纺织大学机械课程设计任务书一、设计目的机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综性与实践性教学环节。

其基本目的是：(1).通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。

(2).学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。

(3).进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规等）。

二、设计课题1——电动机 2——V带传动 3——展开式双级齿轮减速器4——连轴器 5——底座 6——传送带鼓轮 7——传送带设计一个带式传动装置，已知减速器的输出功率为5KW，输出转速为55r/min，减速器的工作的寿命为10年，双班制工作，工作时有轻微振动，减速器传动系统图如上图所示。

三、设计要求1.、减速器装配图纸一（0号图纸一）2.、低速轴及大齿轮的零件图二（２号或３号图纸）3.、设计说明书一份四、传动方案的分析与拟定本次设计拟定了三个方案（1）展开式（2）分流式（3）同轴式通过比较分析最后选定方案一展开式4.1 将带传动布置于高速级将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。

同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。

4.2 选用闭式斜齿圆柱齿轮闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。

而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。

采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。

而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。

4.3将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。

固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。

五、电动机的选择与计算5.2.1电动机类型和结构型式根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。

又由于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、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。

为防止型砂等杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。

根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。

Y(IP44)笼型封闭自扇冷式电动机,具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。

故优先选用卧式封闭型Y 系列三相交流异步电动机。

5.2.2 选择电动机容量 （1)电动机功率的选择已知数据工作机的Pw=5KW,Nw=55r/min 由机械设计课程设计P6 表2-2得带传动V 带的效率——1η=0.94~0.97 取1η= 0.95 一对滚动轴承的效率——2η=0.98~0.995 取2η= 0.99 一对齿轮传动的效率——3η=0.96~0.98 取3η= 0.98总功率总h=1η*2η3*3η2=0.95*0.982*0.993=0.89电动机所需的输出功率d P =Pw/h=5.648KW确定电动机的额定功率P edPed >Pe 所以Ped =7.5KW5.2.3 电动机额定转速的选择wl h v d n i i i n ⋅⋅⋅=式中: d n ---电动机转速; 传动比由P7 表格2-3得出i v ---V 带的传动比;h i ---高速齿轮的传动比 l i ---低速齿轮的传动比; w n ---工作机的转速展开式双级圆柱齿轮减速器传动比 l h i i ⋅=9~36 推荐V 带传动比 i v =2~4wl h v d n i i i n ⋅⋅⋅==2*16*55~4*49*55=1760~10780r/min5.2.4 确定电动机的型号取n=3000r/min 型号为Ｙ132S2电动机有关参数如下：2.2.5 电动机的主要参数 电动机的主要技术数据（2）电动机的外形示意图Y 型三相异步电动机3)电动机的安装尺寸表 （单位：mm ） 电机型号Y132S六、传动装置运动及动力参数的选择和计算总传动比Ｉ＝52.73 初取 i v =3 I h i l =17.58 由于齿轮传动中，高低速级理论传动比的分配取l h i i ，可使两极大齿轮直径相近，浸油深度接近，有利于浸油润滑。

同时还可以使传动装置外廓尺寸紧凑，减小减速器的轮廓尺寸。

但h i 过大，有可能会使高速极大齿轮与低速级轴发生干涉碰撞。

所以必须合理分配传动比一般取i h =（1.3~1.4）i l ，要求d 2l -d 2h =20-30mmm取i h =1.38il,i l =3.57,i h =4.93各轴转速，转矩与输入功率各轴理论转速 设定：高速轴为Ⅰ轴，图（1）左侧,中间轴为Ⅱ轴，图（1）中间,低速轴为Ⅲ轴，图（1）右侧由前面知道 发动机转速n d =2900r/min Ⅰ转速 n Ⅰ=n d /i v =2900/3=966.67r/min Ⅱ转速 n Ⅱ=n Ⅰ/i h =966.7/4.93=196.08r/min Ⅲ转速 n Ⅲ=n Ⅱ/i l =196.08/3.57=54.92r/min 各轴的输入功率 (1)电动机 P d =7.5kw (2)Ⅰ轴P Ⅰ=P d ·1η=0.95*5.648=5.36KW (3)Π轴P Π=P d ·1η·2η·3η=5.36*0.98*0.99=2.205KW (4)Ⅲ轴P Ⅰ=P Π·2η·3η=2.20*0.98*0.99=5.0506KW 每个轴的理论转矩T d =9550*106P d /n d =9.55*106*5.648/2900=18.599N ·m T Ⅰ=9550P Ⅰ/n Ⅰ=9.55*106*5.3656/966.67=53.008N ·m T Π=9550P Π/n Π=9.55*106*5.2057/196.08=253.541N ·m T Ⅲ=9550P Π/n Π=9.55*106*5.0206/54.92=878.245N ·mV 带传动设计电动机额定功率——P e =7.5KW 电动机转速——n d =2900 r/min V 带理论传动比——i v =3双向运转、双班制、工作机为带式运输机 （1） 确定计算功率P caP ca =K A *P 有机械设计书 P68 表3-7 KA=1.2 P ca =K A *P=1.2*7.5=9KW （2）选取普通V 带带型根据P ca ，n d 确定选用普通V 带B 型。

(3)确定带轮基准直径 d d1和d d2 a. 初选小带轮基准直径1d d =150mm b ．验算带速 5m/s< V <20m/s 通过计算的V=22.765m/s 符合要求 c. 计算d d2d d2=i v *d d1=3*150=450mm（4）确定普V 带的基准长度和传动中心距 根据0.7（d d1+d d2）< a 0< 2（d d1+d d2） 420mm< a 0<1200mm 初选中心距a 0=1050L d ’ =0212210422a )d d ()d d (a d d d d -+++π=3070.125mm由P63 表3-3 （机械设计课程设计）取Ld=3150mm 实际中心距a=a 0+(Ld-L d ’)/2=1089.94mm 5）验算主轮上的包角1α()︒⨯--︒=3.57180121a d d d d α=162.2。

∴ 主动轮上的包角合适 （6）计算V 带的根数Z lcaK K P P P Z α)(00∆+=P 0 —— 基本额定功率 <由[1]P152表8-4a> 得P 0=3.85KW∆P 0——额定功率的增量 <由[1]P153表8-4b> ∆P 0=0.89KWαK ——包角修正系数 <由[1]P155表8-5> 得αK =0.96KW l K ——长度系数 <由[1] P146表8-2> 得l K =1.07KW由P66 表3-5，3-6 ∴lcaK K P P P Z α)(00∆+==1.848故Z=2根（7） 计算预紧力 F 0由表3-2 q=0.17kg/m （8） ()2min 0)15.2(500qv K Zv P F ca +-=α=246.65N应使带的实际出拉力()m in 00F F > （8）计算作用在轴上的压轴力F P()2155sin 187322sin 210min 0︒⨯⨯⨯==αF Z F v P =977.236N带传动主要参数汇总表带型Ldmm Zd d1mmd d2mmammF0NF PNA 3150 2 150 450 1090 246.65 977.235带轮材料及结构（1）带轮的材料带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200( 2 ) 带轮的结构带轮的结构形式为孔板式，轮槽槽型B型小带轮结构图大带轮结构图七、齿轮的设计计算及结构说明高速级齿轮传动设计原始数据输入转矩——I T = 53.008N ·m 小齿轮转速——I n =966.67r/min 齿数比——μ=4.93由电动机驱动双向运转、双班制工作、工作寿命为10年、工作机为带式运输机、载荷较平稳。

（设每年工作日为300天） 设计计算一 选齿轮类、精度等级、材料及齿数1为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动 小齿轮材料：45号钢调质 HBS 1=220 接触疲劳强度极限5701lim =H σMPa 弯曲疲劳强度极限4401=FE σ Mpa 大齿轮材料：45号钢正火 HBS 2=190 接触疲劳强度极限4002lim =H σ MPa 弯曲疲劳强度极限3302=FE σ Mpa 由P95 表4-1（机械设计） 4初选小齿轮齿数Z 1=20大齿轮齿数Z 2 = Z 1'h i ⋅= 20×4.93=98.6取99 5初选螺旋角β=15。

二 按齿面接触强度设计 计算公式：[]321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅≥H HE d t t Z Z u u T K d σεφα1． 确定公式的各计算参数数值初选载荷系数K t =1.5小齿轮传递的转矩T=53.008 N ·m 齿宽系数Φd =1.2β=15。