北航机械设计课程设计
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北航机械课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理,理解机械结构的功能和特点。
2. 使学生了解并掌握机械制图的基本知识,能够正确阅读和绘制机械图纸。
3. 让学生熟悉机械加工工艺,了解不同加工方法的特点及适用范围。
技能目标:1. 培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力,能够进行简单的机械结构设计。
2. 培养学生运用CAD软件进行机械图纸绘制的能力,提高制图效率。
3. 培养学生运用机械加工知识,合理选择加工工艺,提高加工质量。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识,增强实践能力。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神,学会与他人沟通交流,提高解决问题的能力。
3. 培养学生严谨细致的工作态度,树立质量意识,为我国航空事业的发展贡献力量。
本课程针对北航机械专业学生,结合学科特点和学生实际情况,注重理论知识与实践操作的相结合。
通过本课程的学习,使学生能够掌握机械设计的基本原理和制图技能,培养具备创新意识和实践能力的机械专业人才。
同时,课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械设计基本原理:包括机械结构设计、机械传动设计、机械零件设计等内容,对应教材第1章至第3章。
- 机械结构设计:讲解结构设计的基本原则,分析典型机械结构的应用实例。
- 机械传动设计:介绍传动原理,分析常用传动方式的特点及应用。
- 机械零件设计:讲解零件设计的基本要求,分析各类零件的设计方法和步骤。
2. 机械制图:包括制图基本知识、机械零件表达方法、装配图等内容,对应教材第4章至第6章。
- 制图基本知识:教授制图标准、投影原理等基础知识。
- 机械零件表达方法:介绍视图、剖面图、局部放大图等表达方法。
- 装配图:讲解装配图的绘制方法,培养学生阅读和绘制装配图的能力。
3. 机械加工工艺:包括金属切削加工、特种加工、工艺参数选择等内容,对应教材第7章至第9章。
- 金属切削加工:介绍车、铣、磨等常见切削加工方法。
板滞安排课程安排之阳早格格创做预计证明书籍安排题目戴式输送机传动拆置安排I****教院(系)****班安排者sc指挥教授***2017年5月12日(北京航空航天大教)序止本安排为板滞安排前提课程安排的真量,是先后教习过绘法几许、板滞本理、板滞安排、工程资料、加工工艺教等课程之后的一次概括的训练战应用.本安排证明书籍是对付戴式输送机传动拆置安排I的证明,该传动拆置使用广大,本次安排是使用已知的使用战拆置参数自止安排机构简直尺寸、采用资料、校核强度,并最后决定产死图纸的历程.通过安排,咱们回瞅了之前关于板滞安排的课程,并加深了对付很多观念的明白,并对付安排的一些基础思路战要领有了收端的相识战掌握.目录序止2板滞整件课程安排任务书籍4一、题目:戴式输送机传动拆置安排4二、安排任务4三、简直做业4主要整部件的安排预计5一、传动规划的决定5二、电效果的采用、传动系统的疏通战能源参数51.电效果的采用52.传动比调配63.各级传动的能源参数预计64.将疏通战能源参数预计截止举止整治并列于下表7三、传动整件的安排、预计72.戴的参数尺寸列表93.减速器齿轮(关式、斜齿圆柱齿轮)安排9四、轴的安排与校核121.I轴的收端安排122.I轴强度校核133.II轴的收端安排154.II轴强度校核16五、键联交的采用与校核181.I轴中伸端处键联交182.II轴与大齿轮协共处键联交193.II轴中伸端处键联交19六、轴启的采用与校核191、下速轴启202、矮速轴启21七、联轴器的采用与预计21八、润滑与稀启形式,润滑油牌号证明22九、箱体结构相关尺寸22十、参照资料23板滞整件课程安排任务书籍一、题目:戴式输送机传动拆置安排传动拆置简图如左图所示.1.输送机的数据:输送戴处事推力F=1400 (N)输送戴处事速度v=1.55 (m/s)卷筒直径D=260 (mm)2.安排央供:1)安排用于戴式输送机的传动拆置2)二班造处事,空载开用,单背连绝运止,载荷稳固,输送戴速允许缺面为±5%.3)使用克日为十年,二班造,每年处事300天;检建功夫隔为三年.小批量死产.二、安排任务1.采用电效果型号;2.决定戴传动的主要参数及尺寸;3.安排该减速器;4.采用联轴器.三、简直做业1.减速器拆置图一弛;2.整件处事图二弛(大齿轮、输出轴);3.证明书籍一份.主要整部件的安排预计一、传动规划的决定名目-真量安排预计依据战历程预计截止便宜(1)戴传动具备成本矮,维护便当的便宜.(2)戴传动有减震战过载呵护功能.采与一级戴传动战一级关式齿轮传动.缺面(1)形状尺寸大,传动比没有恒定.(2)效用较矮,寿命短,没有是正在繁沉的处事央供战恶劣的处事条件下处事.二、电效果的采用、传动系统的疏通战能源参数名目-真量安排预计依据战历程预计截止1.电效果的采用处事机所需功率传动拆置总效用本量需要功率处事机转速电效果转速由于戴传动的传动比,齿轮传动传动比,所以电效果的转速范畴458~2292r/min.时常使用的电效果转速为1000r/min战1500r/min查表得电效果数据,简直可采用Y132M-8,Y132S-6,Y100L2-4三种电效果.对付比三种电效果的数据以及预计出的传动比,采用电效果型号为Y132S-6型,其额定功率为3.0kW,谦载转速960r/min.Y132S-6型电效果,额定功率3.0kW,谦载转速960r/min2.传动比调配总传动比V戴传动比由,与减速器传动比则3.各级传动的能源参数预计各轴转速(分别为小齿轮轴转速战大齿轮轴转速)各轴输进功率各轴输进转矩4.将疏通战能源参数预计截止举止整治并列于下表轴名功率P/kW 转矩T/N·m 转速r/min传动比i 输进输出输进输出电机轴9603 下速轴320矮速轴1 卷筒轴 1三、传动整件的安排、预计名目-真量安排预计依据战历程预计截止处事系数K A 查表4 -7得电效果预计功率P cV 戴型号由,,查图,采用A型一般V戴A型一般V戴大小戴轮基准直径d 2,d 1 查表4-3与d1=1mm,则与d2=3md1=1mmd2=3mm考证V 戴戴速戴速,v 正在5 ~ 2 5 m /s 之内,符合.V 戴基准少度L d 战核心距a 由,收端采用核心距a 0 = 6 0 0 m m 得戴少查表4-2,与Ld=2mm,得本量核心距,小戴轮包角的验算符合.单根一般V戴的基础额定功率由n谦=960r/min 及d1=100mm,查表13-3得,传动比i额定功率删量查表4-4得,包角建正系数由,查表13-7得,戴少建正系数由Ld=2000mm,查表13-2得V戴根数z圆整,与z=3根数单根V戴的初推力F0传动戴正在轴上的效用力FQ2.戴的参数尺寸列表A型戴小戴轮直径d1/mm大戴轮直径d2/mm核心距a/mm戴少L d/m 100 300 678 200戴根数z初推力F0/N轴上载荷、F Q/N33.减速器齿轮(关式、斜齿圆柱齿轮)安排(1)采用资料及决定许用应力采用资料战齿轮减速器传播的功率为小齿里采用粗度等第 2.4KW.可对付齿轮采用硬齿里的推拢,小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火,回火,齿里硬度为56~62HRC.大齿轮用20Cr渗碳淬火,回火,齿里硬度为56~62HRC.共侧齿里粗度等第选8级粗度20CrMnTi渗碳淬火,回火大齿里采用20Cr 渗碳淬火,回火蜿蜒疲倦极限查表11-1,与小齿轮交触疲倦极限大齿轮交触疲倦极限小齿轮交触疲倦极限大齿轮交触疲倦极限仄安系数SH、SF许用应力(2)按轮齿蜿蜒强度安排预计载荷系数K齿宽系数查表11-6,与齿宽系数小齿轮转矩初定螺旋角初定大小齿轮齿数z1,z2与小齿轮齿数z1=20,则大齿轮齿数z1=20z2=56当量齿数zv1,zv2齿型系数YFa1,YFa2YSa1,查图11-8、11-9与YSa2验算大、小齿轮的蜿蜒强度果此安排时采用的参数皆是符合的且应付于小齿轮举止蜿蜒强度预计法背模mn=3mm 数预计与mn=3mm决定核心距与决定螺旋角分度圆直径,齿宽b1,b2 与b2=55mm(3)验算齿里交触强度供齿里交触强度(4)齿轮的圆周速度预计齿轮圆周速度根据表2-1,与8级粗度合理(5)齿轮其余传动的参数端里压力角齿顶下ha 齿根下hf 齐齿下h 顶隙c齿顶圆直径da 齿根圆直径df 齿轮结构ha=mn=3mmda1=da2=ha=3mm(6)齿轮传动参数列表核心距a/mm模数m n/mm120 3齿数齿宽/mm 分度圆直/mmz1z2b120 56 60齿下/mm 齿顶圆/mm 齿根圆/h a h f d a13d(7)大齿轮结构简图(睹整件图)四、轴的安排与校核名目-真量安排预计依据战历程预计截止1.I轴的收端安排资料采用由45钢应用最为广大,采用45号钢,调量处理45号钢调量根据许用切应力初估I轴最小直径I轴:思量键对付于轴的削强效用,与dI=24mmC=110dI=24mm对付I轴其余段直径举止预计由定位轴肩的尺寸公式与c=1.6 d2=28mm思量到轴启为尺度件,与d3=30mmI轴轴启采用6206,d=30mm,B=16mmD=62mm为拆置便当,与d4=32mm共缘由定位轴肩的尺寸公式与d5=40mm共一轴采用共一轴启d6=30mmd2=28mmd3=30mmd4=32mmd5=40mmd6=30mm决定润滑办法由轴启转速采用脂润滑脂润滑决定轴的支面箱座壁薄δδ=8mm箱盖壁薄δ1δ1=8mm大齿轮顶圆与内壁距离Δ1Δ>1.2δ,与Δ1=10mm齿轮端里与内壁距离Δ2与Δ2=8mm轴启与箱体内机壁距离Δ3Δ3=10mm与M20螺栓,天足螺栓个数为4轴启旁连交螺栓直径d1:采用M16螺栓M16螺栓的参数:c1=22mm c2=20mm D=32mm中箱壁到轴启端里的距离:l1=c1+c2+(5~8)=20+22+8=50mm轴的支面L1=b1/2+Δ2+Δ3+B轴启 /2=58mm与戴轮戴宽B戴轮为50mmL2=B戴轮/2+l1+l2+δ-Δ3- B轴启 /2=93mmL1 =58mmL2= 93mm2.I轴强度校核I轴受力:圆周力径背力轴背力I轴受力简图简化为简支梁笔直里支撑反力笔直里直矩图火仄里支撑反力火仄里直矩图合成直矩预计轴受扭矩图当量直矩图笔直里支撑反力笔直里直矩预计火仄里支撑反力火仄里直矩预计效用正在V戴上的压力FQ爆收的支撑反力FQ爆收的直矩截里爆收的直矩伤害截里当量直矩轴I支到联轴器给的扭矩伤害截里的当量直矩伤害截里的校核依照最不利的情况由45钢的,则思量键槽效用d=d 1.05=30.03mm,安排时与32mm,符合.3.II轴的收端安排C=110 资料采用采用45号钢,调量处理初估最小直径思量到该轴段上有键槽,需正在dmin前提上与 1.05倍,果此.与最小处d=30mm对付I轴其余段直径举止预计由定位轴肩的尺寸公式与c=1.6 d2=36mm思量到轴启为尺度件,与d3=40mmI轴轴启采用6208,d=40mm,B=18mmD=80mm为拆置便当,与d4=42mm共缘由定位轴肩的尺寸公式与d5=48mm共一轴采用共一轴启d6=40mm d2=36mm d3=40mm d4=42mm d5=48mm d6=40mm决定轴的支面4.II轴强度校核II轴受力:圆周力径背力轴背力II轴简图简化为简支梁笔直里支撑反力笔直里直矩图火仄里支撑反力火仄里直矩图合成直矩预计传播扭矩图当量直矩图笔直里支撑反力笔直里直矩预计火仄里支撑反力火仄里直矩预计传播的扭矩伤害截里当量直矩伤害截里的校核由45钢的,则键槽效用29.8=31.2mm,谦足央供.五、键联交的采用与校核名目-真量安排预计依据战历程预计截止资料采用许用挤压应力采用45号钢,与45号钢1.I轴中伸端处键联交键的采用采用圆头一般仄键(GB/T1096-2003)根据dI=24mm及中伸端少度,采用键8×30,其中b=8mm,h=7mm,L=30mm,毂深t2=3.3mm,轴深t1=4mm键8×30键的校核键采用符合2.II轴与大齿轮协共处键联交键的采用采用圆头一般仄键(GB/T1096-2003)根据轴径d=42mm及台阶少度,采用键键12×4512×45,其中b=12mm,h=8mm,L=45mm,毂深t2=3.3mm,轴深t1=5mm 键的校核键采用符合3.II轴中伸端处键联交键的采用采用圆头一般仄键(GB/T1096-2003)键10×60键的校核键采用符合六、轴启的采用与校核七、联轴器的采用与预计名目-真量安排预计依据战历程预计截止联轴器的采用II轴中伸端需使用联轴器采用弹性柱销联轴器LX2型(GB/T 5014-2003)弹性柱销联轴器LX2型联轴器参数公称转矩T n(N·m)许用转速n(r/min)轴孔直径d(mm)560 6300 30轴孔少度/mm 中径D(mm)轴孔典型键槽典型L L182 60 160 J B八、润滑与稀启形式,润滑油牌号证明名目-真量安排预计依据战历程预计截止润滑办法齿轮线速度齿轮采用脂润滑,轴启采与油润滑齿轮采用脂润滑,轴启采与油润滑润滑油牌号采用齐耗费系统用油L-AN15 L-AN15润滑脂牌号采用通用锂基润滑脂牌号ZL-1(GB492-89)ZL-1稀启形式①机座与机盖凸缘分离里的稀启采用正在交合里涂稀启胶或者火玻璃的办法②瞅察孔战搁油孔等处的稀启采用石棉橡胶纸垫片稀启③轴启端盖处的稀启采与毡圈油启④轴启处用挡油环预防润滑油甩进轴启里里九、箱体结构相关尺寸名目-真量安排预计依据战历程预计截止箱座壁薄δδ=8mmδ=8mm 箱盖壁薄δ1δ1=8mmδ1=8mm 箱座凸缘薄度b b=1.5δ=12mm b=12mm 箱盖凸缘薄度b1 b1=1.5δ1=12mm b1=12mm 箱座底凸缘薄度b2 b2=2.5δ=20mm b2=20mm 天足螺栓直径df与df=20mm 天足螺栓数目n n=4大齿轮顶圆与内壁距离Δ1Δ1>1.2δ,与Δ1=10mmΔ1=10mm 齿轮端里与内壁距离Δ2>δ,与Δ2=8mmΔ2=8mmΔ2轴启与箱体内机壁距离Δ3Δ3=12mmΔ3=12mm 轴启旁连交螺栓直径d1与d1=16mm 箱盖与箱座联交螺栓直径d2d2=(0.5~0.6)df=10~12mm 与d2=12mm轴启端盖螺钉直径d3d3=(0.4~0.5)df=8~10mm d3I=6mm d3II=8mm窥视孔盖螺钉直径d4 d4=(0.3~0.4)df=6~8mm d4=6mm 定位销直径d 与d=10mm 中箱壁与轴启座端里距离l1l1=c1+c2+(5~8)=50mm l1=50mm箱盖、箱座肋薄m1、m m1=7mm m=7mmI轴轴启端盖中径DI DI=92mm DI=92mm II轴轴启端盖中径DII DII=120mm DII=120mm I轴轴启端盖凸缘薄度t1t1=7mm t1=7mm II轴轴启端盖凸缘薄度t2t2=10mm t2=10mm 十、参照资料下等培养出版社出版社2013年1月板滞工业出版社2007年8月第2版。
机械设计课程设计计算说明书设计题目电梯机械部分相关系统的原理及结构设计自动化科学与电气工程学院(系)120324 班设计者***指导老师裴旭2015年5月11日(北京航空航天大学)前言设计背景:机械设计课程设计是各大高校工科学生的必修课,也是培养学生机械设计能力的基础课程,其重要性和意义是十分显然的。
减速器是用于原动机和工作机之间的独立传动装置,作用是降低转速和增大转矩来满足工作需要。
在现实生活中,齿轮减速器广泛应用于各行各业中,是最常见最实用的机械传动装置之一。
目前,国内各类通用减速器的标准系列已达数百个,基本可满足各行业对通用减速器的需求。
本设计采用的是闭式一级圆柱齿轮减速器,以此来完成带式运输机的转动任务。
说明书的内容包括了:传动方案的分析以及拟定;电动机的选择;传动装置的运动和动力参数的计算;轴的设计计算;轴承和键的计算选择;润滑密封及联轴器的计算与选择;箱体结构的设计计算。
每部分均进行安全校核计算以确保减速器能够正常平稳工作设计目的:(1)以机械系统运动方案设计与拟定为结合点,把机械设计课程中分散于各章的理论和方法融会贯通起来,进一步巩固和加深学生所学的理和知识;(2)通过拟定减速器的方案,使我们初步具有机构和零件配合的组合能力;(3)进一步提高我们运算、绘图、整理和查阅技术资料的能力;(4)通过编写说明书,培养我们的表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。
目录一、机械设计课程设计任务书 (4)二、传动方案的拟定 (5)三、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (5)1.电动机的选择2.传动比分配3.各级传动的动力参数计算4.将运动和动力参数计算结果整理并列表四、传动零件的设计、计算 (7)1.传动齿轮(开式、直齿)设计2.减速器齿轮(闭式、斜齿)设计五、轴的设计与校核 (12)1.I轴的初步设计2.I轴的强度校核3.II轴的初步设计4.II轴的强度校核六、键联接的选择与校核 (18)1.I轴外伸端处键联接2.II轴外伸端处键联接3.I轴与小齿轮配合处键联接4.II轴与大齿轮配合处键联接七、滚动轴承的选择与校核 (18)1.I轴滚动轴承的校核2.II轴滚动轴承的校核八、联轴器的选择 (20)九、润滑和密封形式的选择,润滑油牌号的选择 (21)十、其他技术说明 (21)1.箱体结构相关尺寸2.减速器技术要求十一、参考文献 (22)一、机械设计课程设计任务书1、任务三电梯机械部分相关系统的原理及结构设计传动装置简图如右图所示。
北航机械工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握机械工程设计的基本原理和方法;2. 学生能够掌握机械工程课程中涉及的力学、材料科学、制造工艺等核心知识;3. 学生能够运用所学知识分析并解决实际问题,如机械结构设计、运动学分析等。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件进行机械零件的绘制和设计;2. 学生能够运用仿真软件对机械系统进行运动学和动力学分析;3. 学生能够撰写完整的机械工程课程设计报告,包括设计背景、原理、计算、分析和结论等。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对机械工程专业的热爱和兴趣,增强职业责任感;2. 学生能够树立团队协作意识,提高沟通与协作能力;3. 学生能够认识到机械工程技术在国家经济发展和国防建设中的重要性,增强爱国主义情怀。
课程性质:本课程为机械工程专业的一门实践性较强的课程,旨在培养学生的动手能力、创新意识和实际工程能力。
学生特点:学生已经具备一定的机械工程专业基础知识,具有一定的分析和解决问题的能力,但对实际工程应用尚缺乏了解。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,强调培养学生的实际操作能力和工程素养。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题,提高其解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生的团队协作和沟通能力,提高其综合素质。
课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械设计基本原理:讲解机械设计的基本原则、设计方法和设计流程,结合课本第1章内容,让学生掌握设计的基础知识。
- 设计原理:强度、刚度、稳定性、可靠性等;- 设计方法:公差配合、标准件选用、材料选择等;- 设计流程:需求分析、方案设计、详细设计、试制与调试。
2. 机械零件设计:讲解各类常用机械零件的设计方法,结合课本第2章至第4章内容,使学生能够独立完成机械零件的设计。
- 轴承、齿轮、螺纹连接件、弹簧等零件的设计;- 零件的受力分析、材料选择、尺寸计算等。
机械设计课程设计计算说明书设计题目院(系)班设计者指导教师2014年5月5日北京航空航天大学前言机械设计课程设计是在学习了机械制图、机械设计、工程材料、材料力学、加工工艺等学科之后将前面几门课的知识综合实践运用的课程。
通过学习本课程,学生的总体设计能力和设计创新能力能够得到提高。
本次设计是为了解决带式运输机传动装置中一级闭式齿轮的问题。
计算说明书对闭式齿轮设计的全过程进行了详细的阐述。
目录目录 (2)一.设计任务书 (3)二.原动机的选择 (4)三.运动和运动参数的计算 (7)四.闭式齿轮的计算 (10)五.开式齿轮传动的计算 (18)六.轴的计算 (25)七.轴承计算与校核 (30)八.键的选择与校核 (32)九.联轴器的选择与计算 (33)十.润滑与密封形式,润滑油牌号及用量说明 (33)十一. 箱体结构相关尺寸 (34)十二.减速器附件列表 (35)十三. 参考资料 (37)一.设计任务书题目:带式运输机传动齿轮装置设计传动装置如下图所示:1.设计要求1)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,空载启动,运输带允许误差为5%。
3)使用期限为10年,小批量生产,两班制工作。
2.原始数据运输带卷筒所需功率P=5.5kW.运输带卷筒工作转速n=86r/min.二.原动机的选择1.电机类型选择2.电动机容量选择(1)电动机所需功率(2)工作机所需功率(3)各部件的效率联轴器滚动轴承(一对)闭式齿轮传动开式齿轮传动卷筒传动(4)传动装置的总效率(5)电机所需功率3.确定电机转速电动机类型按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压380伏(通过查表而知)通常,一级圆柱齿轮减速器传动比≤5,则总传动比范围为≤25,故电动机的可选转速范围为:符合条件的电机有三个系列:Y160M-6,Y132M-4,Y160L-8。
而Y132M-4由于同步转速高,所因为载荷平稳所以电机额定功率略大于即可,最终选择三.运动和运动参数的计算(一)传动比分配(二)轴项目—内容设计计算依据和过程计算结果1.总传动比2.分配各级传动比取闭式齿轮传动比为则开式齿轮传动比为1.电动机轴2.高速轴(三)运动和运动参数的计算汇总轴名功率P/Kw转矩 T/N.m 转速 传动比 i 效率 η 输入输出 输入 输出 n/r/min 电机轴 6.472 63.72 970 高速轴 6.407 6.343 63.08 62.45 970 1 0.99 中间轴6.1536.0912001982943.30.962. 中间轴3. 滚筒轴四.闭式齿轮的计算1. 选择材料和精度 (1) 选择材料(2) 热处理(3) 精度选择2. 计采用硬齿面,考虑大小齿轮都采用20Cr 。
北航机械学院课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握机械设计的基本原理和流程,理解并运用机械制图的相关知识。
2. 学生能够描述并分析常见机械零件的结构、工作原理及其在机械系统中的应用。
3. 学生能够理解并运用机械设计中的力学原理,进行简单的强度校核和尺寸计算。
技能目标:1. 学生能够独立完成机械零件的制图,包括三视图、剖面图等,并正确标注尺寸和技术要求。
2. 学生能够运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行机械零件的设计和绘制。
3. 学生能够运用基本的设计方法和工具,解决实际机械设计问题,形成初步的设计方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,学会倾听、尊重他人意见。
3. 培养学生关注社会发展和国家需求,认识到机械设计在国民经济发展中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论与实践相结合的教学方法,使学生掌握机械设计的基本知识和技能,培养解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量,有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果,并为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 机械设计基本原理:介绍机械设计的基本概念、设计方法和设计流程,使学生了解机械设计的整体框架。
2. 机械制图:讲解机械制图的基本知识,包括投影原理、三视图、剖面图等,以及尺寸标注和技术要求的规范。
3. 常见机械零件及其应用:分析并介绍轴、齿轮、轴承、联轴器等常见机械零件的结构、工作原理和应用场景。
4. 力学原理在机械设计中的应用:阐述力学原理在机械设计中的重要性,进行强度校核、稳定性分析等方面的教学。
5. 计算机辅助设计(CAD):教授CAD软件的基本操作,培养学生运用软件进行机械零件设计和绘制的技能。
教学内容安排如下:1. 第1周:机械设计基本原理,介绍设计方法和流程。
2. 第2-3周:机械制图,包括投影原理、三视图、剖面图等。
北航机械设计课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握机械设计的基本原理、方法和步骤,了解机械设计的相关术语和概念。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行机械设计的计算、分析和制图,具备一定的创新能力和解决问题的能力。
情感态度价值观目标要求学生培养对机械设计的兴趣和热情,认识机械设计在工程中的重要性,树立正确的职业道德和责任感。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括机械设计的基本原理、方法、步骤和应用。
具体包括:机械设计的基本概念和术语、机械零件的选材和设计、机械传动系统的设计、机械动力学分析、机械强度计算、机械制图和设计软件的使用等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过理论讲授,使学生掌握基本概念和原理;通过讨论法,引导学生主动思考和交流;通过案例分析法,让学生深入了解实际工程中的机械设计问题;通过实验法,培养学生的动手能力和实践能力。
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,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,将选用权威、实用的教材,如《机械设计基础》等;参考书方面,将推荐学生阅读相关的专业书籍,如《机械设计手册》等;多媒体资料方面,将收集相关的视频、图片等资料,以直观地展示机械设计的原理和应用;实验设备方面,将安排学生进入实验室进行实际操作,以便更好地理解和掌握机械设计的方法和技巧。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化、全过程的方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与、提问回答、团队协作等情况;作业主要评估学生的设计计算、分析和制图能力;考试主要评估学生对机械设计基本原理和方法的掌握程度。
评估结果将及时反馈给学生,以促进学生的学习进步和能力提升。
机械设计课程设计计算说明书设计题目:加热炉装料机院系:宇航学院111513班设计者:石庆利(11151069)指导老师:李继婷2014年6月5日北京航空航天大学目录一、设计任务书: (1)1.设计题目: (1)2.设计背景: (1)3.设计参数: (1)4.设计任务: (1)二、机械装置整体方案设计: (1)1.执行机构设计: (1)2.电动机选择 (2)3.分配传动比 (2)4.运动和动力参数计算 (3)三、主要零部件的设计计算 (4)1.传动零件的设计及校核 (4)1.1高速级蜗杆-蜗轮传动设计 (4)1.2低速级齿轮传动设计 (6)2.轴的设计与校核 (12)2.1蜗杆轴(高速轴)设计与校核 (12)2.2小齿轮轴(中间轴)设计与校核 (14)2.3大齿轮轴(低速轴)设计与校核 (18)3.轴承的寿命校核 (20)3.1蜗杆轴轴承寿命校核 (20)3.2蜗轮-小齿轮轴轴承寿命校核 (21)3.3大齿轮轴轴承寿命校核 (23)4.键的选取及校核 (24)2.1高速轴联轴器键 (24)2.2中间轴蜗轮键 (24)2.3低速轴大齿轮键 (25)2.4低速轴外伸键 (25)四、减速器箱体及附件设计 (26)1.减速器箱体设计计算: (26)2.附件的设计 (26)2.1通气器的设计 (26)2.2外六角螺塞设计 (27)2.3杆式游标设计 (27)2.4启盖螺钉设计 (27)2.5轴承端盖设计 (28)3.密封装置及润滑剂选择 (28)3.1密封装置 (28)3.2润滑剂和润滑脂的选择 (29)4.技术要求 (29)图 1 执行机构设计图2.电动机选择推杆行程S=300mm,已知极位夹角θ=120°,则推杆工作时间t= 4.3s×180°+10°360°=2.269s由推程可得推杆工作速度:v=st =300mm2.296s=132.19mm/s=0.1322m/s,取v max=0.26m/s推杆工作功率P w=F w×v max=6000×0.26=1560 W=1.56KW现在计算工作效率:从原动件到滑块共经过有联轴器(两个)、球轴承(三对)、蜗杆蜗轮传动、齿轮传动以及一系列转动副和滑动副。
北航机械设计课程设计搓丝机说明书设计题目搓丝机传动机构设计.交通科学与工程学院院(系) 101314 班设计者陈隆(10131056) .指导教师高志慧.2021年6月18日北京航空航天大学名目一、设计任务书........................................................................................................- 4 -1.1设计背景 ...............................................................................................................- 4 -1.2工作条件 ...............................................................................................................- 4 -1.3使用期限 ...............................................................................................................- 4 -1.4生产批量与加工条件............................................................................................- 4 -1.5原始数据表 ...........................................................................................................- 4 -二、方案设计............................................................................................................- 5 -2.1 总体设计 ..............................................................................................................- 5 -2.2原动机的选择 .......................................................................................................- 5 -2.3传动装置的选择....................................................................................................- 5 -2.4执行机构 ...............................................................................................................- 5 -2.5相关参数的确定....................................................................................................- 6 -三、传动零件设计....................................................................................................- 8 -3.1带传动设计 ...........................................................................................................- 8 -3.2高速级齿轮设计....................................................................................................- 9 -3.3低速级齿轮设计................................................................................................. - 13 -四、轴的设计......................................................................................................... - 18 -4.1高速轴的设计 .................................................................................................... - 18 -4.2中速轴的设计 .................................................................................................... - 21 -4.3低速轴的设计 .................................................................................................... - 23 -五、轴承的选择与校核......................................................................................... - 26 -5.1高速轴轴承+ ...................................................................................................... - 26 -5.2中速轴轴承 ........................................................................................................ - 27 -5.3低速轴轴承 ........................................................................................................ - 28 -六、键的选择与校核............................................................................................. - 28 -6.1高速轴的键 ........................................................................................................ - 28 -6.2中速轴的键 ........................................................................................................ - 29 -6.3低速轴的键 ........................................................................................................ - 30 -七、减速器各部分尺寸......................................................................................... - 30 -7.1箱体 .................................................................................................................... - 30 -7.2润滑及密封形式选择......................................................................................... - 31 -7.3 箱体附件设计 ................................................................................................... - 32 -7.4轴承端盖的设计................................................................................................. - 33 -7.4—1 高速轴无密封端盖具体参数 ...................................................................... - 33 -7.4—2中间轴端盖具体参数................................................................................... - 33 -7.4—3低速轴无密封端盖具体参数 ....................................................................... - 34 -7.4—4关于高速轴有密封部分,端盖参数如下 ................................................... - 34 -7.4—5关于低速轴有密封部分,端盖参数如下 ................................................... - 34 -八、参考文献......................................................................................................... - 35 -一、设计任务书轴辊搓丝机传动装置设计1—电动机 2—传动装置 3—床身 4—搓丝机1.1设计背景搓丝机用于加工轴辊螺纹,差不多结构如上图所示,上搓丝板安装在机头4上,下搓丝板安装在滑块3上。
北航机械设计课程设计机械设计课程设计计算说明书设计题目一级圆柱齿轮减速器自动化科学与电气工程学院XXXX 班设计者XX指导教师XX2015年5月11日北京航空航天大学前言本设计为机械设计基础课程设计的内容,是学习过机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。
本设计说明书是对电梯机械部分相关系统设计的说明。
随着社会进步,人们的生活水平的不断提高,高楼大厦已经变得不稀奇,电梯也成为了人们生活必不可少的一部分。
电梯一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。
也有台阶式,踏步板装在履带上连续运行,俗称自动电梯。
服务于规定楼层的固定式升降设备。
它具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。
轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。
曳引绳两端分别连着轿厢和对重,缠绕在曳引轮和导向轮上,曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动,靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢和对重的升降运动,达到运输目的。
轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。
补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化,使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。
本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度,并最终确定形成减速器图纸的过程。
通过设计,我们回顾了之前关于机械设计的课程,并加深了对很多概念的理解,并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。
第一章设计任务书1.1课题题目◆电梯机械部分相关系统的原理与结构设计1.2传动方案分析及原始数据◆设计要求:1)设计电梯曳引系统的传动装置。
2)假设不考虑双向运转带来的冲击,每天工作12小时,允许速度误差5%,使用期限10年,可3年进行一次大修。
3)电梯工作要求安全可靠,乘坐舒适,噪声小,平层准确。
◆原始数据:1)额定载质量F:1600kg2)额定速度v:1m/s3)卷筒中心高D:120mm◆设计任务:1)曳引系统的传动方案设计。
一、 设计任务书1、 设计题目:薄壁零件冲床的设计2、 设计背景:(1) 工作原理: 薄壁零件冲床的组成框图如图1所示。
图1 薄壁零件冲床的组成框图工作原理如图2a 所示。
在冲制薄壁零件时,上模(冲头)以较大的速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成形工作,接着上模继续下行将成品推出型腔,最后快速返回。
上模退出下模后,送料机构从侧面将坯料送至待加工位置,完成一个工作循环。
图2 薄壁零件冲制工作原理图(2) 设计条件与要求 动力源为电动机,上模做上下往复直线运动,其大致运动规律如图2b 所示,要求有快速下沉、匀速工作进给和快速返回的特征。
上模工作段的长度L=40~100mm,对应曲柄转角φ=60º~90º;上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上,行程速比系数K ≥1.5。
上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方),如图2a 所示。
送料距离L=60~250mm 。
要求机构具有良好的传力特性,特别是工作段的压力角α应尽可能小,一般取许用压力角[α]=50º。
生产率为每分钟70件。
按平均功率选用电动机。
需要5台冲床。
室内工作,载荷有轻微冲击,动力源为三相交流电动机。
使传动装置原动机薄壁零件冲制执行系统(3)执行机构的选择工作机应采用往复移动机构。
可选择的有:连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构、螺旋机构。
本设计是要将旋转运动转换为往复运动,所以连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构均可,凸轮机构能够较容易获得理想的运动规律,而齿轮齿条机构加工复杂、成本高,所以不采用。
同时由于不考虑送料机构,同时考虑到凸轮尺寸以及运动规律实现的可行性,结合前辈的经验和自己的思考,最终决定一种方案。
简图如下:1>改进方案2> 传统方案(4) 方案评价传统方案和改进方案都满足设计要求,但是和传统方案相比,改进方案中由于利用的杠杆原理,工件端传递力矩和运动规律更简单的通过两平行杠杆传递到传动机构端,同时压力角更易计算,而且传动更平稳。
北航机械设计课程设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:机械设计课程设计计算说明书设计题目一级圆柱齿轮减速器自动化科学与电气工程学院XXXX班设计者ﻩﻩXX指导教师XX2015年5月11日北京航空航天大学ﻬ前言本设计为机械设计基础课程设计的内容,是学习过机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。
本设计说明书是对电梯机械部分相关系统设计的说明。
随着社会进步,人们的生活水平的不断提高,高楼大厦已经变得不稀奇,电梯也成为了人们生活必不可少的一部分。
电梯一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。
也有台阶式,踏步板装在履带上连续运行,俗称自动电梯。
服务于规定楼层的固定式升降设备。
它具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。
轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。
曳引绳两端分别连着轿厢和对重,缠绕在曳引轮和导向轮上,曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动,靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢和对重的升降运动,达到运输目的。
轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。
补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化,使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。
本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度,并最终确定形成减速器图纸的过程。
通过设计,我们回顾了之前关于机械设计的课程,并加深了对很多概念的理解,并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。
ﻬ目录前言 (3)第一章设计任务书 (1)1.1课题题目 (1)1.2传动方案分析及原始数据 (1)第二章传动方案的拟定 (1)2.1整体方案 (1)2.2 减速器说明 (2)第三章电动机的选择 (2)第四章传动系统的运动和动力参数 (4)第五章传动零件的设计计算和校核 (7)5.1 闭式齿轮传动设计 (7)5.2 开式齿轮传动设计 (10)第六章轴的设计计算和校核 (12)6.1高速轴的设计与校核 (12)6.2低速轴的设计与校核 (15)第七章滚动轴承的选择和寿命计算 (19)7.1高速轴轴承的选择 (19)7.2低速轴轴承的选择 (20)第八章键的选择 (21)第九章润滑的选择 (24)9.1闭式减速齿轮的润滑 (24)9.2滚动轴承的润滑 (24)第十章密封形式的选择 (24)第十一章减速器机体各部分结构尺寸其它技术说明 (24)11.1 减速器集体各部分尺寸 (24)11.2其它技术说明及要求 (25)参考文献 (26)ﻬ第一章设计任务书1.1课题题目◆电梯机械部分相关系统的原理与结构设计1.2传动方案分析及原始数据◆设计要求:1)设计电梯曳引系统的传动装置。
2)假设不考虑双向运转带来的冲击,每天工作12小时,允许速度误差5%,使用期限10年,可3年进行一次大修。
3)电梯工作要求安全可靠,乘坐舒适,噪声小,平层准确。
◆原始数据:1)额定载质量F:1600kg2)额定速度v:1m/s3)卷筒中心高D:120mm◆设计任务:1)曳引系统的传动方案设计。
2)齿轮式曳引机的设计。
3)按比例绘制曳引系统的原理方案简图。
4)完成传动部分结构装配图1张(用A0或A1图纸),零件图2张。
5)编写设计说明书1份。
ﻬ第二章传动方案的拟定2.1整体方案根据设计任务书,该方案的设计分成减速器(传动部分)和工作机(执行部分)两部分,如下图所示。
2.2 减速器说明i. 减速器为一级闭式圆柱齿轮和一级开式齿轮组成,以实现在满足较大传动比的同时拥有较高的效率与稳定性、可靠性,同时闭式减速器采用水平剖分、封闭结构,这样有利于在粉尘较大的环境下工作。
ii. 由于齿轮传动承载能力高,结构紧凑,斜齿轮相对于直齿轮啮合性能好,传动比较平稳,闭式传动润滑条件好,可置于高速级,所以采用一级斜齿圆柱齿轮减速器作为高速级。
iii. 直齿轮、开式传动一般放在低速级,结构简单,易于装配。
第三章 电动机的选择项目—内容设计计算依据和过程计算结果轴32轴1轴滚电联1.选择电动机类型一般工程上常用三相异步交流电动机,其中Y系列用于非易燃、易爆、腐蚀性工作环境,无特殊要求的机械设备选用Y系列全封闭自扇冷式三相异步电动机,电压380V2.选择电动机容量(1)电动机所需工作功率(2)工作机所需功率(3)传递装置的总效率(4)电动机所需工作功率(5)电动机的额定功率3.确定电动机转速(1)滚动轴工作转速(2)一级齿轮传动比P d=P wηP w=Fv1000η=η1η2η33η4η5其中,开式齿轮传动效率η1=0.96;闭式齿轮传动效率η2=0.97;滚动轴承效率(三对)η3=0.99;联轴器效率 η4=0.99;传动滚筒效率η5=0.96代入得:η=0.96×0.97×0.993×0.99×0.96P d=Fv1000η=1600×1000×1.010000.859kw因载荷平稳,电动机额定公路P ed略大于P d即可。
通过查询课本《机械设计综合课程设计》第六章表6-164“Y系列三相异步电动机技术数据”取值n w=60×1000vπD=60×1000×1.0π×120m/sη=0.859P d=18.25kwP ed=18.5kwn w=159.15r/minﻬ第四章 传动系统的运动和动力参数(3) 总传动比 (4) 电机转速范围(5) 选定电动机型号i 1为3~4 i′a =9~16n ′d =i ′a n w=(9~16)×159.15/m in由第六章表6-164相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比列于下表:n ′d =(1432.35~2546.4)r/min 符合范围的同步转速只有:1500r/min选用Y 180M -4型号 额定功率(k w) 同步转速(r/min) 满载转速(r/min) 堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y180M-418.51500,4级14702.0 2.2项目-内容设计计算依据和过程计算结果1.分配传动比(1)总传动比(2)分配各级传动比2.运动和动力参数计算(1)0轴(电动机轴)(2)1轴(高速轴)(3)2轴(中间轴)(4)3轴(低速轴)i a=n mn w=1420117.53=12.08取齿轮减速器高速级的传动比i12=3则低速级的传动比i23=i ai12=9.243=3.080轴:P0=P d=18.25kwn0=n m=1470r/minT0=9550P0n0=118.56N·m1轴:P1=P0η01=18.25×0.99kw=18.07kwn1=n0=1470r/minT1=9550P1n1=117.39N·m2轴:P2=P1η12=P1η2η3=18.07×0.97×0.99kw=17.35kwn2=n1i12=14703r/min=338.15r/minT2=9550P2n2=338.15N·m3轴:P3=P2η23=P2η1η3=17.35kw×0.96×0.99=16.49kwn3=n2i23=4903.08r/min=159.09r/mini12=3i23=3.08P0=18.25kwn0=1470r/minT0=118.56N·mP1=18.07kwn1=1470r/minT1=117.39N·mP2=17.35kw运动和动力参数的计算结果汇总的到如下表格:n2=338.15r/min T2=338.15N·mP3=16.49kw n3=159.09r/min功率P/kw转矩T/N·m转速n传动比效率第五章传动零件的设计计算和校核5.1 闭式齿轮传动设计(注:表中参考图表来自《机械设计基础》第六版第11章)项目-内容设计计算依据和过程计算结果1.选择材料及确定许用应力(1)小齿轮(2)大齿轮(3)确定许用应力《机械设计基础》第六版11章由表11-5,取S H=1.25,SF=1.6,则:[σH1]=σHlim1S H=5851.25=468MPa[σH2]=3751.25=300MPa[σF1]=0.7σFE1S H=0.7×4451.6=194.7MPa[σF1]=0.7×3101.6=135.6MPa小齿轮用45钢调质,齿面硬度197~286HBS,σHlim1=585Mpa, σFE1=445MPa;大齿轮用45钢正火,齿面硬度156~217HBS,σHlim2=375MPa,σFE2=310MPa大小齿轮均采用软齿面轴名输入输出输入输出/r/min iη电动机轴\ 18.25 \ 118.561470133.080.990.960.951轴18.0717.89117.39116.2214702轴17.35 17.18 338.15334.774903轴16.49 16.33 989.88979.98159.092.按齿面接触强度设计(1)选取制造精度(2)参数选择计算小齿轮上转矩初选螺旋角弹性系数计算直径范围齿数实际传动比法面模数中心距实际螺旋角分度圆直径确定齿宽设齿轮按8级精度制造,大小齿轮均采用锻造取载荷系数K=1.5,齿宽系数Φd=0.8T1=116.22N·m=116220N·mmβ=15°,Zβ=√cos15°=0.983取ZE=189.9√MPa,u=i12=3d1≥2.32√KT1Φdu+1u(Z EσH)23=97.80mm取Z1=30,Z2=30×3=90i12=3mn=d1Z1cosβ=3.38mma=m n(Z1+Z2)2cosβ=3.5×(30+90)2cos15°mm=217.41mmβ=arccosm n(Z1+Z2)2a=17°20′29′′d1=m n Z1cosβ=3.5×30cos17°20′29′′mm=110.00mmd2=3.5×90cos17°20′29′330.00mmb=Φd d1=0.8×110.00mm=88mmZ1=30,Z2=90按标准取m n=3.5mm圆整:a=220mmβ=17°20′29′′取b2=89mm,b1=95mm3. 验算轮齿弯曲强度 (1) 齿形系数(2) 应力修正系数(3) 弯曲强度Z v1=Z 1(cosβ)3=34.49Z v2=Z 2(cosβ)3=103.48 查图11-8得Y Sa1=2.55,Y Fa2=2.21Y Sa 1=1.64,Y Sa2=1.80σF1=2KT 1Y Fa1Y Sa1bd 1m n=28.05MPa ≤[σF1] σF2=σF1Y Fa2Y Sa2Y Fa1Y Sa1=26.68MPa ≤[σF2]弯曲强度是安全的4. 验算齿轮精度齿轮的圆周速度 v =πd 1n 160×1000=π×110.00×147060×1000m s=8.47m/s结合表11-2,选8级制造精度是合宜的小结:闭式齿轮主要传动尺寸列表压力角()n αα 20模数n m 3.5mm 螺旋角β 17°20′29′′分度圆直径dd 1=110.00mm ,d 2=330.00mm中心距a ()2121d d a +=220mm齿宽b()2115~10d b b d b b mmφ===+b 1=95mm b 2=89mm5.2 开式齿轮传动设计(注:表中参考图表来自《机械设计基础》第11章)项目-内容设计计算依据和过程计算结果1.选择材料及确定许用应力(1)小齿轮(2)大齿轮(3)确定许用应力《机械设计基础》第六版11章由表11-5,取SH=1.25, SF=1.6,则:[σH3]=σHlim3S H=11801.25=944MPa[σF3]=0.7σFE3S F=0.7×7201.6=315MPa小齿轮和大齿轮均用40Cr淬火,齿面硬度48~55HRS,σHlim3=1180Mpa, σFE3=720MPa;大小齿轮均采用硬齿面2.按齿面弯曲强度设计(1)选取制造精度(2)参数选择计算小齿轮上转矩齿数实际传动比齿形系数选择计算对象设齿轮按8级精度制造,大小齿轮均采用锻造取载荷系数K=1(表11-3),齿宽系数Φd=0.22(表11-6)T3=334.77N·m=334770N·mm取Z3=18,Z4= 18×3.08≈56i34=5618≈3.11Y Fa3=3.02,Y Fa4=2.33Y Sa3=1.54,Y Sa4=1.70因Y Fa3Y Sa3[σF3]=0.0115>Y Fa4Y Sa4[σF4]=0.0098Z3=18,Z4=56(3) 小齿轮弯曲强度计算 模数分度圆直径 中心距确定齿宽故应对小齿轮进行弯曲强度计算m ≥√2KT 3Φd z 33Y Fa3Y Sa3[σF3]3=4.77mm为补偿磨损,取m=4.77×(1+10%)mm =5.25mm d 3=mZ 3=5.5×18mm =99.0mmd 4=mZ 4=308.0mma =(d 3+d 4)/2=203.5mmb=Φd d 3=0.22×99.0mm =21.78mm按标准取m =5.5mm圆整:a =205mm 取b 3=45mm, b 4=40mm3. 验算齿轮精度齿轮的圆周速度 v =πd 3n 360×1000=π×99.0×49060×1000m/s=2.54m/s 结合表11-2,选8级制造精度是合宜的小结:开式齿轮主要传动尺寸列表压力角α 20模数m 5.5mm分度圆直径dd 3=99.0mm ,d 4=308.0mm中心距a()3412a d d =+ 203.5m m齿宽b ()4335~10φ===+d b b d b b mmb 3=45mm , b 4=40mm第六章 轴的设计计算和校核6.1高速轴的设计与校核(注:表中参考图表来自于《机械设计基础》第六版第14、15章) 项目-内容 设计计算依据和过程 计算结果1. 确定最小轴径 材料的选择 材料系数查表14-2选用45钢,调质处理,硬度217~255HBSC=108已知条件P=17.89kw, n=1470r/m ind 1=110.00mm ,51 1.162210=⨯T N mm估算轴径3317.8910824.841470≥==P d C mm mm n考虑到单键槽,取d=(1+3%)×24.84=25.58mm取30=d mm2. 计算齿轮上受力小齿轮圆周力小齿轮径向力小齿轮轴向力 511122 1.1622102113110⨯⨯===t T F N N d 11tan 2133tan 20806cos co 1720'2''s 9αβ︒=⋅==n r t F F N N 11tan 660β⋅==a t F F N 12113=t F N1806=r F N 1660=a F N3. 轴的校核垂直面反力水平面反力11211122110806696602138.97069-=+⨯-⨯==+r a v d F L F F L L N N211667.1=-=v r v F F F N121122111048.91064.1==+=-=t H H t H F L F N L L F F F N1138.9==v F N2667.1=v F N121048.91064.1==H H F NF N反力图垂直面弯矩1119.7==⋅v v M F L N m 22246v v v M F L N m ==19.7=⋅v M N m246v M N m =垂直面弯矩图水平面弯矩111048.90.0773.4==⨯=H H M F L N m N mH M =73.4N ·m水平面弯矩图最大合成弯矩222224673.486.6=+=+=V HM M M N mN m86.6=⋅M N mm合成弯矩图转矩图1117.39==⋅T T N m应力校正系数由于是脉动循环应力,取0.6α=查表14-3得:[]160σ-=bMPa当量弯矩2222()86.6(0.6117.39)111.6α=+=+⨯=eM M TN mN m截面1处是危险面111.6=⋅eM N m当量弯矩图弯扭合成应力校核轴的强度 危险截面处:3126.50.1[]eb M d mm σ-≥=考虑到单键削弱作用,d=(1+3%)×26.5mm =27.3mm<30m m设计直径符合要求6.2低速轴的设计与校核(注:表中参考图表来自于《机械设计基础》第六版第14、15章) 项目-内容 设计计算依据和过程 计算结果1. 确定最小轴径材料的选择 材料系数查表14-2选用45钢,调质处理,硬度217~255HB SC=108已知条件P=17.18k w, n=490r/mind 2=330mm ,d 3=99mm5152 3.3815103.347710=⨯=⨯T N mm T N mm估算最小轴径3317.1810835.35490≥==P d C mm mm n取45=d mm考虑到单键槽,取d=(1+3%)×35.35mm=36.41mm2.计算大齿轮受力圆周力径向力轴向力511222 3.3815102113330⨯⨯===tTF N Nd11tan2133tan20806cos cos1720'29''αβ︒=⋅==r tF F N N11tan806ta1720'2'n6096'β⋅=︒==a tF NF N12113=tF N1806=rF N1660=aF N3.计算小齿轮受力圆周力径向力2232226763tan2462α====tr tTF NdF F N2267632462==trF NF N4.轴的校核垂直面反力水平面反力223121112213123843652-++==-+=+-=r r avv r r vdF L F L FF NL LF F F F N1233112211352419891+==+=--=-t tHH t H tF L F LF NL LF F F F N123843652=-=vvF NF N1252419891==-HHF NF N受力图垂直面弯矩'111211123281372228v v v a v vr M F L N md M M F N m M F L N m==-=-=-=-=-'11228137228v v v M N m M N m M N m=-=-=- 垂直面弯矩图水平面弯矩'111331388626H H t H M F L N m M F L N m===='11388626H H M N m M N m==水平面弯矩图合成弯矩2211'122222411666V H VHM M M N m M M M N m=+==+=12411666M N m M N m==合成弯矩图转矩图338.15=⋅T N m应力校正系数查表1-4:许用弯曲应力[]160σ-=bMPa0.6α=计算当量弯矩22112222()458()696eeM M T N mM M T N mαα=+==+=12458696eeM N mM N m==当量弯矩图校核齿轮处轴校核轴承处轴校核最小轴径处轴'131330.1[]4581042.4640.160ebMdmm mm mmσ-≥⨯==<⨯''23148.8600.1[]ebMd mm mmσ-≥=<'''33138.3450.1[]ebMd mm mmσ-≥=<设计直径符合要求第七章 滚动轴承的选择和寿命计算7.1高速轴轴承的选择该轴为工作于普通温度下的短轴,故支点采用两端单向固定的方式选用一对深沟球轴承,按轴径初选2尺寸系列的深沟球轴承6209。