机械设计课程设计说明书完整版

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前言 (2)

设计任务书 (3)

第一章电动机的选择 (4)

1.1电动机类型和结构形式的选择 (4)

1.2 电动机功率的选择 (4)

1.3电动机转速和型号的选择 (4)

1.4传动比的分配 (5)

1.5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 (7)

2.1高速级的大小齿轮参数设计 (7)

2.2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 (16)

3.1 轴的选择与结构设计 (16)

3.2 中间轴的校核: (20)

第四章联轴器的选择 (24)

4.1 联轴器的选择和结构设计 (24)

第五章键联接的选择及计算 (26)

5.1 键的选择与结构设计 (26)

第六章滚动轴承的选择及计算 (27)

6.1 轴承的选择 (27)

6.2 轴承的校核........................................................................... .27 第七章润滑和密封方式的选择 (33)

7.1 齿轮润滑 (33)

7.2 滚动轴承的润滑 (33)

第八章箱体及设计的结构设计和选择 (34)

8.1 减速器箱体的结构设计 (34)

8.2 减速度器的附件 (35)

参考资料 (40)

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

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

V

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

/217.3845014.390.0100060100060r D n w =???=?=πν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:

KW T P

n

w 601.19550/217.384009550=?==

为了计算电动机的所需功率d P ,先要确定从电动机到工作机之间的总效率

η。

817.096.097.098.099.0 24242

34221=???=???=ηηηηη

电动机所需的功率为

KW P P w d 961.1817.0/601.1/===η

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1500 r/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n m 和滚筒转速n w 可算出总传动比。

(1) 电动机同步转速为1500r/min 时,满载转速min /1430r n m =,传动装置

的总传动比:

418.37217.38/1430/===w m n n i

(2) 电动机同步转速为1000r/min 时,满载转速min /940r n m =,传动装置的

总传动比:

596.24217.38/940/===w m n n i

(3) 现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中

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=?==i i

低速级的传动比为:

2i =i /1i =24.596/5. 698=4.317

1.5传动装置的运动和动力参数计算

(1)各轴的转速计算:

1n = m n =940r/min

2n = 1n /1i =960/5.698=164.970r/min

3n =2n /2i =164.970/4.317=38.217r/min

4n =w n =38.217r/min

(2)各轴的输入功率计算:

1P =d

P η1=1.961 ?0.99=1.941kW

2P =1P η2η3=1.941 ?0.98 845.197.0=?kW

3P =2P η2η3=1.845 ?0.98 ?0.97=1.754kW 4P =3P η1η2=1.754 ?0.98 ?0.99=1.702kW

(3)各轴的输入转矩计算:

1T =9550

1P /1n =9550?1.941/940=19.720N 2m

2T =95502P /2

n =9550?1.845/164.970=106.806N 2m

3T =95503

P /3n =9550?1.754/38.217=438.305 N 2m

4T =95504

P /4n =9550?1.702/38.217=425.311 N 2m

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,HBS 1=217~255; 大齿轮选择45刚常化,HBS 2=162~217;

此时两齿轮最小硬度差为217-162=55;比希望值略大些,可以初步试算。 因输送为一般通用机械,故选齿轮精度等级为8级。 (2) 齿数的选择:

现为软齿面齿轮,齿数应比根切齿数较多为宜,初选 Z 1=24

Z 2=11Z i =5. 698?24=136.752

取大齿轮齿数Z 2=137,则齿数比为u= 21/Z Z =137/24=5.708,与原要求仅差(5.698-5.708)/5.698=0.00175=-0.175%,故可以满足要求。 (3) 选择螺旋角β:按经验 ,8°<β<15°,现初选:

β=12°

(4) 计算当量齿数,查齿形系数:

Z v1= Z 1 /cos 3

β=24/ cos 3

12°=25.645 Z v2= Z 2/cos 3

β=137/ cos 3

12°=146.389 查表8-8,插值法计算得:

()()

()612.224645.25242660.267.267.21=-?---=Y Fa ()152.2100389.146100

20012

.218.218.22=-?---

=Y Fa

(5) 选择齿宽系数(非对称布局):

?d =0.8 (6) 计算几何参数:

tg αt =tg αn / cos β=tg20°/ cos12°=0.372

αt =20.410°="36'2420

sin βb = sin βcos αn == sin12°cos20° =0.195

βb =11.267°="59'1511

端面重合度

轴向重合度

300.112248.01

11=???==?tg tg Z d π

βφπεβ

(7) 按齿面接触疲劳强度设计: 区域系数Z H :

450

.2)410.20cos 410.20/(sin 267.11cos 2

cos /sin 2cos t t =?==???ααβb H Z 弹性影响系数:

E Z =189.8

MPa

对于45钢,取小齿轮的硬度HBS 1=230,根据表8-7插值法用接触应力:

MPa H 667.538)135230()

135210()

450520(4501lim =-?--+

大齿轮的硬度要比小齿轮小30~50HBS ,所以可取HBS 2=190,同上求得接触应力:

MPa H 333.501)135190()

135210()

450520(4502lim =-?--+

对于斜齿圆柱齿轮,应以大齿轮的材料所决定的较小的许用接触应力

MPa H 333.5012lim =σ为准来进行计算。又由表8-6,取安全系数S H =1.1,计算

接触疲劳的寿命系数:

688

.1410.20sin )13724()410.20cos 137()12cos 2137()410.20cos 24()12cos 224([410

.20cos 21]sin )()cos ()cos 2()cos ()cos 2([cos 21

222

22122222121=+--++-+=

+--++

-+=

??????

πααβαβαπεαt t t t

Z Z Z Z Z Z

8

6

010186.153008708

.5940

60?=????==N N N K HN 应力循环基数:

64.24.2010833.819030)(30?=?==HBS N ,因为N>N 0,故K HN =1。

许用接触应力:

MPa S K H H HN H 758.4551

.1333

.5011][2lim =?==σσ

mm

Z Z u u KT d H

E H d 703.37)

758.4558.189450.2(708.51708.5688.18.0197205.12)][(12≥3

232

11=?+???=+σεφα

计算法面模数m n

m n =d 1?cos β/Z 1= 37.703? cos12°/24=1.537mm (8) 按齿根弯曲疲劳强度设计:

计算螺旋角系数Y β。,因

βε=1.300>1,按βε=1计算,得:

9.0120

12111201=?-=-=?

β

εββY

用插值法求得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为:

MPa

MPa

F F 333.178)120190()

120210()

155185(155667.191)120230()

120210()

155185(1551lim 1lim =---+==---+=σσ

由表8-6取安全系数S F =1.3,计算弯曲疲劳寿命系数;

[][]MPa S K MPa

S K K N nt N N

K F F FN F F F FN F FN h FN 197.1373

.1333

.1781436.1473.1667

.191111041086.1110186.16010

42lim 11lim 1688

9

6

=?==

∴=?==∴=?>?=?==?=σσσσ许用应力:

所以取因

计算齿形系数与许用应力之比值: Y 1Fa /[σ]1F =2.612/147.436=0.0177 Y 2Fa /[σ]2F =2.152/137.197=0.0157

由于Y 1Fa /[σ]1F 较大,用大齿轮的参数Y 1Fa /[σ]1F 代入公式 计算齿轮所需的法面模数:

[]3

11

2121n cos 2 ≥m F Fa d Y z Y KT σεφβα

β

mm

050.10177.0688

.1248.012cos 9.0197205.1232

2=???????=?

(9) 按接触强度决定模数值,取

m n =2mm (10) 初算中心距:

597.16412

cos 2)

13724(2cos 2)(21=+?=+=

?

βZ Z m a n mm 标准化后取 a=165mm

(11) 修正螺旋角β:

"

31'3812642.121652)

13724(2arccos 2)(arccos 21?=?

=?+=+=a z z m n β

(12) 计算端面模数:

mm m m n t 0497.2642

.12cos 2

cos ===

β (13) 计算传动的其他尺寸:

mm z m d t 193.49240497.211=?=?=

mm z m d t 807.2801370497.222=?=?=

mm d b d 40≈354.39193.498.012=?=?=φ

mm b b 45540)10~5(21=+=+=

(14) 计算齿面上的载荷:

N d T F t 740.801193

.49197202211=?==

N F F t t r 060.299642

.12cos 20tan 740.801tan =?=?=?

?

α N F F t a 827.179642.12tan 740.801tan =?=?=?β

2.2 低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,HBS 1=217~255; 大齿轮选择45刚常化,HBS 2=162~217;

此时两齿轮最小硬度差为217-162=55;比希望值略大些,可以初步试算。 因输送为一般通用机械,故选齿轮精度等级为8级。 (2) 齿数的选择:

现为软齿面齿轮,齿数应比根切齿数较多为宜,初选 Z 1=28

Z 2=12Z i =4.317?28=120.876

取大齿轮齿数Z 2=121,则齿数比为u= 21/Z Z =121/28=4.321,与原要求仅差(4.317-4.321)/4.317=0.00103=-0.103%,在5%范围内,故可以满足要求。 (3) 选择螺旋角β:按经验 ,8°<β<15°,现初选:

β=11°

(4) 计算当量齿数,查齿形系数:

Z v1= Z 1 /cos 3

β=28/ cos 3

11°=29.602 Z v2= Z 2/cos 3

β=121/ cos 3

11°=127.922 查表8-8,插值法计算得:

()()

528.2)28602.29(283052.256.256.21=-?---=Y Fa ()163.2100922.127100

20012

.218.218.22

=-?---=Y Fa

(5) 选择齿宽系数(非对称布局):

?d =1.0 (6) 计算几何参数:

tg αt =tg αn / cos β=tg20°/ cos11°=0.371

αt =20.344°="38'2020

sin βb = sin βcos αn == sin11°cos20° =0.179

βb =10.329°="44'1910

端面重合度

轴向重合度

733.111280.11

11=???==?tg tg Z d π

βφπεβ

(7) 按齿面接触疲劳强度设计: 区域系数Z H :

708

.1344.20sin )12128()344.20cos 121()11cos 2121()344.20cos 28()11cos 228([344

.20cos 21]sin )()cos ()cos 2()cos ()cos 2([cos 21222

22122222121=+--++-+=

+--++

-+=??????

πααβαβαπεαt t t t Z Z Z Z Z Z

457

.2)344.20cos 344.20/(sin 329.10cos 2

cos /sin 2cos t t =?==???ααβb H Z 弹性影响系数:

E Z =189.8

MPa

对于45钢,取小齿轮的硬度HBS 1=230,根据表8-7插值法用接触应力:

MPa H 667.538)135230()

135210()

450520(4501lim =-?--+

大齿轮的硬度要比小齿轮小30~50HBS ,所以可取HBS 2=190,同上求得接触应力:

MPa H 333.501)135190()

135210()

450520(4502

lim =-?--+=σ

对于斜齿圆柱齿轮,应以大齿轮的材料所决定的较小的许用接触应力

MPa H 333.5012lim =σ为准来进行计算。又由表8-6,取安全系数S H =1.1,计算

接触疲劳的寿命系数:

8

6

010186.153008708

.5940

60?=????==N N N K HN 应力循环基数:

64.24.2010833.819030)(30?=?==HBS N ,因为N>N 0,故K HN =1。

许用接触应力:

MPa S K H H HN H 758.4551

.1333

.5011][2lim =?==σσ

mm

Z Z u u KT d H

E H d 305.62)

758.4558.189457.2(321.41321.4708.10.11068065.12)][(12≥3

232

11=?+???=+σεφα

计算法面模数m n

m n =d 1?cos β/Z 1= 62.305?cos11°/28=2.184mm

(8) 按齿根弯曲疲劳强度设计:

计算螺旋角系数Y β。,因

βε=1.733>1,按βε=1计算,得:

908.0120

11111201=?-=-=?

β

εββY

用插值法求得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为:

MPa

MPa

F F 333.178)120190()

120210()

155185(155667.191)120230()

120210()

155185(1551lim 1lim =---+==---+=σσ

由表8-6取安全系数S F =1.3,计算弯曲疲劳寿命系数;

[][]MPa

S K MPa

S K K N nt N N

K F F FN F F F FN F FN h FN 197.1373

.1333

.1781436.1473.1667

.191111041086.1110186.16010

42lim 11lim 1688

9

6

=?==∴=?==∴=?>?=?==?=σσσσ许用应力:

所以取因

计算齿形系数与许用应力之比值: Y 1Fa /[σ]1F =2.528/147.436=0.0171 Y 2Fa /[σ]2F =2.158/137.197=0.0158

由于Y 1Fa /[σ]1F 较大,用大齿轮的参数Y 1Fa /[σ]1F 代入公式 计算齿轮所需的法面模数:

[]3

11

2121n cos 2 ≥m F Fa d Y z Y KT σεφβα

β

mm

530.10171.0708

.1280.111cos 908.01068065.1232

2=???????=?

(9) 按接触强度决定模数值,取

m n =2.5mm (10) 初算中心距:

736.18911

cos 2)12128(5.2cos 2)(21=+?=+=?

βZ Z m a n mm 标准化后取 a=190mm

(11) 修正螺旋角β:

"

7'2411402.111902)

12128(5.2arccos 2)(arccos 21?=?

=?+=+=a z z m n β

(12) 计算端面模数:

mm m m n t 550.2402

.11cos 5

.2cos ===

β (13) 计算传动的其他尺寸:

mm z m d t 409.7128550.211=?=?=

mm z m d t 591.308121550.222=?=?=

mm d b d 72≈409.71409.710.112=?=?=φ

mm b b 80872)10~5(21=+=+=

(14) 计算齿面上的载荷:

N d T F t 388.2991409

.711068062211=?==

N F F t t r 696.1110402

.11cos 20tan 388.2991tan =?=?=?

?

α

N F F t a 278.603402.11tan 740.801tan =?=?=?β

齿轮的主要参数

第三章 轴的结构设计和计算

轴是组成机器的主要零件之一,一切作回转运动的传动零件(如齿轮),都必须安装在轴上才能进行运动及动力传动。因此,轴的主要功能是支承回转零件及传递运动和动力。

3.1轴的选择与结构设计

一、高速轴

1、初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为45号钢调质处理,查表(12—2),取A 0=115

mm n P A d 376.15940

941

.111533

110min === 输入轴受扭段的最小直径是安装联轴器处的轴径。为了使所选的轴径与联轴

器的孔径相适应,故需同时选取联轴器

减速器高速轴外伸端轴颈,用电动机直径D 估算 d=(0.8~1.2)D=0.8?28=22.4mm

因为该轴段截面上有一个键槽,d 增大5%

故 d=22.4?(1+5%)=23.52mm

联轴器的计算转矩T ca =A k T ?,查表11—1,取A k =1.5,则

58.29720.195.1=?=?=T k T A ca 0N.mm

根据工作要求,选用弹性套柱销联轴器,型号为LT4,联轴器的许用转矩[T]=63N ?m ,许用转速n=5700r/min ,半联轴器的外孔径d=25mm,故取与输入轴相连处d 1-2=25mm,半联轴器长度L=62mm (Y 型孔),与轴段长度L 1=60mm. 2、 拟定轴上零件的装配方案

按轴向定位要求确定轴的各段直径和长度

1)考虑联轴器的定位要求,1—2轴段需定位轴肩h=0.07 d 1-2=25mm ,取轴肩高度h=2.5mm ,则d 2-3=30mm ;为安装轴承端盖,L 2-3=55mm 。

2)联轴器左端用轴端挡圈定位,半联轴器与轴配合长度L=62mm ,为了保证轴挡圈压紧半联轴器,故1-2轴段的长度应比L 略短一些,故L 1-2=60mm

轴段2-3的直径需对1-2轴段有定位轴肩,故d 2-3=30mm 。轴承端盖的总宽度为49mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离L=55mm,故取L 2-3=55mm 。

3)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力作用,故选择深沟球轴承,取安装轴承段直径d 3-4=d 7-8=35mm,选取6207型深沟球轴承,其尺寸为,

177235??=??B D d ,3-4轴段应为轴承宽度B 再加伸出1mm 倒角长度,所以

L 3-4=18mm ,7-8轴段除了安装轴承外,另外还要留2mm 的挡油牌厚度,故L 7-8=20mm.

4)对4-5段,由于低速级小齿轮宽度B=40mm ,而装配时高速级大齿轮和箱体内壁有一段距离,由中间轴可知 L 4-5=105mm, 由轴肩定位轴承,故d 4-5=42mm 。

5)取安装齿轮处的轴段5-6的直径,由于d f1=44.193mm,则取d 5-6=42mm ,由于高速轴为齿轮轴,所以齿轮的右端无须轴肩定位,5-6轴段长度即为小齿轮齿宽,L 5-6=45mm ,在确定轴段直径时,还应考虑左端轴承的轴肩定位高度是否合适,从手册中查得,6207型的轴肩定位高度轴肩定位高度h=3.5mm ,da=42mm ,所以d 5-6=42mm 满足轴承定位要求。

6)取齿轮距箱体内壁的距离Δ=14mm,考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置应距箱体内壁一段距离s ,现取s=4mm,再减去挡油牌厚度2mm ,则 L 6-7=Δ+s-2=12+4-2=14mm ,右端轴承的轴肩定位从手册中查得6207型的因此d 6-7=42mm 。

二、中间轴

1.初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为45号钢调质处理,查表(12—2),取A 0=110

mm n P A d 599.24970

.164845

.111033

220min === 2.拟定轴上零件的装配方案

1)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和较小的轴向力作用,故选择深沟球轴承,取安装轴承段直径d 1-2=d 7-8=40mm,选取6208型深沟球轴承,其

尺寸为,188040??=??B D d ,小齿轮处应加挡油牌,厚度2mm ,故该轴段的长度L 1-2=21mm.

2)由于轴承的定位轴间查手册可知最小为47mm ,现取d 2-3=48mm ,低速级小齿轮距箱体内壁的距离Δ=12mm,由于已选择油润滑,所以滚动轴承位置应距箱体内壁距离s ,现取s=4mm,另外减去挡油牌厚度2mm ,则 L 2-3=Δ+s-2=12+4-2=14mm 。

3)由于低速级小齿轮也为齿轮轴,轴段3-4的长度应为低速级小齿轮的齿宽,L 3-4=80mm ,该段为齿轮轴,所以齿轮的右端无须轴肩定位,在确定轴段直径时,还应考虑左端轴承的轴肩定位高度是否合适,从手册中查得,7208AC 型的轴肩定位高度mm h 8.2≥,da=48mm ,所以 d 3-4=48mm ,满足轴承定位要求。

4)中间轴的两齿轮间轴段4-5的直径d 4-5=d 2-3=48mm ,4-5轴段为中间轴上两个齿轮之间的距离,一般取10~15mm 左右即可,所以L 4-5=12mm 。

5)取安装齿轮处的轴段5-6的直径d 5-6=42mm ,由于高速级大齿轮的齿宽为40mm ,且高速级大齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,该轴段长度应比齿宽短2~3mm 左右,为了使套筒端面可靠的压紧齿轮,故取L 5-6=38mm 。

6)高速级大齿轮距箱体内壁的距离Δ=12mm,由于已选择油润滑,所以滚动轴承位置应距箱体内壁距离s ,取s=4mm ,由于高速级大齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,另外还要安装轴承,故轴颈d 6-7=40mm ,轴段长度取 L 6-7=39mm 。

三、低速轴

1.初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为45号钢调质处理,查表(12—2),取A 0=106

mm n P A d 952.37217

.38745.110633

330min ===

由于轴的右端有一个键槽,故轴颈需增大5%,

mm d 850.39%)51(952.37m in =+?=

输入轴受扭段的最小直径是安装联轴器处的轴径。为了使所选的轴径与联轴

器的孔径相适应,故需同时选取联轴器。

联轴器的计算转矩T k T A ca ?=,查表11—1,取A k =1.5,则

m N T k T A ca .458.657305.4385.1=?=?=

根据工作要求,选用弹性柱销联轴器,型号为HL4,联轴器的

许用转矩[T]=1250N ?m ,材料为钢时许用转速n=4000r/min ,半联轴器的外孔径d=40mm,故取与输入轴相连处d 1-2=40mm,半联轴器长度L=112mm (Y 型孔)。 2.拟定轴上零件的装配方案

按轴向定位要求确定轴的各段直径和长度

1)考虑联轴器的定位要求,1—2轴段需定位轴肩,取轴肩高度h=3mm ,则d 2-3=48mm ;联轴器左端用轴端挡圈定位,半联轴器与轴配合长度L=112mm ,为了保证轴挡圈压紧半联轴器,故1-2轴段的长度应比L 略短一些,故L 1-2=110mm 。

2)轴段2-3的直径需对1-2轴段有定位轴肩,故d 2-3=48mm 。轴承端盖的总宽度为48mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离L=50mm,故取L 2-3=50mm 。

3)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力作用,故选择深沟球轴承,取轴承段安装直径d 3-4=d 8-9=50mm,选取6210型深沟球轴承,其尺寸为,209050??=??B D d ,轴段L 3-4=21mm 。

4)对4-5段,查得手册7209C 型球轴承的定位轴肩高度为h=4mm ,取d 4-5=58mm ,由中间轴可知L 4-5=64mm ,对5-6轴段,为定位轴段,用于定位齿轮,所以 d 5-6=60mm ,L 5-6=10mm 。

5)取安装齿轮处的轴段6-7的直径d 6-7=52mm ,由于高速级大齿轮的轮毂宽为72mm ,且由于高速级大齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,为了使套筒端面可靠的压紧齿轮,故取L 6-7=70mm.

6)低速级大齿轮距箱体内壁的距离Δ=12mm,由于已选择油润滑,所以滚动轴承位置应距箱体内壁距离s ,取s=4mm ,由于高速级大齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,且安装轴承,故取L 7-8=43mm ,d 7-8=50mm 。

3.2中间轴的校核:

(1) 中间轴的各参数如下:

T 2=106.806N 2m 2n =164.970r/min 2P =1.845kW

《机械设计》课程试题及答案

《机械设计》课程试题(一) 一、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时,则其平均应力是其最大应力的 2、三角形螺纹的牙型角α=,适用于,而梯形螺纹的牙型角α=,适用于。 3、螺纹连接防松,按其防松原理可分为防松、防松和防松。 4、带传动在工作过程中,带内所受的应力有、 和,最大应力发生在。 5、链传动设计时,链条节数应选数(奇数、偶数)。链轮齿数应选数;速度较高时,链节距应选些。 6、根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按设计,按校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按设计,按校核。 7、在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力,材料的许用接触应力,工作中产生的齿根弯曲应力,材料的许用弯曲

应力。 8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η 、效率和效 1 = ,影响蜗杆传动总效率的主要因率。其中啮合效率η 1 素是效率。 9、轴按受载荷的性质不同,分为、、。 10、滚动轴承接触角越大,承受载荷的能力也越大。Array 二、单项选择题(每选项1分,共11分) 1、循环特性r=-1的变应力是应力。 A.对称循环变B、脉动循环变C.非对称循环变D.静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中,为提高螺栓的疲劳强度,可采取的措施是( )。 A、增大螺栓刚度Cb,减小被连接件刚度Cm B.减小Cb.增大Cm C.增大Cb和Cm D.减小Cb和Cm 3、在螺栓连接设计中,若被连接件为铸件,则往往在螺栓孔处做沉头座孔.其目的是( )。 A.避免螺栓受附加弯曲应力作用B.便于安装 C.为安置防松装置 4、选取V带型号,主要取决于。

机械设计课程设计说明书范本

一:设计题目:搓丝机传动装置设计 1.1 设计要求 1) 该机用于加工轴辊螺纹,其结构见下图,上搓丝板安装在机头上,下搓丝板安装在滑块上。加工时,下搓丝板随着滑块作往复运动。在起始(前端)位置时,送料装置将工件送入上、下搓丝板之间,滑块往复运动时,工件在上、下搓丝板之间滚动,搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对,可同时搓出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次,加工一件。 2) 室内工作,生产批量为5台。 3) 动力源为三相交流380/220V,电动机单向运转,载荷较平稳。 4) 使用期限为10年,大修周期为3 年,双班制工作。 5) 专业机械厂制造,可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。 图1.1: 搓丝机简图 1.2原始技术数据

1.3设计任务 1. 完成搓丝机传动装置总体方案的设计和论证,绘制总体设计原理方案图。 2. 完成主要传动装置的结构设计。 3. 完成装配图1 张(用A0 或A1 图纸),零件图2 张。 4. 编写设计说明书1 份。 二:机械装置的总体方案设计 2.1 拟定传动方案 方案一:

方案二: 根据系统要求可知: 滑块每分钟要往复运动24次,所以机构系统的原动件的转速应为24r/min。以电动机作为原动机,则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动→往复直线运动。根据上述要求,可采用曲柄滑块机构,该机构有尺寸较小,结构简洁的特点。利用曲柄和连杆共线,滑块处于极限位置时,可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能承受较大的载荷。整个搓丝机由电动机、开式齿轮减速器、一级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。如方案一图所示。 其中,r=148.5mm; l=1371.5mm; e=666mm; 最大压力角α=33°; 急回夹角β=7°,急回特性为k=1.081。 采用一级圆柱齿轮减速器,外加开式齿轮减速器,主要优点是结构简单可靠,设计制造,维护方便。

机械设计课程设计

机械设计课程设计 指导书 编写:机械设计及自动化系

目录一.概述 二.传动装置的总体设计 三.减速器结构 四.传动零件的设计计算 五.装配图设计第一阶段 六.装配图设计第二阶段 七.完成减速器装配图 八.零件工作图设计 九.编写计算说明书 十.准备答辩 参考书目

一.概述 通过本减速器的设计,使学生进一步了解、掌握机械设计中遇到的几个重要问题:机械设计的一般步骤 1.强度计算与结构、工艺要求的关系。 2.标准在设计中的重要性,正确使用标准。 3.结构与工艺的关系、零件工艺性的考虑。 4.创新与继承的关系。 思考题: (1).零、部件的结构设计除考虑强度外还考虑哪些问题? (2).为什么说设计是绘图与计算交叉进行的过程? (3).为什么要采用标准?标准有哪些内容?标准件是否都有产品? 二.传动装置的总体设计

传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电机型号、合理分配传动比及计算传动装置的运动和动力参数,为计算各级传动件做好准备,步骤如下: 1.了解传动装置的组成和不同传动方案的特点、合理拟定传动方案V带传动、链传动、圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、蜗杆传动、行星齿轮传动的特点: 2.了解减速器的主要类型和应用特点 (参考书目【1】、【2】) 3.初步确定减速器的结构和零部件类型 (1)减速器级数的选择 (2)确定传动件布置型式 (3)初选轴承类型 (4)决定减速器机体结构 (5)选择联轴器类型 4.选择电动机 (1)选择电动机的类型和结构型式 根据经济性、使用要求、工作条件等选择(参考书目【3】) (2)选择电动机的额定功率P ed 等于或稍大于P d(电机工作功率),即:P ed≥P d

机械设计课程设计范本

计算及说明 结果 一、设计任务书 1、设计任务 设计带式输送机的传动系统,采用带传动和一级圆柱齿轮减速器。 2、原始数据 输送带轴所需扭矩 τ=950Nm 输送带工作速度 ν=0.8m/s 输送带滚筒直径 d =350mm 减速器设计寿命为8年(两班制),大修期限四年。 3、工作条件 两班制工作,空载起动载荷平稳,常温下连续(单向)运转,工作环境 多尘;三相交流电源,电压为380/220V 。 二、传动系统方案的拟定 带式输送机传动系统方案如图所示:(画方案图) 带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2,再由带传动传入 一级减速器3,再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5,带动输送带6工作 。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器,采用直齿圆柱齿轮传动。 三、电动机的选择 按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机,卧式封闭结构,电压 380V 。 1、电动机的功率 根据已知条件由计算得知工作机所需有效效率 KW Fv P w 17.21000 8 .035.0950 1000=?== 设:η1—联轴器效率=0.97; η2—闭式圆柱齿轮传动效率=0.99 η3—V 带传动效率=0.96 η4—对轴承效率=0.99 η5—输送机滚筒效率=0.96 由电动机至运输带的传动总效率为 8588.096.099.096.099.097.0353 4 321=????==ηηηηηη 工作机所需电动机总功率 KW P w 53.28588 .017 .2P r == = η 由表所列Y 系列三相异步电动机技术数据中可以确定,满足Pm ≥Pr 条件的

电动机额定功率Pm 应取为3KW 计算及说明 结果 2、电动机转速的选择 根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速 m i n /68.43350 14.38.0100060100060r d v n w =???=?=π 额定功率相同的同类型电动机,可以有几种转速供选择,如三相异步电动 机就有四种常用的同步转速,即min /3000r 、min /1500r 、min /1000r 、 min /750r 。(电动机空载时才可能达到同步转速,负载时的转速都低于同步 转速)。电动机的转速高,极对数少(相应的电动机定子绕组的极对数为2、 4、6、8),尺寸和质量小,价格也便宜,但会使传动装置的传动比加大,结 构尺寸偏大,成本也会变高。若选用低转速的电动机则相反。一般来说,如 无特殊要求,通常选用同步转速为min /1500r 或min /1000r 的电动机。 选用同步转速为 min /1000r 的电动机,对应于额定功率Pm 为3KW 的电 动机型号应为Y132S-6型。有关技术算据及相应算得的总传动比为: 电动机型号:Y132S-6 额定功率:3KW 同步转速:1000r/min 满载转速:960r/min 总传动比:21.978 电动机中心高H=132mm ,轴伸出部分用于装联轴器段的直径和长度分别为 D=38mm 和E=80mm 。 四、传动比的分配 带式输送机传动系统的总传动比 978.2168 .43960=== w m n n i 由传动系统方案,分配各级传动比 978.21522.598.321=?=?=齿带i i i 五、传动系统的运动和动力参数计算 传动装置从电动机到工作机有三轴,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴,传动系统各轴 的转速、功率和转矩计算如下: ①Ⅰ轴(电动机轴): m i n /9601r n n m == KW P P r 53.21==

《机械设计课程设计指导书》要点

《机械设计课程设计》 简明指导手册 ================== 一、进度安排 二、传动装置的总体设计(第一周 周2) ● 由于是专用减速器,计算各轴的功率、转矩时,按所需功率计算,不是按照电机的额定 功率计算。 ● 电机的转速按满载转速计算。 ● 电动机为Y 系列,转速选1000rpm ,1500,3000rpm 。 ● 传动方案:V 带+二级展开式圆柱齿轮减速器 ● 带传动传动比:2~3比较合适,总传动比大时取大值 ● 两级齿轮传动比分配:高速级传动比i1与低速级传动比i2应满足:21)35.1~3.1(i i ● 计算结果制成P19表2-6形式,交给指导教师检查。

三、传动零件的设计计算(第一周3) ● 齿轮传动的设计计算参考课本。 ● 小带轮半径不大于电机中心高。 ● 在高速级齿轮传动设计完毕后,应根据实际传动比来调整低速级齿轮传动的传动比,确 保总传动比误差不超过3%~5%。 ● 由于功率较小,为了方便绘图,齿轮传动一律采用软齿面斜齿轮传动。 ● 软齿面齿轮传动按齿面接触强度设计,校核齿轮的弯曲强度即可。 ● 齿轮传动不需要变位。 ● 要求中心距圆整,为了绘图方便,要求两级齿轮传动中心距之和一般不大于280。 ● 为了避免中间轴大齿轮与低速轴干涉,应保证中间轴大齿轮直径比低速轴大齿轮直径小 20毫米以上。 ● 为了便于中间轴大齿轮甩油润滑,中间轴大齿轮的直径与低速轴大齿轮直径的差值不能 超过50~60mm 。具体参看P30表4-2。 ● 采用斜齿轮,螺旋角范围:8~20°。 ● 为了使中间轴上齿轮轴向力相互抵消一部分,两齿轮的螺旋角方向应相同。 ● 齿轮计算时,螺旋角应精确到秒,分度圆直径、齿顶圆直径等应精确到0.001mm 。 ● 齿轮的模数不小于2mm 。 ● 带传动的关键数据(i ,d1,d2,a ,型号,根数(不大于5),带轮宽度)和两对齿轮传 动的参数填入P22表3-1(有关变位部分删除),交给指导教师检查。 四、减速器箱体关键尺寸的确定(第一周4) ● 仔细阅读第4章减速器结构,根据齿轮有关参数,填写表4-1。 ● 注意:表中83025.0≥+=a δ 表示如果83025.0<+=a δ就取:8=δmm 。 ● 注意,螺纹应选标准直径系列,不同的螺栓对应不同的扳手空间。 五、装配草图第一阶段(第一周5~第二周1): 1) 严格按照《课程设计》顺序画图和计算。 2) 仔细阅读《课程设计》第5章。准备一张大的白纸(做草图用)。 3) 参照P34的步骤,按1:1比例绘制二级圆柱齿轮减速器装配草图(图5-2),相关尺寸严 格按要求选取。其中:)12~8(212+++≥C C l δ太大,可取:)5~3(212+++=C C l δ。 4) 由于齿轮速度较低,轴承的润滑一律采用脂润滑,3?按图5-3b 选取。 5) δ>?2 6) 按纯扭转强度估算轴的最小直径,直径应满足《课程设计》P112表14-28要求,长度仅

《机械设计课程设计》答辩题

机械设计课程设计综合答辩题 1#题: ●电动机的类型如何选择?其功率和转速如何确定? 电动机的选择主要有两个因素。第一是电机容量,主要是额定功率的选择。首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率,以此计算出电机所需的功率,然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。第二是个转速因素。要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素,做出最佳选择。 ●联轴器的类型如何选择?你选择的联轴器有何特点?圆柱齿轮的齿宽系数如何选择?闭式 传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同,开式齿轮呢? ●箱体上装螺栓和螺塞处,为何要有鱼眼坑或凸台? ●减小和避免受附加弯曲应力作用 2#题: ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时,带传动和链传动谁布置在高速级好,谁在低速级好,为什么? 答:带传动等摩擦传动承载能力低,传递相同转矩时,外轮廓尺寸较其他形式大,但传动平稳,且具有过载保护,故宜放在转速较高的运动链初始端;链传动因出安定不均匀,传动中有较大冲击振动,故不宜放在高速轴。 ●滚动轴承部件设计时,如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题? 对于装配前环境温度影响,一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸,以保证配合关系。 装配后使用温升,要考虑轴承装配后游隙,保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 ●为什么要设视孔盖?视孔盖的大小和位置如何确定? 3#题: ●一对圆柱齿轮传动啮合时,大小齿轮啮合处的接触应力是否相等?接触许用应力是否相等? 为什么? ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时,齿轮接近扭转输入端好,还是远离输入端好?为什么? 远离输入端好,这样啮合起来才能更好的传动转力矩 , 不容易使轴受应力集中而弯曲 ●轴的强度不够时,应怎么办? ●定位销有什么功能?在箱体上应怎样布置?销的长度如何确定? 答:.定位销:保证拆装箱盖时仍保持轴承座孔的加工精度,一般位于箱体纵向两侧连接凸缘处呈非对称布置; ●4#题: ●双级圆柱齿轮减速器的传动比分配的原则是什么?高速级的传动比尽可能选得大是否合适, 为什么? ●滚动轴承的类型如何选择?你为什么选择这种轴承?有何特点? 根据轴径选轴承内径,初选轴承,选择合适外径,再计算径向当量动载荷及所需基本额定动载荷值,与所选轴承额定值作比较,再调整外径; ●齿形系数与哪些因素有关?试说明齿形系数对弯曲应力的影响? ●以你设计的减速器为例,试说明高速轴的各段长度和跨距是如何确定的? ●减速器内最低和最高油面如何确定? ●最低油面确定后在此基础上加5到10mm定出最高油面位置。放在低速轴一侧吧,油面会比较 稳定 ●5#题: ●开式圆轮应按什么强度进行计算?磨损问题如何在设计中考虑?P105 ●对开式齿轮传动,主要失效形式是齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断,故先按齿根弯曲疲 劳强度进行设计计算,然后考虑磨损的影响,将强度计算所求得的齿轮 ●模数适当增大。 ●一对相啮合的齿数不等的标准圆柱齿轮,哪个弯曲应力大?如何两轮的弯曲强度接近相等?

机械设计课程设计要求及具体安排

机械设计课程设计指导书 一、机械设计课程设计的目的 机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课,课程设计则是机械设计课程重要的实践环节,其基本目的是: 1.通过课程设计,综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,掌握机械设计的一般规律,树立正确的设计思想,培养分析和解决实际问题的能力; 2.学会从机器功能的要求出发,合理选择传动机构类型,制定设计方案,正确计算零件的工作能力,确定它的尺寸、形状、结构及材料,并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题,培养机械设计能力; 3.通过课程设计,学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等,培养机械设计的基本技能。 二、机械设计课程设计的内容 课程设计题目一般为机械传动装置或简单机械。 1.题目:带式输送机传动装置设计 2.内容: 1)传动方案的分析和拟定; 2)电动机的选择,传动装置的运动和动力参数的计算; 3)传动件的设计(带传动、链传动、齿轮传动等); 4)轴的设计(所有轴的结构设计,弯、扭组合强度校核); 5)轴承的设计(轴承的组合设计及寿命计算); 6)键的选择及强度校核; 7)联轴器的选择; 8)减速器的润滑与密封; 9)减速器装配图设计(箱体、箱盖、附件设计等); 10)零件工作图设计; 11)编写设计计算说明书。 3.工作量:(每个学生应完成) 1)部件装配图(如减速器装配图)1张(用A2图纸绘制,手绘,用两个视图和

必要的局部剖视图表达); 2)零件工作图2张(用A3图纸绘制,手绘,一张是中间轴、一张是低速轴上的齿轮); 3)设计说明书一份(约6000—8000字)。(手写,包括计算及其它说明) 4.进行方式 1)每人组一题,学生按指定题号,在教师指导下,按时、保质、按量完成全部设计; 2)教师每天基本按一定时间到设计教室进行答疑和检查。 三、课程设计的步骤 课程设计大致按以—下步骤进行: 1.设计准备:阅读设计任务书,明确设计要求和工作条件;通过看实物、模型、录像或减速器拆装实验等,了解没计对象;阅读行关资料、图纸;拟定设计计划等。 2.传动装置的总体设计:比较和选择传动装置的方案;选定电动机类型和型号;确定总传动比和各级传动比;计算各轴转速和转矩。 3.传动件的设计计算:设计计算各级传动件的参数和主要尺寸,例如减速器外传动零件(带、链等)和减速器内传动零件(齿轮、蜗杆传动),以及选择联轴器的类型和型号等。 4.装配图设计:绘制装配草图;设计轴(强度计算和结构设计等);选择计算轴承和进行支承结构设计;进行箱体及附件的设计;完成装配图的其他内容(标注尺寸、配合,技术要求,零件明细表和标题栏等)。 5.零件工作图设计 6.编写设计说明书 7.设计小结 四、进度 1.第一阶段:设计准备,分题号、借图板、手册、图册等,传动装置的总体设计、传动件的设计(3天) 2.第二阶段:装配草图的设计与绘制,减速器的拆装,装配工作图的绘制与总成(3天)

机械设计课程设计范本)

机械设计基础课程设计 说明书 题目: 院(系):电子信息工程系 专业: 学生姓名: 组员: 学号:2009219754106 指导教师:邓小林 2013年12月28日

目录 作品内容简介 (2) 1 研制背景及意义 (3) 2 结构特点 (3) 2.1 绞碎机的结构 (5) 2.2 压榨机的结构 (5) 3 工作原理 (6) 4 性能参数 (7) 5 创新点 (8) 6 作品的应用前景和推广价值 (8) 7 参考文献 (9) 附图: (10)

作品内容简介 作为日常生活中重要的家用辅助机器的绞碎机和压榨机,在我们日常生活中发挥着越来越重要的作用。目前市面上的绞碎机和压榨器往往只具有绞碎或者压榨的功能,针对上述不足,我们小组经过深入研究分析,运用所学专业知识,在老师的指导下,设计制作了一款同时具备绞碎和压榨功能的绞碎压榨机。 该机主要由螺杆、四叶刀和绞碎筒体组成绞碎系统实现绞碎功能。由双旋向螺杆、压榨活塞和压榨筒体组成的差动螺旋机构实现压榨功能。该机可同时实现绞碎和压榨功能,在具备上述功能的基础上,可根据需要,随时拆开,单独作为绞碎机和压榨机使用。 该机具有结构巧妙、拆装方便、使用方便简单、工作稳定可靠、效率高等特点。

1 研制背景及意义 随着我国社会经济又好又快的发展,人民生活水平的日益提高,人们开始更多地关心注重生活的质量,追求高品质的生活。可在我们的日常生活中,许多不法生产商为了谋取暴利,制造假冒伪劣产品,特别是假冒伪劣食品对人民的生命安全构成巨大的威胁更无法谈及高品质生活。例如:阴霾笼罩的食品市场中的劣质肉馅、含化学色素的合成果汁和化学物质合成的速冲豆浆等。这无疑是阻挡人们追求高品质生活和建设社会主义和谐社会的巨大绊脚石。针对当前的实际情况,联系大赛“绿色、环保、创新”的主题,通过走进社会,深入到群众中,我们研究小组经过科学的调查研究,运用所学的专业知识,在老师的指导下,决定设计一台家用绞碎压榨机器。 目前,市场上手动的绞碎和压榨机都是分离的。其中,大部分的绞碎机是针对中小企业或者作坊设计的,结构多为变螺距锥形螺杆与相应的锥筒配合,使用电动机带动实现绞碎功能,但是结构复杂不利于维修,体积大、功耗大不适合家庭使用。压榨机则多为在密闭的空间里通入压缩空气能实现高效率、大规模压榨,但是需要辅助的空气压缩机增大机器设备的体积、功耗大,噪声大不适宜小规模的家用压榨。我们的作品是针对家庭绞碎和压榨,实现全手动驱动而设计的两用家庭绞碎压榨机,具有体积小、噪声小、绿色环保等特点。 该机器不但能够为人们提供新鲜的肉馅,而且能够提供各种新鲜的果汁等。该机器不仅能够对水果、豆类、瓜类和肉类等进行单独压榨或者绞碎,而且能够对其进行先绞碎后压榨。它是把绞碎和压榨功能集为一体的机械产品,具有体积小、效率高、制造成本低、安全可靠和绿色环保等的特点。它适用于广大的普通家庭,操作简单,使用方便。因此该产品具有较大的市场竞争力和广阔的市场空间。 2 结构特点 如图2-1所示是按1:1所绘制的绞碎压榨机三维模型,设计尺寸规格为304mm*476mm*245mm。图2-2为绞碎压榨机的分解图。绞碎压榨机由绞碎机构、压榨机构和机架三部分部分组成。绞碎机构与压榨机构间通过绞碎筒体右端盖14和连接螺母套筒15实现连接,机架11、17与机身8、20通过内六角螺钉连接。

机械设计课程设计题汇总

机械设计课程设计题目总汇 (兰惠清、李德才小组) 2014年11月21日 题目一 设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器 原始数据:运输带工作拉力1900F N =,运输带工作速度11.30v m s -=?,卷筒直径250D mm =。 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,空载起动,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0.5%±。 完成任务: 1)完成减速器装配图1张(A1); 2)零件工作图2张(输出轴和大齿轮各一个,A3); 3)编写设计计算说明书1份。

题目二带式运输机传动装置的设计 1.带式运输机工作原理 带式运输机简图如图20-1所示。 2.已知条件 1)工作条件:两班制,连续单项运转, 载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最 高温度35℃; 2)使用折旧期:8年; 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)运输带速度允许误差:5% ; 6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。 3.设计数据 4.传动方案 5. 设计内容 1)按照给定的原始数据(编号)和传动方案(编号) 设计减速器装置; 2)完成减速器装配图1张(A1); 3)零件工作图2张(输出轴和大齿轮各一个,A3); 4)编写设计计算说明书1份。

题目三带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计 (一)设计要求 (1)根据原始数据设计用于带式运输机的传动装置。 (2)连续单向运转,载荷较平稳,空载起动,运输带速允许误差为5%。 (3)使用期限为10年,小批量生产,两班制工作。 (二)原始技术数据 展开式二级圆柱齿轮减速器,见图。 (三)设计任务 (1)强度传动方案,并绘制出原理方案图。 (2)设计减速器。 (3)完成装配图1张(A1),零件图2张(输出轴和大齿轮各一个,A3)。 (4)编写设计说明书。

机械设计课程设计试卷

2013学年度第一学期《机械设计课程设计》期末考查试卷 参考班级:湘机专121 姓名班级学号得分 一.选择题(15×3=45分) 1、当两个被联接件之一太厚,不易制成通孔且需要经常拆卸时,往往采用()。 A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接 2、滚动轴承中,为防止轴承发生疲劳点蚀,应进行()。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的()参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要是为了()。A.使结构紧凑B.限制弯曲应力 C.限制小带轮上的包角D.保证带和带轮接触面间有足够摩擦力5、链传动中,链节数常选偶数,是为了使链传动()。 A.工作平稳B.避免过渡链节C.链条与链轮磨损均匀6、滑动轴承中,含油轴承是采用()材料制成的。 A.硬木B.粉末冶金C.塑料 7、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键()布置。 A.在同一条直线上B.相隔90° C.相隔120°D.相隔180° 8、带传动发生打滑总是()。

A.在小轮上先开始B.在大轮上先开始 C.在两轮上同时开始D.不定在哪轮先开始 9、在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为()。 A.轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C.齿面胶合 D. 齿面塑性变形 10、带传动在工作时产生弹性滑动,是由于()。 A.包角α太小 B. 初拉力F0太小 C.紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 11、在下列四种型号的滚动轴承中,只能承受径向载荷的是()。A.6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 12、在润滑良好的条件下,为提高蜗杆传动的啮合效率,可采用的方法为()。 A.减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C.增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 13、在圆柱形螺旋拉伸(压缩)弹簧中,弹簧指数C是指()。A.弹簧外径与簧丝直径之比值B.弹簧内径与簧丝直径之比值C.弹簧自由高度与簧丝直径之比值D.弹簧中径与簧丝直径之比值14、普通平键接联采用两个键时,一般两键间的布置角度为()。A.90° B. 120°°° 15、滚子链传动中,链节数应尽量避免采用奇数,这主要是因为采用

机械设计课程设计简明指导手册

《机械设计课程设计》 简明指导手册 ================== 一、进度安排 序号内容日程 1 准备阶段第一周周1 2 传动装置的总体设计第一周周2 3 传动零件的设计计算第一周周3 4 减速器箱体关键尺寸的确定第一周周4 5 装配图草图第一阶段(装配图的关键阶 第一周周5,6 段) 第二周周1 6 装配图草图第二阶段第二周周2

7 装配图草图第三阶段第二周周3 8 誊抄装配图第二周周4 9 完成减速器装配图第二周周5,6 第三周周1 10 零件工作图第三周周2-3 11 编写计算说明书第三周周4 12 答辩第三周周5 注意:每一阶段的结果必须得到老师认可后,才能进入下一阶段。 二、传动装置的总体设计(第一周周2) 由于是专用减速器,计算各轴的功率、转矩时,按所需功率计算,不是按照电机的额定功率计算。 电机的转速按满载转速计算。 电动机为Y系列,转速选1000rpm,1500,3000rpm。 传动方案:V带+二级展开式圆柱齿轮减速器 带传动传动比:2~3比较合适,总传动比大时取大值 两级齿轮传动比分配:高速级传动比i1与低速级传动比i2应满 足: 计算结果制成P19表2-6形式,交给指导教师检查。

三、传动零件的设计计算(第一周3) 齿轮传动的设计计算参考课本。 小带轮半径不大于电机中心高。 在高速级齿轮传动设计完毕后,应根据实际传动比来调整低速级齿轮传动的传动比,确保总传动比误差不超过3%~5%。 由于功率较小,为了方便绘图,齿轮传动一律采用软齿面斜齿轮传动。 软齿面齿轮传动按齿面接触强度设计,校核齿轮的弯曲强度即可。 齿轮传动不需要变位。 要求中心距圆整,为了绘图方便,要求两级齿轮传动中心距之和一般不大于280。 为了避免中间轴大齿轮与低速轴干涉,应保证中间轴大齿轮直径比低速轴大齿轮直径小20毫米以上。 为了便于中间轴大齿轮甩油润滑,中间轴大齿轮的直径与低速轴大齿轮直径的差值不能超过50~60mm。具体参看P30表4-2。 采用斜齿轮,螺旋角范围:8~20°。 ● 为了使中间轴上齿轮轴向力相互抵消一部分,两齿轮的螺旋角方向应相同。 ● 齿轮计算时,螺旋角应精确到秒,分度圆直径、齿顶圆直径等应精确到 0.001mm。 ● 齿轮的模数不小于2mm。 ● 带传动的关键数据(i,d1,d2,a,型号,根数(不大于5),带轮宽度)和两对齿轮传动的参数填入P22表3-1(有关变位部分删除),交给指导教师检查。四、减速器箱体关键尺寸的确定(第一周4)

机械设计课程设计计算说明书(样板)

机械设计课程设计设计计算说明书 设计题目:带式输送机的减速器 学院: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 日期:

目录 一、设计任务书···································· 二、传动方案拟定·································· 三、电机的选择···································· 四、传动比分配···································· 五、传动系统运动及动力参数计算······················· 六、减速器传动零件的计算···························· 七、轴及轴承装置设计································ 八、减速器箱体及其附件的设计······················· 九、减速器的润滑与密封方式的选择·················· 十、设计小结····························

一、设计任务书 1、设计任务: 设计带式输送机的传动系统,采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。 2、原始数据 输送带有效拉力 输送带工作速度 输送带滚筒直径 减速器设计寿命为5年 3、已知条件 两班制工作,空载启动,载荷平稳,常温下连续(单向)运转,工作环境多尘;三相交流电源,电压为380/220V。 二、传动方案拟定 1.电动机 2.联轴器 3.减速器 4.联轴器 5.开式齿轮 6.滚筒 7.输送带

传动方案如上图所示,带式输送由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3再经联轴器4及开式齿轮5将动力传送至输送机滚筒6带动输送带7工作。 计算与说明 结果 三、电机的选择 1.电动机类型的选择 由已知条件可以算出工作机所需的有效功率 Kw Fv P w 64.41000 8 .058001000=?== 联轴器效率 滚动轴承传动效率 闭式齿轮传动效率 开式齿轮传动效率 输送机滚筒效率 传动系统总效率 总 工作机所需电机功率 总 由附表B-11确定,满足 条件的电动机额定功率P m = 7.5Kw 2.电动机转速的选择 输送机滚筒轴的工作转速 初选同步转速为 的电动机。 3.电动机型号的选择 根据工作条件两班制连续工作,单向运转,工作机 所需电动机功率计电动机同步转速等,选用Y 系列三相异步电动机,卧式封闭结构,型号为Y132M-4,其主要数据如下: w P w k 64.4= 电动机额定功率选为 7.5Kw 初选1440r/min 的电动机

机械设计课程设计题目

附录I: 机械零件课程设计题目 题目A设计一用于带式运输机上的圆锥园柱齿轮减速器。工作经常载,空载起动,工作有轻震,不反转。单班制工作。运输机卷筒直径D=320mm,运输带容许速度误差为5%。减速器为小批生产,使用期限10年。 附表1 原始数据 题号 A1A2A3A4A5A6 运输带工 作拉力F (N) 2×103 2.1×103 2.2×103 2.3×103 2.4×103 2.5×103 运输带工 作速度V (m/s) 1.2 1.3 1.4 1.5 1.55 1.6 1.电动机2.联轴器3.圆锥齿轮减速器4.带式运输机 附图1

题目B 设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器。工作平稳。单向运转,两班制工作。运输带容许速度误差为5%。减速器成批生产,使用期限10年。 附表2 原始数据 题号 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 运输机工作轴扭矩T(N。m) 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 运输带工作速度V(m/s) 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.80 卷筒直径D(mm) 300 320 350 350 350 400 350 1.带传动2.电动机3.同轴式两级圆柱齿轮减速器4.带式运输机5.卷筒 附图2

题目C设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。工作平稳,经常满载,两班制工作,引链容许速度误差为5%。减速器小批生产,使用期限5年。 原始数据 题号 C1C2C3C45C6CC7 曳引链 拉力F(N)9× 103 9.5× 103 10× 103 10.5 ×103 11× 103 11.5 ×103 12× 103 曳引链 速度V (m/ s) 0.30 0.32 0.34 0.35 0.36 0.38 0.4 曳引链 链轮齿 数Z 8 8 8 8 8 8 8 曳引链 节距P (m 80 80 80 80 80 80 80

机械设计课程设计步骤

目 录
第一章 传动装置的总体设计
一、电动机选择
1.选择电动机的类型 2.选择电动机的功率 3.选择电动机的转速 4.选择电动机的型号
二、计算总传动比和分配各级传动比 三、计算传动装置的运动和动力参数
1.各轴转速 2.各轴功率 3.各轴转矩 4.运动和动力参数列表
第二章 传动零件的设计
一、减速器箱体外传动零件设计
1.带传动设计
二、减速器箱体内传动零件设计
1.高速级齿轮传动设计 2.低速级齿轮传动设计
三、选择联轴器类型和型号
1.选择联轴器类型 2.选择联轴器型号
第三章 装配图设计
一、装配图设计的第一阶段
1.装配图的设计准备 2.减速器的结构尺寸 3.减速器装配草图设计第一阶段
二、装配图设计的第二阶段
1.中间轴的设计 2.高速轴的设计 1 / 25

3.低速轴的设计
三、装配图设计的第三阶段
1.传动零件的结构设计 2.滚动轴承的润滑与密封
四、装配图设计的第四阶段
1.箱体的结构设计 2.减速器附件的设计 3.画正式装配图
第四章 零件工作图设计
一、零件工作图的内容 二、轴零件工作图设计 三、齿轮零件工作图设计
第五章 注意事项
一、设计时注意事项 二、使用时注意事项
第六章 设计计算说明书编写
2 / 25

第一章 传动装置总体设计
一、电动机选择
1.选择电动机的类型 电动机有直流电动机和交流电动机。直流电动机需要直流电源,结构复杂,价格较高;当交流电动机 能满足工作要求时,一般不采用直流电动机,工程上大都采用三相交流电源,如无特殊要求应采用三相交 流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型,一般常用的是 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点, 适用于没有特殊要求的机械上, 如机床、 运输机、 搅拌机等。 所以选择 Y 系列三相异步电动机。 b5E2RGbCAP 2.选择电动机的功率 电动机的功率用额定功率 Ped 表示,所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出 功率 Pd。功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机长期过载,发热大而过早损坏;功率 过大,则增加成本,且由于电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,能量不能充分利用而造成浪费。 工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。p1EanqFDPw 工作机所需功率为: Pw ?
Fv ,η w——工作机(卷筒)的效率,查吴宗泽 P5 表 1-7。 1000ηw
工作机所需电动机输出功率为: Pd ?
Pw Pw ,η 1 ——带传动效率;η 2——滚动轴承效率; ? 3 2 η η1η2 η3 η4
η 3 ——齿轮传动效率;η 4——联轴器效率,查吴宗泽 P5 表 1-7。DXDiTa9E3d 电动机的额定功率:Ped=(启动载荷/名义载荷)×Pd,查吴宗泽 P167 表 12-1 选择电动机的额定功率。
RTCrpUDGiT
3.选择电动机的转速 具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速。低转速电动机级数多,外廓尺寸较大,质 量较重,价格较高,但可使总传动比及传动装置的尺寸减小,高转速电动机则相反,应综合考虑各种因素 选取适当的电动机转速。Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有 3000r/min、1500r/min、1000r/min 和 750r/min,一般多选同步转速为 1500r/min 和 1000r/min 的电动机。为使传动装置设计合理,可根据工作机 的转速要求和各级传动机构的合理传动比范围,推算出电动机转速的可选范围,即 5PCzVD7HxA nd=(i1i2…in)nw,nd 为电动机可选转速范围,i1,i2,…,in 为各级传动机构的合理传动比范围,nw 为工 作机转速。jLBHrnAILg 工作机转速: nw ?
60 ?1000 ? v πD
查吴宗泽 P188 表 13-2 知:iV 带传动=2~4,i 单级圆柱齿轮传动=2~5,则电动机转速的可选范围为 xHAQX74J0X nd=(2~4)×(3~5)×(3~5)×nw 电动机转速推荐选择 1500r/min
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机械设计课程设计总结

机械设计课程设计总结

经过近一周的奋战,机械设计课程设计终于完成了。看着自己的“巨作”,打心底里佩服自己,虽然还有好多不足之处。从当初看着书本后面例题图纸那种茫然,到自己小试牛刀,再到最后圆满完成课程设计,短短的六天觉得过的好长好长,付出很多收获也很多。 本次课程设计的任务要是设计一个单级斜齿圆柱齿轮减速器,工作条件为两班制工作,使用年限为5年,单向连续运转,载荷平稳。课程设计中最麻烦的是初步的计算,齿轮、轴、轴承、键、电动机等等的零件都需要计算、校核。然后最重要的就是画图,当然这也是费时间的。画图不仅要求画图能力好,还应具备良好的逻辑思维以及整体观念。这个步骤也能检查设计书是否完美。设计过程中我出了好多错误,电动机和齿轮的计算在校核的时候发现都不符合,所以都得重新选择。还有画图时轴承盖也出现了小问题。但是整体效果还是蛮不错的,无论是速度还是完成的质量都还令我满意。 还好天公作美,整个课程设计时间里武汉并没有显示出它夏天该有的威力。好像老天在帮我们一样,要么淅沥沥的小雨,要么并不高温的晴天,这天气在武汉的夏天来讲还是很好的。还有一个有利因素就是我们率先抢得先机占到了教室,抢到了画图桌、空调。全班同学都在跟赛跑似的,争先恐后没日没夜的画图计算。有的就干脆不午休了,中午都在画图,还有的甚至吃饭时间都没有,直接让同学带饭回教室,晚上回去还

得计算校核,就为了早点完成任务。以前只有在高考前才有过这么紧迫,那么高强度的学习想想就可怕,真不知道自己当时是咋过来的。 我觉得课程设计是个对自我检验及修正的过程。在这次设计过程中暴露了好多问题,比如对概念不清楚、公式不理解、作图能力不好等等。这也是今后学习当中应该注意到的问题和提高的地方。让我加深了《对机械设计基础》这门课的学习,尤其是齿轮这方面的知识,还学到了设计--校核这种方法。我深深的体会到课程设计不是孤立的一门课,它牵涉到好多学科,有互换性、工程图学、金属工艺学,机械设计基础等。这个课程设计让我巩固了好多知识,学到了好多知识。 最后要感谢许老师半年来的教导,传授了知识,带来了欢乐。感谢班里学霸对我在课程设计时的帮助,指点迷津。还要感谢同学们的支持。

机械设计课程设计答辩题

机械设计课程设计 答辩题

机械设计课程设计综合答辩题 1#题: ●电动机的类型如何选择?其功率和转速如何确定? 电动机的选择主要有两个因素。第一是电机容量,主要是额定功率的选择。首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率,以此计算出电机所需的功率,然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。第二是个转速因素。要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素,做出最佳选择。 ●联轴器的类型如何选择?你选择的联轴器有何特点?圆柱齿轮的 齿宽系数如何选择?闭式传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同,开式齿轮呢? ●箱体上装螺栓和螺塞处,为何要有鱼眼坑或凸台? ●减小和避免受附加弯曲应力作用 2#题: ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时,带传动和链传动谁布置在高速级好,谁在低速级 好,为什么? 答:带传动等摩擦传动承载能力低,传递相同转矩时,外轮廓尺寸较其它形式大,但传动平稳,且具有过载保护,故宜放在转速较高

的运动链初始端;链传动因出安定不均匀,传动中有较大冲击振动,故不宜放在高速轴。 ●滚动轴承部件设计时,如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩 问题? 对于装配前环境温度影响,一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸,以保证配合关系。 装配后使用温升,要考虑轴承装配后游隙,保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 ●为什么要设视孔盖?视孔盖的大小和位置如何确定? 3#题: ●一对圆柱齿轮传动啮合时,大小齿轮啮合处的接触应力是否相等? 接触许用应力是否相等?为什么? ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时,齿轮接近扭转输入端好,还是 远离输入端好?为什么? 远离输入端好,这样啮合起来才能更好的传动转力矩 , 不容易使轴受应力集中而弯曲 ●轴的强度不够时,应怎么办? ●定位销有什么功能?在箱体上应怎样布置?销的长度如何确定? 答:.定位销:保证拆装箱盖时仍保持轴承座孔的加工精度,一般位于箱体纵向两侧连接凸缘处呈非对称布置; ●4#题:

机械设计课程设计内容及要求

机械设计课程设计1、机械设计课程设计的性质、任务及要求 课程性质:考查课 设计内容:二级齿轮减速器 需完成的工作: 1)二级齿轮减速器装配图1张 2)零件图2张 3)设计计算说明书1份 设计时间:三周 考核方式:检查图纸、说明书+ 平时考核+ 答辩要求: 1)在教室里进行设计。 2)按照规定时间完成阶段性任务。 3)未经指导教师允许,不得用AutoCAD绘图。4)按照规定的格式和要求的内容书写说明书。 2、课程设计的内容和步骤

1)传动装置的总体设计(周一) ①选择电动机 P电=P工/η 建议同步转速取1000 rpm或1500rpm ②分配传动比 i总=i1i2i链 对于二级圆柱齿轮减速器i1 =1.3~1.4 i2 ③各轴的传动参数计算 P k= P k-1/ηk n k= n k-1/i k T k=9550*P k/n k 2)传动零部件的设计计算(周二) 包括:带传动的设计计算; 链传动的设计计算;齿轮传动的设计计算等,设计方法主要参照教科书。(注意:齿轮传动的中心距应为尾数为0 或5 的整数,故最好选用斜齿传动。 3)装配草图的绘制(周三~下周一) ①轴系零部件的结构设计 初估轴的最小直径;轴的结构设计;轴上零件的选择(如键、轴承、联轴器等)。 ②确定箱体尺寸 按照经验公式确定箱体尺寸。 ③主要轴系部件的强度校核(轴、轴承、键等)。 ④确定润滑方式 ⑤绘制装配草图并确定减速器附件。 4)绘制装配图(0#或1#图纸)(周二~周五) 5)绘制零件图(周一) 6)编写设计计算说明书(周二) 7)答辩(周三~周五)

3、设计计算说明书格式

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