大连理工大学机械设计课程设计zdl-5 b

机械设计课程练习第一部分:机械设计课程设计概述一，课程设计的目的《机械设计》是一门专业基础课，旨在培养学生的机械设计能力。

课程设计是机械设计最后一个重要的实践教学环节，也是机电专业学生第一次综合性的机械设计训练。

其目的是:(1)通过课程设计，培养学生综合应用机械设计等先修课程的理论知识，解决实际工程问题。

通过实际的设计训练，可以巩固和提高理论知识。

(2)通过课程设计的实践，使学生掌握一般机械设计的基本方法和步骤，培养学生的独立设计能力。

(3)机械设计基本技能的培训，包括培训、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力，以及对设计资料(手册、图集、标准、规则等)的熟悉和应用。

).二、课程设计的内容和任务1、课程设计的能力本课程设计选择齿轮减速器作为设计题目，设计的主要内容包括以下几个方面:(1)拟定和分析传动装置的运动和动力参数；(2)选择电机，计算传动装置的运动和功率参数；(3)设计计算传动部件，检查轴、轴承、联轴器、键等。

(4)绘制减速器的装配图和典型零件图，并用AutoCAD绘制；(5)编写设计计算说明书。

2.课程设计的任务本课程设计要求在两周内完成以下任务:(1)绘制减速器装配图1(A1图)；(2)零件工作图2(轴和齿轮图A3)；(3)设计计算说明书一份。

三、课程设计的步骤课程设计是一项综合性、系统性的机械设计训练，因此应遵循机械设计过程的一般规律，一般遵循以下步骤:(1)设计准备:认真研究设计任务书，明确设计要求和条件，认真阅读减速器参考图，拆卸减速器，熟悉设计对象。

(2)传动装置的总体设计。

根据设计要求，制定传动装置的总体布局，选择原动机，计算传动装置的运动和动力参数。

(3)传动件装配图设计计算前，计算各级传动件的参数，确定其尺寸，选择联轴器的类型和规格。

一般先算外部传动部分，再算传动部分。

(4)设计计算装配图，选择配套零件，绘制装配草图，完成装配图。

(5)零件施工图设计。

零件的工作图纸应包括制造和检验零件的所有要求。

一、设计任务书1、题目：WD—5B 胶带输送机的传动装置1、选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭式结构，电压380V，Y系列。

2、选择电动机功率卷筒所需有效功率P W=F×V/1000=1900×0.45 /1000=0.855kw P W=0.855kw传动装置总效率：η=η筒×η蜗×η链×η滚承2×η球承×η联根据表4.2-9确定各部分的效率:滚筒效率η筒=0.96蜗杆传动效率η蜗=0.8链条传动效率η链=0.915球轴承效率η球承=0.99滚子轴承效率η滚承=0.98联轴器效率η联=0.99则总的传动总效率η =η=η筒×η蜗×η链×η滚承2×η球承×η联η=0.661 =0.661所需电动机功率P R=P W/η=0.855/0.661=1.293kw P R=1.293kw 查表4.12-1:可选Y90L-4型，额定功率1.5kw，或选Y100L-6型，额定功率1.5kw为使传动比小，选Y100L-6型，额定功率1.5kw，同步转速1000r/min，满载转速n0=940r/min。

. .查表4.12-2知电动机中心高H=100mm, H=100mm外伸轴段D×E=28mm×60mm. D×E=28mm×60mm现以同步转速1500r/min和同步转速1000r/min两种方案进行比较由查表4.12-1差得电动机数据计算出的总传动下方案电动机类型额定功率同步转速满载转速总传动比1 Y100L1-4 2.2 1500 1420 44.65 2 Y112M-6 2.2 1000 940 29.56 比较两种方案，为使传动结构紧凑，决定选择用方案2。

电动机型号Y112M-6型额定功率2.2kw 同步转速1000r/min满载转速940 r/min 查表4.12-2:电动机中心高H=112mm外伸轴段D×E=283、分配传动比滚筒轴转速n W=60v/(π×D)=60×0.45/(0.3×π)=28.648r/min. n W=28.648r/min 传动装置总传动比i=n0/n W=940/28.648=32.812 i=32.812据表4.2-9,取i=3,则链i蜗= i/ i链=32.812/3=10.937 i蜗=10.937 三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算0轴(电动机轴): P0=P r=1.293kw，n0=940 r/minT0=9.55×P0/n0=13.14N·m；1轴(减速器高速轴): P1=P0×η联=1.28kw，n1=n0=940r/min,T1=9.55×P1/n1=13.00N·m；2轴(减速器低速轴): P2= P1×η蜗×η滚承=1.00kw,n2=n1 /i蜗=85.94r/min，T2=9.55×P2/n2=111.12N·m;3轴(传动滚筒轴): P3= P2×η链×η滚承=0.758kw，n3= n2/i链=28.64r/min,T3=9.55×P3/n3=299.1N·m;各轴运动及动力参数四、传动零件的设计计算1、滚子链传动(1)、确定链轮齿数由i链=3设链速V≤0.6~3m/s取Z1=25 Z2=25×3=75所以i链=75/25=3选Z1=25 Z2=75(2)、选定链型号，确定链节矩pK A=1K Z=0.73K p=1P o≥K A×K Z×p/K p=1×0.73×1.27/1= 0.9271kw由n2=85.94r/min选定链型号为No.12A，p=19.05mm(3)、验算链速V=Z1×n1×p/(60×1000) =25×85.94×19.05/(60×1000)=0.63m/s V=0.68>0.45m/s，链速适宜(4)、计算链节数与实际中心矩由a0=30×p=571.5mm链节数L p0为L p0=2a0/p+(Z1+Z2)/2+(p/a0)×((Z2－Z1)/2π)2=2×571.5/19.05+(25+75)/2+(19.06/571.5)×((75－25)/2π)2=105.22节，取L p=106节确定实际中心矩a0=571.5mma=a0+(L p－L p0)×P/2= 571.5+(106-105.22)×19.05/2=578.93mm因此选择滚子链12A－1×106 GB1243.1－83 (5)、确定润滑方法由链速V=0.68m/s及链号12A，选油滴润滑选32号低黏节能通用齿轮油。

1、设计任务书1.1设计题目1.2工作条件1.3技术条件2、传动装置总体设计2.1电动机选择2.2分配传动比2.3传动装置的运动和动力参数计算3、传动零件设计计算以及校核3.1减速器以外的传动零件设计计算3.2减速器内部传动零件设计计算4、轴的计算4.1初步确定轴的直径4.2轴的强度校核5、滚动轴承的选择及其寿命验算5.1初选滚动轴承的型号5.2滚动轴承寿命的胶合计算6、键连接选择和验算7、连轴器的选择和验算8、减速器的润滑以及密封形式选择9、参考文献1.1设计题目设计胶带传输机的传动装置1.2工作条件工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量10 2 多灰尘 稍有波动小批 1.3技术数据题号 滚筒圆周力F(N) 带速 v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度L(mm) ZDL-51800 1.8 300 4002.传动装置总体设计2.1电动机的选择 2.1.1选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，Y 系列电动机2.1.2选择电动机的功率 （1）卷筒所需有效功率kw FV p w 24.310008.118001000kw p w 24.3 （2）传动总效率根据表4.2-9确定各部分的效率:弹性联轴器效率 η1=0.99 一对滚动轴承效率 η2=0.99闭式齿轮的传动效率 η3=0.97（8级） 开式滚子链传动效率 η4=0.92 一对滑动轴承的效 η5=0.97 传动滚筒的效率 η6=0.968063.096.097.092.097.099.099.0265432218063.0（3）所需的电动机的功率Kw p p w r 02.48063.024.3 Pr=4.02kw按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式 结构，电压380V ，Y 系列。

查表2.9-1可选的Y 系列三相异步电动机Y132M2-6型，额定kw P 5.50 ，Y132S-4型，额定功率5.5KW满足r P P 02.1.3确定电动机转速传动滚筒转速min /6.1143.08.16060w r D v n现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min ） 及Y132M2-6 型（1000r/min ）两种方案比较，查得电动机数据方案号 电动机型号 额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速(r/min)电动机质量/kg1 Y132S-4 5.5 1500 1440 68 2Y132M2-65.5100096084比较两种方案，选择方案2，查得其主要性能数据列于下表电动机额定功率0P /kW 5.5 电动机满载转速0n /(r/min) 960 电动机轴伸直径D/mm 38 电动机轴伸长度E/mm1322.2分配传动比．（1） 总传动比 38.86.1149600w n n i 查表2.2-1得 链传动的传动比为12i =2.5则取减速器传动比352.35.238.81223i i i 2.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴 kw p p r 24.30==m in /7200r n =m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=98.427201024.355.955.930001轴： 即减速器的高速轴kw p p 21.399.024.30101=⨯=⋅=η m in /7200101r i n n ==m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=58.429601021.355.955.93111 2轴：即减速器的低速轴kw p p 3.0597.098.099.03.241212=⨯⨯⨯==⋅ηmin /2006.37201212r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=145.64200103.0555.955.932223轴：即传动滚筒轴kw p p 2.7592.098.03.052323=⨯⨯==⋅η min /95.52.0942002323r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=27595.5102.7555.955.933332.3.2各轴运动及动力参数列表示 轴序号功率 P(kw)转速n(r/min)转矩 T(N.m)传动形式 传动比i 效率η3.2572042.98联轴器1 0.991 3.21 720 42.58齿轮传动3.60.952 3.05 200 145.64链传动 2.094 0.903 2.75 95.5 2753.传动零件的设计计算3.1减速器以外的传动零件设计计算设计链传动 1）确定链轮齿数 由传动比取小链轮齿数 812.24094.22292291=⨯-=-=i Z 所以取1Z =25 大链轮齿数 956.51812.24094.212=⨯==iZ Z 所以取2Z =52 实际传动比 08.2255212===Z Z i %67.0%100=⨯-=∆理实理i i i i2）确定链条节距 由式 pz A K K PK P ≥0 查表得，工况系数=A K 1.4小链轮齿数系数 34.1)19(08.11==Z K z 取双排链，取p K =1.7 87.17.134.105.34.10=⨯⨯≥P kW因为2001=n r/min查表得选链号No10A ，节距p=15.875 3)计算链长初选 0a =40p=40⨯15.875=635mm 链长96.118)22552(635875.1522552402)2(2222120120=-+++⨯=-+++=ππz z a p z z p a L p 节 取 p L =120节所以实际中心距a ≈6434)验算链速 32.1100060875.152002510006011=⨯⨯⨯=⨯=p n z vV ＜15 m/s 适合5）选择润滑方式按v=1.32m/s,链号10A ，查图选用滴油润滑。

机械课程设计说明书(双级展开式斜齿圆柱齿轮)运算说明书学校：大连理工大学学院：姓名：班级：学号：指导老师：名目引言 (2)一．设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器 .... 错误!未定义书签。

二．传动装置总体设计 .................................... 错误!未定义书签。

三．选择电机 .................................................... 错误!未定义书签。

四．确定传动装置的总传动比和分配传动比错误!未定义书签。

五．传动装置动力参数及运动参数 (5)六．高速级齿轮设计 (6)七. 低速级齿轮设计 (8)八．轴的设计 .................................................... 错误!未定义书签。

九．输出轴的校核 ............................................ 错误!未定义书签。

十．轴承的校核 .............................................. 错误!未定义书签。

3十一.键的校核 .................................................... 错误!未定义书签。

十二．润滑方式 .................................................. 错误!未定义书签。

十三．联轴器的选择 .......................................... 错误!未定义书签。

十四．减速器附件 .............................................. 错误!未定义书签。

十五．参考文献 .................................................. 错误!未定义书签。

目录一、设计任务书及原始数据 (2)二、根据已知条件计算传动件的作用力 (3)2.1计算齿轮处转矩T、圆周力F t 、径向力F r及轴向力F a .. 3 2.2计算链轮作用在轴上的压力 (3)2.3计算支座反力 (4)三、初选轴的材料，确定材料的机械性能 (4)四、进行轴的结构设计 (5)4.1确定最小直径 (5)4.2设计其余各轴段的直径和长度，且初选轴承型号 (5)4.3选择连接形式与设计细部结构 (6)五．轴的疲劳强度校核 (6)5.1轴的受力图 (6)5.2绘制弯矩图 (7)5.3绘制转矩图 (8)5.4确定危险截面 (9)5.5计算当量应力，校核轴的疲劳强度 (9)六、选择轴承型号，计算轴承寿命 (10)6.1计算轴承所受支反力 (10)6.2计算轴承寿命 (11)七、键连接的计算 (11)八、轴系部件的结构装配图 (12)一、设计任务书及原始数据题目二：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴组合结构设计表1 设计方案及原始数据二、根据已知条件计算传动件的作用力2.1计算齿轮处转矩T、圆周力F t、径向力F r及轴向力F a已知：轴输入功率P=4.3kW，转速n=130r/(min)。

(1)齿轮上的力转矩计算公式：T=9.550×106P/n将数据代入公式中，得：T=315885(N·mm)圆周力计算公式：Ft=2T/，==416(mm) (认为是法面模数)将转矩T带入其中，得：Ft=1519(N)径向力计算公式：Fr =Ft×tanα/cos，=将圆周力Ft 带入其中，得：Fr=558(N)轴向力计算公式：Fa = Ft×tan将圆周力Ft 带入其中，得：Fa=216(N)2.2计算链轮作用在轴上的压力链轮的分度园直径链速v=链的圆周力F=链轮作用在轴上的压力2.3计算支座反力1、计算垂直面（XOZ）支反力根据受力分析图，我们可以利用垂直面力矩平衡原理（ΣMY=0）得出求解A点垂直面支反力Rz1：R z1= Ft1- Rz2ΣM a= R Z2× l AC- F t1× l AB=0即ΣMa =1519 ×135-RZ2× 215=0RZ2=954 NRz1=565 N2、计算水平面（XOY）支反力根据受力分析图，我们可以利用水平面力矩平衡原理（ΣMZ=0）得出求解A点水平面支反力Ry1的计算公式：R y1= FQ- Ry2–FrΣM Z= R y2× l AC+ F r× l AB +F a×r- F Q× l ADΣM Z=R y2× 215+558×135+216×135-×315=0Ry2=4437NRy1=- 4437 –558=-1635 N三、初选轴的材料，确定材料的机械性能初选材料及机械性能见表四、进行轴的结构设计4.1确定最小直径按照扭转强度条件计算轴的最小值d min。

机械设计基础课程设计Z D L-5B.1、设计任务书1.1设计题目1.2工作条件1.3技术条件2、传动装置总体设计2.1电动机选择2.2分配传动比2.3传动装置的运动和动力参数计算3、传动零件设计计算以及校核3.1减速器以外的传动零件设计计算3.2减速器内部传动零件设计计算4、轴的计算4.1初步确定轴的直径4.2轴的强度校核5、滚动轴承的选择及其寿命验算5.1初选滚动轴承的型号5.2滚动轴承寿命的胶合计算6、键连接选择和验算7、连轴器的选择和验算8、减速器的润滑以及密封形式选择9、参考文献1.1设计题目设计胶带传输机的传动装置1.2工作条件1.3技术数据2.传动装置总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，Y 系列电动机2.1.2选择电动机的功率 （1）卷筒所需有效功率kw FV p w 24.310008.118001000kw p w 24.3 （2）传动总效率根据表4.2-9确定各部分的效率:弹性联轴器效率 η1=0.99 一对滚动轴承效率 η2=0.99闭式齿轮的传动效率 η3=0.97（8级） 开式滚子链传动效率 η4=0.92 一对滑动轴承的效 η5=0.97 传动滚筒的效率 η6=0.968063.096.097.092.097.099.099.0265432218063.0 （3）所需的电动机的功率Kw p p w r 02.48063.024.3Pr=4.02kw 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式 结构，电压380V ，Y 系列。

查表2.9-1可选的Y 系列三相异步电动机Y132M2-6型，额定kw P 5.50 ，Y132S-4型，额定功率5.5KW满足r P P 02.1.3确定电动机转速传动滚筒转速min /6.1143.08.16060w r D v n现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min ） 及Y132M2-6比较两种方案，选择方案2，查得其主要性能数据列于下表2.2分配传动比．（1） 总传动比 38.86.114960w n n i 查表2.2-1得 链传动的传动比为12i =2.5 则取减速器传动比352.35.238.81223i i i2.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴 kw p p r 24.30==m in /7200r n =m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=98.427201024.355.955.930001轴： 即减速器的高速轴kw p p 21.399.024.30101=⨯=⋅=η m in /7200101r i n n ==m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=58.429601021.355.955.93111 2轴：即减速器的低速轴kw p p 3.0597.098.099.03.241212=⨯⨯⨯==⋅ηmin /2006.37201212r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=145.64200103.0555.955.932223轴：即传动滚筒轴kw p p 2.7592.098.03.052323=⨯⨯==⋅η min /95.52.0942002323r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=27595.5102.7555.955.933332.3.2各轴运动及动力参数列表示3.传动零件的设计计算3.1减速器以外的传动零件设计计算设计链传动 1）确定链轮齿数 由传动比取小链轮齿数 812.24094.22292291=⨯-=-=i Z 所以取1Z =25 大链轮齿数 956.51812.24094.212=⨯==iZ Z 所以取2Z =52 实际传动比 08.2255212===Z Z i %67.0%100=⨯-=∆理实理i i i i 2）确定链条节距 由式 pz A K K PK P ≥0 查表得，工况系数=A K 1.4 小链轮齿数系数 34.1)19(08.11==Z K z 取双排链，取p K =1.787.17.134.105.34.10=⨯⨯≥P kW因为2001=n r/min查表得选链号No10A ，节距p=15.875 3)计算链长初选 0a =40p=40⨯15.875=635mm 链长96.118)22552(635875.1522552402)2(2222120120=-+++⨯=-+++=ππz z a p z z p a L p 节 取 p L =120节所以实际中心距a ≈6434)验算链速 32.1100060875.152002510006011=⨯⨯⨯=⨯=p n z vV ＜15 m/s 适合5）选择润滑方式按v=1.32m/s,链号10A ，查图选用滴油润滑。

大连机械自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机械自动化基本概念，掌握其定义、分类和应用领域。

2. 学生能够掌握大连机械自动化技术的发展现状及未来趋势。

3. 学生能够掌握机械自动化系统中的关键组成部分及其功能。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决机械自动化系统中的简单问题。

2. 学生能够设计简单的机械自动化装置，提高动手实践能力。

3. 学生能够运用计算机辅助设计软件（如CAD等），进行机械自动化系统的初步设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械自动化技术的兴趣，激发学习热情。

2. 培养学生具备创新意识，敢于挑战传统，探索新技术。

3. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力。

课程性质：本课程为专业选修课，旨在让学生了解和掌握机械自动化技术的基本知识和技能，为未来从事相关工作打下基础。

学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践能力。

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，提高学生的实际操作能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为培养高素质的机械自动化专业人才奠定基础。

二、教学内容1. 机械自动化基本概念：包括自动化定义、分类、应用领域等。

教材章节：第一章 机械自动化概述2. 大连机械自动化技术发展现状及趋势：分析国内外机械自动化技术的发展特点及趋势。

教材章节：第二章 机械自动化技术的发展3. 机械自动化系统关键组成部分：详细讲解传感器、执行器、控制器等关键部件的功能和原理。

教材章节：第三章 机械自动化系统组成4. 机械自动化装置设计：介绍设计方法、流程和注意事项，结合实际案例进行分析。

教材章节：第四章 机械自动化装置设计5. 计算机辅助设计软件应用：学习CAD等软件的基本操作，应用于机械自动化系统设计。

教材章节：第五章 计算机辅助设计在机械自动化中的应用6. 机械自动化系统案例分析：分析典型机械自动化系统案例，提高学生分析问题和解决问题的能力。