机械设计课程设计说明书完整版

机械设计课程设计吉林化工学院机电工程学院1前言..............................................................................................................................2设计任务书....................................................................................................................3第一章电动机的选择..............................................................................................41.1电动机类型和结构形式的选择.......................................................................41.2电动机功率的选择..........................................................................................41.3电动机转速和型号的选择…………………………………………….........41.4传动比的分配..............................................................................................51.5传动装置的运动和动力参数计算：...............................................................5第二章斜齿圆柱齿轮的设计......................................................................72.1高速级的大小齿轮参数设计...........................................................72.2低速级的大小齿轮参数设计.........................................................11第三章轴的结构设计和计算................................................................................163.1轴的选择与结构设计....................................................................................163.2中间轴的校核：............................................................................................20第四章联轴器的选择……………………………………………………………244.1联轴器的选择和结构设计............................................................................24第五章键联接的选择及计算................................................................................265.1键的选择与结构设计....................................................................................26第六章滚动轴承的选择及计算............................................................................276.1轴承的选择....................................................................................................276.2轴承的校核………………………………………………………………....27第七章润滑和密封方式的选择............................................................................337.1齿轮润滑........................................................................................................337.2滚动轴承的润滑............................................................................................33第八章箱体及设计的结构设计和选择…………………………………………348.1减速器箱体的结构设计................................................................................348.2减速度器的附件............................................................................................35参考资料......................................................................................................................40机械设计课程设计吉林化工学院机电工程学院2前言本次课程设计于2011年6月23日开始，经历了三周时间的设计，时间仓促，设计任务较重。设计过程中或多或少的存在一些错误。希望广大审阅者提出宝贵意见，以便及时改正，力争达到合格要求。本次设计的内容：明确课程设计的目的，内容和进行方式，机械设计的一般过程，课程设计中注意的一些问题。具体的设计过程是审阅题目要求。计算，核算，制图，最后修改。总结等过程。整个过程都要求严谨。求实.经过细心计算.校核.具有一定参考价值。这次课程设计经高路老师的指导，审阅，并提出宝贵意见，特此表示感谢。参加本次课程设计的有姚璐、柴岩岩。限于设计者水平有限，不妥之处欢迎审阅者指示。姚璐、柴岩岩2011年6月机械设计课程设计吉林化工学院机电工程学院3设计任务书一、设计题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器二、工作条件及生产条件：1、该减速器用于带式运输机的传动装置。工作时有轻微振动，经常满载，空载启动，单向运转，单班制工作。运输带允许速度差为±5%，减速器小批量生产，使用期限为5年（每年300天）。三、完成任务:1、减速器装配图一张（A0）；2、中间轴上大齿轮和中间轴零件图各一张（A2）；3、设计说明书一份（4000字）。四、第12组课程设计原始数据：卷筒直径D(mm)：450运输带速度v(m/s)：0.90运输带所需转矩T(N.m):400卷筒联轴器联轴器带式输送机圆柱齿轮减速器VF电动机机械设计课程设计吉林化工学院机电工程学院4第一章电动机的选择选择电动机包括电动机的类型、结构形式、功率、转速和型号。1.1电动机类型和结构形式的选择根据电动机的电源种类、工作条件、工作时间的长短、载荷条件以及过载情况等条件来选择。一般情况下，多采用Y系列三相交流异步电动机。1.2电动机功率的选择根据已知条件可以计算出工作机卷筒的转速为：min/217.3845014.390.0100060100060rDnw已知工作机的转矩T（N.m）和转速n(r/min),则工作机的有效功率为：KWTPnw601.19550/217.384009550为了计算电动机的所需功率dP，先要确定从电动机到工作机之间的总效率。查表可知传动装置中每对运动副或传动副的效率选择如下：类型数量效率弹性联轴器2个99.01滚动轴承4对98.02圆柱齿轮2对97.03运输机滚筒1个96.04则传动装置的总效率为：817.096.097.098.099.02424234221电动机所需的功率为KWPPwd961.1817.0/601.1/根据电动机所需功率选取电动机的额定功率为2.2KW。1.3电动机转速和型号的选择常用的电动机同步转速为1500r/min和1000r/min，查表可以分别选取Y100L1-4和Y112M-6型电动机。根据电动机的满载转速nm和滚筒转速nw可算出总传动比。（1）电动机同步转速为1500r/min时，满载转速min/1430rnm，传动装置机械设计课程设计吉林化工学院机电工程学院5的总传动比：418.37217.38/1430/wmnni（2）电动机同步转速为1000r/min时，满载转速min/940rnm，传动装置的总传动比：596.24217.38/940/wmnni（3）现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比外伸轴径轴外伸长度Y100L1-42.2kw1500r/min1430r/min37.418009.0004.028mm60mmY112M-62.2kw1000r/min940r/min24.596009.0004.028mm60mm由表可知，方案1虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大。为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2，即电动机型号为Y112M-6。1.4传动比的分配双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为：698.5596.2432.132.11ii低速级的传动比为：2i=i/1i=24.596/5.698=4.3171.5传动装置的运动和动力参数计算(1)各轴的转速计算：1n=mn=940r/min2n=1n/1i=960/5.698=164.970r/min3n=2n/2i=164.970/4.317=38.217r/min4n=wn=38.217r/min（2)各轴的输入功率计算：1P=dP1=1.9610.99=1.941kW机械设计课程设计吉林化工学院机电工程学院62P=1P23=1.9410.98845.197.0kW3P=2P23=1.8450.980.97=1.754kW4P=3P12=1.7540.980.99=1.702kW(3)各轴的输入转矩计算：1T=95501P/1n=95501.941/940=19.720N·m2T=95502P/2n=95501.845/164.970=106.806N·m3T=95503P/3n=95501.754/38.217=438.305N·m4T=95504P/4n=95501.702/38.217=425.311N·m各轴运动的动力参数轴号转速n（r/min）功率P（KW）转矩T（N.m）传动比19401.94119.7205.6982164.9701.845106.806338.2171.754438.3054.317438.2171.702425.3111机械设计课程设计吉林化工学院机电工程学院7第二章斜齿圆柱齿轮减速器的设计2.1高速级的大小齿轮参数设计选用标准斜齿轮圆柱齿轮传动：（1）齿轮材料的选择由表8-1查得：小齿轮选择45钢调质,HBS1=217～255；大齿轮选择45刚常化,HBS2=162～217；此时两齿轮最小硬度差为217-