晋中学院本科毕业设计
题目盘磨机传动装置的设计
院系机械学院
专业机械设计制造及其自动化姓名梁鹏
学号1014112413
学习年限2010年9月至2014年6 月指导教师刘刚职称副教授申请学位工学学士学位
2014年5月27日
盘磨机传动装置的设计
学生姓名：梁鹏指导教师：刘刚
摘要：在本次设计中，我设计了盘磨机的传动装置，先进行了传动方案的选取，通过选定的传动方案进行了一系列传动零件的选择和设计。电动机、联轴器、键和轴承的选择主要通过查表并结合与其他零件的配合和题目要求选择，然后进行运动参数及动力参数的计算。在齿轮的设计中详细介绍了齿轮材料的选择及许用应力的确定、按齿根弯曲疲劳强度设计计算确定齿轮参数及主要尺寸。其后对轴进行了设计，确定了各阶梯轴的尺寸，对轴、轴承、键、联轴器等进行校核。最后对减速器的外形进行了设计。应用Solidworks 软件的建模技术，实现了减速器的三维造型及主要零件的建模，完成了整机的3D建模，为传动系统的结构设计提供了有价值的参数依据。关键词：盘磨机传动装置锥齿轮solidworks
The Design of the Plate Mill Gearing
Author’s Name: Liang Peng Tutor: Liu Gang
ABSTRACT:In this design, I designed the plate mill of transmission device ,first it has carried on the transmission scheme selection, through the selected transmission scheme and design of a series of transmission parts. The choice of motor, coupling, keys and bearing mainly through the look-up table and combine with other parts of coordination and asked subjects to choose, and then the motion parameters and dynamic parameters is calculated. In gear was introduced in detail in the design of the gear material selection and determination of allowable stress, calculate and determine the gear parameters is designed according to the tooth root bending fatigue strength and main dimensions. Followed by designing of shaft, and determine the size of the ladder shaft, the shaft, bearing, key and coupling for checking. Finally it has carried on the design to the shape of the reducer. Application of Solidworks software modeling technology, realizing the three-dimensional modelling and main reducer parts modeling, to complete the 3 d modeling of the machine, for the structure of transmission system design provides valuable parameter basis. KEYWORDS：plate mill transmission device bevel gear
solidworks
目录
1 引言 (1)
1.1 盘磨机的课题研究背景 (1)
1.2.盘磨机的课题研究意义 (1)
2 设计任务书 (2)
2.1 设计任务 (2)
2.2 系统的传动原理图 (2)
2.3 系统总体方案的比较与设计 (2)
3 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 (3)
3.1 电动机类型的选择 (3)
3.2 电动机功率选择 (3)
3.3 确定电动机转速 (3)
3.4 确定电动机型号 (4)
3.5 计算总传动比及分配各级的传动比 (4)
3.6 传动参数的计算 (4)
4 传动零件的设计计算 (5)
4.1 锥齿轮的设计和计算 (5)
4.2 高速级斜齿轮的设计和计算 (8)
4.3 低速级斜齿轮的设计和计算 (14)
5 轴的设计计算 (19)
5.1 高速轴的设计计算 (19)
5.2 中间轴的设计计算 (24)
5.3 低速轴的设计计算 (29)
6 键连接的选择和计算 (34)
6.1 高速轴上的键的设计与校核 (34)
6.2 中间轴上的键的设计与校核 (34)
6.3 低速轴上的键的设计与校核 (34)
7 滚动轴承的选择和计算 (35)
7.1 计算高速轴的轴承 (35)
7.2 计算中间轴的轴承 (35)
7.3 计算低速轴的轴承 (36)
8 联轴器的选择 (37)
9 箱体设计 (37)
9.1 箱体尺寸 (37)
9.2 减速器附件设 (38)
10 润滑和密封设计 (39)
11 基于SolidWorks 的三维建模 (40)
11.1 SolidWorks 软件介绍 (40)
11.2对齿轮、轴及小齿轮轴的三维建模 (40)
11.3滚动轴承和螺栓垫片各种标准件三维建模 (42)
11.4对箱座、箱盖的三维建模 (42)
11.5利用Solidworks对减速器进行装配仿真 (44)
总结与致谢 (48)
参考文献 (49)
附录 (50)
9
1 引言
1.1 盘磨机的课题研究背景
盘磨机中最重要的部件就是齿轮减速器，齿轮减速器在各行各业中十分广泛的使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。圆柱齿轮减速器是最常用的机械传动机构之一，具有传递功率大，制造简单，维修方便，使用寿命长等许多优点，是通用的机械部件，被广泛应用于冶金，矿山，建筑，物料搬运等行业。国外的减速器起步比较早，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好,使用寿命长但其传动形式仍以定轴传动为主,体积和重量问题也未解决好.国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题.另外，材料品质和工艺水平还有许多弱点，特别是大型减速器问题更突出,使用寿命不长.当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高，二低，二化方向发展。六高即高承载能力，高齿面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高传动效率；二低即低噪声，低成本；二化即标准化，多样化。技术发展中最引人注目的是硬齿面技术，功率分支技术和模块化设计技术。硬齿面技术到20世界80年代在国外日趋成熟.采用优质合金钢锻件渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮,精度高，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍,为软齿面齿轮的5-6倍，一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为软齿面齿轮减速器的三分之一左右。
1.2 盘磨机的课题研究意义
研究盘磨机的实质就是研究减速器，减速器中齿轮传动具有传动比准确，可用的传动比、圆周速度和传递功率范围都很大，以及传动效率高，使用寿命长，瞬时传动比为常数，结构紧凑，工作可靠等一系列优点。因此，齿轮及传动装置是机械工业中一大类重要的基础件。齿轮的设计是组织该类机械产品生产的依据和头道工序，因而是决定该产品技术性能和经济效益的重要环节，然而齿轮传动在使用上也受某些条件的限制，如齿轮制造需专用机床和设备，成本较高（特别是高精度齿轮），震动和噪声较大（精度低的齿轮），使用和维护的要求高等。虽然存在这些局限性，考虑周到，齿轮传动总不失为一种最可靠、最经济、用的最多的传动形式。因此，对减速器的齿轮传动进行研究具有重大的现实意义。
2 设计任务书
2.1 设计任务
（1）设计一盘磨机传动装置；
（2）已知技术参数和条件。
技术参数如下表2-1所示
2.2 系统的传动原理图
方案图如下：
图2-1传动原理图
1—电动机；2、4—联轴器；3—圆柱斜齿轮减速器；5—开式圆锥齿轮传动；6—主轴；7—盘磨机
2.3系统总体方案的比较与设计
图2-2 带式传动方案
图2-3 联轴器传动方案
传动方案1，带传动可以缓和载荷冲击，传动平稳无噪声，但是带传动有时打滑，不能保持准确的传动比，传递同样大的圆周力时，周上压力比啮合大。
联轴器可以传递较大的转矩，安装简洁方便，节省空间。
所以选择联轴器传动方案。
3 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算
3.1 电动机类型的选择
Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）
3.2 电动机功率选择
P=4Kw
3.3 确定电动机转速
1440r/min
3.4 确定电动机型号
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，因此选定电动机型号为Y112M-4，额定功率为4Kw ，满载转速1440r/min 。 3.5 计算总传动比及分配各级的传动比
高速级的传动比1i ，低速级传动比2i ，锥齿轮传动比3i ，减速箱传动比'i 。 总传动比：'/1440/3048m w i n n === 锥齿轮传动比：33=i
减速器传动比：3/48/316i i i '===
高速级传动比：1 4.56i === 低速级传动比：21/16/4.56 3.51i i i ='==
3.6 传动参数的计算
3.6.1 各轴的转速n （r/min ） 高速轴一的转速：11440m n n ==r/min
中间轴二的转速：211/1440/4.56315.79n n i ===r/min 低速轴三的转速：322/315.79/3.5189.97n n i ===r/min
主轴6的转速： 633/89.97/330n n i ===r/min
3.6.2 各轴的输入功率P (KW)
高速轴一的输入功率：1c 40.99 3.96P P KW η=?=?=m
中间轴二的输入功率：211 3.960.980.99 3.84g P P KW ηη=?=??= 低速轴三的输入功率：322 3.80.980.99 3.73g P P KW ηη=?=??=
主轴6的转速：63 3.730.990.990.97 3.55g g d P P KW ηηη==???=
其中P m 电动机的额定功率为；c η为联轴器的效率，c η=0.99；g η为一对轴承的效率，g η=0.99；1η为高速级齿轮传动的效率,1η=0.98；2η为低速级齿轮传动的效率，2η=0.98；g η为锥齿轮传动的效率，g η=0.97。
3.6.3 各轴的输入转矩T （N ?mm ）
高速轴一的输入转矩：
664
1
11
3.969.55109.5510 2.6310
1440
P T N mm n =?=
??=?? 中间轴二的输入转矩：
66
5222
3.849.55109.5510 1.1610315.79
P T N m m
n =?=
??=
?? 低速轴三的输入转矩：
66
5333
3.739.55109.5510 3.961089.97
P T N m m
n =?=
??=
?? 主轴6的输入转矩：
6
66666 3.55
9.55109.5510 1.131030
P T N mm n =?=??=?? 4 传动零件的设计计算
4.1 锥齿轮的设计和计算
4.1.1 选定圆锥齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 1 按照传动方案选用直齿圆锥齿轮传动交角=90∑°。 2 由于直齿圆锥齿轮的小齿轮转速不高,初选7级精度。
3 材料选择由直齿锥齿轮加工多为直齿，不宜采用硬齿面，小齿轮选用40Cr 钢，调质处理，齿面硬度取280HBS ，大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度240HBS 。
4 取小齿轮齿数为124Z =，则 224372Z =?=。 4.1.2 按齿面接触疲劳强度设计 按机械设计式10-26试算，即
1 d ≥确定公式内各计算数值 1 确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数K=1.6。
2）计算小齿轮传递的转矩
6519.5510 3.73 3.961089.97
T N mm ??==??
3）选取齿宽系数=0.3R θ。
4）由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数1
2189.8E Z MP a =。 5）由机械设计图10-21d 按齿面强度查得小，大齿轮的接触疲劳强度极限 12740,580H H im im MPa MPa σσ==。
6) 由式计算应力循环次数
8138
8
121606089.971(2836510) 3.15103.1510 1.05103
h N n jL N N i ==??????=??===?
7) 由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数120.960.98HN HN K K ==，。 8) 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为0.01，安全系数S=1，由机械设计式10-12得：
11
122
27400.96
[]710.41
5800.98[]568.41
HLim HN H HLim HN H K MPa S
K MPa
S
δσδσ?==
=?=
==
9) 23tan u δ== 10) 许用接触力：
12[][]710.4568.4
[]639.422
H H H Mpa Mpa σσσ++=
==
2 计算 1）试算
1128.82d mm ≥==
锥距
e 1
R 128.82=203.6822d ==?
确定大端模数取
5.37e m =
=
=，取m=6mm
确定锥距Re
e 6
R 227.682
mm ==
分度圆直径：
1122624144672432e e d m m
m d m m m z z ==?===?=
分度圆锥角：
22112Z 72
arctan
arctan 71.5724
909071.5718.43Z δδδ===?=?-=?-=°°
齿宽b ：
e 0.3227.6868.304R b R mm ==?=Φ
最大齿宽为270b mm =，小齿轮宽175b mm = 当量齿数V Z
11122224
25.30cos cos18.4372
227.74cos cos71.57v v Z Z Z Z δδ====
==°
°
4.2.3 按齿根弯曲强度设计
由机械设计式10-24得弯曲强度的设计公式为
a
m ≥
1）确定公式内的各计算数值 试选K=1.6，由机械设计图10-20c 查得
小齿轮的弯曲疲劳强度极限 lim 620F MPa σ=小 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 lim 450F MPa σ=大 2）计算当量齿数
11122224
25.30cos cos18.4372
227.74cos cos71.57v v Z Z Z Z δδ====
==°
°
3）查取齿形系数
由机械设计表10-5查得122.618 2.10YFa YFa ==； 4）查取应力校正系数
由机械设计表10-5查得121.590 1.868S S Y a Y a ==；
5）由机械设计图10-18取弯曲疲劳寿命系数120.890.91FN FN K K ==， 6）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式得
1
1122
20.89620
[]394.141.40.91450[]292.51.4
FE FN H FN FE H K MPa S K MPa
S
σσσσ?==
=?=
== 7）计算大、小齿轮的并加以比较
-1
111-1
222 2.618 1.590
0.01056[]394.142.10 1.868
0.01341[]292.5
Fa Sa F Fa Sa F Y Y MPa Y Y MPa σσ?==?==
大齿轮的数值大。 设计计算
4.42n mm
m ≥
=
=
4.2高速级斜齿轮的设计和计算
4.2.1 选精度等级，材料及齿数
1 齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，小齿轮用40Cr ，大齿轮用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面，小齿轮硬度为280HBS ，大齿轮硬度为240HBS 。
2 齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为点蚀。
3 考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取1=24Z ,则2=2
4 4.56=109.44Z ?，取
2=110Z 。
4 选取螺旋角。初选螺旋角14β=。 4.2.2 按齿面接触强度设计 由设计公式
1t d ≥
试算
1 确定公式内的各计算数值
（1）试选载荷系数
Kt=1.6。 （2）计算小齿轮传递的转矩
1
661
419.5595.5 3.961010 2.63101440
P N mm T n ???=
==??
（3）由机械设计表10-7选取齿宽系数1d ?=。
（4) 由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数12
189.8E Z MP a =。
（5) 由机械设计图10-21d 按齿面强度查大小，大齿轮的接触疲劳强度极限
12740,580H H im im MPa MPa σσ==。
（6) 由机械设计式10-13计算应力循环次数。
91199
121606014401(2836510)5.0510
5.05101.1110
4.56
h N n jL N N i ==??????=??===? （7) 由机械设计图10-19取接触疲劳寿命系数120.89,0.91HN HN K K ==。
（8) 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为0.01，安全系数S=1由机械设计式10-12得：
11
122
27400.89
[]658.61
5800.91[]527.81
HLim HN H HLim HN H K MPa S
K MPa
S
σσσσ?=
=
=?=
==
（9) 由机械设计图10-30选取区域系数 2.433H Z =。
（10）由机械设计图10-26查得10.78a ε=，20.89a ε=，则12 1.67a a a εεε=+=。 （11）许用接触力： 12[][]658.6527.8
[]593.222
H H H Mpa Mpa σσσ++=
==
2 计算 （1）试算
1t 33.39d mm
≥
==
（2）圆周速度()11/601000 2.52/t V m s d n π=?= （3）齿宽133.39t d b mm d ?==
模数11cos /33.39cos14/24 1.35nt t mm m d z β==?=
2.252.251.35
3.0
/10.98nt h mm m b h ==?== （4）计算纵向重合度
903.114tan 241318.0tan 318.01=???==βφεβZ d （5) 计算载荷系数K
根据V=2.76m/s,7级精度，由机械设计图10-8查得动载系数V K =1.10，
1.4H F K K αα==;由机械设计表10-2查得使用系数A K =1.25;由机械设计表10-4查
得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时， 1.41H K β=。查机械设计图10-13 得 1.34F K β=;故载荷系数：
1.25 1.10 1.4 1.41A V H H K K K K K αβ==?
??= （6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由机械设计式10-10a 得
1
1
33
11 2.73(/)33.39()39.901.6t t K K mm d d ==?=
（7）计算模数n m 11
c o s / 1.61
n mm m d z
β
== 4.2.3 按齿根弯曲强度设计
由机械设计式10-5得弯曲强度的设计公式为
][cos 22
211F Sa
Fa d n Y Y z Y T K m a
σεββΦ≥ 1 定公式内的各计算数值 （1）计算载荷系数K
1.25 1.10 1.4 1.34
2.58A V Fa F K K K K K β=???==
（2）根据纵向重合度 1.903βε=，从机械设计图10-28查得螺旋角影响系数
0.88Y β=
（3）计算当量齿数
1
2
1323
26.27cos 120.41cos v v z Z z Z ββ=
=== （4）查取齿形系数
由机械设计表10-5查得 122.592 2.164Fa Fa Y Y ==， （5）查取应力校正系数
由机械设计表10-5查得121.596, 1.806Sa Sa Y Y == （6）由机械设计图10-20c 查得
小齿轮的弯曲疲劳强度极限1620FE MPa σ=
大齿轮的弯曲疲劳强度极限2450FE MPa σ=
（7) 由机械设计图10-18取弯曲疲劳寿命系120.830.86FN FN K K ==，。 （8）计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由机械设计式10-12
11
122
27400.89
[]658.61
5800.91[]527.81
HLim HN H HLim HN H K MPa S
K MPa
S
σσσσ?=
=
=?=
==
（9）计算大、小齿轮的/F Fa Sa Y Y σ???
?
-1
111
122-2 2.592 1.596/367.570.011252.164 1.806/233.4/[]/[]30.01414H Fa Sa H Fa Sa MP Y Y a
MPa Y Y σσ=?==?=
大齿轮的数值大。
2 设计计算
4 1.18n mm m ≥=
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计
算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取n m =2mm ，按接触强度算得的分度圆直径1d =39.90mm ，算出小齿轮齿数
112
c o s /19.3520
4.56
20
91.2
91
n d m z
z
β==≈=?=≈
3 几何尺寸计算
高速级齿轮传动的几何尺寸如表4-1所示
表4-1 高速级齿轮传动的几何尺寸
4 齿轮的结构设计
小齿轮1由于直径较小，采用齿轮轴结构
大齿轮2的结构和后续设计出的轴孔直径计算如表4-2所示
表4-2 大齿轮2的结构
4.3 低速级斜齿轮的设计和计算
4.3.1 选精度等级，材料及齿数
1 齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，小齿轮用40Cr ，大齿轮用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面，小齿轮硬度为280HBS ，大齿轮硬度为240HBS 。
2 齿轮精度用7级，软齿面闭式传动，失效形式为点蚀。
3 考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取1=24Z ,则22
4 3.5184.24Z =?=, 取284Z =。
4 选取螺旋角。初选螺旋角14β=。 4.3.2 按齿面接触强度设计 由设计公式
32
111]
[2u
u Z Z T K d H E
H d t t a
±≥??
?
?
?σε
φ
试算
1 确定公式内的各计算数值 （1）试选载荷系数Kt=1.6。 （2）计算小齿轮传递的转矩。 2
662
529.559.55 3.841010 1.1610315.79
P N mm T n ???=
==??
（3）由机械设计课本表10-7选取齿宽系数1d ?=。
（4）由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数12
189.8E Z MPa =。 (5)由机械设计图10-21d 按齿面强度查小，大齿轮的接触疲劳强度极限： 12740,580H H im im MPa MPa σσ== (6)由机械设计式10-13计算应力循环次数。
()19
19
8
1216060315.792836
5101.1110
1.11103.210
3.51
h j N n L N N i ==?
????=??===?
设计带式输送机传动装置 机械设计说明书 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
机械设计基础课程设计 计算说明书 设计题目带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器 系机电工程系专业数控技术 班级 设计者 指导教师 2011年 07 月 12 日
目录 一、设计任务书 0 二、带式运输送机传动装置设计 (1) 三、普通V带传动的设计 (5) 四、直齿圆柱齿轮传动设计 (6) 五、低速轴系的结构设计和校核 (9) 六、高速轴结构设计 (16) 七、低速轴轴承的选择计算 (18) 八、低速轴键的设计 (19) 九、联轴器的设计 (20) 十、润滑和密封 (20) 十一﹑设计小结 (21) 参考资料 (22)
一.设计任务书 一.设计题目 设计带式输送机传动装置。 二.工作条件及设计要求 1.设计用于带式运输机的传动装置。 2.该机室内工作，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动。运输带速允许误差为 5%。 3.在中小型机械厂小批量生产，两班制工作。要求试用期为十年，大修期为3年。 三.原始数据 第三组选用原始数据：运输带工作拉力F=1250N 运输带工作速度V=s 卷筒直径D=240mm 四.设计任务 1.完成传动装置的结构设计。 2.完成减速器装备草图一张（A1）。 3.完成设计说明书一份。 二.带式运输送机传动装置设计 电动机的选择 1.电动机类型的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机 2.电动机功率的选择： P=Fv/1000=1250*1000= E
1.设计任务书 一、设计题目：链板式运输机传动装置 1—电动机；2、4—联轴器；3—圆锥-圆柱斜齿轮减速器； 5—开式齿轮传动；6—输送链的小链轮 二、原始数据及工作要求 组 别 链条有效拉 力 F（N） 链条速 度 V（m/s） 链节 距 P(mm) 小链轮齿 数 Z 1 i 开 寿命 （年） 110000173~610 210000193~610 312000213~610 411000213~610 511000193~610 612000213~610 每日两班制工作，传动不逆转，有中等冲击，链速允许误差为±5%。 三、设计工作量设计说明书1份；减速器装配图，零号图1张；零件工作图 2张（箱体或箱盖，1号图；中间轴或大齿轮，1号或2号图）。 四、参考文献 1.《机械设计》教材 2．《机械设计课程设计指导书》
3．《机械设计课程设计图册》 4.《机械零件手册》 5.其他相关书籍四、进度安排
学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 指导教师： 2009年12月14日 2.传动装置的总体方案设计 ．传动方案分析 （1）．圆锥斜齿轮传动 圆锥斜齿轮加工较困难，特别是大直径、大模数的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。所以将圆锥齿轮传动放在第一级用于改变轴的布置方向 （2）．圆柱斜齿轮传动 由于圆柱斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用传动平稳的场合。 因此将圆柱斜齿轮传动布置在第二级。 （3）. 开式齿轮传动
由于润滑条件和工作环境恶劣，磨损快，寿命短，故应将其布置在低速级。 （4）．链式传动 链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。所以链式传动 布置在最后。 因此，圆锥斜齿轮传动—圆柱斜齿轮传动—开式齿轮传动—链式传动，这样的传动 方案是比较合理的。 ．电动机选择 链轮所需功率 kw 85.31000 35 .0110001000=?== Fv P W 取η1=（联轴器）, η2=（圆锥齿轮） , η3=（圆柱斜齿轮）, η4=（开式齿轮）, η5=（链轮）； η=η2×η3× η4×η5= 电动机功率 P d =P w / η= kw 链轮节圆直径 255.6mm )21/180sin(1 .38)/180(sin === z P D 链轮转速 26.25r/min 6 .25535 .0100060100060n =???=?= ππD v 由于二级圆锥—圆柱齿轮传动比i 1’=8~40， 开式齿轮传动比i 2’=3~6 则电动机总传动比为 ia ’=i 1’×i 2’=24~240 故电动机转速可选范围是n d ’=ia ’×n=(120~360)×=~6288r / min 在此范围内电动机有Y132S-4和Y132M2-6,且Y132M2-6的传动比小些 故选电动机型号为Y132S-4 ．总传动比确定及各级传动比分配 由电动机型号查表得n m =1440 r / min ；故ia=n m / n=1440 / =55 取开式齿轮传动比i 3=；圆锥斜齿轮传动比i 1=；故圆柱斜齿轮传动比i 2=4
1.传动装置的总体方案设计 1.1 传动装置的运动简图及方案分析 1.1.1 运动简图 输送带工作拉力 kM /F 6.5 输送带工作速度 /v (1 m -?s ) 0.85 滚筒直径 mm /D 350 1.1.2 方案分析 该工作机有轻微振动，由于V 带有缓冲吸振能力，采用V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部为Y 系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。 1.2电动机的选择 1.2.1 电动机的类型和结构形式 电动机选择Y 系列三相交流异步电动机，电动机的结构形式为封闭式。
1.2.2 确定电动机的转速 由于电动机同步转速愈高，价格愈贵，所以选取的电动机同步转速不会太低。在一般 机械设计中，优先选用同步转速为1500或1000min /r 的电动机。这里选择1500min /r 的电动机。 1.2.3 确定电动机的功率和型号 1.计算工作机所需输入功率 1000 P Fv w = 由原始数据表中的数据得 P W = 1000 FV = KW 3 1000 10 85.05.6?? =5.25kW 2.计算电动机所需的功率)(P d kW η/P d w P = 式中，η为传动装置的总效率 n ηηηη???=21 式子中n ηηη,,21分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。 带传动效率95.01=η 一对轴承效率99.02=η 齿轮传动效率98.03=η 联轴器传动效率99.04=η 滚筒的效率96.05=η 总效率84.096.099.098.099.095.02 3 =????=η kW kW P W 58.684.0525 .5P d == =η 取kW 5.7P d =
目录 第一章绪论 第二章插床主体机构尺寸综合设计 第三章插床切削主体结构运动分析 第四章重要数据及函数曲线分析 第五章工作台设计方案 第六章总结 ； — @
第一章绪论 一，设计的题目：插床运动系统方案设计及其运动分析。 二，此设计是工科专业在学习《机械原理》后进行的一次较全面的综合设计训练，其目的： 1.巩固理论知识，并应用于解决实际工程问题； 2.建立机械传动系统方案设计、机构设计与分析概念； 3.进行计算、绘图、正确应用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据的能力训练。 三，主要内容： 1.确定插床主要尺寸，然后按1：1的比例画出图形。对插刀进行运动分析，选取适当比例尺画出不同点速度，加速度矢量图得到不同点的速度，加速度，并对两处位移，作出位移，速度，加速度同转角的图像 : 2.在内容1运动分析的基础上作出运动循环图，在运动循环图的指导下，根据设计要求确定工作台进给运动机构传动方案设计（包括上下滑板1和2进给运动的机构传动方案设计；回转台3分度运动的机构传动方案设计；刀具与工作台在运动中的协调性分析；） 3.整理和编写说明书一份，对图纸进行详细说明 时间安排 （1）.第一天 明确任务，准备作图工具，并打扫教室。 （2）. 第二、三天 在老师的指导下确定构建尺寸，作出机构简图，并进行运动分析，并作出一个周期的位移、速度、加速度随转角变化的图像 （3）. 第四、五天 在老师的指导下，完成工作台的机构传动方案设计，并画出传动示意图。 （4）. 第六、七、八天 < 自己总结，整理并编写说明书一份
| 机械原理课程设计任务书学院名称：专业：年级： 学生姓名: 学号: 指导教师: 一、设计题目插床传动系统方案设计及其运动分析 二、主要内容 1）对指定的机械进行传动系统方案设计； 2）对执行机构进行运动简图设计（含必要的机构创意实验）； 3）飞轮设计； （ 4）编写设计说明书。 三、具体要求 插床是用于加工各种内外平面、成形表面，特别是键槽和带有棱角的内孔等的机床（如 另：l BC/l BO2=1,工作台每次进给量0.5mm，刀具受力情况参考图2。机床外形尺寸及各部份联系尺寸如图1所示（其中：l1 =1600，l2 =1200, l3 =740, l4 =640, l5 =580, l6 =560, l7 =200, l8 =320, l9 =150, l10 =360, l11 =1200,单位均为mm，其余尺寸自定。 四、完成后应上交的材料 1) 机械原理课程设计说明书； 2) 一号图一张，内容包括：插床机构运动简图、速度及加速度多边形图、S（φ）-φ曲线、 V（φ）-φ曲线和a（φ）-φ曲线； 3) 三号坐标纸一张：Med（φ）、Me r（φ）-φ曲线； [
XX大学 机械设计说明书题目：卷扬机传动装置设计 系别： 班级： 组别： 组员: 指导教师：
目录 1.背景6 1.1机械传动6 1.1.1带传动6 1.1.2齿轮传动6 1.1.3链传动7 1.1.4蜗轮蜗杆传动7 1.1.5螺旋传动7 1.2电力传动8 1.3液压传动8 1.4减速器发展状况8 2.设计任务书9 2.1设计题目9 2.2设计任务10 2.3具体任务10 2.4数据表10 3.方案拟定与论证比较10 3.1方案拟定10 3.2方案论证与定性比较12 4.详细设计与计算13 4.1原动机选择13 4.2计算总传动比并分配各级传动比14 4.3计算各轴的运动学及动力学参数14
4.4 V带设计15 4.5齿轮设计17 4.5.1高速级斜齿圆柱齿轮的设计17 4.5.2低速级直齿圆柱齿轮的设计20 4.6轴的强度与结构设计22 4.6.1齿轮高速轴的设计22 4.6.2齿轮中间轴的设计27 4.6.3齿轮低速轴的设计29 4.6.4轴承的寿命校核31 4.6.5轴的弯扭结合强度校核36 4.7整体结构设计36 4.7.1确定箱体的尺寸与形状36 4.7.2选择材料与毛坯制造方法36 4.7.3箱体的润滑与密封设计36 4.7.4减速器附件结构设计36
卷扬机传动装置的设计 1.背景 一般工程技术中使用的动力传递方式有机械传动、电气传动、液体传动、气压传动以及由它们组合而成的复合传动。 1.1机械传动 机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。 1.1.1带传动 皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧，在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力，当主动轮旋转时，借摩擦力带动从动轮旋转，这样就把主动轴的动力传给从动轴。 皮带传动的特点： 1）可用于两轴中心距离较大的传动。 2）皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平稳、噪声小 3）当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损坏。 4）结构简单、维护方便。 5）由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传动比。 1.1.2齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。 它有如下特点： 1）能保证传动比稳定不变。 2）能传递很大的动力。 3) 结构紧凑、效率高。 4)制造和安装的精度要求较高。 5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重
第五节 车轮传动装置设计 车轮传动装置位于传动系的末端，其基本功用是接受从差速器传来的转矩并将其传给车 轮。对于非断开式驱动桥，车轮传动装置的主要零件为半轴；对于断开式驱动桥和转向驱动 桥(图5—27)，车轮传动装置为万向传动装置。万向传动装置的设计见第四章，以下仅讲 述半轴的设计。 一、结构形式分析 半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式、3／4浮式和全浮式三种形式。 半浮式半轴(图5—28a)的结构特点是半轴外端支承轴承位于半轴套管外端的内孔， 车轮装在半轴上。半浮式半轴除传递转矩外，其外端还承受由路面对车轮的反力所引起的全 部力和力矩。半浮式半轴结构简单，所受载荷较大，只用于轿车和轻型货车及轻型客车上。 3／4浮式半轴(图5—28b)的结构特点是半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套 管的端部，直接支承着车轮轮毂，而半轴则以其端部凸缘与轮毂用螺钉联接。该形式半轴受 载情况与半浮式相似，只是载荷有所减轻，一般仅用在轿车和轻型货车上。 二、半轴计算 1.全浮式半轴 全浮式半轴的计算载荷可按车轮附着力矩?M 计算 (5-43) 式中，2G 为驱动桥的最大静载荷；r r 为车轮滚动半径；2 m '为负荷转移系数；?为附着系数，计算时?取0.8。 半轴的扭转切应力为 316d M πτ? = (5-44) 式中，τ为半轴扭转切应力；d 为半轴直径。 半轴的扭转角为 πθ?p GI l M 180 = (5-45) 式中，θ为扭转角；l 为半轴长度；G 为材料剪切弹性模量；p I 为半轴断面极惯性矩， 32 4d I p π=。 半轴的扭转切应力宜为500～700MPa ，转角宜为每米长度6°～15°。 2。.半浮式半轴 半浮式半轴设计应考虑如下三种载荷工况： (1)纵向力2x F 最大，侧向力2y F 为0：此时垂向力2z F 222G m =，纵向力最大值 ??22 22G m F F z x '==/2，计算时2m '可取1.2，?取0.8。 半轴弯曲应力σ和扭转切应力τ为
中心传动球磨机的结构特点 1、采用液力偶合器改善磨机起动性能 中心传动球磨机采用液力偶合器来实现磨机的分阶段起动。偶合器中与电动机联接的泵轮从电动机获得能量传递给工作油，当电动机空载起动后转速达到一定值时，工作油高速冲击与负载联结的涡轮，从而驱动负载；当工作油降低能量后，又回到泵轮待重新吸收能量，这样往复循环，实现泵轮（主动）与涡轮（从动）之间的能量传递。因泵轮与涡轮之间只通过工作油实现上述柔性联系，所以能隔离扭振和冲击，使负载起动平稳。偶合器上还装有易熔塞，磨机因过载等故障使工作油温度升高，易熔塞即熔化，从而保护了偶合器和磨机。 球磨机具有低速、重载、起动力矩大等特点，但正常工作时，其负荷基本上稳定。故直接起动的球磨机，其装机功率远比实际运转功率高，造成能源浪费。中心传动球磨机采用液力偶合器后，达到了节能目的。 2、采用行星齿轮减速器中心传动 常规磨机采用单级圆柱齿轮减速器和大小齿轮传递动力的筒体周边传动，为开式传动。磨矿间粉尘多，杂质易进入齿轮间隙，加之润滑不便易漏油，啮合条件差，又有杂质阻力，使之传动效率低，仅为93%，且噪声大，单级圆柱齿轮减速器传动效率也仅为94%，两者总效率为88.7%。中心传动球磨机采用双级行星齿轮减速机，该减速机的特点是把定轴线改为动轴线，功率分流，用数个行星轮分担载荷，采用合理的均载机构，传动比大，结构紧凑，运行平稳，噪声小，便于维护，传动效率右达96%，比之常规磨机传动效率提高了7.3%，节能效果好。行星齿轮减速机进出轴呈同一轴线，所以新型磨机为中心传动。 3、主轴承采用圆柱滚子轴承 磨机是满负荷起动的重型设备，要求其主轴承具有较大的承载能力。常规磨机中空轴承用马氏合金轴瓦，为稀油润滑。但此种轴瓦和润滑方式有下列不足：
第2章机械传动装置的总体设计 机械传动装置总体设计的任务是选择电动机、确定总传动比并合理分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为下一步各级传动零件设计、装配图设计作准备。 设计任务书一般由指导教师拟定，学生应对传动方案进行分析，对方案是否合理提出自己的见解。传动装置的设计对整台机器的性能、尺寸、重量和成本都有很大的影响，因此应当合理地拟定传动方案。 2.1 拟定传动方案 1.传动装置的组成 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置位于原动机和工作机之间，用来传递运动和动力，并可用以改变转速、转矩的大小或改变运动形式，以适应工作装置的功能要求。传动装置的传动方案一般用运动简图来表示。 2.合理的传动方案 当采用多级传动时，应合理地选择传动零件和它们之间的传动顺序，扬长避短，力求方案合理。常需要考虑以下几点： 1）带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级； 2）链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级; 3）蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜; 4）开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低速级; 5）锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。 常见机械传动的主要性能见表2-1。 对初步选定的传动方案，在设计过程中还可能要不断地修改和完善。
表2-1常见机械传动的主要性能
环境适应性 不能接触酸、碱、油类、 爆炸性气体 好一般一般 2.2 减速器的类型、特点及应用 减速器是原动机和工作机之间的独立的封闭传动装置。由于减速器具有结构紧凑、传动效率高、传动准确可靠、使用维护方便等特点，故在各种机械设备中应用甚广。 减速器的种类很多，用以满足各种机械传动的不同要求。其主要类型、特点及应用如表2-2所示。为了便于生产和选用，常用减速器已标准化，由专门工厂成批生产。标准减速器的有关技术资料，可查阅减速器标准或《机械设计手册》。因受某些条件限制选不到合适型号的标准减速器时，则需自行设计和制造。设计时可参考标准减速器的主要参数及有关资料，结合具体要求来确定非标准减速器的主要参数和结构。 表2-2减速器的类型、特点及应用 名称运动简图推荐传动 比范围 特点及应用单级圆 柱齿轮减速器i≤8～10 轮齿可做成直齿、斜齿或人字齿。直齿用于速 度较低(v≤8m/s）或负荷较轻的传动；斜齿或人 字齿用于速度较高或负荷较重的传动。箱体通常 用铸铁做成，有时也采用焊接结构或铸钢件。轴 承通常采用滚动轴承，只在重型或特高速时，才 采用滑动轴承。其他形式的减速器也与此类同 两级圆柱齿展 开 式 i=8～60 两级展开式圆柱齿轮减速器的结构简单，但齿 轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大的 刚度。高速级齿轮应布置在远离转矩输入端，这 样，轴在转矩作用下产生的扭转变形，能减弱轴 在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿 宽分布的不均匀。建议用于载荷比较平稳的场合。 高速级做成斜齿，低速级可做成直齿或斜齿
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：插床的设计与分析 12机械专业10 班 设计者：孙占成 指导教师：田静宜老师 2015 年6 月26 日
华北理工大学轻工学院 目录 机械原理插床机构设计部分 一、插床机构设计要求- - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.插床机构简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 2.设计内容- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 二、插床机构的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 连杆机构的设计及运动分析- - - - - - - - - - - - - 3 三、飞轮设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 四、凸轮机构设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 机械设计二级减速器设计部分 一、目的及要求- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 二、减速器结构分析- - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 三、传动装置的总体设计- - - - - - - - - - - - - - - - 9 （一）选择电动机- - - - - - - - - - - - - - - - - 9 （二）传动比分配- - - - - - - - - - - - - - - - - 10 （三）运动和动力参数分析计算- - - - - - - - - - - 10 1.计算各轴转速- - - - - - - - - - - - - - - - 10 2.计算各轴输入功率- - - - - - - - - - - - - - 10 3.计算各轴输入转矩- - - - - - - - - - - - - - 11 四、传动件的设计计算- - - - - - - - - - - - - - - - 11 （一）带传动的设计- - - - - - - - - - - - - - - - 11 （二）高速轴齿轮的设计与校核- - - - - - - - - - - 13 （三）低速轴齿轮的设计与校核- - - - - - - - - - - 17 （四）联轴器的选择- - - - - - - - - - - - - - - - 21 （五）轴的设计与校核- - - - - - - - - - - - - - - 21 1.齿轮轴的设计- - - - - - - - - - - - - - - 21 2.中间轴的设计- - - - - - - - - - - - - - - 22 3.低速轴的设计与校核- - - - - - - - - - - - 22 （六）键的校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - 25
1选题背景 (3) 1.1问题的提出 (3) 1.2文献综述（即研究现状） (4) 1.3设计的技术要求及指标 (5) 2机构选型 (6) 2.1设计方案的提出 (6) 2.2设计方案的确定 (8) 3尺度综合 (10) 3.1机构关键尺寸计算 (10) 4受力分析 (17) 4.1机构动态静力描述 (17) 5机构建模 (18) 5.1机构运动简图及尺寸标注 (18) 5.2机构关键构件建模过程 (19) 5.3机构总体装配过程 (25) 6机构仿真 (28) 6.1机构仿真配置 (28) 6.2机构仿真过程描述 (28) 6.3仿真参数测量及分析 (30) 6.4仿真中存在的不足 (33) 7设计总结 (34) 8收获及体会 (34) 9致谢 (35)
本设计的任务是设计一台用于轿车上的五档手动变速器。合理的设计和布置变速器能使发动机功率得到最合理的利用，从而提高汽车动力性和经济性。 设计部分叙述了变速器的功用与设计要求，对该变速器进行了方案论证，选用了三轴式变速器。说明了变速器主要参数的确定，齿轮几何参数的计算、列表，齿轮的强度计算。 该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。 关键词：变速器齿轮轴
1选题背景 1.1 问题的提出 从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。 手动变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级” )。比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。 曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久“下课”，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看，笔者认为手动变速器不会过早的离开。 首先，从商用车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。 其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历郊深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以一些中高档的汽车（尤其是轿车）也不敢轻易放弃手动变速器。另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。 第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是5档手动变速。
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2基础部分 2.1基础验收 2.1.1基础外形尺寸、中心线、地脚螺栓孔以及相互位置实测尺寸与工艺图设计尺寸相对照, 应符合表1要求: 表1 未注明单位: mm 10mm的中心标板及基准标高点。基准标高点要略高于基础平面, 表面要平整, 周围应采取措施保护好。
根据土建基准点和基准线, 用经纬仪一次放出磨机、减速机及电机的纵向中心线, 在中心标板上用样冲打上中心点, 然后根基工艺图设计尺寸, 划出磨机基础及传动的横向中心线。 2.3砂墩的布置及制作 2.3.1 主轴承处垫铁: 尺寸120×260×16mm, 共计40块; 主轴承处斜垫铁: 尺寸100×240×10～20mm, 共计80块; 2.3.2砂墩的制作 砂墩的制作技术要求见表2; 表2 未注明单位: mm
砂墩的制作必须使用专用模具。 砂墩材料配比: 525号硅酸盐水泥: 中砂: 水=1: 1: 适量; 砂墩制作前, 必须将基础表面铲麻, 并用水将表面冲洗干净。 砂墩必须捣实, 用水平仪、水准仪将砂墩的垫铁找正。 3支承部分 3.1轴承底座检查划线 将底座除锈、清理、去毛刺, 特别是加工面, 如有撞击伤疤一定要挫平。 以配合面为依据, 在底座上划出十字中心线, 并引至底座外侧, 用样冲打上标记。 3.2底座的吊装和粗找正 底座粗找正的技术要求见表3 表3 未注明单位: mm
3.3一次灌浆 3.3.1灌浆前, 应将地脚螺栓孔壁用水淋湿, 对设备进行初找正, 并对地脚螺栓的安装质量进行确认, 然后方可进行地脚螺栓孔灌浆。 3.3.2灌浆一般宜用细碎石混凝土( 碎石直径宜为10mm左右) , 其标号应比基础的混凝土标号高一级。 3.5底座的精找正 底座精找正的技术要求见表3, 精找正后地脚螺栓必须全部紧固。 表3 未注明单位: mm
机械原理课程设计 计算说明书 课题名称：插床机构的设计 姓名：超 院别：工学院 学号： 2012010803 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机设1201班 指导教师：原芳 2014年6 月7日
工学院课程设计评审表
设计目录 1 机械原理课程设计任务书 (4) 1.1课程设计的目的和任务 (4) 1.2机构简介与设计数据 (4) 1.3设计容 (6) 1.4设计步骤和要求 (6) 2 机构简介与设计数据设计 (7) 1.1 插床简介 (7) 1.2 设计数据.................................................................. (8) 3 插床机构的设计及尺寸计算 (9) 3、1曲柄导杆机构的设计及尺寸计算 (9) 3、2用图解法进行机构的运动分析 (14) 3、3用图解法进行机构的动态静力分析 (18) 4 凸轮机构设计 (21) ．心得与体会 (22) ．参考文献 (23)
机械原理课程设计任务书 学生 超 班级 1201 学号 2012010803 位置 10 设计题目一：插床机构设计及分析 一、课程设计的目的和任务 1.课程设计的目的 机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高电算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。 2.、课程设计的任务 用图解法对插床的连杆机构进行运动分析和动力分析，设计凸轮机构。要求画出A 1图纸一，写出计算说明书一份。 二、 机构简介与设计数据 1.插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如图1所示。电动机经过减速装置（图中只画出齿轮1z 、2z ）使曲柄1转动，再通过导杆机构1－2－3－4－5－6，使装有刀具的滑块沿导路作往复直线运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空行程时间，提高生产效率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴2O 上的凸轮驱动摆动从动件O 4D 和其他有关机构（图中未画出）来完成的。为了缩短空回形成时间，提高生产效率，要求刀具有急回运动。 在工作行程中，刀具上作用有相当大的切削阻力，在切削行程的前后各有一段0.05H （H 为刀具行程）行程，如图2所示。而在空回行程中则没有切削阻力，因此在一个工作循环中，刀具受力变化很大，从而影响了主轴的匀速运转，为减小主轴的速度波动，需采用飞轮调速，以减小电动机容量和提高切削质量。 插床机构简图如图1所示，题目数据列于表1。 图1 插床机构简图
机械设计基础课程设计 计算说明书 设计题目带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器系机械系专业材料成型及控制工程班级 15-1 设计者孙新凯 指导教师 2017年 06 月 12 日
目录 一、设计任务书 0 二、带式运输送机传动装置设计 (1) 三、普通V带传动的设计 (4) 四、斜齿圆柱齿轮传动设计 (6) 五、滚动轴承和传动轴的设计 (10) 六、轴键的设计 (18) 七、联轴器的设计 (18) 八、润滑和密封 (19) 九、设计小结 (20) 十、参考资料 (20) 一.设计任务书 一.设计题目 设计带式输送机传动装置。 二.工作条件及设计要求
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.检查间隔期：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. 运输带速允许误差为 5%。 6.制造条件及批量生产：一般机械厂制造，小批量生产。 三.原始数据 第二组选用原始数据：运输带工作拉力F=2200N 运输带工作速度V=s 卷筒直径D=240mm 四.设计任务 1.完成传动装置的结构设计。 2.完成减速器装备草图一张（A1）。 3.完成设计说明书一份。 二.带式运输送机传动装置设计 电动机的选择 1.电动机类型的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼
型三相异步电动机 2.电动机功率的选择： E P =Fv/1000=2200*1000= 3.确定电动机的转速：卷筒工作的转速 W n =60*1000/(π*D)=60*1000**240)=min 4.初步估算传动比：由《机械设计基础》表14-2，单级圆柱齿轮减速器传动比=6~20 电动机转速的可选范围； d n =i ∑· v w n =(6～20)=～ r/min 因为根据带式运输机的工作要求可知，电动机选1000r/min 或1500r/min 的比较合适。 5.分析传动比，并确定传动方案 （1）机器一般是由原动机，传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力，变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作的性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要结构简单，制造方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机、工作机为皮带输送机。传动方案采用两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级圆柱齿轮减速器 选用V 带传动是V 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可以缓和和冲击振动。 齿轮传动的传动效率高，使用的功率和速度范围广、使用寿命较
ZCN中心传动浓缩机技术说明 （一）供货范围 本公司本项目提供的ZCN型悬挂式中心传动刮泥机（简称中心传动刮泥机）为成套设备，整套装置包括如下： 回转支承； 中心驱动装置、中心立轴； 刮臂桁架、浓缩栅条、刮泥板； 此外，配套就地控制箱及配电与控制电缆、基础螺栓等安全、可靠和有效运行所须的全部附件。 （二）简述及工作原理 本中心传动刮泥机按照GB/T 10605-1989国家标准及相关要求尺寸进行设计和制造。 ZCN设备的桥架采用混凝土结构形式，池中心平台下方设有中心轴，连接刮臂桁架及刮板组合，刮泥机工作时，在减速机的驱动下带动刮臂桁架及刮板以2.7m/min的线速度缓慢旋转，刮板将沉淀于池底的污泥由池周边刮向池底中心集泥槽坑，污泥在水的静压下通过中心排泥管排出池外，上清液通过周边出水槽排出池外。 （三）技术参数表
（四）主要部件与结构特点 ZCN型浓缩机主要包括、驱动装置、中心轴、中心稳流筒、刮臂、浓缩栅条、水下轴承、刮泥板、出水堰板等部件组成。 1．工作桥架 工作桥架为人字型桁架式结构，全桥式，固定安装，采用碳钢方管等型材焊接制造，桥上铺有走道板，其走道板宽度不小于1000mm，适用于工作人员的维修和管理，工作桥两侧方管桁架兼有栏杆作用，同时设有电线穿线管。工作桥能承受设备的静荷载和动荷截，当设备运转时，工作桥无明显震动。走道板能承受250kg/m2的荷载，工作桥挠度小于桥跨度的1/700。保证工作桥有足够的，并减少工作桥的迎风面积，所有其它部件都固定、连接、支承在桥架上，部件的布置体现美观实用。钢结构焊接件的制造、拼装、焊接、安装、验收均符合GBJ205的规定，主梁的制造误差符合GBJ205中表3.9.1-4的规定。工作桥两端均设有上桥踏步梯，踏步级差约为200mm，所有接头、焊缝光滑、无毛刺，整个外形美观。 1．工作桥架 该装置整体由土建方采用混凝土浇注而成，不作说明； 2．驱动装置 驱动装置由立式蜗轮、齿轮式减速电机的形式等组成。对中心立轴传递扭矩，并与蜗轮硬齿面减速机通过多级减速的方式，以2.5m/min的线速度旋转带动刮臂、刮板旋转。 齿轮减速箱带有过载保护，齿轮设计符合ISO标准，齿轮材料采用S16MnCr，齿面硬度HRC58-62，服务系数＞2.0，轴承寿命（L10）不低于10万小时。 3．中心轴与水下轴承座 在刮泥机中心立轴的下部设置水下轴承，下端由钢制实心思与水下轴承支承（水下轴承为耐磨尼龙材料），并悬挂于中心集泥槽带动小刮板旋转，中心轴直
机械设计课程设计说明书 设计题目：带式输送机传动系统设计系（院）别：纺织服装学院 专业班级：纺织工程083班 学生姓名：方第超 指导老师：孙桐生老师 完成日期：2010年12月
机械课程设计 目录 一课程设计书 2 二设计要求2三设计步骤2 1. 传动装置总体设计方案 3 2. 电动机的选择 4 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 5. 设计V带和带轮 6 6. 齿轮的设计 8 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 8. 键联接设计 26 9. 箱体结构的设计 27 10.润滑密封设计 30 11.联轴器设计 30 四设计小结31 五参考资料32 第一章设计任务书
1、设计的目的 《械设计课程设计》是为机械类专业和近机械类专业的学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的实践性教学环节，也是第一次对学生进行全面的，规范的机械设计训练。其主要目的是：（1）培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械设计课程和其他选修课程的基础理论并结合实际进行分析和 解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展学生有关机械 设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械设计，使学生掌握一般机械设计的程序和方法，树立正面的工程大合集 思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力。 （3）课程设计的实践中对学生进行设计基础技能的训练，培养学生查阅和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料的能力 以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。 2、设计任务 设计一用于带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。 在课程设计中，一般要求每个学生完成以下内容： 1）减速器装配图一张（A1号图纸） 2）零件工作图2~3张（如齿轮、轴或箱体等 3）设计计算说明书一份（8000字左右） 3、设计内容
机 械 课 程 课 程 设 计 学校：柳州职业技术学院 系、班：机电工程系2010级数控3班姓名： 时间：2020年9月27日星期日
目录 第一章传动装置的总体设计 (1) 1总体方案的分析 (1) 2选择电动机 (2) 电动机类型选择 (2) 电动机功率型号的确定 (2) 算电动机所需功率 Pd（kw） (2) .确定电动机转速 (3) 3总传动比的计算及传动比的分配 (3) 4计算各轴转速、功率和转矩 (4) 第二章传动零件的设计 (4) 1．设计V带 (4) 2．齿轮设计： (6) 第三章轴系设计 (8) 1.轴的结构、尺寸及强度设计 (8) 输入轴的设计计算: (8) 输出轴的设计计算: (11) 2．键联接的选择及计算 (12) 3、轴承的选择及校核计算 (12) 第四章润滑与密封 (12) 第五章. 设计小结 (13) 第六章参考文献 (13)
第一章 传动装置的总体设计 1总体方案的分析 1.该工作机有轻微振动，由于V 带有缓冲吸振能力，采用V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本，所以可以采用简单的传动结构，由于传动装置的要求不高，所以选择一级圆柱齿轮减速器作为传动装置，原动机采用Y 系列三线交流异步电动机。 2. 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、运输平皮带 3．工作条件 连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期8年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为%5 4、原始数据 1．输送带牵引力 F=1300 N 2．输送带线速度 V=1.60 m/s 3．鼓轮直径 D=260mm
机械原理课程设计 插床机构综合 学生姓名: 卢佛俊 专业班级: 08机电二班 学号: 20087668 目录 一、设计题目简介 二、设计数据与要求 三、设计任务 四、插床主体机构尺寸综合设计 五、插床切削主体结构运动分析 六、重要数据及函数曲线分析 七、工作台设计方案 八、总结 九、参考文献 设计题目:插床机构综合 一、设计题目简介 插床就是常用得机械加工设备,用于齿轮、花键与槽形零件等得加工。图示为某插床机构运动方案示意图。该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构与凸轮机构等组成。电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转,再通过导杆机构1－2－3－4－5－6,使装有刀具得滑块沿道路y－y作往复运动,以实现刀具切削运动。为了缩短空程时间,提高生产率,要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间得进给运动,就是由固结于轴上得凸轮驱动摆动从动件与其她有关机构(图中未画出)来实现得。
针对图所示得插床机构运动方案, 进行执行机构得综合与分析。二、设计数据与要求 依据插床工况条件得限制,预先确定了有关几何尺寸与力学参数,如表6－4所示。要求所设计得插床结构紧凑,机械效率高。 插床机构设计数据 插刀往复次数(次/min ) 60 插刀往复行程 (mm ) 100 插削机构行程速比系数 2 中心距(mm ) 150 杆长之比 1 质心坐标(mm ) 50 质心坐标(mm ) 50 质心坐标 (mm ) 120 插床机构运动方案示意图 插刀所受阻力曲线
三、设计任务 1、 针对图所示得插床得执行机构(插削机构与送料机构)方案,依据设计要求与已知参数,确定各构件得运动尺寸,绘制机构运动简图; 2、 假设曲柄1等速转动,画出滑块C 得位移与速度得变化规律曲线; 3、 在插床工作过程中,插刀所受得阻力变化曲线如图所示,在不考虑各处摩擦、其她构件重力与惯性力得条件下,分析曲柄所需得驱动力矩; 4、 取曲柄轴为等效构件,确定应加; 5、 用软件(VB 、MATLAB 、ADAMS 或 SOLIDWORKS 等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构得位移、速度、与加速度线图。6、 图纸上绘出最终方案得机构运动简图(可以就是计算机图)并编写说明书。 四、插床主体机构尺寸综合设计 方案选择: 方案一:结构简图如下 方案二:机构简图如下: 凸轮摆杆行程角(0) 15 推程许用压力角(0) 45 推程运动角(0) 90 回程运动角(0) 60 远程休止角(0) 15 推程运动规律 3-4-5次多项式 回程运动规律 等速 速度不均匀系数 0、05 最大切削阻力(N ) 1000 阻力力臂(mm ) 120 滑块5重力(N ) 320 构件3重力 (N ) 160 构件3转动惯量 (kgm 2) 0、14
机械设计课程设计计算说明书 设计题目：飞剪机传动装置设计 院系：机械工程及自动化学院 班级：130715班 指导老师：张建斌 2016年6月6日
目录 目录 ...................................................................................... 错误！未定义书签。 一、飞剪机总体方案设计： ............................................................................. - 4 - 1.1 滚筒式飞剪机 ................................................................................... - 4 - 1.2 曲柄连杆式飞剪机............................................................................. - 5 - 1.3曲柄摇杆式飞剪机............................................................................. - 5 - 二、电动机选型：........................................................................................... - 8 - 2.1类型和结构形式的选择： ................................................................... - 9 - 2.2确定电机的额定功率：....................................................................... - 9 - 2.3确定电机的转速：............................................................................. - 9 -三．传动系统的运动和动力参数....................................................................... - 9 - 3.1计算传动比.................................................................................. - 10 - 3.2传动比分配..................................................................................... - 10 - 3.3确定各轴运动和动力参数 ................................................................. - 10 - 四、齿轮的设计与校核.................................................................................. - 12 - 4.1高速级齿轮的设计与校核 .................................................................. - 12 - 4.2低速级齿轮的设计与校核 .................................................................. - 18 - 4.3开式齿轮的设计与校核...................................................................... - 24 -五．轴的设计与校核 ..................................................................................... - 28 - 5.1高速轴的设计与校核......................................................................... - 28 - 5.2中间轴的设计与校核......................................................................... - 31 - 5.3低速轴的设计与校核......................................................................... - 34 -