机械课程设计说明书
专业：汽车工程
班级：105040506
学号：10504050502
设计者：陈力
指导老师：林昌华
2008 年 1 月 17 日
重庆工学院
?
?
?目录
前言 (03)
一设计题目 (03)
二传动装置的总体设计方案 (03)
三选择电动机 (04)
3.1 动机输出功率计算 (04)
3.2 确定电机转速 (05)
四确定传动装置的总传动比和分配传动比 (05)
五计算传动装置的运动和动力参数 (06)
六齿轮的设计 (05)
（一）高速级大小齿轮的设计 (06)
（二）低速级大小齿轮的设计 (09)
七减速器机体结构尺寸 (12)
八轴的设计 (13)
（一）高速轴设计 (13)
（二）中间轴的设计 (16)
（三）从动轴的设计 (18)
九低速轴大齿轮的设计 (21)
十联轴器的选择 (22)
十一润滑方式的确定 (22)
十二其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据 (22)
十三设计小结 (22)
十三参考资料及附录 (22)
前言
机械设计课程设计的目的：
1、 综合运用课程所学理论和知识进行机械设计训练，使所学知识进一步巩固、加深和扩展，为创新设计和今后的工程设计工作打下基础。
2、 掌握机械及机械传动装置的一般设计方法、设计步骤，树立正确的设计思想，培养机械设计及解决实际工程问题的能力。
3、 进行基本技能训练。如：设计计算、工程绘图、运用资料、手册、标准和规范以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理等
一 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器
1． 要求：拟定传动关系：由电动机、减速器、联轴器、工作机构成。
工作条件：设计一用于带式运输机上的二级圆柱齿轮减速器。运输机工作有轻振，经常满载，空载起动，单向运转。减速器小批量生产，使用期限5年，单班制工作。运输带容许速度误差为5%。 2． 已知条件：运输带拉力F=2000N 输带速度V=0.9m/s 卷筒直径D=300mm
二、 传动装置总体设计方案
1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大， 其传动方案如下：
三、 选择电动机
3.1 电动机输出功率计算 P'=
1000Fv
kw
F=2000N v=0.9m/s
η为总效率：
η=1η2η?3η?n η???=42
33221ηηηη???
查表得因有轻振，故弹性联轴器效率1η=0.99，滚动轴承效率2η=0.99，闭式圆柱齿轮效率3η=0.97，滚筒效率（含滚动轴承效率）4η=0.97，因为4η中包含一对滚动轴承效率，故2η只考虑3对。 把上述值代入得
P'=kw 01.297
.0*97.0*99.0*99.0*10009
.0*20002
32=
P=kP' 取k=1 P=2.01kw 3.2确定电机转速：
二级圆柱齿轮减速器传动比i=8～40所以电动机转速的可选范围是： n 电机=n 卷筒×i 总=57.3×（8～40）=458.4～2292r/min
根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有3种适用的电动机型号 因此有3种传动比方案如下：
方案 电动机型号 额定功率 同步转速 r/min 额定转速 r/min
重量 总传动比
1 Y112M-6 2.2KW 1000 940 33Kg 75.79
2 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.5
3 3 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第1种方案比较合适，查表得Y 系列1000r/min 电动机的具体型号为Y112M-6型，2.2kw ，n=940r/min ，其主要参数如下：
额定功率kW
满载转速 同步转速 质量 D*E F*EG K
L*(AC/2+AD)*HD
A*B
2.2 940 1000 45 28*60 8*7 12 400*(115+190)*265 190*140
四 确定传动装置的总传动比和分配传动比： 4.1总传动比：n=940r/min
卷筒转速n'=D v π1000*60=300*1
.1*1000*60π=57.3r/min
总传动比i=n/n'=32.163
.57940
= 4.2分配传动比：减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器，故 i 1=（1.3～1.4）i 2 ， i 1=1.3 i 2
总传动比i= i 1×i 2=1.3 i 2× i 2=1.3 i 22 i 2=3
.1i =3.132.16=3.4
i 1=1.3 i 2=1.3×3.976=4.8
五 计算传动装置的运动和动力参数：
将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴
01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。
1. 各轴转速：
n 1=n/i 0=940/1=940r/min n 2= n 1/i 1=940/4.8=195.8r/min n 3= n 2/i 2=195.8/3.4=57.6r/min 2. 各轴输入功率：
P 1=P 21ηη??=2.01×0.99×0.99=1.9899kw P 2= P 132ηη??=1.9899×0.99×0.97=1.950kw P 3= P 223ηη??=1.950×0.97×0.99=1.872kw 3.各轴输入转矩：
T 1=9550 P 1/ n 1=9550×
9409899
.1=21.41N m ? T 2=9550 P 2/ n 2=9550×8.195950
.1=106.30 N m ?
T 3=9550 P 3/ n 3=9550×6
.57978
.2=405.9 N m ?
运动和动力参数结果如下表：
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min 输入 输出 输入 输出 电动机轴 2.01 20.42 940 1轴 1.9899 1.930 20.217 21.196 940 2轴 1.9503 1.891 95.12 105.237 195.8 3轴 1.834 1.815 313.35 325.46 57.6 卷筒轴
1.796
405.9
57.6
六 齿轮的设计：
（一）高速级大小齿轮的设计：
已知输入功率P=2.01kw ，小齿轮转速n 1=940r/min ，大齿轮转速n 2=195.8r/min 工件寿命为5年，单班制。小齿轮传递的转矩T 1=20.21 N m ?=2.021×104N mm ? 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.
（1） 按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动
（2） 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用6级精度（GB10095-88）
（3） 材料选择，由表查得选择小齿轮材料为40C r （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者硬度差为40HBS
（4） 选小齿轮齿数Z 1=24 齿数比Z 2/ Z 1=i 1/i 2= n 1/ n 2=940/195.8=4.8 大齿轮齿数Z 2=24×4.8=115 2．按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行计算，即 d ≥t 1 2.32()[]32
112?
??
?
??±σεαφH E H u
d u Z Z T K t
（1） 确定公式内的各计算数值 ①试选载荷系数 k t =1.6.
②小齿轮传递的转矩T 1=2.0217×104N ·㎜ ③由表查得：选取齿宽系数1=d φ
④由书本P 217 页的图10-13选取区域系数433.2=Z H .
④由书本P 217 页的图10-13选取区域系数433.2=Z H .
再由图10-26查得.87.0,78.02
1
==ε
ε
α
α
则.65.12
1
=+=ε
ε
εα
α
α
⑤由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H lin 6001=σ 大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H lin 5502=σ ⑥由式N=60njL R 计算应力循环次数
N ()9111026144.1536581114406060?=??????==R jL n
N 89
2104258.22
.51026144.1?=?=
⑦由图取接触疲劳系数K 90.01=H N ，K 95.02=H N . ⑧计算接触疲劳许用应力
取大双概率为1%，安全系数为S=1，由式[]s
k N lim
σσ=
得 []MPa MPa s k HN H 54060090.01
lim 11=?==σσ
[]MPa MPa s
k HN H 5.52255095.02
lim 22=?==
σσ。
则许用接触应力[][][].25.5312
5.52254022
1
MPa MPa H H H
=+=+=
σσσ
⑵计算
①计算小齿轮分度圆直径d t 1，代入[]H σ中较小的值
d t 1[]mm Z u u T k H H E d t Z 324
32
15.531433.28.1898.418.465.11100217.226.132.21232.2??
? ????+?????=???? ??+?≥σφεα= 32.95㎜
②计算圆周速度v
V=
60.1/1000
60940
95.321000
601
1=???=
?s m n d t ππm/s
③计算齿宽b
b=mm mm d t d 68.3668.3611=?=?φ ④计算齿宽与齿高之比b/h
模数 m mm Z d t t 332.125
cos 95.32/cos 14
11=?=
=β
齿高 h=2.25m mm mm t 0.3332.125.2=?= b/h=32.95/3.0=10.98. ⑤计算纵向重合度
ε
β
.
ε
β
=0.318140
1tan 241318.0tan ???=βφZ d
=1.903.
计算载荷系数
根据v=1.60m/s ，7级精度由图查得动载系数k 0.1=v 与直齿轮同k 1==Fa Ha k .4. 由表查得使用系数k .1=A
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，k 415.1=βH ，由b/h=10.98，k 415.1=βH ，查图得k 35.1=βF ，故载荷系数
K=90.1415.14.10.111.12=???=??βH H v A k k k k
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式311/t t k k d d =得 311/t t k k d d ==32.95mm 7.366
.121
.23=? ⑦计算模数m n
m n =mm z d 48.124/cos 7.36/cos 140
11==β 3 按齿根弯曲强度设计 由式m n ()[]3
212
12???
? ??≥
F Sa
Fa d Y Y
z k COS Y T σφεβα
β
得弯曲强度的设计公式
⑴确定公式内的各计算值
①由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5002=σ，大齿轮的弯曲强度极限MPa FE 3802=σ ②由图取弯曲疲劳寿命系数85.01=FN k 88.02=FN k ③计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数s=1.4，由式[]s
k N lim
σσ=
得
[]MPa MPa s
k FE FN F 57.3034.1500
85.01
11=?=
=
σσ
[]MPa MPa s
k FE FN F 86.2384
.1380
88.02
22=?=
=
σσ ④计算载荷系数k
K=10.2111.14.135.1=???=???βF Fa V A k k k k ⑤查取齿型系数
由表查得Y 592.21=Fa ；Y 211.22=Fa ⑥查取应力校正系数
由表查得Y 596.11=Sa ；Y 774.12=Sa ⑦计算大小齿轮的
[]
F Sa
Fa Y Y σ并加以比较
[]01363.057
.303596
.1592.21
2
1=?=
F Sa Fa Y Y σ
[]01642.086
.238774
.1211.22
2
2=?=
F Sa Fa Y Y σ 大齿轮的数值大
⑧计算当量齿数。
()()27.2602414cos cos 3
31
1===
βZ Z v ().29.84cos 3
2
11
==
βZ Z v
⑵设计计算 m ()mm mm 0672.101642.065
.12410
88
.0100217.221.223
22
4
14cos =???????≥
则可取标准值为m=1.25
则.49.28cos 1
1==m
d Z n
β
1392
=Z
实际传动比：
=29
139
4.79 传动比误差：
05.0002.08
.479
.48.4<=-。
4 几何尺寸计算 （1）计算中心距
(),24.108cos 22
1
=+=
β
m Z Z n
a 圆整后取108mm.
（2）修正螺旋角
()5.130
21cos 2arccos =+=β
βm Z Z n
（3）计算分度圆直径 .72.178cos .17.33cos 2
21
1==
==
β
β
m
Z d m
Z d n
n
（4）齿宽：则取17.331
1==d
b d
φ
，圆整后即得：
.40,3512==B B
高速级大齿轮：.139,3522==Z B 高速级小齿轮： .39,4011==Z B
（二）低速级大小齿轮的设计：
1.已知输入功率P=1.9503kw ，小齿轮转速n 1==195.84r/min ，大齿轮转速n 2=57.6r/min 工件寿命为5年，单班制工作。小齿轮传递的转矩T 1=95.12N m ?=0.9512×105N ·㎜
2. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数.
（5） 按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动
（6） 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用6级精度（GB10095-88）
（7） 材料选择，由表查得选择小齿轮材料为40Cr r （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者硬度差为40HBS
（8） 选小齿轮齿数Z 1=24 齿数比Z 2/ Z 1=i 1/i 2= n 1/ n 2=195.84/57.6=3.4 大齿轮齿数Z 2=24×3.4=81 2．按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行计算，即 d ≥t 1 2.32[]2
d I 1???
?
??±?H E Z u u kT σφ （2） 确定公式内的各计算数值
①试选载荷系数 k t =1.3
②小齿轮传递的转矩T 1=0.9512×105N ·㎜ ③由表查得：选取齿宽系数1=d φ
④由表查得材料的弹性影响系数为Z E =189.8MPa 2
1
⑤由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H lin 6001=σ 大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H lin 5502=σ ⑥由式N=60njL R 计算应力循环次数
N ()9111026144.1536581114406060?=??????==R jL n
N 8
72 2.4410 6.13103.98
?=
=? ⑦由图取接触疲劳系数K 90.01=H N ，K 95.01=H N ⑧计算接触疲劳许用应力
取大双概率为1%，安全系数为S=1，由式[]s
k N lim
σσ=
得 []MPa MPa s k HN H 54060090.01
lim 11=?==σσ
[]MPa MPa s
k HN H 5.52255095.01
lim 21=?==
σσ
⑵计算
①计算小齿轮分度圆直径d t 1，代入[]H σ中较小的值
d t 1[]mm Z u u T k H E d t 32
4
32
15.5778.1894.314.3110512.93.132.2132.2??
? ???+???=???? ??+?≥σφ=59.985 ②计算圆周速度v
V=
614.0/1000
608
.195985.591000
601
1=???=
?s m n d t ππm/s
③计算齿宽b
b=mm mm d t d 985.59985.5911=?=?φ ④计算齿宽与齿高之比b/h
模数 m mm Z d t t 499.22524
985
.59/11==
= 齿高 h=2.25m mm mm t 62.5499.225.2=?= b/h=59.985/5.62=10.67 ⑤计算载荷系数
根据v=0.614m/s ，6级精度由图查得动载系数k 0.1=v 3 直齿轮k 1==Fa Ha k 由表查得使用系数k 1=A
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，k 423.1=βH ，由b/h=10.67，k 查图得k 35.1=βF ，故载荷系数
K=466.1423.1103.112=???=??βH H v A k k k k
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式311/t t k k d d =得 311/t t k k d d ==59.985mm 424.623
.1466
.13=? ⑦计算模数m
M=mm z d 60.224/424.62/11== 3 按齿根弯曲强度设计 由式m []
3
212???
?
??≥F Sa
Fa d Y Y z k σφπ得弯曲强度的设计公式 ⑴确定公式内的各计算值
①由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5002=σ，大齿轮的弯曲强度极限MPa FE 3802=σ ②由图取弯曲疲劳寿命系数85.01=FN k 88.02=FN k ③计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数s=1.4，由式[]s
k N lim
σσ=
得 []MPa MPa s k FE FN F 57.3034.1500
85.01
11=?=
=
σσ
[]MPa MPa s
k FE FN F 86.2384
.1380
88.02
22=?=
=
σσ
④计算载荷系数k
K=391.135.10.103.11=???=???βF Fa V A k k k k ⑤查取齿型系数
由表查得Y 1 2.65Fa =；Y 2 2.188Fa = ⑥查取应力校正系数
由表查得Y 1 1.58Sa =；Y 2 1.786Sa = ⑦计算大小齿轮的
[]
F Sa
Fa Y Y σ并加以比较
[]12
1
2.65 1.58
0.01234339.29
Fa Sa F Y Y σ?=
=
[]01644.0857
.257814
.1156.22
2
2=?=
F Sa Fa Y Y σ 大齿轮的数值大
⑵设计计算
m mm mm 96.101644.024
110
512.9391.1232
4
=?????≥ 取标准值为m=2 Z 1=31 Z 2=106
4 几何尺寸计算
（1）齿宽：b=1?62=62mm
低速级大齿轮：b1=70mm ，z1=31 低速级小齿轮：b2=65mm , z2=106 （2）计算分度圆直径 d1=31?2=62mm d2=103?2=212mm （3）计算中心距 A=d1+d2/2=137
七 减速器机体结构尺寸如下：
名称 符号 计算公式
结果
箱座厚度
σ 83025.0≥+=a σ 9
箱盖厚度
1σ 8302.01≥+=a σ 8 箱盖凸缘厚度
1b 115.1σ=b
12 箱座凸缘厚度
b σ5.1=b
13.5 箱座底凸缘厚度
2b
σ5.22=b
22.5 地脚螺钉直径
f d 12036.0+=a d f
M16
地脚螺钉数目 n 查手册
6 轴承旁联结螺栓直径
1d f d d 72.01=
M12 盖与座联结螺栓直径
2d
2d =（0.5 0.6）f d
M8
轴承端盖螺钉直径
3d 3d =（0.4 0.5）f d
8（输入和中间轴） 10（输出轴） 视孔盖螺钉直径 4d
4d =（0.3 0.4）f d
8 起盖螺钉直径
d
d =（0.7 0.8）2d
8 f d ，1d ，2d 至外箱壁的距离
1C
查手册表11—2
26 18 14 f d ，2d 至凸缘边缘距离
2C
查手册表11—2
24 12 外箱壁至轴承端
面距离
1l
1l =1C +2C +（5 10） 42 大齿轮顶圆与内
箱壁距离
1?
1?>1.2σ 9.6
齿轮端面与内箱
壁距离
2?
2?>σ
12（输入轴）12，14.5（中间轴，输出轴） 箱盖，箱座肋厚
m m ,1 σσ85.0,85.011≈≈m m
8 10
轴承端盖外径
2D
D D =2+（5 5.5）3d
92（1轴） 102（2轴） 115（3轴） 轴承旁联结螺栓距离
S
2D S ≈
122（1轴） 122（2轴） 140（3轴）
八 轴的设计： （一）高速轴设计：
①材料：选用45号钢调质处理。查课本取120=A .
②各轴段直径的确定：根据课本得：mm A
d n
p 4.15940
9899
.11203
3
1
1
=?=≥ ，又因为电动机轴径28d =，所以查手册第9页表1-16取d1=20，L1=36。
d2=23因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册85页表7-12取d2=23，L 2=50。
3d 段装配轴承且32d d >，所以查手册62页表6-1取d3=25。选用7205C 轴承。L 3=15。
4
d段主要是定位轴承，取d4=31mm。根据箱体内壁线确定后在确定。L4=96.5 5
d装配齿轮段直径：作成齿轮轴：
6
d段装配轴承所以6335
d d
== L6 =32。
2校核该轴和轴承：L
1
=54 L
2
=129 L
3
=76
作用在齿轮上的圆周力为：
3
1
1
2221.4110
1038.06
41.25
t
T
F N
d
??
====
=
d
T
F t
1
1
2
径向力为1038.0620377.8
r t
F Ftg tg N
=?=??==
?
=tg
F
F t
r
求垂直面的支反力：
2
1
12
129
377.8266.3
54129
r
V
l F
F N
l l
==?=
++
=
+
=
l
l
F
l
F r
v
2
1
2
1
21
377.8266.3111.5
V r V
F F F N
=-=-==
-
=F
F
F V
r
v1
2
求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：
3
22
111.51291014.384.
av v
M F l N m
-
==??=
'3
11
266.3541014.38.
av v
M F l N m
-
==??=
求水平面的支承力：
由
1122
()
H t
F l l Fl
+=得
2
1
12
129
1038.6731.7
54129
H t
l
F F
l l
==?=N
++
21
1038.06731.7306.36
H t H
F F F
=-=-=N
求并绘制水平面弯矩图：
3
11
731.7541039.512.
aH H
M F l N m
-
==??=
'3
22
306.361291039.52.
aH H
M F l N m
-
==??=
求F在支点产生的反力：
3
1
12
961132.8
384.3
73211
F
l F
F N
l l
?
===
++
21384.31132.81517.1F F F F F N =+=+= 求合成弯矩图：
22
2214.38439.51242.05.a aV aH M M M N m =+=+= ''2'22214.3839.5242.055.a aV aH M M M N m =+=+=
求危险截面当量弯矩：
从图可见，m-m 处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数0.6?=）
2222()42.055(0.621.41)43.97.a e M M T N m =+?=+?=
计算危险截面处轴的直径：
因为材料选择#45调质，查课本225页表14-1得650B MPa σ=，查课本362页表15-1得许用弯曲应力[]160b MPa σ-=，则：
[]3
33143.9710
19.420.10.160
e b M d mm σ-?≥==?
因为5440a d d d mm d >==>，所以该轴是安全的。 3轴承寿命校核：
轴承寿命可由式610()60t h P Cf L h n Pf ε
=进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以r P F =，查课
本259页表16-9，10取1, 1.2,t p f f ==取3ε=
按最不利考虑，则有：22
22111266.3731.7778.65r v H F F F N =+=
+= 2222222111.5306.36326.019r v H F F F N =+=+=
则6633
1010112.510()()7.460601440 1.2326.019t h P Cf L h n f P ε??==?=??年 ，因此所该轴承符合要求。
4弯矩及轴的受力分析图如下：
5键的设计与校核:
根据d1=20,T1=20.217，参考教材表10-9,由于d1在17-22范围内，故1d 轴段上采用键b h ?：
6*6
采用A 型普通键:
键校核.为L 1=1.75d 1-3=34综合考虑取l =32,得[]][05.213262010217.204143
p Mpa dlh T F δσσ=????==查
课本155页表10-10,所选键为：b*h*L=6*6*34
（二）中间轴的设计：
①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取Ao=112。
②根据课本第230页式14-2得：mm A d n
p 8.288
.1959503
.11203
3
2
2
=?=≥ 1d 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取d1=30，查手册62页表6-1选用7206C 轴承，L1=36 2d 装配低速级小齿轮，且21d d >取d2=33，L 2=67，因为要比齿轮孔长度少2-3mm 。 3d 段主要是定位高速级大齿轮，所以取d3=37，L 3=4?=12。 4d 装配高速级大齿轮，取d4=33 L 4=32。
5d 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取d5=30，查手册1选用7206C 轴承，L5=38.5。
③校核该轴和轴承：L 1=36 L 2=67 L 3=38.5
作用在2、3齿轮上的圆周力：3
22222106.310988.84215t T F N d ??===
3
23322106.3103037.14370t T F d ??===N
径向力：
22988.8420359.91r t F F tg tg N =?=??=
333037.143201105.43r t F F tg tg N =?=??=
求垂直面的支反力
332231123()359.91(7462)1105.4362
139.272467462
r r V F l F l l F N l l l -+?+?+-?=
==-++++
23121105.43139.272359.91606.248V r V r F F F F N =+-=--= 计算垂直弯矩：
311139.2724610 6.407.aVm V M F l N m -==-??=-
[]3
11222()139.272(7446)359.917410 4.335.aVn V r M F l l F l N m -=+-=-?+-??=-
求水平面的支承力： 332231123()988.84(7462)3037.14362
295.72467462
H t t F l F l l F N l l l -+?+?+-?=
==-++++
2231988.843037.143295.724321.703H t t H F F F F N =+-=++= 计算、绘制水平面弯矩图：
311295.72461013.603.aHm H M F l N m -==-??=-
[]3
21232()4321.703(7446)3037.1437410293.856.aHn H t M F l l F l N m -=-++=-?++??=-
求合成弯矩图，按最不利情况考虑：
22
2213.603 6.40715.036.am avm aHm M M M N m =+=+= 22224.335293.856293.89.an avn aHn M M M N m =+=+=
求危险截面当量弯矩：
从图可见，m-m,n-n 处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数0.6?=）
2
2222()293.89(0.6106.3)300.73.e an M M T N m =+?=+?= 'e M =2
2222()15.036(0.6106.3)65.53.am
M T N m +?=+?= 计算危险截面处轴的直径：
n-n 截面:[]3
33
1300.731036.870.10.160
e b M d mm σ-?≥==? m-m 截面:[]'333
165.5310
22.190.10.160
e b M d mm σ-?≥==? 由于4240d d mm d ==>，所以该轴是安全的。 轴承寿命校核：
轴承寿命可由式610()60t h P Cf L h n Pf ε
=进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以r P F =，
查课本取1, 1.1,t p f f ==取3ε=
2222
111139.272295.72326.875r v H F F F N =+=+=
2222222606.2484321.7034364.02r v H F F F N =+=+=
则6633
21010125.810()() 3.186060278.584 1.14364.02t h P Cf L h n Pf ε??==?=??年，轴承使用寿命要求范围内，因此所
该轴承符合要求。
④弯矩及轴的受力分析图如下：
⑤键的设计与校核：
已知d2=33,T2=95.12N.m,参考教材表10-11，取b*h=10*8 d4=33,T=95.12N.m 所以取b*h=10*8
因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得[]100120b σ= L=32,取键长为28， L=67
取键长为63
根据挤压强度条件，键的校核为：[]][8.9563
8331012.954243
p Mpa dlh T F σσσ?=????==
][3.2928
8331012.954243
b p Mpa dlh T σσ?=????==
所以所选键为:b*h*L=10*8*28, b*h*L=10*8*63
（三）从动轴的设计：
⑴确定各轴段直径
①计算最小轴段直径。
因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式14-2得：
mm A d n
p 386
.57834
.11123
3
3
3
=?=≥考虑到该轴段上开有键槽，因此取 d1=40mm,查手册9页表1-16圆整成标准值，取d1=40
②为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径d2=43mm 。查手册85页表7-2，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取d2=43mm 。
③设计轴段3d ，为使轴承装拆方便，查手册采用挡油环给轴承定位。选轴承6109。d3=45mm ④设计轴段4d ，考虑到轴向定位，故取d4=51mm
⑤设计另一端轴颈7d ，取d7=d3=45mm ，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。 ⑥ 轮装拆方便，设计轴头6d ，取67d d >，查手册9页表1-16取d6=49mm 。 ⑦设计轴环5d 及宽度b
使齿轮轴向定位，故取d5=55mm,取d5=55mm,b=7. ⑵确定各轴段长度。
1l 有联轴器的尺寸决定L1=58mm(后面将会讲到). L2=m+e+L+5=52mm
轴头长度因为此段要比此轮孔的长度短2-3mm L3=21mm
其它各轴段长度由结构决定。 （4）．校核该轴和轴承：L 1=63 L 2=122 L 3=86 求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。
作用在齿轮上的圆周力：
3
3422405.9102899.3280t T F N d ??===
径向力：2899.3201055.26r t F Ftg tg N =?=??=
求垂直面的支反力：
21121221055.26
695.963122
r V l F F N l l ?=
==++ 211055.26695.9359.36V r V F F F N =-=-=
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 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
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==
/ 机械设计课程设计原始资料一、设计题目 热处理车间零件输送设备的传动装备 二、运动简图 … @ 图1
1—电动机 2—V带 3—齿轮减速器 4—联轴器 5—滚筒 6—输送带 三、工作条件 该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%. ） 四、原始数据 滚筒直径D（mm）：320 运输带速度V（m/s）： 滚筒轴转矩T（N·m）：900 五、设计工作量 1减速器总装配图一张 > 2齿轮、轴零件图各一张 3设计说明书一份 六、设计说明书内容 1. 运动简图和原始数据 2. 电动机选择 3. 主要参数计算 4. V带传动的设计计算 5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 ，
6. 机座结构尺寸计算 7. 轴的设计计算 8. 键、联轴器等的选择和校核 9. 滚动轴承及密封的选择和校核 10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法 11. 齿轮、轴承配合的选择 12. 参考文献 七、设计要求 " 1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计; 2. 在指定的教室内进行设计. 一. 电动机的选择 一、电动机输入功率w P 60600.752 44.785/min 22 3.140.32w v n r Rn π??= ==?? 90044.785 4.21995509550 w w Tn P kw ?=== 【 二、电动机输出功率d P 其中总效率为 32 320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=????=????=带轴承齿轮联轴滚筒 4.219 5.0830.833 w d P P kw η = = = 查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。 Y132S-4(同步转速1440min r ，4极)的相关参数 表1
------------------------------------------装订线------------------------------------------ 综合课题说明书 题目传动系统测绘与分析 机电工程系机械设计专业04机43 班 完成人xx 学号xxxxxx 同组人xx、xxx…… 指导教师XX 完成日期200x 年x 月xx 日 XX机电工程学院
目录 课题任务书 (1) 一、减速器结构分析 (1) 1、分析传动系统的工作情况 (1) 2、分析减速器的结构 (2) 3、零件 (3) 二、传动系统运动分析计算 (7) 1、计算总传动比i；总效率 ；确定电机型号 (7) 2、计算各级传动比和效率 (9) 3、计算各轴的转速功率和转矩 (9) 三、工作能力分析计算 (10) 1、校核齿轮强度 (10) 2、轴的强度校核 (13) 3、滚动轴承校核 (17) 四、装备图设计 (18) 1、装备图的作用 (18) 2、减速器装备图的绘制 (19) 五、零件图设计 (22) 1、零件图的作用 (22) 2、零件图的内容及绘制 (22) 参考文献 (25)
04机电综合课题任务书 学号：xxx 姓名：xxx 指导教师：xx 同组姓名：xx、xxx、xxx、xx、xx 一、课题：机械传动系统与分析 二、目的 综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力，培养团队协作精神。 三、已知条件 1．展开式二级齿轮减速器产品（有关参数见名牌） 2．工作机转矩：300N.m，不计工作机效率损失。 3．动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率 P=1.5kw。 4．工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。 5．使用期：8年，每年按360天计。 6．检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 7．工作环境：室内常温，灰尘较大。 四、工作要求 1．每组拆卸一个减速器产品，测绘、分析后将零件装配复原，并使用传动系统能正常运转。 2．每组测绘全部非标准件草图（徒手绘制），并依据测量数据确定全部标准的型号。 3．每组一套三轴系装配图（每人一轴系）。 4．各人依据本组全部零件测绘结果用规尺绘制减速器装配图、低速级大齿轮和输出轴的零件工作图。 5．对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能
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。
目录 一、前言 (2) 二、课程设计任务书说明书 (3) 三、电动机的选择 (4) 四、传动零件设计计算 (6) 一、带的确定 (6) 二、齿轮的设计 (8) 三、轴的结构设计及计算 (13) 五、箱体的结构及其附件设计 (20) 六、密封件，润滑剂及润滑方式的选择 (23) 七、心得体会 (23) 八、参考文献 (24)
一、前言 机械设计课程设计是机械设计课程中重要的综合性与实践性教学环节，是培养学生动手能力的重要方法，设置课程设计的基本目的为： 1综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓展所学的知识。 2 通过设计实践逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉 和掌握机设 的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。 3 通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。 机械设计课程设计的题目常选择通用机械的传动装置，例如以齿轮减速器为主体的机械传动装置的设计等，设计内容包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图零件图的设计；编写设计计算说明书。 机械设计课程设计是在教师指导下由学生独立完成的，是对我们学生进行的第一次较为全面的设计训练。学生应明确设计任务，掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后要认真检查，提倡独立思考，有错误要认真修改，精益求精。 课程设计进程的各阶段是相互联系的，设计时，零、部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、工艺性、经济性以及标准化、系列化等要求，由于影响零、部件结构尺寸的因素很多，随着设计的进展，考虑的问题会更全面、合理，故后阶段设计要对前阶段设计中不合理机构尺寸进行必要的修改。所以，课程设计要边计算、边绘图，反复修改，设计和绘图交替进行。 在设计中贯彻标准化、系列化与通用化可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是机械设计应遵循的重要原则之一，也是设计质量的一项评价指标。 学习和善于利用长期以来所积累的宝贵经验设计经验和资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务均可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，既要合理吸取，又不可盲目的照搬、照抄。
课程设计报告书题目：双级斜齿圆柱齿轮减速器设计 学院 专业 学生姓名 学生学号 指导教师 课程编号 130175 课程学分 2.0 起始日期 封面纸推荐用210g/m2的绿色色书 编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变
课程设计报告格式说明： 1.文字通顺，语言流畅，无错别字，电子版或手写版，手写版不得 使用铅笔书写。 2.请按照目录要求撰写；一级标题为一、二、……序号排列，内容 层次序号为：1、1.1、1.1.1……。 3.对于电子版：一级标题格式：宋体，4号，加粗，两端对齐。 4.对于电子版：正文格式：宋体，小4号，不加粗，行距为固定值 20磅，段前、段后为0行；首行缩进2字符；左右缩进0字符。 5.对于电子版：页边距：上2cm，下2cm，左2.5cm、右2cm页码： 底部居中。 6.所有的图须有图号和图名，放在图的下方，居中对齐。如：图1 模 拟计费系统用例图。 7.所有的表格须有表号和表名，放在表的上方，居中对齐。如：表1 计费功能测试数据和预期结果。 8.所有公式编号，用括号括起来写在右边行末，其间不加虚线。 9.图纸要求： 图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写；必须按国家规定标准或工程要求绘制。
（参考文献范例） 参考文献 （参考文献标题为三号，宋体，加粗，居中，上下空一行） （正文为五号，宋体，行距为固定值20磅,重要资料必须注明具体出处，详细到页码；网上资料注明日期。） 1. 参考文献的著录采用顺序编码制，在引文处按论文中引用文献出现的先后以阿拉伯数字连续编码。参考文献的序号以方括号加注于被注文字的右上角，内容按序号顺序排列于文后。 2. 所引参考文献必须包含以下内容： *引用于著作的———作者姓名﹒书名﹒出版地：出版者，出版年﹒起止页码． 如：［1］周振甫. 周易译注［M］．北京：中华书局，1991. 25. ［2］Clark Kerr. The Uses of the University. Cambridge: Harvard University Press, 1995. 50. *引用于杂志的———作者姓名﹒文章名﹒刊名，年，卷（期）：起止页码． 如：［1］何龄修．读顾诚《南明史》［J］．中国史研究，1998,（3）：16~173． ［2］George Pascharopoulos. Returns to Education: A Further International Update and Implications. The Journal of Human Resources, 1985, 20（4）: 36~38. *引用论文集、学位论文、研究报告类推。 *引用论文集中的析出文章的―― 如：［1］瞿秋白．现代文明的问题与社会主义［A］．罗荣渠．从西化到现代化［C］．北京：北京大学出版社，1990. 121~133．［2］Michael Boyle-Baise. What Kind of Experience? Preparing
精心整理机械设计课程设计答辩题答案 《机械设计》徐锦康 1题： 电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？ 2 ? 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 否 为 曲 答： 4 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： 对开根弯 曲疲 模数 频繁”， 的特点？ 轴承凸缘旁螺栓孔中心位置(相对轴心距离)如何确定？它距轴承轴线距离近好还是 远好？ 6题： 提高圆柱齿轮传动的接触强度有哪些措施？
小齿轮采用正变位。 2.使用高强度材料、选择合理的热处理方式，提高齿面硬度。 3.如果轮齿弯曲强度“富裕”，可以选择较小模数、增加齿数。 等。 一对相啮合的大、小圆柱齿轮的齿宽是否相等？为什么？P121 7 Z1 面。 , 而因此 滚动轴承的内圈与轴、外圈与座孔基孔制还是基轴制配合?你采用什么配合？为什么？ 滚动轴承的外圈与壳体孔的配合应采用基轴制，而其内圈与轴径的配合则是基轴制。8题： 提高圆柱齿轮的弯曲强度有哪些措施？
《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 1、设计任务书 (2) 2、总体设计 (3) 3.传动零件的设计 (5) 4、轴的设计 (9) 5、滚动轴承校核 (13) 7、键的选择 (15) 8、滚动轴承的选择 (17) 9、联轴器的选择 (18) 10、箱体设计 (19) 11、润滑、密封设计 (23)
一、设计题目 1、设计题目 带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器 2、系统简图 系统简图如下图所示 3、工作条件 一、单向运转，有轻微振动，经常满载，空载启动，单班制工作（一天8小时），使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。 4、原始数据 五、设计工作量： 1、设计说明书一份 2、减速器装配图1张 3、减速器零件图2~3张 联轴器 减速器 联轴器 滚筒 输送带
二、总体设计 （一）、选择电动机 1、选择电动机的类型 根据动力源和工作条件，选用Y 型三相交流异步电动机。 2、确定电动机的功率 1）计算工作所需的功率 kW v F P w w w 80.11000 9 .010000.21000=??== 其中，带式输送机的效率0.95w η=。 2）通过查《机械设计基础课程设计》表10-1确定各级传动的机械效率：滚筒 1η=0.96；齿轮 2η=0.97；轴承 3η=0.99；联轴器 4η=0.99。总效率 085999.099.097.096.02322 433221=???==ηηηηη。 电动机所需的功率为：kW P P w 11.2859 .080 .10== = η 。 由表《机械设计基础课程设计》10-110选取电动机的额定功率为3kW 。 3）电动机的转速选940r/min 和1420r/min 两种作比较。 工作机的转速：min /3.5760000r D v n w ==π 结构紧凑，决定选用方案Ⅰ。 4）选定电动机型号为Y112M-6。查表《机械设计基础课程设计》10-111得电动机外伸轴直径D=28，外伸轴长度E=60，如下图所示。
上海理工大学机械工程学院 课程设计说明书减速箱设计计算 机械四班杨浩0714000322 2010/1/22
设计题目： 设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下： 工作条件如下： 用于输送碎料物体，工作载荷有轻微冲击（使用系数、工况系数），输送带允许速度误差±4%，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向 一、电动机的选择 1.选用电动机 1)选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y系列封闭式三相异步电动机。 2)电动机的输出功率P 电动机所需的输出功率为： P=kW 式中：P w为工作装置所需功率，kW；为由电动机至工作装置的传动装置的总效 率。 工作装置所需功率P w应由机器工作阻力和运行速度经计算求得： P w===1.76kW 式中：为工作装置的阻力，N；v w为工作装置的线速度，m/s。 由电动机至工作装置的传动装置总效率按下式计算： 查《机械设计》表2-4，得：
取0.96，取0.995，取0.97，取0.99，取0.97 则 0.96×0.9952×0.97×0.99×0.97=0.885 所以 P0==1.99kW 3)确定电动机转速 工作装置的转速为： n w=60×=95.5r/min 由于普通V带轮传动比为： i1≈2～4 圆柱齿轮传动比为： i2≈3～5 故总的传动比为： i=i1i2≈6～20 则电动机所需转速为： n=in w≈(6～20)×95.5=(573～1910)r/min 2. 1)总传动比为： i a===9.84 2)分配传动比： I a=i外i内 考虑减速器结构，故： i外=3 ；i内=3.28 3.计算传动装置的运动和动力参数 1)各轴转速 n电=n=940r/min n1==313r/min
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。
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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 设计说明书 设计题目胶带式输送机传动装置 设计者 班级 学号 指导老师 时间
目录 一、设计任务书 (3) 二、传动方案拟定 (4) 三、电动机的选择 (4) 四、传动装置的运动和动力参数计算 (6) 五、高速级齿轮传动计算 (7) 六、低速级齿轮传动计算 (12) 七、齿轮传动参数表 (18) 八、轴的结构设计 (18) 九、轴的校核计算 (19) 十、滚动轴承的选择与计算 (23) 十一、键联接选择及校核 (24) 十二、联轴器的选择与校核 (25) 十三、减速器附件的选择 (26) 十四、润滑与密封 (28) 十五、设计小结 (29) 十六、参考资料 (29)
一.设计题目： 设计带式运输机传动装置（简图如下） 1——电动机 2——联轴器 3——二级圆柱齿轮减速器 4——联轴器 5——卷筒 6——运输带 原始数据： 数据编号 04 运送带工作拉力F/N 2200
1.工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有粉尘； 2.使用期：使用期10年； 3.检修期：3年大修； 4.动力来源：电力，三相交流电，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：中等规模机械厂制造，小批量生产。 设计要求 1.完成减速器装配图一张（A0或A1）。 2.绘制轴、齿轮零件图各一张。 3.编写设计计算说明书一份。 二. 电动机设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 本组设计数据： 第四组数据：运送带工作拉力F/N 2200 。 运输带工作速度v/(m/s) 0.9 , 卷筒直径D/mm 300 。 1.外传动机构为联轴器传动。 2.减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。
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。