机械设计课程设计(2)

燕山大学机械设计课程设计报告题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学院：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：目录一、项目设计目标与技术要求 (6)1．任务描述： (6)2．技术要求： (6)二、传动系统方案制定与分析 (6)三、传动方案的技术设计与分析 (9)1．电动机选择与确定 (9)电动机类型和结构形式选择 (9)电动机容量确定 (10)2．传动装置总传动比确定及分配 (11)3．各轴传动与动力装置运动学参数 (12)各轴转速: (12)各轴输入功率: (12)各轴转矩: (12)四、关键零部件的设计与计算 (13)1．设计原则制定 (13)齿轮传动设计方案 (15)2．第一级齿轮传动设计计算 (16)第一级齿轮传动参数设计 (16)第一级齿轮传动强度校核 (20)3．第二级齿轮传动设计计算 (22)第二级齿轮传动参数设计 (22)第二级齿轮传动强度校核 (26)4．轴的初算 (28)5．键的选择及键联接的强度计算 (28)键联接方案选择 (28)键联接的强度计算 (29)6．滚动轴承选择方案 (31)五、传动系统结构设计与总成 (31)1．装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 (31)装配图整体布局 (32)轴系结构设计与方案分析 (34)中间轴结构设计与方案分析 (35)2．主要零部件的校核与验算 (37)轴系结构强度校核 (37)滚动轴承的寿命计算 (43)六、主要附件与配件的选择 (46)1．联轴器 (46)联轴器比较 (46)输入输出匹配具体方案 (46)2．润滑与密封的选择 (47)润滑方案对比及确定 (47)密封方案对比及确定 (48)3．油标 (49)4．螺栓及吊环螺钉 (49)5．油塞 (50)6．窥视孔及窥视孔盖 (50)7．定位销 (50)8．启盖螺钉 (50)9．调整垫片 (51)七、零部件精度与公差的制定 (51)1．精度设计制定原则 (51)尺寸精度设计原则 (51)形位公差的设计原则 (51)粗糙度的设计原则 (51)2．减速器主要结构、配合要求 (52)3．减速器主要技术要求 (53)装配与拆装技术要求 (53)维修与保养技术要求 (53)八、项目经济性与安全性分析 (54)1．零部件材料、工艺、精度等选择经济性 (54)2．减速器总重量估算及加工成本初算 (54)3．经济性与安全性综合分析 (55)九、项目总结 (55)十、参考文献 (56)一、项目设计目标与技术要求减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。

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、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。

2． 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。

3． 知条件：运输带卷筒转速49r/min ， 减速箱输出轴功率p=3.25马力， 二、 传动装置总体设计：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，将V 带设置在高速级。

其传动方案如下：η2η3η5η4η1I IIIIIIVPdPw三、 选择电机１. 计算电机所需功率dP ： 查手册第3页表1-7：1η－带传动效率：0.952η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.984η－联轴器的传动效率：0.993 5η—卷筒的传动效率：0.96说明：η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345ηηηηηη=∙∙∙∙=0.829 45w P P ηη=⨯⨯ P电=2.8826362确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2-4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： N 电=N 卷筒*i 总=37*（2-4）*（8-40）=592-5920r/min 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4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-2 4KW 3000 2890 45Kg 78.10 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 38.91 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 25.94 4Y160M1-8 4KW750720118K 19.45g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3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y112M-4.四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：i 总=N 电/N 卷筒=1440/49=29.18 分配传动比：取i 带=3.2 则i 减=i 总/i 带=9.11 取i 1=1.45i 2经计算i 1齿=3.644，i 2齿=2.5注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。

机械创新设计课程设计机械创新设计课程旨在培养学生的创新意识和设计能力，掌握机械设计和制造的基本知识和技能。

通过课程的学习，使学生学会应用多种工具和技术实现机械设计。

课程目标本课程的目标包括以下几个方面：1.掌握机械设计的基本概念和理论知识。

2.熟练掌握机械设计的各种工具和方法。

3.了解机械制造的基本技术。

4.培养学生的创新意识和实际能力。

5.综合运用所学知识和技能完成机械创新设计项目。

课程内容本课程的内容包括以下几个部分：一、机械设计基础1.机械零部件的分类和构造。

2.常用机械制图符号和标准。

3.制图和三维建模的基本方法与技巧。

4.机械零部件的配合和公差设计。

二、机械工程材料1.常用机械工程材料的特性和应用。

2.材料的物理性能和化学性能分析。

3.材料加工和应用时的注意事项。

三、机械加工工艺1.常用机械加工工艺及其原理。

2.常用机床设备和工具。

3.常用的加工过程和技术。

四、机械设计实践1.针对实例进行机械设计实践。

2.分析、测试和优化机械设计方案。

3.团队合作完成机械创新设计项目。

课程评估本课程的评估方式主要包括以下几个部分：1.课堂表现（20%）2.课程作业（30%）3.设计报告（50%）设计项目本课程的设计项目旨在通过实践锻炼学生的创新能力和实际操作能力，具体内容包括以下几个方向：1.设计一种新型机械产品，如新型传动装置、新型机床、新型工具等。

2.设计一种具有特色的机械系统，如自动化生产线、自动化检测系统等。

3.设计一种针对特定应用的机械设备，如遥控机器人、环保机器人、医疗机器人等。

结论通过机械创新设计课程的学习，学生将掌握机械设计和制造的基本知识和技能，培养出自己的创新能力和实际操作能力，从而为机械行业的发展做出更多的贡献。

机械综合课程设计第2版一、教学目标本课程的教学目标分为知识目标、技能目标和情感态度价值观目标三个维度。

知识目标：通过本课程的学习，使学生掌握机械设计、制造和维护的基本理论、基本知识和基本方法。

技能目标：培养学生具备机械设备和工具的使用、维护和故障诊断的能力，以及能够运用所学知识解决机械工程实际问题的能力。

情感态度价值观目标：培养学生对机械工程领域的热爱和敬业精神，增强学生的创新意识和团队合作意识。

二、教学内容教学内容以教材《机械综合课程设计第2版》为主线，包括以下几个部分：1.机械设计基础：机械零件的设计方法、机械传动系统设计、机械强度计算等。

2.机械制造工艺：金属切削原理、机械加工方法、装配工艺等。

3.机械设备维护与故障诊断：机械设备的使用与维护、故障诊断与分析、维修策略等。

4.机械工程实际案例分析：结合具体案例，分析机械设计、制造和维护过程中的关键问题，并提出解决方案。

5.创新设计与团队合作：鼓励学生开展创新设计活动，培养团队合作精神，提高解决实际问题的能力。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机械设计、制造和维护的基本理论、基本知识和基本方法。

2.讨论法：学生针对机械工程实际案例进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：通过分析具体案例，使学生了解机械设计、制造和维护过程中的关键问题，提高学生的实际操作能力。

4.实验法：学生进行机械设备的使用、维护和故障诊断实验，培养学生的动手能力和实际操作技能。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

1.教材：《机械综合课程设计第2版》，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：为学生提供丰富的课外阅读资料，拓展知识面。

3.多媒体资料：通过视频、图片等形式，生动展示机械设计、制造和维护的过程，提高学生的学习兴趣。

机械设计课程设计任务书学生姓名专业年级设计题目： 设计带式输送机传动装置设计条件：1、 输送带工作拉力：F = 2600N ；2、 输送带工作速度：v = 1.1m/s （允许输送带速度误差为±5%）；3、 滚筒直径：D = 220mm ；4、 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；室内，灰尘较大，环境最高温度35︒；5、 使用折旧期： 8年；6、 检修间隔期： 四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；7、 动力来源： 电力，三相交流，电压380/220V ；8、 运输带速度允许误差：%5±9、 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

设计工作量：1、 减速器装配图1张（A1）；2、 零件工作图2张；3、 设计说明书1份。

指导教师签名： 2013年4月23日说明：1.此表由指导教师完成，用计算机打印（A4纸）。

2.请将机械设计课程设计任务书装订在机械设计课程设计(论文)的第一页。

设计题目：二级展开式圆柱齿轮减速器1设计条件1.1原理图（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）1.2工作情况1)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，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，电压380/220V；5)运输带速度容许误差：±5%；6)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

1.3原始数据1题号参数运输带工作拉力F/KN 2600运输带工作速度v/(m/s) 1.1卷筒直径D/mm 220注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。

2 电动机选择2.1电动机类型的选择电动机选择全封闭的Y 系列三相鼠笼式异步电动机，具有防止 灰尘、铁屑、或其它杂物侵入电动机内部的特点，B 级绝缘，工作环境温度不超过+40℃，相对湿度不超过95%，海拔高度不超过1000m ，额定电压380V ，频率50Hz 。

目录1 引言 (2)2 传动装置的总体设计 (3)2.1电动机的选择 (3)2.1.1电动机类型的选择 (3)2.1.2电动机功率的确定 (3)2.1.3确定电动机转速 (3)2.2总传动比的计算和分配各级传动比 (4)2.3传动装置的运动和动力参数计算 (4)3 传动零件的设计计算 (5)3.1第一级齿轮传动的设计计算 (5)3.2第二级齿轮传动的设计计算 (10)4 箱体尺寸计算与说明 (15)5 装配草图的设计 (16)5.1初估轴径 (16)5.2初选联轴器 (17)5.3初选轴承 (17)5.4润滑及密封 (18)6 轴的设计计算及校核 (18)6.1中间轴的设计计算及校核 (18)6.2低速轴的设计计算及校核 (21)7 滚动轴承的选择和计算 (25)7.1高速轴轴承的计算 (25)7.2中间轴轴承的计算 (26)7.3低速轴轴承的计算 (27)8 键连接的选择和计算 (28)8.1 高速轴与联轴器键联接的选择和计算 (28)8.2 中间轴与小齿轮键联接的选择和计算 (28)8.3 中间轴与大齿轮键联接的选择和计算 (28)8.4 低速轴与齿轮键联接的选择和计算 (29)8.5 低速轴与联轴器键联接的选择和计算 (29)9 减速器附件的选择及说明 (29)9.1减速器附件的选择 (29)9.2减速器说明 (30)10 结论 (30)参考文献 (31)带式运输机传动装置的设计王刚西南大学工程技术学院2009级机械设计制造及其自动化2班1 引言机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课。

机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节，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，培养分析和解决实际问题的能力，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想；2）学会从机器功能的要求出发，合理选择执行机构和传动机构的类型，制定传动方案，合理选择标准部件的类型和型号，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸、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、图册和查阅科技文献资料以及计算机应用等，培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。

目录一、设计任务书……………………………………………………二、电动机的选择…………………………………………………三、计算传动装置的运动和动力参数……………………………四、传动件设计（齿轮）…………………………………………五、轴的设计………………………………………………………六、滚动轴承校核…………………………………………………七、连接设计………………………………………………………八、减速器润滑及密封……………………………………………九、箱体及其附件结构设计………………………………………十、设计总结………………………………………………………十一、参考资料……………………………………………………设计内容计算及说明结果设计任务书一、设计任务书设计题目4：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1、系统简图2、工作条件一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘使用期限：10年生产批量：20台生产条件：中等规模机械厂。

可加工七到八级齿轮及涡轮动力来源：电力，三相交流380/220伏输送带速度容许误差为±5%。

3、题目数据已知条件题号D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9输送带拉力F（N）1500 2200 2300 2500 2600 28003300 4000 4800输送带速度v（m/s）1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.41.2 1.6 1.4滚筒直径D(mm)220 240 300 400 220 350350 400 500注：班级成员按学号选题，本设计所选题号为D3。

4、传动方案的分析带式输送机由电动机驱动。

电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。

传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。

电动机的选择二、电动机的选择1、类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列380V封闭式三相异步电动机。

机械设计课程设计--二级展开式圆柱齿轮传动一、传动方案的拟定 0二、电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算 01．电动机的选择 01) 选择电动机类型 02) 选择电动机的容量 03) 确定电动机转速 (1)2. 计算传动装置的总传动比并分配传动比 . 11) 确定总传动比 (1)2) 分配传动比 (2)3. 计算传动装置各轴的运动和动力参数 (2)三、传动零件的设计计算 (3)1．高速级齿轮设计 (3)1) 齿面接触疲劳强度设计 (3)2) 齿根弯曲疲劳强度校核 (6)2. 低速级齿轮设计 (7)1) 按齿面接触疲劳强度设计 (7)2) 校核齿根弯曲疲劳强度 (8)四、轴的校核计算 (9)1．计算各轴最小直径 (9)2．轴的结构设计 (9)3．轴的受力分析及绘制弯矩转矩图 (10)1) I轴的受力简图 (10)2) II轴的受力简图 (12)3) III轴的受力简图 (14)4．轴的强度校核 (15)1) I轴校核 (15)2) II轴校核 (17)3) III轴校核 (19)五、滚动轴承的选择和基本额定寿命的计算 .. 201．滚动轴承的选择 (20)2．轴承寿命校核 (20)六、键的选择和键连接的强度计算 (22)七、联轴器选择 (23)八、啮合件及轴承的润滑方法、润滑剂牌号及装油量 (23)九、密封方式的选择 (24)十、减速器的附件及其说明 (24)1．通气器 (24)2．油面指示器 (24)3．放油孔及放油螺塞 (25)4．窥视孔盖板 (25)5．吊耳和吊钩 (25)6．定位销 (25)7．起盖螺钉 (25)十一、参考文献 (25)一、传动方案的拟定本设计采用传动方案IV 即二级展开式圆柱齿轮传动。

二、电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算1．电动机的选择 1) 选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相鼠笼型异步电动机，结构为全封闭自扇冷式，工作电压为380V 。

2) 选择电动机的容量 带式运输机有效输出功率kW kW Fv P W 71.110009.019001000=⨯==式中：F——输送带的有效压力，N ；v——输送带的线速度，s m /；从电动机到工作机输送带间的总效率 4234221ηηηηη⋅⋅⋅=∑由参考文献[1]表9.1可知弹性联轴器、轴承、齿轮传动、和卷筒的传递效率分别为：99.01=η，99.02=η，97.03=η（润滑正常），96.04=η。

机械课程设计二级减速器一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握二级减速器的结构原理，理解其工作过程及在各领域中的应用。

2. 使学生了解并掌握减速器设计中涉及的计算方法，如齿轮传动、轴承寿命等。

3. 帮助学生掌握机械设计的基本流程，包括设计要求分析、方案设计、计算校核等。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行二级减速器零部件的绘制和装配能力。

2. 培养学生运用相关计算公式和软件进行二级减速器参数计算和校核的能力。

3. 提高学生实际操作能力，能够根据设计要求完成二级减速器的组装和调试。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械设计的兴趣，培养其创新意识和实践能力。

2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，使其在设计和制作过程中体验到合作与分享的快乐。

3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中注重节能和可持续发展。

课程性质：本课程为机械设计实践课程，结合理论知识，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但缺乏实际设计经验。

教学要求：教师应结合学生特点，采用任务驱动、分组合作等教学方法，引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。

通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际工程设计中，达到学以致用的目的。

二、教学内容1. 理论知识：- 二级减速器的基本结构、原理及其应用领域。

- 齿轮传动原理，齿轮参数的计算与选择。

- 轴承类型及选用，轴承寿命计算。

- 减速器设计中涉及的力学知识，如强度计算、刚度计算等。

2. 实践操作：- 利用CAD软件进行二级减速器零部件的绘制、装配。

- 根据设计要求，进行二级减速器的参数计算和校核。

- 二级减速器的组装、调试及性能测试。

3. 教学大纲：- 第一周：二级减速器基本结构、原理学习，了解其应用领域。

- 第二周：齿轮传动原理学习，进行齿轮参数计算与选择。

- 第三周：轴承类型及选用，轴承寿命计算方法学习。

目录一、系统总体方案设计 (2)（一）分析传动系统的工作情况 (2)（二）传动方案的拟定 (2)二、确定各轴功率、转矩及电机型号 (3)选择电机 (4)传动比分配 (4)各轴转速及输入功率 (5)各轴转矩 (6)三、选择齿轮材料和精度 (6)四、齿轮传动校核计算 (7)（一）高速级 (7)（二）低速级 (11)五、计算各段轴径和长度及联轴器与轴承的选择 (15)（一）高速轴 (15)（二）中速轴 (17)（三）低速轴 (17)六、轴的强度校核 (18)（一）高速轴 (18)（二）中速轴 (21)（三）低速轴 (23)七、轴承设计 (25)（一）减速器各轴所用轴承代号 (25)（二）轴承寿命计算 (26)八、减速器的润滑与密封 (28)九、减速器箱体及其附件 (28)十、键联接的选择和计算 (28)1、高速轴和中间轴上键联接选择 (29)2、低速轴上键联接选择和计算 (29)十一、减速器箱体的结构设计 (29)电动机型号额定功率/Kw满载转速dn/(min/r) 额定转矩启动转矩额定转矩最大转矩Y132M1—64 960 2.0 2.2表1电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表图1表2型号H A B C D EF×GDG KY132M1—6132216 178 89 38810×833 12型号 b b1b2h AA BB HA L1Y132M1—6280 210 135 314 60 238 18 5156.理论总传动比29.1185960==总i7.传动比分配考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，取ⅡⅠii4.1=总ⅡⅠ又iii=⋅故98.329.114.14.1=⨯==总ⅠiiY132M1—6总i=11.29mmdbd55.6755.6711=⨯==φ圆整b=45mm取mmbb672==，mmb751=式中：1b——小齿轮齿厚；2b——大齿轮齿厚高、低速级齿轮参数名称高速级低速级中心距a(mm) 108 130法面摸数(mm)2.0 2.0螺旋角（°）15°38′24″12°19′48″齿顶高系数*ah 1 1顶隙系数c*0.25 0.25压力角α2020齿数21 3383 94表4五、计算轴径和各段的长度及联轴器和轴承的选择（一）、高速轴：mmbb672==mmb751=1b——小齿轮齿厚2b——大齿轮齿厚M 1M 2TM HM VMT中速轴的弯矩和扭矩图MTM VM V1低速轴扭矩弯矩图M HM VMT高速轴30207 35 72 17 42 65 1.5中间轴30208 40 80 18 47 73 1.5低速轴30212 60 110 22 69 101 1.5（二）低速轴轴承寿命计算 (轴承均正装)：1.预期寿命从减速器的使用寿命期限考虑，轴承使用期限为5年(年工作日为300天)。

机械设计基础-机构运动设计课程设计一、课程设计目的本次课程设计旨在让学生通过实践，掌握机构运动设计的基本原理和方法，加深对机构运动学的理解，提高机械设计的能力和水平。

二、课程设计内容1.确定课程设计题目，提供机构设计所需的相关材料。

2.学生根据题目要求，完成机构运动设计，包括运动链分析、零件角度分析、运动轨迹分析等。

3.学生使用SolidWorks等三维建模软件，将机构运动设计实现。

4.学生根据设计所需的材料和工艺特点，完成机构零件的加工制造。

5.学生进行机构运动测试，对机构运动精度和稳定性进行评估。

三、课程设计要求1.课程设计题目为驱动机构设计和转换机构设计，学生可以选择其中一个题目进行设计。

2.设计所需的材料和工具学生可以根据实际情况选择，但必须符合课程设计的要求。

3.设计过程中需对机械系统的运动合法性和稳定性进行分析和考虑，保证设计方案的可行性。

4.设计完成后必须使用三维建模软件呈现设计效果，并进行运动仿真测试，保证机构运动精度和稳定性。

5.设计完成后，学生需要撰写机构设计报告，包括设计理论与分析、设计流程、设计结果展示和分析、机构运动测试结果和分析等。

四、课程设计时间安排本次课程设计时间安排为两周，根据学生实际情况可适当进行调整。

时间段任务安排第一周1. 学生确定设计题目，收集机构设计所需材料；2. 学生开始进行机构运动分析和设计；3. 学生开始进行机构零件的三维建模设计。

第二周1. 学生完成机构零件的加工制造；2. 学生进行机构运动测试，并进行运动仿真测试；3. 学生完成机构设计报告。

五、课程设计评分标准1.设计方案的合理性和可行性，占总分的20%。

2.设计过程中对机械系统的运动合法性和稳定性进行分析和考虑，占总分的20%。

3.使用三维建模软件呈现设计效果，并进行运动仿真测试，保证机构运动精度和稳定性，占总分的30%。

4.设计报告的撰写质量、内容充实度和系统性，占总分的30%。

六、参考文献1.《机械设计基础》（第三版），李国强，机械工业出版社。