工。槽宽的尺寸公差等级为IT12；均可选用分度值为 陕西科技大学课程设计说明书16 0.02mm，测量范围为0-150mm的游标卡尺进行测量 5.3 确定工序尺寸 5.3.1 确定圆柱面的工序尺寸 圆柱面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面根据有关资料查出本零件各圆柱面的总加工余量，应将总加工余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸，中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精 度确定。 5.3.2确定轴向工序尺寸 5.3.2.1确定两端面加工余量为2mm，第一次走刀，车去1.3mm，第二次走刀车去0.7mm即可。 5.3.2.2 确定铣槽的工序尺寸 半精铣可达到零件图样的要求，则工序尺寸为： (1) 槽宽为8，槽深为4mm，粗铣时为半精铣留有加工余量，槽宽双边余量为2 mm，槽深余量为1 mm，则粗铣的工序尺寸：槽宽6 mm，槽深3 mm。 (2) 槽宽为12，槽深为5 mm，粗铣时为半精铣留有加工余量，槽宽双边余量为2 mm，槽深余量为1 mm，则粗铣时工序尺寸：槽宽8 mm，槽深4 mm。 (3)槽宽为6，槽深为3㎜，因为要求不高，只需粗铣即可满足要求。 六总结 其实平时我们接触的有关机械的东西应该算是最多的了，大到矿山机械，小到家用的电器，到手表，多多少少都有一点关于机械的东西，当然，尽管机械使我们的生活变的越来越方便，但是我们极少有人去探究我们所使用的东西是怎麽得来的，当然这些人中也包括我，总之，如果不是这次课程设计，也许我一生中都很难接触这些东西，这次课程设计确实让感触颇深，因为我的确从中学到了不少东西，尽管做课程设计很累，甚至于经常一做就是一个通宵，但它使我体会到了思考的乐趣。 传动轴零件的加工工艺规程17 平时我们学习的全是一些理论只知识，由于缺乏实践，这使我们感到了理论的空洞，甚至于一些人因此产生了厌学情绪。课程设计的到来无疑给我们的学习注入新的动力，尽管做课程设计于实际之间还有一定的距离，但是我却觉得它是架在理论与实际之间的一段桥梁。 通过这次课程设计啊，我了解到了一些简单的金属零件的加工工艺，对机械零件的设计由以往的遥不可及到现在的身临其境。 总之，这不仅仅是学到一些知识这麽简单，这更是学习一种方法，一种能力，一种精神，在这里，我也希望我们以后能有更多的机会，去进行类似的课程设计，为我们走上工作岗位奠定一个坚实的基础。 七参考文献 陕西科技大学课程设计说明书18 1 黄健求主编机械制造技术基础北京机械工业出版社2006 2 王启平主编机械制造工艺学哈尔滨哈尔滨工业出版社1999 3 孙丽媛主编机械制造工艺及专用夹具北京冶金工业出版社2002 4 李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京机械工业出版社2003 机械设计说明书 设计人：白涛 学号：2008071602 指导老师：杨恩霞 目录 设计任务书 (3) 传动方案的拟定及说明 (4) 电动机的选择 (4) 计算传动装置的运动和动力参数 (5) 传动件的设计计算 (5) 轴的设计计算 (12) 滚动轴承的选择及计算 (17) 键联接的选择及校核计算 (19) 连轴器的选择 (19) 减速器附件的选择 (20) 润滑与密封 (21) 设计小结 (21) 参考资料目录 (21) 机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于螺旋输送机驱动装置的同轴式二级圆柱齿轮减速器 一．总体布置简图 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器 二．工作情况： 载荷平稳、两班制工作运送、单向旋转 三． 原始数 螺旋轴转矩T （N ·m ）：430 螺旋轴转速n （r/min ）：120 螺旋输送机效率（％）：0.92 使用年限（年）：10 工作制度（小时/班）：8 检修间隔（年）：2 四． 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五． 设计任务 1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张 3． 设计说明书的编写 （一）传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器的轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，当两个大齿轮侵油深度较深时，高速轴齿轮的承载能力不能充分发挥。常用于输入轴和输出轴同轴线的场合。 （二）电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率P w =Tn /9550，其中n=120r/min ，T=430N ·m ， 得P w ＝5.4kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝42 34221 ηηηη＝0.904 机械设计课程设计一年级减速器设计说明书 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688] 课程设计题目： 系别： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 时间： 设计题目：带式输送机传动装置设计 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、带式输送机的有关原始数据： 减速器齿轮类型：斜齿圆柱齿轮； 输送带工作拉力：F= kN； 运输带速度：v= r/min； 滚筒直径：D= 330 mm. 2、滚筒效率：η=（包括滚筒与轴承的效率损失）； 3、工作情况：使用期限8年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷较平稳； 4、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 2) V带传动的设计计算； 3) 齿轮传动的设计计算； 4) 链传动的设计计算； 5) 轴的设计与强度计算； 6) 滚动轴承的选择与校核； 7) 键的选择与强度校核； 8) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张（A0或A1图纸）； 2）零件工作图2张（低速级齿轮、低速轴，A2或A3图纸）； 3）设计计算说明书1份（>6000字）； 四、主要参考书目 [1]李育锡.机械设计课程设计[M].北京：高等教育出版社，2008. [2]濮良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]成大仙.机械设计手册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2007 第一章《机械ＣＡＤ／ＣＡＭ课程设计》任务书 学生姓名学号班级 一、课程设计题目 带式输送机传动装置 已知条件： 1、运输带工作拉力F= 1.7N 2、滚筒的直径D= 300 MM 3、运输带速度V= 1.8M/S 技术与条件说明： 1、工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35摄氏度； 2、使用折旧期：8年，工作制度（两班制） 3、检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V； 5、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 6、带速允许偏差（±5％） 二、设计内容 1、减速器三维装配图； 2、各零件的建模； 3、编写课程设计说明书。 三、设计期限 1、设计开始日期：2012 年4 月16日 2、设计完成日期：2012 年4 月27 日 第二章：零件三维CAD建模 三维造型思维框架，根据三维构型图学理论，在未使用计算机前应具有心理造型的一个思维框架。 体素分解，传统的手工二维图或二维CAD图是用各种线条绘制，无论怎样图形总能绘出，因此该顺序的重要性显得不太突出。而计算机实体造型是几何特征的集合，其造型的先后顺序尤为重要，类似于模拟客观世界中对零件的加工顺序，若安排不当零件就无法生成，或生成过程太复杂。反之生成零件既简单又方便。为此可以按模块化的方式来处理，对造型体进行体素分解。分解原则为从反映形体主要特征的明显程度和占总体积的大小及其主要功能等方面进行划分，一般可分为基本特征体素系列、辅助特征体素系列、附加特征体素系列，然后在每个系列内再进行细分。其分解步骤如下： 1划分基本特征体素系列。该部分体素的局部组合体现了实体的主要形体特征和主要功能并且所占体积比例相对较大。在该系列内再根据主次进一步划分出若干单一的体素。划分出来的最主要的第一个体素应为构形的基础特征体素，即生成其它体素的基准体。 2划分辅助特征体素系列。该部分体素是加在基本特征体素上，在功能上不起主要作用，例如肋板、凸台等结构。在该系列内再划分出单独的体素。 3附加特征体素系列。该类体素具有不能独立存在、必须附加于上述二种体素系列之内的特征，如孔、空腔、槽等。属于挖切即差集。而上述系列均为体素的叠加即并集。 依照这种有序的体素分解逐步在大脑内建立起了形象的“搭积木”的顺序。因此该思考过程是规划零件几何特征创建顺序的依据。即在基本特征体素系列内确定出基础特征体素，然后在此基础上通过布尔运算的并集先依次构建基本特征体素系列内的其它体素，再构建辅助特征体素系列内的各体素，然后通过差集运算在以上构建的基础上依此减去附加特征体素系列内的各体素。 体素几何特征形成分析体素的创建是造型重要的—步，只要体素特征创建成功，按上述顺序搭建即可完成造型。点的运动轨迹是线，线的运动轨迹是面，而 轴的设计 图1传动系统的总轮廓图 一、轴的材料选择及最小直径估算 根据工作条件，小齿轮的直径较小（），采用齿轮轴结构， 选用45钢，正火，硬度HB=。 按扭转强度法进行最小直径估算，即初算轴径，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 值由表26—3确定：=112 1、高速轴最小直径的确定 由，因高速轴最小直径处安装联 轴器，设有一个键槽。则，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取，为 电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166：， ，综合考虑各因素，取。 2、中间轴最小直径的确定 ，因中间轴最小直径处安装滚动 轴承，取为标准值。 3、低速轴最小直径的确定 ，因低速轴最小直径处安装联轴 器，设有一键槽，则，参 见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值。 二、轴的结构设计 1、高速轴的结构设计 图2 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，安装联轴器 ：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85（采用毡圈密封）， ：滚动轴承处轴段，，滚动轴承选取30208。 ：过渡轴段，取 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由联轴器长度查表6-96得，，取 ：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由滚动轴承确定 ：由装配关系及箱体结构等确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由小齿轮宽度确定，取 2、中间轴的结构设计 图3 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，滚动轴承处轴段，，滚动轴承选30206 ：低速级小齿轮轴段 ：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：高速级大齿轮轴段 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由滚动轴承、装配关系确定 ：由低速级小齿轮的毂孔宽度确定 ：轴环宽度 ：由高速级大齿轮的毂孔宽度确定 机械设计课程设计 ： 班级： 学号： 指导教师： 成绩： 日期：2011 年6 月 目录 1. 设计目的 (2) 2. 设计方案 (3) 3. 电机选择 (5) 4. 装置运动动力参数计算 (7) 5.带传动设计 (9) 6.齿轮设计 (18) 7.轴类零件设计 (28) 8.轴承的寿命计算 (31) 9.键连接的校核 (32) 10.润滑及密封类型选择 (33) 11.减速器附件设计 (33) 12.心得体会 (34) 13.参考文献 (35) 1. 设计目的 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 （2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 （3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。 （4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规等。 2. 设计方案及要求 据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下： 1—输送带 2—电动机 3—V带传动 4—减速器 技术与条件说明： 1）传动装置的使用寿命预定为8年每年按350天计算，每天16小时计算； 2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室工作，有粉尘，环境温度不超过35度； 3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏； 4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率 0.96； 5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。 设计要求 1）减速器装配图1； 2）零件图2（低速级齿轮，低速级轴）； 目录 设计任务书 (1) 传动方案的拟定及说明 (4) 电动机的选择 (4) 计算传动装置的运动和动力参数 (5) 传动件的设计计算 (5) 轴的设计计算 (8) 滚动轴承的选择及计算 (14) 键联接的选择及校核计算 (16) 连轴器的选择 (16) 减速器附件的选择 (17) 润滑与密封 (18) 设计小结 (18) 参考资料目录 (18) 机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 一．总体布置简图 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器 二．工作情况： 载荷平稳、单向旋转 三．原始数据 鼓轮的扭矩T（N·m）：850 鼓轮的直径D（mm）：350 运输带速度V（m/s）：0.7 带速允许偏差（％）：5 使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：2 四．设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五． 设计任务 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． 设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。 电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率P w P w ＝3.4kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝轴承’ 联齿轴承联ηηηηη2 3 ＝0.904 Pd ＝3.76kW 目录 1. 设计任务............................................... 2. 传动系统方案的拟定..................................... 3. 电动机的选择........................................... 3.1选择电动机的结构和类型.................................... 3.2传动比的分配............................................. 3.3传动系统的运动和动力参数计算............................... 4. 减速器齿轮传动的设计计算............................... 4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 4.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 5. 减速器轴及轴承装置的设计............................... 5.1轴的设计................................................ 5.2键的选择与校核........................................... 5.3轴承的的选择与寿命校核.................................... 6. 箱体的设计............................................. 6.1箱体附件................................................ 6.2铸件减速器机体结构尺寸计算表............................... 7. 润滑和密封............................................. 7.1润滑方式选择............................................. 7.2密封方式选择............................................. 参考资料目录.............................................. 减速器课程设计说明 书(5) 机械设计课程说明书设计题目：减速器 班级：08机电2班 姓名：许鹏 学号： 01 指导教师：朱老师 ＿＿年＿月＿日学院 目录 一、设计任务书……………………………………… 二、传动方案的拟定……………………………… 三、电动机的选择和计算………………………… 四、整个传动系统运动和动力参数的选择和计算………………………… 五、传动零件的设计计算………………………… 六、联轴器的选择和轴的设计计算………………… 七、滚动轴承的计算……………………………… 八、键连接的选择……………………………… 九、润滑方式及密封形式的选择………………… 十、其他，如装配、拆卸、安装、使用与维护……………………………………………… 十一、参考资料…………………………………… 十二、总结…………………………… (-)运输皮带拉力η=2500N ，皮带=1.7m/s 卷筒直径320mm 二、选电动机 1、计算电机需要功率 p d η1 —弹性联轴器传动功率0.99 η2—轴承传动效率0.98（对） η3 —齿轮传动效率0.97（8级） η4 —卷筒传动效率0.96 η z —电动机至工作机之间的总效率 F=2500N V=1.7 m/s D=320mm ηηW =η=η1×η23×η32×η4 Pw =w 1000 ηFV Pd=ηηw FV 1000 η ηW = 85.03226 542 31=ηηηηη η Pd= 83 .01000?FV =5KW n d =() i i i n 21???n W 0.96w η= kw p d 22.4= min 46.101r n w = Y 型全封闭鼠笼型三相异步电动机 机械设计减速器设计说明书 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 目录 第一部分设计任务书 (4) 第二部分传动装置总体设计方案 (5) 第三部分电动机的选择 (5) 3.1 电动机的选择 (5) 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7) 第五部分齿轮传动的设计 (8) 5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (15) 第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (23) 6.1 输入轴的设计 (23) 6.2 中间轴的设计 (27) 6.3 输出轴的设计 (33) 第七部分键联接的选择及校核计算 (40) 7.1 输入轴键选择与校核 (40) 7.2 中间轴键选择与校核 (40) 7.3 输出轴键选择与校核 (40) 第八部分轴承的选择及校核计算 (41) 8.1 输入轴的轴承计算与校核 (41) 8.2 中间轴的轴承计算与校核 (42) 8.3 输出轴的轴承计算与校核 (42) 第九部分联轴器的选择 (43) 9.1 输入轴处联轴器 (43) 9.2 输出轴处联轴器 (44) 第十部分减速器的润滑和密封 (44) 10.1 减速器的润滑 (44) 10.2 减速器的密封 (45) 第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (46) 设计小结 (48) 参考文献 (49) 第一部分设计任务书 一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 2700N，V = 1.95m/s，D = 380mm，设计年限（寿命）：5年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。 二. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 齿轮的设计 6. 滚动轴承和传动轴的设计 7. 键联接设计 8. 箱体结构设计 9. 润滑密封设计 10. 联轴器设计 课程设计说明书 课程名称：一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计 院系：机械工程系 学生姓名：彭亚南 学号：200601030039 专业班级：06汽车（2）班 指导教师：苗晓鹏 2009年 3 月 1 日 《机械设计》课程设计设计题目：带式输送机传动装置的设计 内装：1. 设计计算说明书一份 2. 减速器装配图一张（A1） 3. 轴零件图一张（A3） 4. 齿轮零件图一张（A3） 机械工程系06汽车（2）班级设计者：彭亚南 指导老师：苗晓鹏 完成日期： 2009年3月1日 成绩：_________________________________ 安阳工学院 课程设计任务书 带式输送机传动装置的设计 摘要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为215HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。 关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器 课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计课程代码: 题目:二级斜齿圆柱齿轮减速器学生姓名:张伟荣 学号: 3120130316205 年级/专业/班: 13级机电2班 学院(直属系) :机械工程学院 指导教师:杜强 机械设计课程设计任务书 学院名称：机械工程学院专业：机械电子工程年级：2013级 学生姓名: 张伟荣学号: 3120130106205 指导教师: 杜强 一、设计题目带式运输机的减速传动装置设计 二、主要内容 ⑴决定传动装置的总体设计方案； ⑵选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； ⑶传动零件以及轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算； ⑷机体结构及其附件的设计； ⑸绘制装配图及零件图；编写计算说明书并进行设计答辩。 三、具体要求 ⑴原始数据：运输带线速度v = 1.76 （m/s） 运输带牵引力F = 2700 （N） 驱动滚筒直径D = 470 （mm） ⑵工作条件： ①使用期5年，双班制工作，单向传动； ②载荷有轻微振动； ③运送煤、盐、砂、矿石等松散物品。 四、完成后应上交的材料 ⑴机械设计课程设计计算说明书； ⑵减速器装配图一张； ⑶轴类零件图一张； ⑷齿轮零件图一张。 五、推荐参考资料 ⑴西华大学机械工程与自动化学院机械基础教学部编.机械设计课程设计指导 书,2006 ⑵秦小屿.机械设计基础(第二版).成都：西南交大出版社,2012 指导教师杜强签名日期 2015 年 6 月 25日 系主任审核日期 2015 年 6 月 25 日 目录 一.传动方案的拟定……………………………………………………………………… 二.电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算………………………………… 三.传动零件的设计计算…………………………………………………………… 四.轴的结构设计及强度计算…………………………………………………………… 五.滚动轴承的选择与寿命计算…………………………………………………………… 六.键的强度计算…………………………………………………………… 七.联轴器的选择…………………………………………………………… 八.减速器机体结构设计及附件设计……………………………………………………………总结………………………………………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………………… 减速器机械设计课程设计说明书一．任务设计书 题目A：设计用于带式运输机的传动装置 二. 传动装置总体设计 设计工作量：1.减速器装配图一张（A3） 2.零件图（1～3） 3.设计说明书一份 个人设计数据： 运输带的工作拉力 T(N/m)___850______ 运输机带速V（m/s） ____1.60_____ 卷筒直径D（mm） ___270______ 已给方案 三．选择电动机 1．传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4η5 式中：η1为V带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.99； η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。 所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.859 电动机所需要的功率 P=FV/η=850*1.6/（0.859×1000）=1.58KW 2．卷筒的转速计算 nw=60*1000V/πD=60*1000*1.6/3.14*500=119.37r/min V 带传动的传动比范围为]4,2[' 1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[3，5]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[6，20]； 则电动机的转速范围为[716,2387]; 3．选择电动机的型号： 根据工作条件，选择一般用途的Y 系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y100L1-4型电动机。额定功率2.2KW ，满载转速1430（r/min ）,额定转矩2.2（N/m ）,最大转矩2.3（N/m ） 4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 总传动比ia=n/nw=1430/119.37=12.00 式中：n 为电动机满载转速； w n 为工作机轴转速。 取V 带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ia/3=4.00; 5．计算传动装置的运动和动力参数 6.计算各轴的转速。 O 轴：n0=1430 r/min; Ⅰ轴：n1=n1/i01=1430/3=476.67 r/min; Ⅱ轴：n2=n2/i12=115.27 r/min 机械基础课程设计 说明书 题目名称：二级圆柱齿轮减速器 学院: 核技术与自动化工程学院专业: 机械工程及其自动化 班级: 机械三班 指导老师: 王翔（老师） 学号: 201106040322 姓名: 陈建龙 完成时间: 2014年1月11日 评定成绩： 目录一课程设计书 二设计要求 三设计过程 1.传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 减速器内齿轮传动设计 6.1高速级齿轮的设计 6.2低速级齿轮的设计 7.滚动轴承和传动轴的设计 7.1输出轴及其所配合轴承的设计 7.1中间轴及其所配合轴承的设计 7.1输入轴及其所配合轴承的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构的设计 10.润滑密封设计 四设计小结 五参考资料 二 设计要求 题目： 工作条件：双班制工作，有轻度振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为6年，运输带允许误差5%+- 三 设计过程 题号 运输带有效应力 （F/N ） 运输带速度 V （m/s ） 卷筒直径 D （mm ） 已知数据 9600 0.24 320 1.传动装置总体设计方案: 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。 其传动方案如下： η2η3 η5 η4 η1 I II III IV Pd Pw 传动装置总体设计图 机械设计课程设计 题目题号：展开式二级圆柱齿轮减速器学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 2013 年12 月29 日 目录 一课程设计任务书 (3) 二设计要求 (3) 三设计步骤 (4) 1.传动装置总体设计方案 (5) 2.电动机的选择 (5) 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7) 4.传动装置的运动和动力参数计算 (7) 5.设计V带和带轮 (9) 6.齿轮的设计 (12) 7.轴的设计计算 (22) 8.滚动轴承的选择及寿命计算 (28) 9.键联接的选择及校核计算 (30) 10.联轴器的选择 (31) 11.减速器箱体及附件 (32) 12.润滑密封设计 (36) .四设计小结 (38) .五参考资料 (39) 机械设计课程设计成绩评阅表 2、每项得分＝分值×等级系数（等级系数：A为1.0，B为0.8，C为0.6，D为0.4） 3、总体评价栏填写“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格” 一课程设计任务书 展开式二级圆柱齿轮减速器的设计 1．设计题目 开式 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张； 2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 4.数据表 (1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件 1 设计任务书 1.1设计数据及要求 表1-1设计数据 序号 F(N) D(mm) V(m/s) 年产量 工作环境 载荷特性 最短工 作年限 传动 方案 7 1920 265 0.82 大批 车间 平稳冲击 十年二班 如图1-1 1.2传动装置简图 图1-1 传动方案简图 1.3设计需完成的工作量 （1） 减速器装配图1张(A1) （2） 零件工作图1张（减速器箱盖、减速器箱座-A2）；2张（输出轴-A3；输出轴齿轮-A3） （3） 设计说明书1份（A4纸） 2 传动方案的分析 一个好的传动方案，除了首先应满足机器的功能要求外，还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及使用维护方便。要完全满足这些要求是困难的。在拟定传动方案和对多种方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要要求的较合理的 传动方案。 现以《课程设计》P3的图2-1所示带式输送机的四种传动方案为例进行分析。方案a 制造成本低，但宽度尺寸大，带的寿命短，而且不宜在恶劣环境中工 作。方案b 结构紧凑，环境适应性好，但传动效率低，不适于连续长期工作，且制造成本高。方案c 工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应性好，但宽度较大。方案d 具有方案c 的优点，而且尺寸较小，但制造成本较高。 上诉四种方案各有特点，应当根据带式输送机具体工作条件和要求选定。若该设备是在一般环境中连续工作，对结构尺寸也无特别要求，则方案c a 、均为可选方案。对于方案c 若将电动机布置在减速器另一侧，其宽度尺寸得以缩小。故选c 方案，并将其电动机布置在减速器另一侧。 3 电动机的选择 3.1电动机类型和结构型式 工业上一般用三相交流电动机，无特殊要求一般选用三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y 系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。此处根据用途选用Y 系列三相异步电动机 3.2选择电动机容量 3.2.1工作机所需功率w P 卷筒3轴所需功率： 1000Fv P W = =1000 82 .01920?=574.1 kw 卷筒轴转速： min /13.5914 .326582 .0100060100060r D v n w =???=?= π 3.2.2电动机的输出功率d P 考虑传动装置的功率耗损，电动机输出功率为 η w d P P = 传动装置的总效率： 目录 1 2 3 一课程设计书 2 4 5 6 二设计要求2 7 8 三设计步骤2 9 10 1. 传动装置总体设计方案 3 11 2. 电动机的选择 4 12 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 13 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 14 5. 设计V带和带轮 6 15 6. 齿轮的设计 8 16 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 17 8. 键联接设计 26 18 9. 箱体结构的设计 27 19 10.润滑密封设计 30 1 20 11.联轴器设计 30 21 四设计小结31 22 23 五参考资料32 24 25 26 27 28 29 一. 课程设计书 30 设计课题: 31 设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速 32 33 器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 34 35 表一: 2 36 二. 设计要求 37 1.减速器装配图一张(A1)。 38 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。39 3.设计说明书一份。 40 三. 设计步骤 41 42 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 43 44 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比45 4. 计算传动装置的运动和动力参数 46 5. 设计V带和带轮 47 6. 齿轮的设计 3 48 7. 滚动轴承和传动轴的设计 49 8. 键联接设计 50 9. 箱体结构设计 51 10. 润滑密封设计 52 11. 联轴器设计 53 54 1.传动装置总体设计方案: 55 56 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 57 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 58 要求轴有较大的刚度。 59 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速 级。 60 61 其传动方案如下： 4 机械设计课程设计 说明书 设计题目: 双级圆柱齿轮减速器设计者: 学号: 指导老师: 学院: 机械科学与工程学院班级: 目录 一、传动方案选 择 (2) 二、电动机选 择 (3) 三、总传动计算比及各级的传动比分 配 (4) 四、传动装置的运动和动力参 数 (5) 五、链传动设计 (6) 六、斜齿圆柱传动设计及校核........................................................... 8 七、轴的机构设计及校核 (17) 八、滚动轴承的选择及校核 (29) 九、联轴器的选择及校核 (35) 十、键的选择及校核 (36) 十一、润滑与密封 (37) 十二、箱体的结构设计 (38) 十三、设计小结 (40) 十四、参考文献 (41) 设计计算及说明结果 一、 传动方案选择 机械设计课程设计题目: 设计带式运输机装置中的双级圆柱齿轮减速器 设计数据: 带的最大拉力F=5200牛; 带的工作速度V=0.45米/秒; 滚筒直径D=450毫米; 传动比允许误差?i=±4%; 生产规模: 中小批量生产; 工作环境: 多尘; 载荷特性: 轻振; 工作期限: 8年, 2班制。 为了确定传动方案, 根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为 []n 601000/()6010000.45/(450)min 19.10min w r v D r ππ=?=???= 若选用转速为1500r/min 或1000r/min 的电动机, 可估算出传动装置的总传动比为78.53或52.36。根据此传动比及工作机处于多尘工作环境, 拟定以下传动方案, 如下图所示。 该方案尺寸紧凑, 而且链传动能适应恶劣环境。 带的最大拉力F=5200牛; 带的工作速度V=0.45米/秒; 传动比允许误差?i=±4%; 减速器加链传动的传动方案 设计计算及说明 结果 机械设计说明书 设计题目____二级展开式减速器 __ 学院 :0 专业年级：0 学号姓名 : 0 指导老师：张洪双 一．课程设计任务书 课程设计题目： 1.电动压盖机的传动装置设计 已知压盖机主轴功率为522W。 二. 设计要求 1.编写设计计算说明书一份。 2.完成减速器装配图一张。 3.减速器主要零件的工作图2张。 三. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 主轴功率为522W 1）传动方案拟定简图如下图 2) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。2、电动机的选择 1）选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷笼型三相异步电动机，电压380V。 2）选择电动机的功率 工作机的有效功率为：Pw=0.522KW 从电动机到工作机传送带间的总效率为：2 2 4 123 ηηηη∑ =??? 由《简明机械零件设计实用手册》表1-15可知： 1η：滚动轴承效率 0.99（球轴承,稀油润滑） 2η ： 齿轮传动效率 0.98 （7级精度一般齿轮传动） 3η ：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器） 2 2 4 1230.904ηηη∑η=???= 所以电动机所需工作功率为 0.5220.5770.904 P w P kw d η===∑ 3）确定电动机转速 按手册推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传动比 40~8'=∑i 而主轴的转速为 60/min w n r = 所以电动机转速的可选范围为 '(8~40)60min (480~2400)min d w n i n r r ∑==?= 通常选用同步转速为1000min r 和1500min r 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、以及要求的功率等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500min r 的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12-1选定电动机型号为Y502-4。其主要性能如下表： 机械设计课程设计说明书 设计题目二级圆柱齿轮减速器 完成日期年月日 设计任务书 题目：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载启动，使用期限为8年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5%。所选参数如下： 运输带工作拉力F = 2200 Nm 运输带工作速度v = 1.45 m/s 卷筒直径D= 280 mm 方案的草图如下： 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速机；4—链传动；5、带式运输机 η1，链传动的效率; η2，轴承的效率; η3，齿轮传动效率; η4，联轴器的传动效率; η5，鼓轮上的传动效率。 一、传动方案的拟定 根据要求电机与减速器间选用联轴器传动，减速器与工作机间选用链传动，减速器为二级圆柱斜齿齿轮减速器。方案草图如上。 二、电动机的选择 1、电机类型和结构型式。 根据电源及工作机工作条件，工作平稳，单向运转，单班制工作，选用Y系列三相笼型异步电动机。 2、电机容量卷筒所需功率 传动装置的总效率η=η 1η 2 3η 3 2η 4 2η 5 取链带的效率η 1 =0.92 轴承的效率η 2 =0.98 圆柱齿轮的传动效率η 3 =0.97 联轴器的效率η 4 =0.99 卷筒上的传动效率η 5 =0.96 总效率η=0.92×0.983×0.972×0.992×0.96=0.767 卷筒所需功率P =Fv/1000=2200×1.45/1000=3.19kw 电动机的输出功率 P ed =P W /η=3.19/0.767=4.16 Kw 3、电动机额定功率 P ed 由已有的标准的电机可知，选择的电机的额定功率 P ed =5.5Kw 4、电动机的转速 工作机卷筒转速n = =60×1000×1.45/（3.14×280）=98.96r/min 链传动比范围1.5-2，单级圆柱齿轮传动比范围是2-5，则电动机转速可选范围574-4948 按工作要求和工作条件选用Y系列同步转速为1500r/min 的三相笼型异步电动机 具体规格如下： 机械设计减速器课程设 计说明书 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 设计题目：带式输送机传送装置减速器 姓名：吴灿阳 学号： 专业：机械设计及自动化 院系：机电工程学院 指导老师：张日红 目录 一、设计题目 1、设计带式输送机传动装置（展开式二级直齿、斜齿圆柱齿轮减速器；单号设计直齿，双号设计斜齿） 2、设计数据：如下表f-1 3、工作条件 输送带速度允许误差为上5％；输送机效率ηw＝0．96；工作情况：两班制，连续单向运转，载荷平 稳；工作年限：10年；工作环 境：室内，清洁；动力来源： 电力，三相交流，电压380V； 检修间隔期：四年一次大修， 二年一次中修，半年一次小 修；制造条件及生产批量：一 般机械厂制造，中批量生产。 设计任务量：减速器装配图1张(A0或A1)；零件工作图1～3张；设计说明书1份。 4、机器结构如图 5、原始数据 根据以上要求，本人的原始数据如下： 1) 输送带拉力：F=7000N 2）输送带速度：v=s 3）传动滚筒直径：D=400 4）机械效率：η= 5)工作年限：10年（每年按300天计算）；2班制。 二、总体设计 （一）、电动机的选择 （1）、根据动力源和工作条件，选用Y 型三相异步电动机。 （2）、工作所需的功率：70000.8 5.833100010000.96 w Fv Pw KW η?= ==? （3）、通过查（机械设计课程设计）表2-2确定各级传动的机械效率：V 带 1η=；齿轮 2η=；轴承 3η=；联轴器 4η=。总效率 2612340.950.970.990.990.833ηηηηη???==???= 电动机所需的功率为： 5.833 7.0020.833 w d P P KW KW η = = = 由表（机械设计课程设计）16-1选取电动机的额度功功率为。 （4）、电动机的转速选1000r/min 和1500r/min 两种作比较。 工作机的转速 6010006010000.8 /min 38.216/min 3.14400 w v n r r D π???===? D 为传动滚筒直径。 总传动比 m w n i n = 其中m n 为电动机的满载转速。 现将两种电动机的有关数据进行比较如下表f-2 表f-2 两种电动机的数据比较 方案 电动机型额定功率同步转速/满载转速传动比 机械设计 课程设计(论文) 题目: 带式运输机传动装置的设计 学生姓名 专业 学号_ 班级_ 指导教师 成绩_ 工程技术学院 2013年1月10日 目录 1 前言………………………………………………………………………………… 2 传动装置的总体设计……………………………………………………………… 2.1比较和选择传动方案…………………………………………………………… 2.2选择电动机……………………………………………………………………… 2.3 计算总传动比和分配各级传动比…………………………………………… 2.4 计算传动装置运动和动力参数………………………………………………… 3 传动零件的设计计算……………………………………………………………… 3.1 第一级齿轮传动设计计算……………………………………………………… 3.2 第二级齿轮传动设计计算……………………………………………………… 4 画装配草图………………………………………………………………………… 4.1 初估轴径及初选联轴器………………………………………………………… 4.2 初选联轴器……………………………………………………………………… 4.3 箱体尺寸计算…………………………………………………………………… 4.4 箱体内壁尺寸确定……………………………………………………………… 4.5 轴尺寸的确定…………………………………………………………………… 5 轴的校核计算……………………………………………………………………… 5.1 高速轴受力分析………………………………………………………………… 5.2 中速轴校核计算………………………………………………………………… 5.3 低速轴校核计算…………………………………………………………………6轴承验算………………………………………………………………………… 6.1 高速轴轴承验算………………………………………………………………… 6.2 中速轴轴承验算………………………………………………………………… 6.3 低速轴轴承验算………………………………………………………………… 7 键联接的选择和计算……………………………………………………………… 7.1 高速轴与联轴器键联接的选择和计算………………………………………… 7.2 中间轴与大齿轮键联接的选择和计算………………………………………… 7.3 低速轴与齿轮键联接的选择和计算…………………………………………… 7.4 低速轴与联轴器键联接的选择和计算…………………………………………二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计说明书
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