+
前言
目的
1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；
2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基
本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问
题的能力；
3、提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行
经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械CAD
技术；
4、课程设计相当于一个小型的工程设计项目，学生相当于项目
经理。作为一个项目经理，应该能够对项目的接题、准备、规划、
实施等环节进行统一的规划，为将来做实际工程项目奠定基础。
·内容
设计一般机械中的传动装置，如带式运输机的带-单级斜齿圆柱
齿轮减速器，双级斜齿圆柱齿轮减速器等。
主题设计
贵州大学
设计者：
学号：
指导教师：
二○○九年一月日
第一部分任务书
姓名学号组号方案7 设计题目带式运输机传动装置设计
原始数据运输带拉力F= —3000—(N) 运输带速度V= —0.7—(m/s) 滚筒直径
D—280— (mm)
运输机使用期5年、两班制工作、单向运转、工作平稳、运输带速度允许
误差
±5%、减速器由一般规模厂中小批量生产。
传动装置方案见《机械设计课程设计》206页，任选一方案
方案1：皮带—单极直齿/斜齿圆柱齿轮传动
方案2：两级展开式直齿/斜齿圆柱齿轮传动
方案3：两级同轴式斜齿圆柱齿轮传动
方案4：直齿圆锥—直齿/斜齿圆柱齿轮传动
方案5：蜗轮蜗杆传动
方案6：直齿圆锥—开式直齿/斜齿圆柱齿轮传动
工作量1、设计说明书1份【20页以上,按标准格式书写】
2、减速器装配图1张【A1图，手工或autoCAD绘（须提供手工草图）】
参考书1、《机械设计课程设计》，周元康等编，重庆大学出版社，2001年
2、《机械零件课程设计指导书》，罗述洁等编，贵州人民出版社，1982年
各设计小组原始数据
组号F（N）V（m/s）D（mm）组
号
F（N）V（m/s）D（mm）组
号
F（N）V（m/s）D（mm）
1 1600 0.50 230 8 3000 0.65 300 15 3600 0.70 300
2 1800 0.55 240 9 3000 0.70 280 16 3700 0.70 280
3 2000 0.60 260 10 3200 0.70 300 17 3800 0.75 300
4 2500 0.6
5 270 11 3500 0.70 290 18 4000 0.75 300
5 2500 0.65 280 12 3500 0.70 300 19 4000 0.80 320
6 2500 0.65 300 13 3600 0.70 280 20 4000 0.85 330
7 3000 0.70 280 14 3600 0．75 290 21 4200 0.90 350
（每组数据供2人使用）
本组数据为第7组数据
第二部分初拟方案
根据任务书的基本要求，应该使用二级降速，传动装置示意图：
第三部分计算设计和结构设计
一，选择电动机，确定传动方案及计算运动参数
（一）电动机的选择
1，计算带式运输机所需功率Pw=FV/1000η=3000×0.70/1000×
1=2.1Kw (η工作机传动效率为1)
2，初估电动机额定功率P
电动机所需输出的功率Pd=Pw/ =2.1/0.9=2.33Kw (初选实际效率为 0.9) 3,选用电动机
查表2.1选用Y132M-8电动机，其主要参数如下 电动机额定功率P 3Kw
电动机满载转速 710（r/min ） 电动机轴伸出端直径 38mm 电动机伸出安装长度 80mm
(二)传动比的分配及转速校核 1，总传动比 运输机驱动滚筒转速
w n =60 ×1000×V/πD=60×1000×0.7/（3.14×280）=47.75r/min
总传动比i*=w m n n /=710/47.75=14.8691
2，传动比分配，带轮直径、齿轮齿数和链轮齿数的确定 本方案采用皮带轮、一级齿轮和链传动，一般情况下带传动的传动比小于齿轮传动的传动比，总传动比i *=14.8691。查表2.4，取链传动的传动比为i3=2,齿轮传动的传动比为i2=3,则带传动的传动比为：
i 1=i/(i2*i3)=14.8691/(2×3)=2.4781 因闭式传动取小齿轮齿数Z1=2５，则 大齿轮齿数Z2=Z1×i2=２５×3=75
查机械设计手册，选用Ａ型Ｖ带，取小带轮直径为d1=80mm,则大
带轮计算直径为：
D2=i1*d1=2.4781×80=198.248(mm) 取D2=200mm 。则实际带传动比为： U1=D2/d1=200/80=2.5
查机械设计手册，取小链轮的齿数为Z3=27，则大链轮的齿数为： Z4=i3*Z3=2×27=54
实际总传动比i=u1×i2×i3= =2.5×3×2=15 3,核验工作机驱动滚筒的转速误差
滚筒的实际转速i n n m w /='=710/15=47.33（r/min ） 转速误差 :
w
w
w m n n n n '
-=
?×100%= [(47.75-47.33)/47.75] ×100%=0.88%<5% 合乎要求
（四）传动机构各轴转速，功率转矩的计算 根据传动方案简图，并由表2.3[3]查出 弹性联轴器功率1η=0.99
初选8级精度圆柱齿轮传动效率2
η=0.97
链传动效率3η=0.96
运输机驱动机轴一对滚动轴承效率4η=0.99 V 带传动效率5η=0.96
故传动装置总效率η=5η4η2
η3η1η=0.96×0.99×0.97×0.96×
0.99
=0.88
与估计值相近，电动机额定功率确定无误。 2，各轴功率计算
带式运输机为通用工作机，取电动机额定功率为设计功率 Ⅰ轴输入功率P1=P ×5η=3×0.96=2.88Kw
Ⅱ轴输入功率P2=P ×5η×4η×2
η=3×0.96×0.99×
0.97=2.7657Kw
Ⅲ轴输入功率P3= P ×5η×4η×2
η×3η=5.5X0.99X0.97X0.97
=3×0.96×0.99×0.97×0.96=2.655Kw
3，各轴转速计算1
Ⅰ轴的转速m n n =1/u1=710/2.5=284r/min Ⅱ轴的转速n 2=n 1/i2=284/3=94.667r/min Ⅲ轴的转速n 3= n 2/i3=94.667/2=47.333r/min 4,各轴转矩的计算 Ⅰ轴转矩
T1=9550×1000×P1/1n =9550×1000×2.88/284=96845.1N.mm Ⅱ轴转矩 T2=9550
×
100
×
P2/
2
n =9550×1000×
2.7657/94.667=279004N.mm Ⅲ轴转矩 T3=9550
×
1000
×
P3/
3
n =9550×1000×
2.655/47.333=535678N.mm 各轴运动动力参数列表：
轴名称功率Kw 转速r/min 转矩N.mm
Ⅰ速轴 2.88 284 96845.1
Ⅱ轴 2.7657 94.667 279004
Ⅲ轴 2.655 47.333 535678
五、传动零件的设计计算
㈠.皮带轮传动的设计计算
1).确定计算功率Pca
由于每天工作时间T=8h，运输装置工作时有轻度冲击，由表8-7查得工
作情况系数K
A =1.2，故Pca=K
A
×P=1.2×2.88kW =3.46kW
2).选择V带的带型
根据Pca,n
1
由图8-10选择A型V带。
3).确定带轮的基准直径d
d1
并验算带速υ
①由表8-6和8-8，取小带轮的基准直径d
d1
=80mm 。
②按式（8-13）验算带速:υ=πd
d1n
I
/(60×1000)
=π×80×710/60000
=2.97m/s
因为2m/s<υ<15m/s,故带速合适。
4).确定V带的中心距a和基准长度Lo
①根据式0.7(d d1+d d2) 由式（8-22）计算基准长度 Lo≈2a+0.5π(d d1+d d2)+0.25(d d2-d d1)2/a =2×500+0.5π×(80+200)+0.25×(200-80)2/500 =1446.8mm≈1500mm 5).验算小带轮的包角α 由包角公式α≈1800-(d d2-d d1 )57.50/a =1800-(200-80)×57.50/500=166.20 >1200 6).计算带的根数z ①由d d1=80mm和n I =284r/min，查表13-3得Po=0.35kW. 根据n I =284r/min，i=2.4781和A型V带，查表13-5得ΔPo=0.02kW. 查表13-7得Kα =0.964，查表8-2得K=1.14, 则Pr=(Po+ΔPo)Kα×KL=(0.35+0.03)×0.964×1.14kW=1.3kW ②V带根数z=Pca/Pr=3.46/1.3=2.66（根），取整z=3根 7).计算实际中心距 a=ao+0.5(L-Lo)=500+0.5× (1800-1500)=650mm 8).计算单根V带的初拉力的最小值(Fo)min 由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.06kg/m,所以 (Fo)min=500(2.5-Kα)Pca/zυKα+qυ2 =500×(2.5-0.964)×3.46/(0.964×3×2.97)+ 0.06×2.972 =309.93 N 实际处拉力Fo>(Fo)min 9).计算压轴力Fp 最小值压轴力为(Fp)min=2z(Fo)min Sin(0.5α1) =2×3×309.93×Sin(166.20 /2) =1846.14N 10).大带轮结构设计、 可知d d2 ＜300mm,则选择轮辐式V带轮。与大带轮相配的轴直径 d=Ao(P/n 2 )-3,查表15-3选择45号钢,取Ao=112则d=20mm,由于开有键槽可取d=21mm。由于L=(1.5～2)d,即25mm ㈡.齿轮设计计算 1).选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 ①由传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 ②输送机为一般工作机，速度不高，故选用7级精度（GB10095—88）。 ③材料选择：由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280 HBS大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240 HBS，两者 材料硬度差为40 HBS ④选小齿轮齿数z 1=21，大齿轮齿数z 2 =21×3.1 =65.1，圆整为z 2 =68。 2).按齿面接触强度设计 ①试选载荷系数Kt=1.3 ②计算小齿轮传递的转矩。 由公式T 1=95.5×105P 1 /n 1 =95.5×105×2.88/284=96845.1N·m ③由表10-7选取齿宽系数φ d =1。 ④由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8 MPa1/2。 ⑤由图10-21d按齿面强度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 σHlim 1=650 MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限σHlim 2=550MPa。 ⑥计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=1.4，由公式（10-12）得: [σ F ] 1 = K FN1 σ FE1 /S=0.92×550/1.4 MPa =361.43 MPa [σ F ] 2 = K FN2 σ FE2 /S=0.95×400/1.4 MPa =271.43 MPa ⑦计算圆周速度υ=πd 1t n 1 /60×1000=π×65.08×284/60000 = 1.05m/s ⑧计算齿宽 b=φ d ·d 1t =1×65.08 mm = 65.08 mm ⑨计算齿宽与齿高之比b/h。 模数 m t = d 1t /z 1 =65.08/21 mm =3.09mm 齿高 h=2.25m t =2.25×3.09 mm =6.95mm 则 b/h=65.08/6.95=9.36 取Z1=3，实际d1=Z1×m= 21×3=61mm d2=Z2×m=68×3=204mm a=（d1+d2）/2=(61+204)/2=132.5mm 3).按齿根弯曲强度设计 ①由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σ FE1 =550 MPa； 大齿轮的弯曲疲劳强度极限σ FE2 =400 MPa； ②计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4， 由式（10-12）得： [σ F ] 1 = K FN1 σ FE1 /S=0.92×550/1.4 MPa =361.43 MPa [σ F ] 2 = K FN2 σ FE2 /S=0.95×400/1.4 MPa =271.43 MPa ③计算载荷系数 K= K A K V K Fα K Fβ =1.25×1.05×1×1.27=1.67 ④查取齿形系数由表10-5查得 Y Fa1=2.60；Y Fa2 =2.218 ⑤查取应力校正系数由表10-5查得 Y Sa1=1.595； Y Sa2 =1.769 ⑦计算大、小齿轮的Y Fa ·Y Sa /[σ F ] 并加以比较。 Y Fa1·Y Sa1 /[σ F ] 1 =2.60×1.595/361.43=0.01147 Y Fa2·Y Sa2 /[σ F ] 2 =2.218×1.769/271.43=0.01446 比较可知：大齿轮的数值大 ⑧由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为。 m≥（2KT 1Y Fa Y Sa /φ d z 1 2）1/3 =（2×1.67×1.0206×105×0.01446/212）1/3 mm = 1.84 mm 可见，齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的摸数。则取弯曲强度算得的模数1.84并圆整为标准值m=2.0 mm。 接触强度算得分度圆直径d 1t =65.08mm，则小齿轮的齿数 z 1=d 1 /m=71.469/2=35.7≈36。大齿轮齿数 z 2 =3.1×36=111.6≈112 4).几何尺寸计算 ①计算分度圆直径。 d 1=z 1 m=36×2 mm=72 mm； d 2 =z 2 m=112×2 mm=224 mm ②计算中心距 a=0.5(d 1+d 2 )=0.5×(72+224) mm=148 mm ③计算齿轮宽度 b=φ d d 1 =1×72 mm=72 mm 可取 B 1=78 mm；B 2 =72 mm 5).小齿轮结构设计 ①轴的直径d min ≥Ao(P/n)1/3,查表15-3选择45号钢（调质）, 则取Ao=112，d min =31.5mm，由于轴截面开有键槽，轴径增加5%～7%，则取d=35mm。 ②确定齿轮类型 齿顶圆直径d a1=m(z 1 +2)=3×(21+2)=69 mm，则采用实心结构齿轮 ③参照图10-38设计齿轮结构 D 3 =1.6d=1.6×35mm =56mm；L=(1.2～1.5)d=42～52.5mm， 取L=50mm由于L≥B，则取B=40 mm 6).大齿轮结构设计 ①连接大齿轮的轴直径d min ≥Ao(P/n)1/3,查表15-3选择45号钢（调质）, 则取Ao=112，d min =31.5 mm，由于开有键槽，轴径应增加5%～7%取d=30 mm。 ②确定齿轮类型。 齿顶圆直径d a2=m (z 2 +2）=3×(112+2)=228 mm，则采用腹板式结构的 齿轮。 ③设计腹板式齿轮结构。 由公式D 0=d a —10m n =228-10×2=208 mm ，D 3=1.6d=1.6×40=64 mm D 1= (D 0+ D 3)/2=(208+64)/2=136 mm ， D 2=(0.25～0.35)(D 0—D 3)=36～50.4 mm; B 2=L=(1.2～1.5)d=48～60mm;C=(0.2～0.3)B 2=10～15mm 取C=12mm .25～0.35)(D 0—D 3)=36～50.4 mm; B 2=L=(1.2～1.5)d=48～60mm;C=(0.2～0.3)B 2=10～15mm 取C=12mm 六、轴的设计计算 高速轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 因高速轴是齿轮轴，故高速轴材料选用40MnB 调质，硬度750HBS [σb ] =230MPa [σ- b ]=65MPa 由课本表14-2，取c=102 d ≥c 3 1 1n P =1123 946375.2 mm=17.4mm 考虑有键槽，将直径增大3%，则 d=17.7×(1+3%)mm=18 mm 2、轴的结构设计 （1）轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，高速轴齿轮左、右两面由都轴肩定位，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定。 （2）确定轴各段直径和长度(设计书P170页) IIIⅣⅤⅣIII II I I段：d1=18mm h1=(0.07~0.1) d1=0.5mm 取L1=41mm II段:d2 = d1+2 h1=19mm L2=l+m=15+m=22mm III段：直径d3=20mm 初选用6204型深沟球轴承，其内径为20mm, 宽度B为14mm.长为 L3=B+Δ2+Δ3=20mm Ⅳ段：直径d4=23.5mm L4=2Δ2=4.5mm Ⅴ段： 这一段为小齿轮，直径d5=27mm. L5=b1=45mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距： (3)按弯矩复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d1=28mm ②求转矩：已知T1=48013.65N·mm ③求圆周力：Ft Ft=1 21d T =3429.55N ④求径向力F r F r =Ft ·tan α=1374.6×tan200=1248.25N ⑤求轴向力Fa Fa=0 因为为直齿轮 ⑥因为该轴两轴承对称，所以： L A =L B =B1=B2=45.6mm (3)绘制轴受力简图（如图a ） (4)绘制垂直面弯矩图（如图b ） 轴承支反力： F AY =F BY =2Fr =624.12N F AZ =F BZ =2 Ft =1714.775N 由两边对称，知截面C 的弯矩也对称。截面C 在垂直面弯矩为 M C1=F AY L A =624.12×45.6=28.459 N ·m (3)绘制水平面弯矩图（如图c ） 截面C 在水平面上弯矩为： M C2=F AZ L A =1714.775×45.6=78.193N ·m (4)绘制合弯矩图（如图d ） M a =2 C22 C1M +M =83.19N ·m (5)绘制扭矩图（如图e ） 转矩产生的扭剪按脉动循环变化，取α=1，截面C 处的当量弯矩： Mec=2 2 a T)(+M =50.18N ·m (6)校核危险截面C 的强度(d=d 6) σe=3 0.1d Mec =19.26MPa< [σ- b ] =65MPa ∴该轴强度足够。 低速轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 选用2G35SiMn ，硬度（250HBS ） [σb ] =230MPa [σ - b ]=65MPa 由课本表14-2，取c=102 d ≥ c 3 2 2 n P =27.7mm 考虑有键槽，将直径增大3%，则 d=26.40×(1+3%)mm=28mm 2、轴的结构设计 （1）轴的零件定位，固定和装配 单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。 （2）确定轴的各段直径和长度 VI V IV III II I I 段：d 1=28mm II 段: d 2=30mm L 2=l1+e+m=20mm III 段: d 3=25mm 初选用6205型深沟球轴承，其内径为25mm, 宽度为B15mm.，故长为： L 3=B+Δ3+Δ2+3=23mm Ⅳ段：直径d 4=26mm L 4=41mm Ⅴ1段：直径d 5=30mm. L 5=3mm Ⅴ2段：直径d 5=26mm. L 5=8mm VI 段：直径d 6=23mm. L 6=22mm (3)按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d 2=116mm ②求转矩：已知T 3=191106N ·m ③求圆周力Ft ： Ft=232T d =3294.93N ④求径向力Fr Fr=Ft ·tan α=1199.26N ⑤∵两轴承对称 ∴L A =L B =110.725mm (1)求支反力F AX 、F BY 、F AZ 、F BZ F AY =F BY =2Fr =598.13N F AZ =F BZ =2 Ft =1642.41N (2)由两边对称，截面C 的弯矩也对称 截面C 在垂直面弯矩为 M C1=F AY L A =598.13×0.111=60.11N ·m (3)截面C 在水平面弯矩为 M C2=F AZ L A =1642.4×0.111=1672.1N ·m (4)计算合成弯矩 M C =2 C22C1M +M =1672.21N ·m (5)计算当量弯矩：得α=1 Mec=2 2 C T)(+M =190.72N ·m (6)校核危险截面C 的强度 σe=33 0.1d Mec =54Mpa<[σ-1]b ∴此轴强度足够 七、滚动轴承的选择及校核计算 根据根据条件，轴承预计寿命 10×300×8=24000小时 1、计算输入轴承 （1）初选6204轴承，额定动负荷为19.5Cr/kN 两轴承径向反力：P=F r1= F r2=478.28N 两轴承轴向反力：F a1=F a2=0N L H= ε ? ? ? ? ? ? P f C f n p t 60 106 其中C为径向基本额定动载荷。C=19.5Cr/kN P为当量动载荷。向心轴承时P=Fr n为轴的转速。n II =566.87(r/min) ε为寿命指数。球轴承为3 f t为工作温度修正系数。f t=1 f p为工作载荷修正系数。f p=1.2 L H= ε ? ? ? ? ? ? P f C f n p t 60 106 = 3 6 86 . 444 2.1 1000 5. 19 1 946 60 10 ? ? ? ? ? ? ? ? ? =690988h>24000h ∴预期寿命足够 2、计算输出轴承 （1）初选6205轴承，额定动负荷为25.5Cr/kN 两轴承径向反力：P=F r1= F r2=446.64N 两轴承轴向反力：F a1=F a2=0N L H= ε ? ? ? ? ? ? P f C f n p t 60 106 其中C为径向基本额定动载荷。C=25.5r/kN P为当量动载荷。向心轴承时P=Fr n 为轴的转速。n III =136.924 (r/min) ε为寿命指数。球轴承为3 f t 为工作温度修正系数。f t =1 f p 为工作载荷修正系数。f p =1.2 L H =ε ??? ? ??P f C f n p t 60106 = 3 677.4362.110005.2511896010?? ? ?????? =12779858.74h>24000h ∴预期寿命足够 八、键联接的选择及校核计算 输出轴与齿轮2联接采用平键联接 轴径d 1=26mm L 1=41mm 查手册 选A 型平键 键A 8×7 GB/T 1095--79 l=L 1-b=41-8=33mm h=7mm 根据课本P243（10-5）式得 σp =dhl T 2 4 =38.85Mpa<[σp ](110Mpa) 此键强度足够 常见的几种机械传动方式 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、涡轮蜗杆传动、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皮带传动 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。 皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动$G 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。 外廓尺寸大，传动效率低，皮带寿命短。\ 三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种，从O 到T皮带剖面的面积逐渐增大，传动的功率也逐渐增大。 在机械传动中常碰到传动动比的概念，什么是传动比呢？它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比，用I表示：即I=n1/n2。由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象，上述传动比公式只是个近似公式，那么皮带传动中这种“弹性滑动”现象是怎样表现的呢？概括如下：在主动轮处，传动带沿带轮的运动是一面绕进，一面向后收缩：在从动轮处，传动带沿带轮的运动是一面绕进，一面向前伸展。| 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 齿轮的种类很多，按其外形可分为圆柱齿轮和圆锥齿轮两大类。 圆柱齿轮的外形呈圆柱形、牙齿分布在圆柱体的表面上，按照牙齿 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：带式输送机 班级： 设计者： 学号： 指导老师： 日期：2011年01月06日 目录 一、题目及总体分析 (1) 二、选择电动机 (2) 三、传动零件的计算 (7) 1）带传动的设计计算 (7) 2）减速箱的设计计算 (10) Ⅰ.高速齿轮的设计计算 (10) Ⅱ.低速齿轮的设计计算 (14) 四、轴、键、轴承的设计计算 (20) Ⅰ．输入轴及其轴承装置、键的设计 (20) Ⅱ．中间轴及其轴承装置、键的设计 (25) Ⅲ．输出轴及其轴承装置、键的设计 (29) 键连接的校核计算 (33) 轴承的校核计算 (35) 五、润滑与密封 (37) 六、箱体结构尺寸 (38) 七、设计总结 (39) 八、参考文献 (39) 一、题目及总体分析 题目：带式输送机传动装置 设计参数： 设计要求： 1).输送机运转方向不变，工作载荷稳定。 2).输送带鼓轮的传动效率取为0.97。 3).工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时。设计内容： 1.装配图1张； 2.零件图3张； 3.设计说明书1份。 说明： 1.带式输送机提升物料：谷物、型砂、碎矿石、煤炭等； 2.输送机运转方向不变，工作载荷稳定； 3.输送带鼓轮的传动效率取为0.97； 4.工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时。 装置分布如图： 1. 选择电动机类型和结构形式 按工作条件和要求选用一般用途的Y 系列三相异步电动机，卧式封闭。 2. 选择电动机的容量 电动机所需的工作效率为： d w d P P η= d P -电动机功率;w P -工作机所需功率; 工作机所需要功率为： w Fv P 1000 ＝ 传动装置的总效率为： 42d 1234ηηηηηη＝ 按表2-3确定各部分效率： V 带传动效率97.01=η， 滚动轴承传动效率20.97η＝， 三 相电压 380V 第四章轴的设计 机器上所安装的旋转零件，例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。本章将讨论轴的类型、轴的材料和轮毂联接，重点是轴的设计问题，其包括轴的结构设计和强度计算。结构设计是合理确定轴的形状和尺寸，它除应考虑轴的强度和刚度外，还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。 4.1 轴的分类 按轴受的载荷和功用可分为： 1.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。如.车辆轴和滑轮轴。 2.传动轴：只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。如汽车的传动轴。 3.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。如减速器轴。 4.2轴的材料 主要承受弯矩和扭矩。轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的强度、韧性和耐磨性。轴的材料从以下中选取： 1. 碳素钢 优质碳素钢具有较好的机械性能，对应力集中敏感性较低，价格便宜，应用广泛。例如：35、45、50等优质碳素钢。一般轴采用45钢，经过调质或正火处理；有耐磨性要求的轴段，应进行表面淬火及低温回火处理。轻载或不重要的轴，使用普通碳素钢Q235、Q275等。 2. 合金钢 合金钢具有较高的机械性能，对应力集中比较敏感，淬火性较好，热处理变形小，价格较贵。多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。例如：汽轮发电机轴要求，在高速、高温重载下工作，采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等。滑动轴承的高速轴，采用20Cr、20CrMnTi 等。 3. 球墨铸铁 球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。 4.3 轴的结构设计 如图所示为一齿轮减速器中的的高速轴。轴上与轴承配合的部份称为轴颈，与传动零件配合的部份称为轴头，连接轴颈与轴头的非配合部份称为轴 目录 第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 - ------------------------------------------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 学院： 专业： 课程名称：机械设计基础 2011年12月19日设计日期：指导老师：学生名字：学号：目录 一、设计任务 (3) 二、传动方案拟定 (4) 三、电动机的选择 (5) 四、计算总传动比的分配 (6) 五、传动系统的运动和动力参数计算 (7) 六、加速器传动零件的设计计算 (8) 七、减速器轴的设计计算 (16) 八、减速器滚动轴承的选择及寿命计算 (26) 九、键联接的选择及计算 (28) 十、联轴器的选择 (29) 十一、加速其箱体及附件设计……………………………… 十二、润滑与密封 (29) 十三、小结……………………………………………………. 十四、参考文献 (30) 十五、附录（零件及装配图） (30) 一、设计任务 1、带式输送机的原始数据 输送带拉力F/kN 2.6 1.4 输送带速度v/(m/s) 360 滚筒直径D/mm 2、工作条件与技术要求 ；）输送带速度允许误差为：1xx%3）工作情况：连续单向运转，两班制工作，载荷变化不大； 4）工作年限：5年； 6）动力来源：电力，三相交流，电压380V， 3、设计任务量： 1) 减速器装配图一张（A0）； 2) 零件工作图（包括齿轮、轴的A3图纸）； 3）设计说明书一份。 计算及说明结果 二、传动方案拟定 方案 、结构特点 4-联轴3-减速5-滚6-传送1-电动2-带传 ）外传动机构为带传动 ）减速器为一级齿轮传动 、该方案优缺点 优点适用于两轴中心距较大的传动；、 具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；过 时打滑防止损坏其他零部件；结构简单、成本 廉 缺点传动的外廓尺寸较大需张紧装置 ；带的由于打滑，不能保证固定不变的传动 计算及说明结果 命较短；传动效率较低。 三、电动机的选电动机的类 1 按工作要求和工作条件选系列三相笼型异 电动机，卧式封闭自扇冷式结构，电380 2工作机功PK k100 式Fw=2600N V=1.4m/s 是带式输送 的功率，W=0.95 代入上式 260=3.83Kw 9100按下电动机的输出功率功k 机械设计课程设计小结 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 课程设计是机械设计当中的一个非常重要的一环，本次课程设计时间一周略显得仓促一些。但是通过本次很充实的课程设计，从中得到的收获还是非常多的。这次的课程设计对于我来说有着深刻的意义。这种意义不光是我们组能够完成设计任务，更重要的是在这段时间内使我们深刻感受到设计工作的那份艰难。而这份艰难不仅仅体现在设计内容与过程中为了精益求精所付出的艰辛，更重要的是为每一个精细数字的付出!这次课程设计的题目是设计一个一级圆柱齿轮减速器，由于我们理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手，很迷茫。不过在我们组员的共同努力下，和同学们之间的认真仔细的讨论之中，我们总算克服了种种难关，让每个数字都找到了自己的归宿。现在想想其实课程设计期间我们过得还蛮充实的，特别是大家在一起讨论，研究，专研的时候，那让我感觉到了集体的团结，团结的力量，力量的伟大。所有的成果不是属于个人的，而是集体，因为它凝聚了集体所有的精华。 在设计过程中，整个过程培养了我们综合运用机械设计课程及其他课程理论知识和利用生产时间知识来解决实际问题的能力，真正做到了学以致用。在此期间我们同学之间的那些辛酸，那些执着，那些付出。一路走来，我们伴着风雨，携手欢笑，共同面对机械设计课程设计当中遇到的困难，虽然我们做的还是不够完美，但是我们的团队一定很完美。 在这些过程当中我充分的认识到自己在知识理解和接受应用方面的不足，特别是自己对系统的自我学习能力的欠缺，将来一定要进一步加强。而今后的学习还要更加的努力。总之，本次课程设计不仅仅是对自己所学的知识的一次系统的总结与应用，还算是对自己体质的一次检验吧。 目 录 3.低速轴的设计 第一章 传动装置总体设计 前言 减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为：卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行，如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直，如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器，故以卧式减速器作为主要介绍对象。 单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。 图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。 箱体由箱盖与箱座组成。箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座， 并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。箱体常采用剖分式结构（剖分面通过轴的中心线），这样，轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体，拆卸方便。箱盖与箱座通过一组螺栓联接，并通过两个定位销钉确定其相对位置。为保证座孔与轴承的配合要求，剖分面之间不允许放置垫片，但可以涂上一层密封胶或水玻璃，以防箱体内的润滑油渗出。为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开，可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉（参见图1-2-3），拧入起盖螺钉，可顺利地顶开箱盖。箱体内可存放润滑油，用来润滑齿轮；如同时润滑滚动轴承，在箱座的接合面上应开出油沟，利用齿轮飞溅起来的油顺着箱盖的侧壁流入油沟，再由油沟通过轴承盖的缺口流入轴承（参图1-2-3）。 减速器箱体上的轴承座孔与轴承盖用来支承和固定轴承，从而固定轴及轴上零件相对箱体的轴向位置。轴承盖与箱体孔的端面间垫有调整垫片，以调整轴承的游动间隙，保证轴承正常工作。为防止润滑油渗出，在轴的外伸端的轴承盖的孔壁中装有密封圈（参见图1-2-3）。 减速器箱体上根据不同的需要装置各种不同用途的附件。为了观察箱 机械设计课程设计说明书 设计题目：斜齿圆柱齿齿轮减速器（9） 姓名： 学号： 2013050509 指导教师： 成绩： 2015 年6 月日河池学院―物理与机电工程学院 目录 设计任务书 (3) 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计题目 (3) 三、课程设计任务 (4) 第一部分传动装置总体设计 (5) 一、电机的选择 (5) 二、计算传动装置总传动比及分配各级传动比 (5) 三、计算传动装置的动力和运动参数 (5) 第二部分V带传动的设计 (6) 一、V带传动的设计 (6) 第三部分齿轮的结构设计 (8) 一、高速级和低速级减速齿轮设计（闭式圆柱齿轮） (8) 第四部分轴的结构设计............................................................................ 1错误！未定义书签。 一、输入轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。1 二、输出轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。4 第五部分轴承的选择及校核. (16) 一、各轴轴承的选择 (18) 第六部分键的选择 (18) 第七部分联轴器的选择 (18) 第八部分箱体的结构设计 (19) 第九部分减速器的附件设计 (19) 第十部分减速器的润滑及密封 (20) 第十一部分机械课程设计心得................................................................. 错误！未定义书签。0 第十二部分参考文献................................................................................. 错误！未定义书签。1 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。 机械传动与常用机构 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 第四章机械传动与常用机构4-1.试比较说明链传动与带传动的特点。 答：带传动： 优点：具有弹性和挠性，噪声小；可用于两轴中心距较大的传动；能防止机器其他部件的破坏；结构简单，便于维修。 缺点：有滑动现象，不能保证准确的传动比；传动效率低。 链传动： 优点：摩擦损耗小，效率高，结构紧凑，能保证准确的平均传动比。 缺点：只能在中、低速下工作，瞬时传动比不均匀，有冲击噪声。 4-2.齿轮传动有什么特点 答：优点：适用范围广，效率高，传动比准确，使用寿命长，工作可靠性较高，可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。 缺点:成本高；不适宜远距离两轴之间的传动。 4-3.简述齿轮传动的主要类型 答：两轴线相互平行的圆柱轴线齿轮传动，两轴线相交的圆锥齿轮传动，两轴线交错在空间既不平行也不相交的螺旋齿轮传动。 4-4.轮齿的主要失效形式有哪几种 答：（1）轮齿折断（2）齿面磨损（3）齿面点蚀（4）齿面交合 4-5.涡轮传动有哪些特点 答：（1）传动比大，且准确 （2）传动平稳，无噪声 （3）可以实现自锁 （4）传动效率比较低 （5）有较严重的摩擦磨损，引起发热，使润滑情况恶化。 4-6.连杆结构有哪些优缺点 答：优点:1）能够实现多种运动形式的转换，如它可以将原动件的转动转变为从动件 的转动、往复移动或摆动。反之也可将往复移动或摆动转变为连续地转动。 2）平面连杆机构的连杆作平面运动，其上各点的运动轨迹曲线有多种多样，利用这些轨迹曲线可实现生产中多种工作要求。 3）平面连杆机构中，各运动副均为面接触，传动时受到单位面积上的压力较小，且有利于润滑，所以磨损较轻，寿命较长。另外由于接触面多为圆柱面或平面，制造比较简单，易获得较高的精度。 缺点: 1）难以实现任意的运动规律。 2）惯性力难平衡(构件作往复运动和平面运动),易产生动载荷。 3）积累误差(低副间存在间隙),效率低。 4-7.凸轮机构有哪些优缺点 答：优点：通过设计凸轮轮廓线，可以很容易实现几乎任意要求的从动件的运动规律。缺点：凸轮廓线与从动件之间是点和线接触的高副，易于磨损。 4-8.试述棘轮机构的特点和应用场合。 答：结构简单，制作容易，便于实现调节，但精度低，工作时噪声和冲击大，磨损快。因此，该机构多用于运动速度和精度不高，传递动力不大的分度、计数、供料和制动等场合。 4-9.槽轮机构有哪几种基本形式 答：槽轮机构有外啮合槽轮和内啮合槽轮两种基本形式。 机械设计课程设计 设计说明书 设计题目同轴式两级变速箱机械设计制造及其自动化专业 班级学 设计人 指导教师 完成日期 2014年 9 月 11日 目录 一、设计任务书 .............................................................................................................................................. 二、传动方案的拟定及说明 ............................................................................................................................ 三、电动机的选择........................................................................................................................................... 四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比............................................................................................... 五、计算传动装置的运动和动力参数 ............................................................................................................. 六、传动件的设计计算 ................................................................................................................................... 七、轴的设计计算........................................................................................................................................... 1. 高速轴的设计....................................................................................................................................................... 2. 中速轴的设计....................................................................................................................................................... 3. 低速轴的设计....................................................................................................................................................... 八、滚动轴承的选择及计算 ............................................................................................................................ 1. 高速轴的轴承....................................................................................................................................................... 2. 中速轴的轴承..................................................................................................................................................... 3. 低速轴的轴承....................................................................................................................................................... 九、键联接的选择及校核计算 ........................................................................................................................ 十、联轴器的选择........................................................................................................................................... 十一、减速器附件的选择和箱体的设计.................................................................................................................... 十二、润滑与密封 ....................................................................................................................................................... 十三、设计小结 ........................................................................................................................................................... 十四、参考资料 ........................................................................................................................................................... 第四章机械传动与常用机构 4-1.试比较说明链传动与带传动的特点。 答：带传动： 优点：具有弹性和挠性，噪声小；可用于两轴中心距较大的传动；能防止机器其他部件的破坏；结构简单，便于维修。 缺点：有滑动现象，不能保证准确的传动比；传动效率低。 链传动： 优点：摩擦损耗小，效率高，结构紧凑，能保证准确的平均传动比。 缺点：只能在中、低速下工作，瞬时传动比不均匀，有冲击噪声。 4-2.齿轮传动有什么特点？ 答：优点：适用范围广，效率高，传动比准确，使用寿命长，工作可靠性较高，可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。 缺点:成本高；不适宜远距离两轴之间的传动。 4-3.简述齿轮传动的主要类型？ 答：两轴线相互平行的圆柱轴线齿轮传动，两轴线相交的圆锥齿轮传动，两轴线交错在空间既不平行也不相交的螺旋齿轮传动。 4-4.轮齿的主要失效形式有哪几种？ 答：（1）轮齿折断（2）齿面磨损（3）齿面点蚀（4）齿面交合 4-5.涡轮传动有哪些特点？ 答：（1）传动比大，且准确 （2）传动平稳，无噪声 （3）可以实现自锁 （4）传动效率比较低 （5）有较严重的摩擦磨损，引起发热，使润滑情况恶化。 4-6.连杆结构有哪些优缺点？ 答：优点: 1）能够实现多种运动形式的转换，如它可以将原动件的转动转变为 从动件的转动、往复移动或摆动。反之也可将往复移动或摆动转变为连续地转动。 2）平面连杆机构的连杆作平面运动，其上各点的运动轨迹曲线有多种多样，利用这些轨迹曲线可实现生产中多种工作要求。 3）平面连杆机构中，各运动副均为面接触，传动时受到单位面积上的压力较小，且有利于润滑，所以磨损较轻，寿命较长。另外由于接触面多为圆柱面或平面，制造比较简单，易获得较高的精度。 缺点: 1）难以实现任意的运动规律。 第四节主轴组件 一．主轴组件的传动方式 主轴旋转运动传动方式的选择，决定于主轴转速的高低，所传递扭矩的大小，对运转平稳性的要求及结构紧凑、装卸维修方便等。 机床主轴传动的方式有齿轮传动、带传动及电动机直接传动。大多数机床主轴是由齿轮传动的，其结构简单、紧凑和能传递较大的扭矩。齿轮装在前、后支撑之间，且靠近主轴的前支撑处，这样与切削力的位置比较靠近，因而主轴的扭矩变形可以减小些。当主轴上装有大小两个齿轮时，因为大齿轮用于低速，作用力较大，应使其靠近前支撑处。 二．主轴传动件位置的合理布置 多数主轴是由齿轮传动的。齿轮可位于前后轴承之间，也可位于后轴承之后（如果是三支承主轴，这里的前后轴承指的都是?°主?±支承。即后轴承实际上是中轴承。）如果齿轮位于前后轴承之间，则齿轮应尽量靠近前轴承。这样做的好处是可以减少主轴的弯曲变形。此外，由于主轴上传递转矩的部分较短，扭转变形也较小。如果主轴上装有几个齿轮，则一般情况下常使大齿轮靠近前轴承。这样的安排将使前轴承的负荷较大，但前轴承的直径通常大于后轴承，因而承载能力也较大。 为了使主轴组件能成为一个独立的单元?a主轴单元，近年来常使传动齿轮位于后支承之后的主轴后悬伸处。这时，后支承的负荷较大。应考虑采用承载能力较大的轴承。 三．滚动轴承的预紧 预紧或预载荷是指使轴承滚道与滚动体之间有一定的过盈量。当滚动轴承在有间隙的条件下工作，会造成载荷集中作用在处于受力方向的少数几个滚动体上，使这几个滚动体和滚道之间产生很大的接触应力和接触变形。如略有过盈时，可使承载的滚动体增多，滚动体受力均匀，还可以均化误差。所以，适当预紧可提高轴承的刚度和寿命。但是，过度预紧，会使滚动体和滚道的变形太大，将导致提高其温升，并降低轴承寿命。 1．双列圆柱滚子轴承的预紧 这种轴承是靠内空的锥面，使内圈径向胀大实现预紧的，故称之为径向预紧。衡量预紧大小的是滚子包络圆直径D2（见图3-5（a））与外圈滚道直径之差△=(D2-D1)。将称之为径向预紧量或简称?°预紧量?±，单位为μm。装配时，把外圈装入壳体孔内，测出D1。先不装隔离套1（图3-5（b）），把内圈装上主轴。拧动螺母2，用专门的包络圆测量仪测量滚动体的包络圆直径，直到使它比D1大△，测出距离L，按L值磨隔套的厚度。装上隔套，拧紧螺母，便可得到预定的预紧量。 2．角接触轴承的预紧 这种轴承是在轴向力Fa0的作用下，使内、外圈产生轴向错位实现预紧（图3-5（c））。 机械传动与常用机构精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8- 第四章机械传动与常用机构 4-1.试比较说明链传动与带传动的特点。 答：带传动： 优点：具有弹性和挠性，噪声小；可用于两轴中心距较大的传动；能防止机器其他部件的破坏；结构简单，便于维修。 缺点：有滑动现象，不能保证准确的传动比；传动效率低。 链传动： 优点：摩擦损耗小，效率高，结构紧凑，能保证准确的平均传动比。 缺点：只能在中、低速下工作，瞬时传动比不均匀，有冲击噪声。 4-2.齿轮传动有什么特点？ 答：优点：适用范围广，效率高，传动比准确，使用寿命长，工作可靠性较高，可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。 缺点:成本高；不适宜远距离两轴之间的传动。 4-3.简述齿轮传动的主要类型？ 答：两轴线相互平行的圆柱轴线齿轮传动，两轴线相交的圆锥齿轮传动，两轴线交错在空间既不平行也不相交的螺旋齿轮传动。 4-4.轮齿的主要失效形式有哪几种？ 答：（1）轮齿折断（2）齿面磨损（3）齿面点蚀（4）齿面交合 4-5.涡轮传动有哪些特点？ 答：（1）传动比大，且准确 （2）传动平稳，无噪声 （3）可以实现自锁 （4）传动效率比较低 （5）有较严重的摩擦磨损，引起发热，使润滑情况恶化。 4-6.连杆结构有哪些优缺点？ 答：优点:1）能够实现多种运动形式的转换，如它可以将原动件的转动转变为 从动件的转动、往复移动或摆动。反之也可将往复移动或摆动转变为连续地转动。 2）平面连杆机构的连杆作平面运动，其上各点的运动轨迹曲线有多种多样，利用这些轨迹曲线可实现生产中多种工作要求。 3）平面连杆机构中，各运动副均为面接触，传动时受到单位面积上的压力较小，且有利于润滑，所以磨损较轻，寿命较长。另外由于接触面多为圆柱面或平面，制造比较简单，易获得较高的精度。 缺点: 1）难以实现任意的运动规律。 2）惯性力难平衡(构件作往复运动和平面运动),易产生动载荷。 3）积累误差(低副间存在间隙),效率低。 4-7.凸轮机构有哪些优缺点？ 答：优点：通过设计凸轮轮廓线，可以很容易实现几乎任意要求的从动件的运动规律。 缺点：凸轮廓线与从动件之间是点和线接触的高副，易于磨损。 4-8.试述棘轮机构的特点和应用场合。 答：结构简单，制作容易，便于实现调节，但精度低，工作时噪声和冲击大，磨损快。因此，该机构多用于运动速度和精度不高，传递动力不大的分度、计数、供料和制动等场合。 4-9.槽轮机构有哪几种基本形式？ 答：槽轮机构有外啮合槽轮和内啮合槽轮两种基本形式。常见的几种机械传动方式
机械设计课程设计计算说明书-带式输送机传动装置(含全套图纸)
机械设计课程设计轴的设计
机械设计课程设计蜗轮蜗杆传动
机械设计课程设计完整版
机械设计课程设计带式输送机传动装置说明书
机械设计课程设计小结
机械设计课程设计步骤
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
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
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
3 / 25机械设计课程设计-螺旋式输送机传动装置
机械设计课程设计—减速器
机械设计课程设计范本)
机械传动与常用机构
机械设计课程设计—同轴式二级圆柱齿轮减速器
机械传动与常用机构
机械传动课程设计指导2
机械传动与常用机构
相关主题
文本预览