天津大学机械设计课程设计说明书

机械设计基础课程设计说明书
题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
2009-2010学年第3学期
学院：工学院
专业：热能与动力工程
学生姓名：龙绪安
学号：08328030
起至日期：2010-7-13至2010-8-1
指导教师：高群
目录
A
课程设计任务书 (2)
B
计算过程及计算说明 (5)
一、传动方案拟定 (5)
二、电动机的选择 (5)
三、运动参数的计算 (6)
四、V带传动的设计计算 (6)
五、圆柱齿轮传动的设计计算 (7)
六、轴的设计计算 (8)
七、滚动轴承的选择计算 (10)
八、键的选择计算 (10)
九、联轴器的选择 (11)
十、润滑油及润滑方式的选择 (11)
十一、箱体设计 (11)
十二、总结 (12)
十三、参考文献 (12)
C
老师批点 (13)。

沈阳工程学院课程设计设计题目：用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器设计系别机械学院 __________ 班级机制专121学生姓名_______________ 学号_____________________指导教师郭维城朱爽_________________ 职称讲师起止日期：2014年6月30日起——至2014年月11日止沈阳工程学院机械设计课程设计成绩评定表系（部）：机械学院班级：机制专121 学生姓名：_____________沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器设计系别机械学院学生姓名刘天河指导教师郭维城、朱爽班级机制专121学号13职称讲师课程设计进行地点：实训E312任务下达时间：2014 年6月29日教研室主任 ________________ 年月日批准用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器设计的原始资料及要求起止日期：2014年6月30日起至2014年7月12日止（一）设计题目设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器1——¥带忡动2—运输帚3—一瞰瞬柱齿轮住理為4'电动机«一一en（二）原始数据（以实际数据为准）运输带工作拉力F=1150 N运输带工作速度v = 1.6 m/s卷筒直径D= 260 mm（三）工作条件连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期限为10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5%。

（四）应完成的任务1减速器装配图1张（A0图）2、零件图2张（齿轮轴零件图一张，大齿轮零件图一张）（A3图）3、设计计算说明书1份（五）时间安排（2周）1、三天计算；2、一天画草图；3、四天画装配图及零件图；4、两天答辩。

（六）设计说明书主要内容（1）目录（标题及页次）；（2）课程设计任务书；（3）前言（题目分析，传动方案的拟定等）；（4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；（5）传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）；（6）轴的设计计算及校核；（7）箱体设计及说明（8）键联接的选择和计算；（9）滚动轴承的选择和计算；（10）联轴器的选择；（11）润滑和密封的选择；（12）减速器附件的选择及说明；（13）设计总结；（14）参考资料（资料的编号[ ]及书名、作者、出版单位、出版年月）；（七）要求和注意事项1）图纸图面清洁，标注准确，符合国家标准；2）必须按学校规定的纸张与格式编写设计计算说明书，要求计算正确，层次分明，论述清楚，文字精炼，插图简明，排版正确。

机械制造技术基础课程设计报告书学院机械工程专业机械设计制造及其自动化年级班级组别小组成员指导教师2014年10 月10 日机械制造技术基础课程设计任务书目录第一章零件分析1.1 零件的作用 (1)1.2 零件的工艺分析 (1)1.3 确定零件生产类型 (1)第二章确定毛坯类型绘制毛坯简图2.1选择毛坯 (2)2.2确定毛坯尺寸公差和机加工余量 (2)2.3绘制拨叉毛坯简图 (3)第三章工艺规程设计3.1定位基准的选择 (4)3.2拟定工艺路线 (4)3.3工序尺寸及公差确定 (6)3.3切削用量的确定 (7)第四章机床夹具设计4.1定位及加紧机构设计 (8)4.2切削力及夹紧力计算 (11)4.3夹紧元件的强度校核 (13)4.4定位误差分析 (14)参考文献 (18)附录 (19)第一章零件分析1.1 零件的作用题目所给的零件是拨叉。

它位于变速机构中，主要起换档、使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

零件上方的φ20H7孔与操纵机构相连，并用螺钉经M5孔与变速叉轴连接。

拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。

当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，通过连接装置改换档位，实现变速。

1.2 零件的工艺分析零件的材料为QT400，球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。

该拨叉零件叉轴孔Φ20H7 mm的轴线是拨叉脚两端面和螺纹孔M5的设计基准，拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸设计基准。

选用叉轴孔Φ20H7 mm的轴线和拨叉头左端面作为精基准。

选用叉轴孔Φ20H7 mm的轴线和拨叉头左端面作为精基准定位加工拨叉脚两端面和螺纹孔M5,实现了设计基准和工艺基准重合，保证了被加工表面的垂直度要求。

另外，由于拨叉件刚性较差，受力易发生弯曲变形，选用拨叉头左端面作为精基准，夹紧力作用在插头的右端面上，可以避免在机械加工中产生夹紧变形，mm的尺寸要求，所以选择拨叉脚左端面作为粗基准。

目录设计任务书 (1)一、课程设计题目 (1)二、课程设计任务 (2)三．已给方案 (2)第一部分传动装置总体设计 (2)一、传动方案（已给定） (2)二、该方案的特点分析 (3)三、原动机选择 (4) (5)四、各级传动比的分配 (5)五、计算传动装置的动力和运动参数 (5)第二部分V带传动设计 (7)V带传动设计 (7)第三部分齿轮的结构设计 (9)一、高速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮） (9)二、低速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮） (13)第四部分轴的结构设计 (17)一、高速轴的设计 (17)二、中间轴、低速轴的设计 (17)三、轴的强度校核 (20)第五部分轴承选取及校核 (22)一、各轴轴承选择 (22)第六部分键的选取 (23)一.高速轴键的选择与校核 (23)二.中间轴键的选择 (23)三.低速轴键的选择 (23)第七部分联轴器的选取 (23)第八部分减速器的润滑和密封 (24)第九部分箱体及其附件主要尺寸 (25)一、箱体尺寸 (25)二、起吊装置 (26)三、窥视孔、窥视盖 (26)四、放油孔和螺塞M20 (26)五、通气螺塞M20 (26)六、油标尺 (27)第十部分参考文献 (28)第十一部分机械设计课程设计小结 (28)设计任务书一、课程设计题目设计带式运输机传动装置（简图如下）1.原始数据：数据编号61运输机工作轴转矩T（N·m）820运输机带速v(m/s) 0.85卷筒直径D（mm）3402.工作条件：1）每天一班制工作，每年工作300天，使用年限10年，大修期3年；2）连续单向回转，工作时有轻微振动，运输带允许速度误差±5％；3）室内工作，环境中有粉尘；4）生产厂加工7―8级精度的齿轮；5)动力源为三相交流电；6）小批量生产。

二、课程设计任务1．传动装置设计计算（总体设计及传动件及支承的设计计算）；2．减速器装配草图设计（1张A1图纸手绘）；3．减速器装配图设计（1张A1图纸打印）；4．减速器零件图设计（2张A3图纸打印，包括低速级大齿轮和低速轴）；5．减速器三维造型（光盘1个）。

螺旋千斤顶作业任务书姓名 专业 机械设计制造 年级 班级设计完成日期 2012 年 11 月 25 日 指导教师一、题目：螺旋千斤顶二、机构简图图1三、工作量1、总装配图一张；2、计算说明书一份。

四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书目录1、选题及设计方案-----------------------------------------------------------------32、设计目的-----------------------------------------------------------------------------33、螺旋千斤顶计算说明书-----------------------------------------------------43.1螺杆的设计与计算----------------------------------------------------------43.2螺母的设计与计算----------------------------------------------------------63.3螺杆稳定性验算--------------------------------------------------------------83.4托杯的设计与计算----------------------------------------------------------83.5手柄设计与计算--------------------------------------------------------------93.6底座设计与计算-------------------------------------------------------------113.7千斤顶的效率----------------------------------------------------------------124、参考资料-----------------------------------------------------------------------------12选题及设计方案设计目的1、熟悉螺旋千斤顶的的工作原理与设计计算方法；2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养学生独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识解决材料的选择、强度和刚度计算、制造与装配工艺等方面的问题；3、熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准；- 3 -螺旋千斤顶计算说明书- 5 -(4)自锁验算当量摩擦角 2cosarctan'αμρ=由于螺杆和螺母的材料分别选用45钢和锡青铜，故取10.0=μ（0.08~0.10），又因为矩形螺纹牙顶角︒=0α，所以求得︒==711.50cos 10.0arctan 'ρ螺纹中径 mm dd 332d 12=+=螺纹中径升角 ︒=⨯==314.3336arctan arctan2ππψd nP 满足 ︒-≤1'ρψ所以，满足自锁条件，自锁可靠。

目录1 传动方案分析 (1)2 电动机的选择计算 (1)3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (2)4 齿轮传动的设计计算 (3)5 轴的设计计算与联轴器的选择 (6)6 键连接的选择及计算 (12)7 滚动轴承的校核（低速轴轴承） (13)8 润滑和密封方式的选择，润滑油和牌号的确定 (14)9 箱体及附件的结构设计和计算 (14)10 设计小结 (16)11 参考资料 (16)1 传动方案分析传动方案如下图，已由老师给定，其特点为：减速器的尺寸紧凑，闭式齿轮传动可保证良好的润滑和工作要求。

2 电动机的选择计算2.1电动机的选择2.1.1电动机类型的选择根据动力源和工作要求，选Y 系列三相异步电动机。

2.1.2电动机功率e P 的选择工作机所需有效功率 KW FV P W 25.1110005.245001000=⨯==。

由传动示意图可知：电动机所需有效功率η/W P dP =式中，η为传动装置的总效率 滚筒齿轮轴承联ηηηηη⨯⨯⨯=32 9.90=联η 9.90=轴承η 7.90=齿轮η 6.90=滚筒η 89.096.097.099.099.03232=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=滚筒齿轮轴承联ηηηηη电动机所需有效功率 KW P P wd 70.1289.025.11===η。

1． 电动机 2． 联轴器3． 斜齿圆柱齿轮减速器 4． 卷筒 5． 运输带查表选取电动机的额定功率e P 为 KW 15。

2.1.3电动机转速的选择工作机所需转速 min/08.1902501000605.2100060r DV n w =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππ。

查表2-3知总传动比 i =3～5。

则电动机的满载转速min /45.909~67.5455~389.181r i n n w m ）（）（=⨯=⨯=。

查表选取满载转速为 min /730r n m =同步转速为min /750r 的Y200L-8型电动机，则传动装置的总传动比820.308.191730===wm n n i ，且查得电动机的数据及总传动比如下：电动机的型号 额定功率kW 同步转速 r/min 满载转速 r/min 总传动比 周轴伸尺寸 Y200L-8157507303.82048mm ×110mm3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算3.1 传动比的分配由传动示意图可知：只存在减速器的单级传动比，即闭式圆柱齿轮的传动比，其值820.3=i 3.2 传动装置的运动和动力参数计算3.2.1各轴的转速计算由传动示意图可知, 轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的转速：min/08.191min /08.191820.3730min /730r n n r i n n r n n m =======I I I I I I I I I3.2.2各轴的输入功率计算因为所设计的传动装置用于专用机器，故按电动机的所需功率d P 计算。

天津大学机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理和概念，包括力学、材料力学、机械原理等；2. 掌握机械设计中的关键参数计算和选择方法，如载荷分析、强度计算、刚度计算等；3. 熟悉常见机械传动装置、连接件、轴承等的设计方法和应用特点；4. 了解现代机械设计方法和技术，如CAD/CAM、有限元分析等。

技能目标：1. 能够运用所学知识，进行简单的机械系统设计，包括机构设计、结构设计等；2. 能够运用CAD软件进行机械零件的三维建模和工程图绘制；3. 能够运用相关工具和软件进行机械系统的运动仿真和性能分析；4. 能够撰写完整的机械设计报告，清晰表达设计思路和结果。

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；2. 培养学生的团队协作能力和沟通能力，学会与他人共同解决问题；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，注重实际问题的解决；4. 增强学生的环保意识和责任感，关注机械设计对环境的影响。

本课程针对天津大学机械设计课程设计，结合学生年级特点，注重理论知识与实践技能的结合，旨在培养学生具备扎实的机械设计基础和一定的创新能力。

课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 引言与基本概念：介绍机械设计的意义、发展历程，理解机械设计的基本要求和方法。

教材章节：第一章 机械设计概述2. 机械零件的载荷分析和强度计算：讲解力学基础，强度、刚度计算方法，以及安全系数的确定。

教材章节：第二章 载荷分析与强度计算3. 常见机械传动装置设计：分析齿轮传动、链传动、带传动的设计方法和应用特点。

教材章节：第三章 机械传动设计4. 连接件与轴承设计：介绍螺纹连接、焊接、铆接等连接件的设计，轴承类型及选用原则。

教材章节：第四章 连接件与轴承设计5. 机械结构设计：讲解框架结构、板金结构设计方法，以及结构强度、刚度的分析。

教材章节：第五章 机械结构设计6. 现代机械设计方法：介绍CAD/CAM、有限元分析等现代设计方法，以及其在机械设计中的应用。

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11—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）:0。

75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、电动机输入功率二、电动机输出功率其中总效率为查表可得Y132S—4符合要求,故选用它。

Y132S—4(同步转速，4极）的相关参数表1二。

主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比查表可得V带传动单级传动比常用值2~4,圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5，展开式二级圆柱齿轮减速器。

初分传动比为,，。

二、计算传动装置的运动和动力参数本装置从电动机到工作机有三轴，依次为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ轴，则1、各轴转速2、各轴功率3、各轴转矩表2三 V带传动的设计计算一、确定计算功率查表可得工作情况系数故二、选择V带的带型根据，由图可得选用A型带。

三、确定带轮的基准直径并验算带速1、初选小带轮的基准直径。

查表8—6和8—8可得选取小带轮的基准直径2、验算带速按计算式验算带的速度因为，故此带速合适。

3、计算大带轮的基准直径。