《機械設計課程設計》集中指導主要參考資料1、《機械設計課程設計》[M].西南交通大學出版社2、張翠華.《機械設計》[M].西北工業大學出版社機械設計課程設計設計題目T1：帶式輸送機傳動裝置中的帶傳動-單級齒輪減速器傳動系統設計帶式運輸機的傳動裝置。運輸機連續平穩工作，單向運轉。(1、2、3）班制工作，使用期限（5、10）年。運輸帶允許速度誤差為3-5%。減速器由一般規模廠中小批量生產。運動方案：p275帶傳動-單級齒輪減速器傳動系統設計數據：p278

表S1（5-6人一組數據）設計完成任務：（上交）1.減速器裝配圖紙一張（A１號圖紙）2.齒輪零件圖紙一張（A３號圖紙）3.設計說明書一份（３0余頁）設計參考書：教材、設計指導書設計具體內容：一、傳動方案擬定二、電動機的選擇三、確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比四、各軸轉速、功率、轉矩的計算五、普通V帶的設計六、齒輪傳動的設計七、傳動軸的設計八、鍵連接的設計九、滾動軸承的設計十、潤滑和密封的設計十一、聯軸器的選擇十二、箱體的設計（裝配結構草圖）十三、繪制減速器裝配圖紙一張（１號圖紙）十四、繪制齒輪零件圖紙一張（1:1）十五、設計說明書一份（３0余頁）十六、送報設計材料及答辯設計過程體現——設計草稿及草圖要求：1.集中指導考勤：20%2.平時（設計計算草稿、草圖）：10%3.說明書、圖紙完成的質量：40%4.答辯：30%設計成績評定：1.集中指導做好筆記，3次無故不到的不予成績；2.詳實設計草稿及草圖，無此部分不予成績；3.可以小組討論、交流，嚴禁抄襲；4.保證說明書、圖紙完成的質量，達不到要求的不予及格。一、傳動方案擬定p3圖2.1-a1.64002100二、電動機的選擇p6Pw工作機所需的功率Pw:（傳動系統輸出功率）Pd電動機輸出的功率Pd:（傳動系統輸入功率）—傳動系統的總效率=2100×1.6/1000=3.5kw=3.5/0.89=3.9KW傳動裝置的傳動效率計算：η1η1——V帶傳動的傳動效率η2——軸承的傳動效率η2η3——齒輪傳動的傳動效率η4——聯軸器的傳動效率η3η4η總=η１·η２2·η３·η４η１=0.96，η２＝0.99，η３＝0.97，η４＝0.99例如：p8頁查表2.4，可?。害强?η１·η２2·η３·η４

=0.89η2二、電動機的選擇Pw電動機的額定功率Pcd:PdK—載荷系數（一般為1.0～1.3）例如：Pp270頁查表20.1，可選取符合額定功率的電動機。p270頁查表20.1：同步轉速為：750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min額定功率為4kw的電動機補充：同步轉速為：750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min額定功率為4kw的電動機：總的傳動比范圍為：查表2.1，傳動比推薦適用范圍：V帶傳動比：i1'=（2～4）單級圓柱齒輪傳動比：i2'=（3～4）i總'=i1'×

i2'=(2～4)×(3～4)=6～16工作機滾筒轉速：nw=60·1000·Vb/π·D

（p7:2-3式）=60×1000×1.6/(3.14×400)=76.43r/min例如：一級減速：二級減速：見p4頁傳動系統的總傳動比：i總'=nd'/nw總的傳動比范圍為：i總'=i1'×

i2

'電動機的轉速：nd'=(6～16)nw=(6～16)×76.43=（458.58～1222.9）r/min電動機同步轉速為1000r/min，因此選擇電動機行型號為：Y132M1-6符合這一范圍的同步轉速有：

750、1000r/min電動機行型號為：Y132M1-6，主要參數（列表）：nm三、確定傳動裝置總傳動比及分配各級的傳動比p8傳動系統的總傳動比：i總=nm/nw=960/76.43=12.56一級減速傳動比：V帶傳動比：i1=（2～4）=3.2二級減速傳動比：齒輪傳動比：i2=i/i1=12.56/3.2=3.93符合：i1<i2；圓柱齒輪傳動比范圍：i2=（3～4）見p91、取電動機額定功率為設計功率，各軸的功率計算：軸?的輸入功率：P?=Pcd軸Ⅱ的輸入功率：PⅡ=P·η１η1η2η3η4軸Ⅲ的輸入功率：PⅢ=P·η１·η2·η3滾筒軸的輸入功率：Pw'=P·η１·η22·η3·η4見p10頁η2四、各軸功率、轉速、轉矩的計算四、各軸功率、轉速、轉矩的計算2、取電動機滿轉轉速為設計轉速，各軸的轉速計算：軸?的輸入轉速：n?=nm軸Ⅱ的輸入轉速：nⅡ=nm/i1=960/3.2=300r/minη1η2η3η4軸Ⅲ的輸入轉速：nⅢ=nⅡ/i2=300/3.93=76.34r/min見p10頁η2四、各軸功率、轉速、轉矩的計算3、各軸的轉矩計算：軸?的輸入轉矩：軸Ⅱ的輸入轉矩：η1η2η3η4軸Ⅲ的輸入轉矩：=T?=9550P?/n?TⅡ=9550PⅡ

/nⅡTⅢ

=9550PⅢ/nⅢ見p10頁η2或如p11頁表2.5已知條件：工作條件、載荷（轉矩）、傳遞功率、帶輪轉速、傳動比等。設計內容：確定V帶型號、基準長度、根數；確定最小初拉力、壓軸力（

張緊裝置—略）。確定帶輪基準直徑（

材料、結構和尺寸—略）；五、普通V帶的設計（參考小設計過程）確定齒輪類型（直齒）；材料、熱處理方式、表面硬度；精度；按接觸疲勞強度設計（簡化公式）：

設定a，K；

計算[σH]=min([σH1],[σH2])；

計算中心距a，并圓整；經驗計算m（或mn）并標準化；計算主要參數：z1,z2

;d1,d2;

β;

b1,b2;

εα,εβ,εγ;v。六、齒輪傳動的設計（參考書例設計過程）校核齒面接觸疲勞強度：查各項載荷修正系數：KA,KV,Kα,Kβ，確定實際K；查參數：ZE,ZH,Zε,Zβ；試算σH；校核大、小齒輪的齒面接觸疲勞強度：σH＜[σH1],σH＜[σH2]；校核齒根彎曲疲勞強度：查參數：YST,YN1`,YN2；SFmin；計算[σF1],[σF2]；查參數：YFa,YSa,Yε,Yβ；試算σF1；σF2；校核大、小齒輪的齒根彎曲疲勞強度：σF1＜[σF1],σF2＜[σF2]；結構設計及零件圖（接后）。齒輪傳動的參數列表大、小齒輪的結構草圖（參考p24表3-11）小齒輪如果是齒輪軸在此不體現結構草圖待定草圖也應標注尺寸代號齒輪傳動的結構尺寸列表待定待定待定待定七、傳動軸的設計例：單級直齒圓柱齒輪減速器的從動軸2、選擇裝配方案；3、◎初定最小軸徑（扭矩）——dmin;◎結構設計，畫草圖,確定軸的各段尺寸,及軸的跨距和力的作用點;4、計算彎矩、彎曲應力及扭剪應力，進行強度校核計算。1、選定材料單級直齒圓柱齒輪減速器的主動軸（齒輪軸）、從動軸1、選擇軸的材料，確定許用應力選45鋼，正火處理，查(書p239)表12-1,得：硬度為170~217HBS，抗拉強度σb=590Mpa，許用彎曲應力為2、從動軸的裝配方案3、對軸進行結構設計a、初定最小軸徑（扭矩）——dmin（只按扭轉強度估算）（書p241）查表12-2與聯軸器軸孔匹配有鍵槽1鍵d增加5-7%；P38表4.23、對軸進行結構設計b、各段直徑的確定d1≥dmin

d2≥d1+2(0.07～0.1)d1d3≥d2+2(1～2)標準化，與軸承內孔匹配查p181表15.5，兩端初選6211型的深溝球軸承（后驗算）d4≥d3+2(1～2)d5≥d4+2(0.07～0.1)d4，d6=da（6211型），d7=d33、對軸進行結構設計c、各段長度的確定L1=聯軸器軸孔的長（查選定聯軸器）-（2～3）mmL3=B+Δ2+Δ3+(2～3)mmL4=b-(2～3)mmL5=1.4h，L6=Δ2+Δ3-L5

，L7=B其中：查p25圖4.1、表4.1B——軸承的寬度，查表6211型。l1——根據軸承端蓋和聯軸器的裝拆要求定出，≥15mm。

Δ2——齒輪端面距箱體內壁的距離，≥10-15mm。

Δ3——滾動軸承內側與箱體內壁的距離（與軸承潤滑方式有關書p377表17-3）。b2——為從動齒輪寬度。L2=l1+軸承端蓋的總厚度；p17表3.1p24表4.1—L1ep81表9.134、軸強度的校核（1）繪制軸的計算簡圖a（2）繪制水平面內彎矩圖b（3）繪制垂直面內彎矩c（4）繪制合成彎矩圖d（5）繪制扭矩圖e（6）繪制當量彎矩圖f因為軸為單向轉動，所以扭矩為脈動循環，折合系數α為0.6。危險截面C處的彎矩為（7）危險截面C處滿足強度要求的軸徑由于C處有鍵槽，故將軸徑加大5%，即38.32㎜×1.05=40.24㎜。而結構設計草圖中，該處的軸徑為60㎜，故強度足夠。4、軸的細節結構鍵槽尺寸的確定：導向錐面、過渡圓角、倒角尺寸的確定：砂輪躍程槽尺寸的確定：查p165表14.1查p127表11.8查p127表11.95、繪制軸的工作圖（零件圖草圖）八、鍵連接的設計例如：從動軸上的鍵連接與聯軸器的鍵連接；（伸出端）與齒輪的鍵連接。1、鍵的選擇：軸徑d——查p165表14.1鍵寬b×鍵寬h輪轂的寬——鍵長L軸徑d=45：14×9輪轂的寬70：602、鍵的強度校核：（1）鍵的接觸長度l：優先選擇A型健l=L-b（2）鍵的接觸高度K：K=h/2（高的一半）l=L-bl=Ll=L-b/2（3）鍵的擠壓強度校核：[σ]p為許用擠壓應力，應按鍵、軸、輪轂三者中性能最弱的材料選擇。鍵的材料一般為45鋼書p70九、滾動軸承的校核考慮軸受力較小，且主要是徑向力，故選用的是深溝球軸承。例如：低速軸選用了：兩端6211（GB/T276-94）1.p181表15.5基本額定動載荷：Cr=43.2KN2.計算軸承反力及當量動載荷：A處軸承所受的總載荷進行壽命驗算：書p319B處軸承所受的總載荷由書p321表13-6查得=1.1實際壽命：計算當量動載荷：3、已知預期壽命8年，單班制，則預期壽命：兩端選用的6211具有足夠的使用壽命。合格。注意：將當量動載荷偏大端者代入計算。4、實際壽命：十一、聯軸器的選擇低速軸輸出端聯軸器的選擇考慮速度較低，安裝條件不是很高，選用剛性聯軸器。高速軸輸入端聯軸器的選擇高速級的轉速較高，選用具有緩沖功能的彈性套柱銷聯軸器。計算轉矩軸的轉速低速軸端伸出軸段直徑指導p199頁K—p335頁表14-1-4標記為：p200表17.2，選用GYS6型號的凸緣聯軸器，滿足選用條件。十、潤滑和密封的設計1、軸承的潤滑和密封2、齒輪的潤滑——油池潤滑軸承的潤滑的方式：書p377表17-3脂潤滑：封油盤或擋油盤p31圖4.10，圖4.11,油潤滑：設計導油系統，導油溝

p35圖4.15，圖4.16毛氈密封圈和槽p194表16.8端蓋的選用,,,p81表9.13注意：軸的局部長度需要修改！十二、箱體的設計（裝配結構草圖）封油盤p31圖4.101、先作俯視圖L'δ+C1+C2+(5-10)(d1)δ+C1+C2(d2)待定參考：p25圖4.11、先作俯視圖毛氈密封圈和槽p81表9.13定位銷（不對稱安排位置）d1軸承旁連接螺栓直徑p16表3.1（定位-S）d2蓋與座連接螺栓直徑p16表3.1（定位？）待定

局部剖表達齒輪嚙合關系2、再作主視圖

參考：p25圖4.1長對正，由俯視圖作主視圖確定上、下箱體的結合面2、再作主視圖Δ1齒輪齒頂圓與內箱壁距離p25表4.1，≥1.2δ=10mm齒輪的分度圓及嚙合點由結合面上取中心作圓弧p25說明窺視孔（觀察嚙合處）窺視蓋p35圖4.17

p82表9.16端蓋，由俯視圖對正作吊環凸臺、螺栓或吊環p88表9.26、27d4窺視蓋處連接螺栓p16表3.1通氣器p85表9.21-23減少加工面凸臺5mm與俯視圖對正，作待定部分結構吊鉤，p89表9.27d1軸承旁連接螺栓p16表3.1軸承旁連接螺栓凸臺的高度hp33圖4.13（大端蓋來定）最低油面高度（一個齒高）箱底底面δ+（5~10）箱底內底p18表3.3大齒輪齒頂+（30~50）b2底板的高p16表3.12.5δ油標及凸臺

p36圖4.18結構尺寸p85表9.20漏油塞及凸臺

p36表4.20結構尺寸p87表9.24-251個啟蓋螺釘

p36圖4.21m、m1上、下箱體加強肋p16表3.1,0.85δd2蓋與座連接螺栓p16表3.1飛濺潤滑的導油槽、回油溝

p19圖3.5

局部剖表達

局部剖表達該組螺栓連接

局部剖表達該組螺栓連接

局部剖表達窺視孔結構

局部剖表達油標及漏油塞

局部剖表達地腳螺釘階梯孔

局部剖表達齒輪嚙合關系

局部剖表達外部凸臺結構外形表達通氣器應局部剖表達啟蓋螺釘局部剖表達

啟蓋螺釘局部剖表達定位銷縮短簡化表達長軸拔模斜度擋油環——p31圖4.10，圖4.11p198表16.13-尺寸軸承是脂潤滑書p332表13-10d1軸承旁連接螺栓定位Sp16表3.1中間距離太小，居中取位，外側距離取S/2。d2蓋與座連接螺栓定位取125—200或居中取位十三、CAD繪制減速器裝配圖（１號圖紙)1、AUTOCAD繪圖環境的建立創建一個符合機械制制圖標準繪圖環境的文件，一般應具有以下一些設置：（1）圖形界限；（2）圖層、顏色和線型；（3）標注樣式及文字樣式；2、AUTOCAD繪圖時，按1:1原值尺寸、分層繪制，標注尺寸；方法1：縮放比例前，先分解，再按比例縮放到A1圖副；注意：按A1圖幅打印出圖，應選擇合理的比例縮放：p123表11.2方法2：繪制完成，到打印時，按縮小比例A1圖副打印輸出；（但標題欄、明細表就一起縮小比例了）3、在圖幅圖框內可平移布置各個視圖，調節視圖距離；表11.3繪制序號，按尺寸繪制及注寫標題欄、明細表等；p123表11.1

4、注寫技術要求，參考p39。同一裝配圖編注序號的形式應一致。序號應標注在視圖的外面。裝配圖中序號應按水平或鉛垂方向排列整齊，并按順時針或逆時針方向順序排列。序號與明細表對應。1、先作俯視圖沿結合面剖視圖，少部分保留外形。表達：沿軸裝配的零件；齒輪的嚙合關系；（5線）被剖切的螺栓桿；（間隙）被剖切的銷桿；（無間隙）啟蓋螺釘處，下箱體無孔；導油溝結構。外凸臺的結構；吊環的居中位置。2、再作主視圖主要是外形視圖，各需要表達的部分局部剖。表達：上、下箱體、端蓋外形；長螺栓連接結構；短螺栓連接結構；窺視蓋位置及連接結構；通氣器位置及結構；導油結構；測油標及凸臺結構；泄油孔及油塞結構；底板螺栓階梯孔。3、最后作左視圖主要是外形視圖，各需要表達的部