《机械设计》
课程设计说明书
专业班级：2012机械设计制造及其自动化
姓名：汪展文
学号：080812027
指导教师：袁圆
设计时间: 2014年6月
物理与电气工程学院
2014 年 6 月15 日
摘要
本设计讲述了带式运输机的传动装置——二级圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算（包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式等部分内容）。运用AutoCAD软件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二维装配图的绘制和手工绘制减速器的平面零件图。本次设计综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、几何精度、理论力学、材料力学、机械原理等知识，进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。机械设计课程设计的题目是减速器的传动装置的设计，设计内容包括：确定传动装置总体设计方案，选择电动机；计算传动装置运动和动力的参数；传动零件，轴的设计计算；轴承，联轴器，润滑，密封和联接件的选择与校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计说明书；毕业设计总结；最后完成答辩。
关键词：减速器设计
目录
1.传动装置的总体方案设计 (1)
1.1 传动装置的运动简图及方案分析 (1)
1.1.1 运动简图 (1)
1.1.2 方案分析 (1)
1.2电动机的选择 (2)
1.2.1 电动机的类型和结构形式 (2)
1.2.2选择电动机的容量 (2)
1.2.3确定电动机的转速 (2)
1.3计算总传动比和分配各级传动比 (3)
1.3.1确定总传动比 (3)
1.3.2分配各级传动比 (3)
1.4计算传动装置的运动参数和动力参数 (3)
1.4.1计算各轴的转速 (3)
2.传动零部件的设计计算 (5)
2.1高速齿轮传动 (5)
2.1.1选择精度等级，材料及齿数 (5)
2.1.2按齿面接触疲劳强度设计 (5)
2.1.3.按齿根弯曲疲劳强度设计 (7)
2.1.4几何尺寸的计算 (9)
2.1.5圆整后中心距的强度校核 (10)
2.1.6 结构设计及绘制齿轮零件图 (11)
2.1.7主要设计结论 (11)
2.2低速级齿轮传动 (11)
2.2.1齿轮参数的选择 (11)
2.2.2按齿面接触疲劳强度设计 (11)
2.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (12)
2.2.4几何尺寸的计算 (13)
2.2.5圆整后中心距的强度校核 (14)
2.2.6 结构设计及绘制齿轮零件图 (14)
2.2.7主要设计结论 (14)
2.3轴系部件设计 (15)
2.3.1第1轴及其部件的设计 (15)
2.3.2第2轴及其部件的设计 (21)
2.3.3第3轴及其部件的设计 (23)
3.减速器装配图的设计 (25)
3.1 箱体主要结构尺寸的确定 (25)
3.1.1铸造箱体的结构形式及主要尺寸 (25)
3.2 减速器附件的确定 (26)
4.润滑密封及其它 (27)
4.1润滑 (27)
4.2密封 (27)
4.3其它 (27)
5.总结 (28)
参考文献 (29)
1.传动装置的总体方案设计
1.1
1.1.1 运动简图
表1—1 原始数据
1.1.2 方案分析
因工作机有轻微振动，故在选择连接电动机轴与高速轴的联轴器时，由于轴的转速较高，可以选用具有缓冲吸振作用的联轴器，如弹性柱销联轴器。减速器部分用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选择电动机的容量
工作时所需的功率为：
2200 1.3
2.86()10001000
w Fu P KW ?=
== 传递装置的总效率为：
242
1234ηηηηη=
式中：弹性联轴器效率10.99η=；一对轴承效率20.98η=；齿轮传动效率
30.97η=；滚筒的效率40.96η=；
得出：
2420.990.980.970.960.81η=???≈
则电动机所需的功率为：
2.86
3.53()0.81
w
d P P kw η
=
=
≈ 因为工作时有轻微振动，所以电动机的额定功率ed p 稍大于d p 即可 1.2.3确定电动机的转速
输送机卷筒的转速为：
601000601000 1.3
63.66(/min)390
w n u r D ππ???=
=≈?
通常单级圆柱齿轮传动比的范围为i =3~6，则电机的转速范围为：
'222163.66(3~6)d w n n i ==?=572.94~2291.76（r/min ）
符合这一同步转速要求的电机有750（r/min ）、1000（r/min ）、1500（r/min ）等；从电机的重量价格以及上述一些参数来考虑，选用Y132M1—6型电动机，电动机的主要参数如下表：
1.3计算总传动比和分配各级传动比
1.3.1确定总传动比
电动机满载速率m n ，工作机所需转速w n 总传动比i 为各级传动比的连乘积，即
n i i i i ???=21
1.3.2分配各级传动比
取高速齿轮传动比1i 为低速级传动比2i 的1.2倍；所求得1i =3.5；2i =4.3；
1.4计算传动装置的运动参数和动力参数
1.4.1计算各轴的转速
传动装置从电动机到工作机有五个轴，依次为0、1、2、3、4轴； 0轴—电动机轴
0 3.53()d p p kw ==；
0960m n n ==（r/min ）
； 0
00
9550
35.11p T n =≈
)/m N （ 1轴—高速轴
101 3.530.99 3.49()p p kw η==?=； 0960m n n ==（r/min ）
1
11
9550
34.71()p T N m n == 2轴—中速轴
123p p ηη==3.3（kw ）
； 121960
274.33.5
n n i =
==（r/min ） 222 3.39550
9550116.7()274.3
p T N m n ==≈ 三轴—低速轴
223p p ηη==3.1（kw ）
232274.363.794.3
n n i =
=（r/min ） 3
33
9550
464.10p T n =()N m 四轴—卷筒轴
2
43124 2.86()P P kw ηηη==
4363.79(/min)n n r ==
4
44
9550
428.17()p T N m n ==
2.传动零部件的设计计算
2.1高速齿轮传动
2.1.1选择精度等级，材料及齿数
（1） 选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20。
（2）运输机为一般工作机，速度不高，故选用7级精度。
（3）材料选择。选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料
为45刚（调质）硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。 （4）选小齿轮齿数128z =，大齿轮齿数21128 3.598z z i =?=?= 2.1.2按齿面接触疲劳强度设计
（1）由公式试算小齿轮分度圆直径，即
1t d ≥（2—1） 确定公式中的各参数值 ○
1试选 1.3Ht k =。 ○
2计算小齿轮传递的转矩： 6
41
11
9.5510 3.47110P T N mm n =?=?
○
3由表选取齿宽系数1d φ=。 ○
4由图查的区域系数 2.5H Z =。 ○
5由表查得材料的弹性影响系数1
2189.8E Z MPa =。 ○
6由式计算接触疲劳强度用重合度系数Z ε。 *
11arccos[cos /()]arccos[28cos20/(2821)]28.717a a z z h αα=+=?+?= *222arccos[cos /()]arccos[98cos20/(9821)]22.957a a z z h αα=+=?+?=
''1122[(tan tan )(tan tan )]/2a z z ααεαααπ=-+-
=1.739
Z ε=
=0.868 （2—2） ○
7计算接触疲劳许用应力[]H σ。 由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MPa 6001lim H =σ；
MPa 5502lim H =σ；
由式计算应力循环次数：
91160609601(2830015) 2.7610h N n jL ==??????=? 21/N N u ==2.76910?/(98/28)=0.788910?
由图查得接触疲劳寿命系数10.95HN K =，12.12=HN K ，21HN K =
1lim1
1[]0.95600570HN H K MPa MPa s σσ=
=?=
2lim22[] 1.550550HN H K MPa MPa s σ
σ==?=
取1[]H σ和2[]H σ中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即
2[][]550H H MPa σσ==
试算小齿轮分度圆直径：
1t d ≥（2）调整小齿轮分度圆直径
1）计算实际载荷系数前的数据准备。 ○
1圆周速度u 。 11
41.753960
/601000
601000
t d n u m s ππ??=
=
??=2.10/m s
○
2齿宽b ：1141.75341.753d t b d φ==?=mm 2）计算实际载荷系数H k
○
1由表查得使用系数 1.25A K =。 ○
2根据 2.10/u m s =、7级精度，由图查得动载系数 1.07v k = ○
3齿轮的圆周力。 1112/t t F T d ==1662.63N 1/A t k F b =49.7N /mm
查表得出齿间载荷分配系数 1.2H K α=
○4由表用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数
1.421H K β=。由此得到实际载荷系数
1.25 1.07 1.2 1.421
2.28A V H H K K K K K αβ==???= 3）由实际载荷系数求得的分度圆直径
11d d ==55.302mm 及齿轮的相应模数11/m d z ==1.975mm 2.1.3.按齿根弯曲疲劳强度设计
（1）由公式试算模数，即
t m ≥ （2—3）
1）
确定公式中的各参数值
○1试选 1.3Ft K =。
○2由公式计算弯曲疲劳强度用重合度系数。
0.75
0.75
0.250.250.6811.739
Y εα
ε=+
=+
=
○
3计算[]
Fa sa
F Y Y σ。 由图查得齿形系数112.56, 2.19Fa Fa Y Y ==。 由图查得修正系数121.61, 1.81sa sa Y Y ==。
由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳强度极限分别为
lim1lim1500,380F F MPa MPa σσ==。
由图查得弯曲疲劳寿命系数110.88,0.90FN FN K K ==。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由公式计算可得
1lim1
12lim 2
1[]314.28[]244.28FN F F FN F F K MPa S
K MPa
S σσσσ=
===
11
1
22
2
0.0131[]0.0162[]Fa sa F Fa sa F Y Y Y Y σσ==
因为大齿轮的
[]
Fa sa
F Y Y σ大于小齿轮，所以取 22
2
0.0162[][]Fa sa Fa sa F F Y Y Y Y σσ== 2） 试算模数
t m ≥ =1.103mm （2）调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前的数据准备。 ○
1圆周速度 u
1111
1.1032830.8841.55/601000
t d m z mm mm
d n u m s
π==?==
=?
○
2齿宽b ：130.884d b d φ== ○
3宽高比/b h 。 *
*(2)(210.25) 1.103 2.481
/30.884/2.48112.448
a t h h c m
b h =+=?+?===
2）计算实际载荷F K 。
○
1根据圆周速度、7级精度，由图查的动载系数 1.05v K =。 ○
2由311112/ 2.710,/124.73/t A t F T d N K F b N mm ==?=，查表得出 1.0F K α=。 ○
3由表用插值法查得 1.414H K β=，结合b/h=12.448查得 1.40F K β= 则载荷系数为
1.25 1.05 1.0 1.4 1.835A V F F K K K K K αβ==???=
3）
由公式可按实际载荷系数算的齿轮模数
1.103 1.237m m mm == （2—4） 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于模数m 的大小主要取决于弯曲疲劳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，仅与齿轮直径有关，可取弯曲疲劳强度计算得出的模数1.237mm 并就近圆整为m=1.5mm 按接触疲劳强度算得的分度圆直径为
1d =55.302，算出小齿轮齿数为1Z =55.302/1.5=36.7
取137Z =则大齿轮齿数11z Z Z i ==129.5，取2Z 为130，12,Z Z 互为质数。 2.1.4几何尺寸的计算 （1）计算分度圆的直径
112237 1.555130 1.5195d Z m mm mm d Z m mm mm
==?≈==?=
(2)计算中心距：12()/2125a d d mm =+= （3）计算齿轮宽度：1d b d φ==55mm
为了保证设计齿宽b 和节省材料，一般将小齿轮略为加宽（5~10）mm ，即 取1b =63mm ，而使大齿轮的齿宽等于设计齿宽，即255b b mm ==。 2.1.5圆整后中心距的强度校核 （1）计算变位系数和
○
1计算啮合角、齿数和、变位系数和、中心距变动系数和齿顶高降低系数。 1237130167Z Z Z ε=+=+= 120X X X ε=+= ○
2分配变位系数1
2
,X X 。
由图可知坐标点（/2,/2Z X εε）=（83.5, 0）位于lin11和lin12之间，由相应的规则可以求出1X =0.2、2X =—0.2。 (2)齿面接触疲劳强度校核
按照上述的方法分别计算各个参数，计算结果如下：
4111
22.20, 3.4710,1,55,3.5, 2.5,189.8,0.87;
H d H E K T N mm d mm u Z Z MPa Z εφ==?======将他们带入公式
H H E Z Z Z εσ=
=448.40MPa<[]H σ (2—4) 齿面接触疲劳强度满足要求；
（3）齿根弯曲疲劳强度校核
按照前所述分别计算各个参数，计算结果如下：
41112211.96, 3.4710, 2.45, 1.66,2.18, 1.83,0.674,1, 1.5,37,
F Fa sa Fa sa d K T N mm Y Y Y Y Y m Z εφ==??========得到：
11111
32112222
32
1280.36[]278.78[]F Fa sa F F d F Fa sa F F d K TY F Y MPa m Z K TY F Y MPa m Z ε
ε
σσφσσφ==<=
=< （2—5）
齿根弯曲疲劳强度满足要求；
2.1.6 结构设计及绘制齿轮零件图
零件图见图纸 2.1.7主要设计结论
齿数1237,130,Z Z ==模数 1.5m mm =，压力角20α=，变位系数
120.20,0.20X X ==-，中心距125a mm =齿宽1263,55b mm b b mm === 小齿轮选用40Cr （调质），大齿轮选用45钢（调质）。齿轮按7级精度设计。小齿轮设计成实心式齿轮；大齿轮做成腹板式；
2.2低速速级齿轮传动
2.2.1齿轮参数的选择
选用直齿圆柱齿轮传动，压力角的大小取为20；精度等级为7；选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚（调质）硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40选小齿的轮齿数130z =，大齿轮齿数
21130 4.3129z z i =?=?=。
2.2.2按齿面接触疲劳强度设计
(1)由公式（2—1）试算小齿轮分度圆直径： 确定公式中的各参数值：
选 1.3Ht k =、4
2 3.310T N mm =?、 1d φ=、 2.5H Z =、1
2189.8E Z MPa =、 由（2—2）求出Z ε=0.858、MPa 6001lim H =σ、MPa 5502lim H =σ； 由公式（2—3）计算应力循环次数：91 2.7610N =?、 920.78810N =?； 由图查得接触疲劳寿命系数10.95HN K =、21HN K =
1lim1
1[]0.95600570HN H K MPa MPa s
σσ=
=?=
2lim2
2[] 1.550550HN H K MPa MPa s
σσ=
=?= 取1[]H σ和2[]H σ中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即
2[][]550H H MPa σσ== 1t d ≥38.69mm
(2)调整小齿轮分度圆直径
0.56/u m s =、38.69b = mm
计算实际载荷系数H k
1.25A K =、 1.03v k =、 1.2H K α=、 1.426H K β=
1.25 1.07 1.2 1.421
2.203H A V H H K K K K K αβ==???= (3)由实际载荷系数求得的分度圆直径
11d d ==46.12mm 及齿轮的相应模数11/m d z ==1.537mm 2.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计 由公式（2—3）进行计算 (1)确定公式中的各参数值 选 1.3Ft K =0.668Y ε=计算
[]
Fa sa
F Y Y σ。 由图查得齿形系数122.49, 2.18Fa Fa Y Y ==。 由图查得修正系数121.63, 1.82sa sa Y Y ==。
lim1lim1500,380F F MPa MPa σσ==、1
1
0.88,0.90FN FN K K ==。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由公式计算可得
1lim1
12lim 21[]314.28[]244.28FN F F FN F F K MPa S
K MPa
S σσσ
σ=
===
11
1
22
2
0.0129[]0.0162[]Fa sa F Fa sa F Y Y Y Y σσ==取
试算模数
t m ≥ =1.010mm （2）调整齿轮模数 11
0.43/601000
d n u m s π=
=?、130.3d b d φ==、/13.33b h =
1.25 1.03 1.20 1.41
2.178F A V F F K K K K K αβ==???=
由公式（2—4）得出 1.200m =
取m=1.237mm 并就近圆整为m=1.5mm 按接触疲劳强度算得分度圆直径为
1d =46.12mm ，算出小齿轮齿数为1Z =46.12/1.5=30.7
取131Z =则大齿轮齿数11z Z Z i ==133.3，取2Z 为134，12,Z Z 互为质数。 2.2.4几何尺寸的计算 计算分度圆的直径：
112231 1.547134 1.5201d Z m mm mm d Z m mm mm
==?===?=
中心距为：12()/2124a d d mm =+=、齿轮宽度1d b d φ==47mm
为了保证设几齿宽b 和节省材料，一般将小齿轮略为加宽（5~10）mm ，即取
1b =55mm ，而247b b mm ==。
2.2.5圆整后中心距的强度校核
(1)计算变位系数和
采用变位法将中心距圆整至'125a mm =其他参数保持不变
○
1计算啮合角、齿数和、变位系数和、中心距变动系数和齿顶高降低系数。 '21.22,165,0.68,0.5,0.680.50.13Z X y y εεα=====-=
○
2分配变位系数12,X X 。 由图可知坐标点（/2,/2Z X εε）=（82.5, 0.34）位于lin13和lin14之间，由相应的规则可以求出1X =0.42、2X =0.26。 (2)齿面接触疲劳强度校核
按照上述的方法分别计算各个参数，计算结果如下：
4111
22.203, 3.310,1,55, 4.3,2.42,189.8,0.86;
H d H E K T N mm d mm u Z Z MPa Z εφ==?======将他们带入公式（2
—4）得：409.96H MPa σ=<[]H σ
齿面接触疲劳强度满足要求； (3)齿根弯曲疲劳强度校核
按照前所述分别计算各个参数，计算结果如下：
41112212.32, 3.310, 2.44, 1.67,2.16, 1.84,0.68,1, 1.5,31,
F Fa sa Fa sa d K T N mm Y Y Y Y Y m Z εφ==??========由公式（2—5）得
到：11130.81[]F F MPa σσ=<
22127.58[]F F MPa σσ=<
齿根弯曲疲劳强度满足要求；
2.2.6 结构设计及绘制齿轮零件图 2.2.7主要设计结论
齿数1231,134,Z Z ==模数 1.5m mm =，压力角20α=，变位系数
120.42,0.26X X ==，中心距125a mm =齿宽1255,47b mm b mm == 小齿轮选用40Cr （调质）大齿轮选用45钢（调质）。齿轮按7级精度设计。小齿轮做成实心式；大齿轮做成腹板式；
2.3轴系部件设计
2.3.1第1轴的设计
（1）如上述第1轴上的功率1P 、转速1n 、和转矩1T 分别为：
101 3.530.99 3.49()p p kw η==?=； 0960m n n ==（r/min ）
； 1
11
9550
34.71()p T N m n == （2）求作用在齿轮上的力
因已知1轴上齿轮的分度圆直径为11155d m z mm == 而 1112234710
126355
t T F N d ?=
==，11tan 460r t F F N α== （3）初步确定轴的最小直径
先按公式初步估算轴的最小直径。选用轴的材料为45钢，调质处理。取
0112A =
，于是得：min 11217.2d A mm === 1轴的最小直径显然安装联轴器除的直径II -I d ，故需同时选取联轴器的型号。联轴器的计算转矩，取 1.3A K =则：
1 1.33471045123ca A T K T N mm N mm ==??=?
按照计算转矩ca T 应小于联轴器的公称转矩的条件查得手册，选用LX1型弹性注销联轴器，其公称转矩为250000（N ?mm ），孔径118d mm =；故取
II -I d =18mm ，半联轴器的长度为L=42mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为
130
L mm
=
（4）轴的结构设计
1)拟定轴上的零件装配方案
选用图纸上所示的装配方案
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度和直径如下表所示（5）确定1轴的各段直径和长度
1）确定1轴的各段直径
1.各段轴直径的确定
《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。
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。
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 B1B2B3B4B5B6B7 运输机工 作轴扭矩 Ｔ（Ｎ。 ｍ） 1300135014001450150015501600 运输带工 作速度Ｖ （ｍ/ｓ） 0.650.700.750.800.850.900.80 卷筒直径 Ｄ（ｍｍ） 300320350350350400350 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。
附表3 １．电动机２．联轴器３．圆锥齿轮减速器４．链传动５．链式运输机 附图3 题目D 设计一斗式提升机传动用的二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器。传动简图如下，设计参数列于附表4。 附表４斗式提升机的设计参数 题号参数 题号 D1D2D3D4 生产率Ｑ（ｔ/ｈ）15162024提升带速度Ｖ（ｍ/ｓ） 1.82 2.3 2.5ｍ）
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》 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。
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 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 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
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
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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
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
机械设计课程设计 样本
机械设计《课程设计》 课题名称带式输送机传动装置设计 系别机械系 专业模具设计与制造 班级模具091 姓名尹利平 学号 02031077 指导老师刘静波 完成日期 6月25日 目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明
2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径
5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献
第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算, 在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识, 并运用《AUTOCAD》软件进行绘图, 因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。经过这次训练, 使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面: ( 1) 培养了我们理论联系实际的设计思想, 训练了综合运用机械设计课程和其它相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力, 巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 ( 2) 经过对通用机械零件、常见机械传动或简单机械的设计, 使我们掌握了一般机械设计的程序和方法, 树立正确的工程设计思想, 培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 ( 3) 另外培养了我们查阅和使用标准、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、计算机辅助设计方面的能力。