机械设计基础课程设计(详细计算,带图纸)

北京师范大学珠海分校课程设计题目减速器设计教学院物流学院专业物流工程班级11工程2班姓名指导教师2013 年7 月19 日目录一．前言 (6)二．电动机的选择 (6)三．总传动比和分配传动比 (7)四．运动与动力参数的计算 (8)五．带传动的设计 (8)六．齿轮传动的设计计算 (10)七．减速器箱体基本尺寸设计 (12)八．轴的设计 (14)九．联轴器的选择 (19)十．对轴承的校核 (19)十一．普通平键的选择及校核 (20)十二．润滑方式与密封形式的选择 (22)十三．设计小结 (22)十四．参考文献 (23)十五．附图 (24)一．前言1.题目分析运动简图：根据任务书的要求，我们得知本设计为降速传动，同时将电动机的输出的转矩升高。

又由上运动简图可知，本设计中的机械为二级传动机械，其中第一级为带传动（存在一定误差），第二级为齿轮传动（精度较高，可调整误差）。

故在选定电动机并计算出总传动比后要将传动比进行合理分配，以达到最佳传动效果。

2.原始数据：运输带的有效拉力：F=6000N运输带的有效速度：v=1.4m/s滚筒直径：D=270mm二．电动机的选择1.选择电动机类型：根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械，且其负载较小，故采用Y型三相异步电动机（全封闭结构）即可达到所需要求。

另外，根据此处工况，采用卧式安装。

2. 选择电动机的功率： 工作机功率：P 8.41000FvkW ω== 工作机所需电动机输出功率：P P ωαη=（η为传动总机械效率）由任务书中的运动简图分析可知：1η——V 带传动效率； 2η——齿轮传动的轴承效率； 3η——齿轮传动的效率；4η——联轴器的效率；5η——滚筒轴承的效率； 6η——滚筒效率。

由表查得：1234560.960.990.970.970.980.96ηηηηηη======、、、、、。

（初选齿轮为八级精度）则有：221234560.960.990.970.970.980.960.83ηηηηηηη=⋅⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯≈（减速器内部有2对轴承，其机械效率相同，均为2η）P 8.4P 10.12kW 0.83ωαη==≈ 3. 确定电动机转速： 滚筒转速为： 601000n 99.03/min vr Dωπ⨯=≈取V 带传动的传动比范围为：'124i =取单级齿轮传动的传动比范围为：'235i =（工程经验）则可得合理总传动比的范围为：'''12620i i i =⋅=故电动机转速可选的范围为： ''594.2~1980.6/min d n i n r ω=⋅=由表可知满足要求的可选用电动机转速为：730 r/min 、970 r/min 、1460 r/min 。

机械设计基础课程设计计算一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械原理等基础知识；2. 学会运用机械设计的相关公式和计算方法，对简单机械结构进行设计和计算；3. 了解机械设计中的常见问题和解决策略，能够分析并解决简单的机械设计问题。

技能目标：1. 培养学生运用机械设计软件（如CAD等）进行绘图和设计的能力；2. 培养学生运用计算工具（如计算器、计算机等）进行机械设计计算的能力；3. 培养学生团队协作能力和沟通能力，能够就设计问题进行讨论和交流。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、认真的学习态度，养成良好的学习习惯；3. 培养学生关注社会、环境问题，能够在机械设计中考虑可持续发展和环保要求。

课程性质分析：本课程为机械设计基础课程设计计算，旨在帮助学生将所学理论知识运用到实际设计中，提高学生的实际操作能力。

学生特点分析：学生为高年级本科生，具备一定的机械设计理论基础，但实践经验不足，需要通过课程设计提高实践能力。

教学要求：1. 确保学生对机械设计基本原理的掌握；2. 注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力；3. 引导学生关注机械设计的实际应用和未来发展。

二、教学内容1. 教学大纲：a. 机械设计基本原理回顾：力学、材料力学、机械原理等基础知识；b. 设计计算方法：强度计算、刚度计算、稳定性计算等；c. 机械设计软件应用：CAD绘图、仿真分析等；d. 机械设计实例分析：分析实际机械结构设计案例，总结设计经验；e. 设计报告撰写：教授学生如何撰写设计报告，包括报告格式和内容要求。

2. 教学内容安排与进度：a. 第1周：回顾机械设计基本原理，介绍课程目标和大纲；b. 第2-3周：讲解设计计算方法，并进行课堂练习；c. 第4周：学习机械设计软件操作，进行上机实践；d. 第5-6周：分析机械设计实例，小组讨论和交流；e. 第7周：撰写设计报告，并进行报告答辩。

机械设计基础(课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握机械设计的基础知识，包括机械零件的选型、设计原则和设计方法等。

具体目标如下：1.知识目标：使学生了解机械设计的基本概念、原理和方法，掌握常用机械零件的设计方法和计算公式，了解机械设计中的标准和规范。

2.技能目标：培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力，能独立完成简单机械零件的设计和计算，提高学生的动手能力和创新能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣和热情，树立正确的工程观念，培养团队合作精神和责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：介绍机械设计的定义、目的和意义，讲解机械设计的基本原则和方法。

2.常用机械零件的设计：讲解齿轮、轴承、联轴器等常用机械零件的设计方法和计算公式。

3.机械设计中的标准和规范：介绍国家标准和行业标准，讲解机械设计中常用的公差、配合和表面粗糙度等。

4.机械设计实例分析：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解机械设计的基本概念、原理和方法，使学生掌握基本知识。

2.案例分析法：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。

3.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

4.实验法：安排课后实验，让学生动手实践，巩固所学知识，提高创新能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械设计教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：推荐相关参考书籍，拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动展示机械设计的相关概念和实例。

4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手实践。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的积极参与程度、提问回答等情况，给予相应的表现评价。

南京工业大学机械设计根底课程设计计算讲明书设计题目系〔院〕班级设计者指导教师年月日名目1：课程设计任务书。

12：课程设计方案选择。

23：电动机的选择。

34：计算总传动比和分配各级传动比。

45:计算传动装置的运动和动力参数。

56：减速器传动零件的设计与计算（1）V带的设计与计算。

8（2）齿轮的设计与计算。

13 （3）轴的设计与计算。

177：键的选择与校核。

268：联轴器的设计。

289：润滑和密封。

2910：铸铁减速器箱体要紧结构设计。

30 11：感想与参考文献。

32 一、设计任务书①设计条件设计带式输送机的传动系统，采纳带传动和一级圆柱出论减速器②原始数据输送带有效拉力F＝5000N输送带工作速度V＝m/s输送带滚筒直径d＝450mm③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。

④使用期限及检修间隔工作期限：8年，大修期限：4年。

二．传功方案的选择带式输送机传动系统方案如如下面图：〔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，再由带传动传进一级减速器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。

传动系统中采纳带传动及一级圆柱齿轮减速器，采纳直齿圆柱齿轮传动。

三．计算及讲明计算及讲明计算结果⑴电动机的选择①电动机类型与结构形式的选择对一般的机械运输，选用Y 系列三相异步电动机， 安装形式为卧式，机座带底足，电压380V 。

②电动机型号的选择 ⒈电动机的功率依据条件由计算得知工作机所需有效功率44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因:0.94w η=，那么5000 1.79.0410*******.94w w w w F V p η⨯===⨯kwr/min 设：η1－联轴器效率＝0.98〔由表1-7〕；9.04w p = ηkw η ηη－传动装置的总效率 P w －工作机所需输进功率由电动机至运输带的传动总效率为那么工作机实际需要的电动机输出功率为010.11P =09.0410.110.894wP P KW η===kw计算及讲明计算结果依据P 0选取电动机的额定功率P m ，使()01~1.310.11~13.14m P P ==kw⒉电动机的转速44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因为V 带传动比b i 2~4=，齿轮传动比i 3~5g =，那么r/min(6~20)(433.14~1443.8)m w b g w w in i i n n n ====kw由上述P m ，n m 查表12-1得：选用P m =11kw ，n m =970r/minY160L-6 电动机的型号为：Y160L-6型电动机 ⑵计算总传动比和分配各级传动比① 传动装置的总传动比 n m ：电动机的满载转速 n w ：工作机的转速 ② 分配各级传动比 依据设计要求：i b <i g 故取i b =3.5，那么i b =⑶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，分不为Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，传动系统各轴的转速、功率和转矩计 计算及讲明计算结果 算如下：① Ⅰ轴〔电动机轴〕 ② Ⅱ轴〔减速器高速轴〕 ③ Ⅲ轴〔减速器低速轴〕 ④Ⅳ轴〔输送机滚筒轴〕将计算结果和传动比及传动效率汇总如表1－1表1－1传动系统的运动和动力参数计算及讲明计算结果⑷减速器传动零件的设计与计算 ① V 带的设计与计算 ⒈计算功率P C1.21113.2c A k p p ==⨯=kwK A ：工况系数，查表的K A = P ：电动机额定功率⒉选取V 带型号依据13.2c p =kw 和小带轮转速1970/min n r =，由 图8-10可知，工作点处于B,C 型相邻区域，取 C 型带。

带式输送机传动装置的设计已知条件：1．运输工作拉力：F =2．运输带工作速度：V= ±5%3．滚筒直径：D=4．工作情况：两班制，连续单向运动室内工作，载荷较平稳。

5．工作环境：室内，空载启动，环境最高温度40°C左右。

6．使用折旧期：10年，每年300天。

7．制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

设计题目号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输送带速度V（m/s） 1.4 1.6 1.5 1.3 1.2 1.85 1.7 1.75 1.95 2.0 输送带工作拉力F/KN 2.3 2.0 2.2 2.4 2.5 2.4 2.6 2.5 2.3 2.2 卷筒直径D（mm）350 400 350 300 300 450 400 400 450 450设计题目号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输送带速度V（m/s） 1.8 1.6 1.6 1.8 1.7 0.8 0.7 0.9 0.65 0.75 输送带工作拉力F/KN 2.5 2.8 2.7 2.4 2.6 7 8.2 6.5 8.5 7.5 卷筒直径D（mm）450 400 400 450 400 350 400 350 300 400 表3 带式输送机设计数据（三）设计题目号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输送带速度V（m/s） 1.5 1.6 1.7 1.5 1.55 1.6 1.55 1.65 1.7 1.8 输送带工作拉力F/KN 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.45 1.5 1.5 1.6 卷筒直径D（mm）250 260 270 240 250 260 250 260 280 300 表4带式输送机设计数据（四）设计题目号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输送带速度V（m/s） 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.1 1.2 1.3 1.3 输送带工作拉力F/KN 5 5 5 5 6 6 7 7 7 8 卷筒直径D（mm）180 180 180 200 200 200 220 220 220 250机械设计基础课程设计设计题目内装1．2．3．电子工程学院班级设计者：指导教师：完成日期：年月日成绩XX信息技术职业学院计算及说明结果••（3）轴的弯曲xAy平面C断面M c z=F Ay×50mm=1490×50 N•mm =74.5×103N•mmD断面M D z=F By ×65mm=1740×50 N•mm = 113×103N•mmxAz平面C断面M c y =F A z×50mm= 76×50 N•mm = 3.5×103N•mmD断面M D y =F B z×65mm= 460×65N•mm = 29×103N•mm合成弯矩C断面N•mm= N•mmD断面M D=N•mmN•mm M C=N•mmM DN•mm计算机辅助设计与制造专业课程设计任务书电子工程学院班学生学号课题设计课题：一级减速器编写设计计算说明书的要求和注意事项:（1）每一个自成单元的内容，都应有大小标题，标题应醒目突出。

机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机中的传动装置专业年级：电气工程系15级学号：11111111111学生姓名：宋指导教师：机械工程系完成时间2017年7 月7 日机械设计基础课程设计任务书目录（一）电机的选择 (1)（二）传动装置的运动和动力参数计算 (2)（三）V带传动设计 (3)（四）减速器（齿轮）参数的确定 (5)（五）轴的结构设计及验算 (7)（六）轴承根据 (12)（七）联轴器的选择 (12)（八）键连接的选择和计算 (12)（九）心得体会 (14)（一）电机的选择1.选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机 封闭式结构 u=380v Y 型2.电机容量的选择工作机的功率P 工作机=F 牵*V 运输带/1000= 3.36 kW V 带效率： 0.96 滚动轴承效率： 0.99齿轮传动效率（闭式）: 0.97 x 1 (对) 联轴器效率： 0.99 传动滚筒效率： 0.96 传输总效率η= 0.859 则，电机功率η工作机P P =d = 3.91 kW3.电机转速确定工作机主动轴转速n 工作机 76.43 r/minV 带传动比范围：2~4 一级圆柱齿轮减速器传动比范围：3~6 总传动比范围：6~24∴电动机转速的可选范围为： 458.58 ~ 1834.32 r/min在此范围的电机的同步转速有： 1500r/min,1000r/min,750r/min 依课程设计指导书Y 系列三相异步电机技术数据（JB30 74-82）选择电机的型号为； Y132M1-6 性能如下表：（二）传动装置的运动和动力参数计算所选电机满载时转速n m = 960 r/min 总传动比：i 总=工作机n n m = 12.561.分配传动比及计算各轴转速i 总=i D ×i带传动的传动比i D = 3一级圆柱齿轮减速器传动比i = 4.19 则高速轴I 轴转速n 1= 320r/min 则低速轴II 轴的转速n 2= 76.37r/min2.各轴输入功率，输出功率P输出= P输入，效率如前述。

传支比方案：如指导书P15页第一表。

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。

4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。

其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。

质量63kg。

三、计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.572、分配各级伟动比（1） 据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）（2） ∵i总=i齿轮×I带i∴带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）n I=n电机=960r/minn II=n I/i带=960/2.095=458.2(r/min)n III=n II/i齿轮=458.2/6=76.4(r/min)2、计算各轴的功率（KW）P I=P工作=2.4KWP II=P I×η带=2.4×0.96=2.304KWP III=P II×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96=2.168KW3、计算各轴扭矩（N·mm）T I=9.55×106P I/n I=9.55×106×2.4/960=23875N·mmT II=9.55×106P II/n II=9.55×106×2.304/458.2=48020.9N·mmT III=9.55×106P III/n III=9.55×106×2.168/76.4=271000N·mm五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通V带截型由课本P83表5-9得：k A=1.2P C=K A P=1.2×3=3.9KW由课本P82图5-10得：选用A型V带（2） 确定带轮基准直径，并验算带速电动机型号Y132S-6i总=12.57据手册得i齿轮=6i带=2.095n I =960r/minn II=458.2r/minn III=76.4r/minP I=2.4KWP II=2.304KWP III=2.168KWT I=23875N·mm T II=48020N·mm T III=271000N·mm由课本图5-10得，推荐的小带轮基准直径为75~100mm则取d d1=100mm>dmin=75d d2=n1/n2·d d1=960/458.2×100=209.5mm 由课本P74表5-4，取d d2=200mm实际从动轮转速n2’=n1d d1/d d2=960×100/200 =480r/min转速误差为：n2-n2’/n2=458.2-480/458.2=-0.048<0.05(允许)带速V：V=πd d1n1/60×1000=π×100×960/60×1000=5.03m/s在5~25m/s范围内，带速合适。

机械设计基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理，理解机械结构的功能、组成及工作原理。

2. 学习并运用机械设计的相关知识，如力学、材料力学、机械制图等，完成简单的机械设计。

3. 了解机械设计过程中的创新思维和方法，掌握设计流程和步骤。

技能目标：1. 能够运用所学知识，进行简单的机械结构设计和分析。

2. 学会使用机械设计软件（如CAD等）进行绘图，提高设计效率。

3. 培养动手实践能力，完成课程设计任务，并能够进行作品展示。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、勇于探索的精神，激发对机械设计的兴趣。

2. 增强学生的团队协作意识，学会与他人共同解决问题，培养沟通与表达能力。

3. 树立正确的工程观念，注重实际应用，关注机械设计在实际生活中的运用。

课程性质分析：本课程为机械设计基础课程设计，旨在帮助学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点分析：学生为高年级本科生，已具备一定的机械设计理论基础，具有较强的学习能力和动手能力，但对实际工程应用尚缺乏深入了解。

教学要求：1. 结合课本知识，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力。

2. 引导学生发挥主观能动性，培养创新意识和解决问题的能力。

3. 强化团队合作，提升学生的沟通与协作能力。

4. 注重过程评价，关注学生在课程设计过程中的表现和成果。

二、教学内容1. 教学大纲：a. 机械设计原理及其应用b. 机械结构设计方法与步骤c. 机械设计软件操作与绘图d. 机械设计实践与创新2. 教学内容安排与进度：a. 第一周：回顾机械设计原理，讲解机械结构设计的基本方法。

- 教材章节：第二章 机械设计原理、第三章 机械结构设计方法。

- 内容：机械设计基本要求、设计流程、创新思维。

b. 第二周：学习机械设计软件操作，进行简单机械结构绘图。

- 教材章节：第五章 机械设计软件应用。

- 内容：CAD软件操作、绘图技巧、二维及三维绘图。

机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机中的传动装置专业年级：电气工程系15级学号:学生姓名: 宋指导教师:机械工程系完成时间2017年7月7日机械设计基础课程设计任务书学生姓名：专业：电气工程系任务起止时间： 2017年7月3日至2017年7月7 日设计题目：设计带式输送机中的传动装置 」、传动方案如图1所示：4—联轴器；5—带式输送机；6—鼓轮；）7—滚动轴承启动。

1—电动机；2—V 带3 —单级圆柱齿轮减速器V .............. /F三、设计任务:滚筒直径d /mm 400传送带运行速度v/（m/s ）1.6运输带上牵引力F /N 2100 每日工作时数T /h 24 传动工作年限51•低速轴系结构图1张（A2图纸）； 2.设计说明书1份。

在1周内完成并通过答辩置方案图、原始数据单向连续平稳转动，常温空载（一）电机的选择1.选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机封闭式结构u=380vY型2.电机容量的选择kW工作机的功率P工作机=F牵*V运输带/1000二3.36V带效率：0.96滚动轴承效率：0.99齿轮传动效率（闭式）：0.97 x 1 _____ 对）联轴器效率：0.99 传动滚筒效率：0.96传输总效率二 0.859 _________P工作机Pd ----------则，电机功率二 3.91 kW3.电机转速确定工作机主动轴转速n工作机=60=v J000= 76.43r/mindV带传动比范围：2~4 一级圆柱齿轮减速器传动比范围3~6 总传动比范围：6~24二电动机转速的可选范围为：458.58 ~ 1834.32 r/min在此范围的电机的同步转速有：1500r/mi n,1000r/mi n,750r/mi n 依课程设计指导书丫系列三相异步电机技术数据(JB30 74-82)选择电机的型号为；Y132M1-6性能如下表：(二)传动装置的运动和动力参数计算所选电机满载时转速n m二960 r/min总传动比：i总二」^二12.56n工作机1. 分配传动比及计算各轴转速i 总=i D X i带传动的传动比i D二3—一级圆柱齿轮减速器传动比i二4.19则高速轴I轴转速n1二320r/min则低速轴II轴的转速n2= 76.37r/min2. 各轴输入功率，输出功率P输出=P输入, 效率如前述。