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机械设计课程设计说明书一、教学目标本课程旨在让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解机械设计的基本概念、原理和流程。
2.掌握机械设计中常用的数学计算和力学分析方法。
3.熟悉机械设计中常用的材料和工艺。
4.能够运用CAD软件进行简单的机械设计。
5.培养学生的创新思维和团队协作能力。
二、教学内容本课程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：包括机械设计的目标、原则和方法等。
2.机械设计的数学计算和力学分析：包括尺寸计算、强度计算、运动学分析等。
3.机械设计中的材料和工艺：包括材料的选用、加工方法等。
4.CAD软件在机械设计中的应用：学习如何运用CAD软件进行机械设计。
5.创新设计和团队协作：培养学生的创新思维和团队协作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解机械设计的基本概念和原理，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析典型的机械设计案例，使学生了解机械设计的实际应用。
3.实验法：通过实验，使学生掌握机械设计中的材料和工艺。
4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的创新思维和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备，确保学生能够顺利进行实验操作。
5.CAD软件：为学生提供CAD软件，方便学生进行机械设计实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采取以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置适量的作业，要求学生按时完成，通过作业的完成质量评估学生的掌握程度。
机械设计课程设计计算说明书设计题目：带式输送机的传动装置设计任务序号 2-3专业班学号设计者指导教师目录一、课程设计任务 ............................................................................... - 3 -二、传动装置总体设计 ....................................................................... - 4 -三、传动件设计 ................................................................................... - 8 -四、装配草图设计 ............................................................................. - 18 -五、轴的计算与校核 ......................................................................... - 20 -六、轴承基本额定寿命计算 ............................................................. - 27 -七、键的挤压强度校核计算 ............................................................. - 29 -八、箱体结构的设计 ......................................................................... - 30 -九、设计小结...................................................................................... - 32 - 附件一.................................................................................................. - 33 -一、课程设计任务设计题目：带式输送机的传动装置设计1 。
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)。
机械设计基础课程设计计算说明书第一部分设计任务书机械设计课程设计任务书设计题目：输送传动装置的设计传动简图：原始数据：参数输出轴功率P/kW 输出轴转速n （r/min）数据 5.5 70工作条件：轻微振动载荷；单向传动；室内工作。
使用期限：长期使用。
生产批量：成批。
工作机速度（或转速）允许误差：±5%。
设计工作量：1.减速器装配图1张（A0或A1）；2.零件工作图：低速轴、大齿轮，共2张。
η2=0.98 η3=0.98 η4=0.95 ηv=0.96 ηa=0.849第二部分选择电动机2.1电动机类型的选择按照工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为380V，Y型。
2.2确定传动装置的效率查表得：滚动轴承的效率：η2=0.98闭式圆柱齿轮的效率：η3=0.98开式圆柱齿轮的效率：η4=0.95V带的效率：ηv=0.96总效率ηa=ηv·η23·η3·η4=0.8492.3选择电动机容量工作机所需功率为电动机所需额定功率:输出轴转速：查课程设计手册表选取推荐的合理传动比范围，V带传动比范围为：2～4，一级圆柱齿轮传动比范围为：3～6，开式圆柱齿轮传动比范围为：4～6，因此合理的总传动比范围为：24～144。
电动机转速的可以选择的范围为n d=i a×n w=(24～144)×70=1680～10080r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、重量、和减速器、开式齿轮传动传动比等因素，选定电机型号为：Y132S2-2的三相异步电动机，额定功率P en =7.5kW ，满载转速为n m =2915r/min ，同步转速为n t =3000r/min 。
方案电机型号额定功率(kW)同步转速(r/min) 满载转速(r/min) 1 YE3-Y160L-8 7.5 750 720 2 Y160M-6 7.5 1000 970 3 Y132M-4 7.5 1500 1440 4Y132S2-27.530002900图3-1电机尺寸2.4确定传动装置的总传动比和分配传动比中心高外形尺寸 地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 键部位尺寸 H L ×HDA ×BK D ×E F ×G 132475×315 216×1401238×8010×33i a =41.643 i v =3 i c =4i 1=3.47（1）总传动比的计算由选定的电动机满载转速n m和工作机主动轴转速n w，可以计算出传动装置总传动比为：（2）分配传动装置传动比取普通V带的传动比：i v=3取开式圆柱齿轮传动比：i c=4减速器传动比为2.5动力学参数计算1.电机轴的参数2.高速轴的参数3.低速轴的参数4.工作机轴的参数各轴转速、功率和转矩列于下表轴名称转速n/(r/min)功率P/kW转矩T/(N•m)电机轴2915 6.6821.88高速轴971.67 6.3562.41低速轴280.02 6.1208.04工作机轴70.01 5.74782.99第三部分V带传动的设计1.求计算功率P c由表9-7,查得工作情况系数KA=1.1可得2.选择带型根据P ca=7.35kW，和小带轮转速n1=2915,由图9-8，选用A型。
机械设计课程设计说明书范例
一、项目简介
本项目是一门机械设计课程，主要内容包括：计算机辅助设计与仿真、轴承应用、机械结构设计、焊接技术与结构分析、机械应用与传动机构综
合设计等，目的在于通过实验课程，为学生培养良好的机械设计能力，使
学生具备从设计、制造到利用的能力。
通过本课程，学生将学习到机械设
计的方法和流程，对机械设计和制造有深入了解。
二、课程目标
1、教会学生如何实现机械设计过程中的软件应用，并熟悉软件工具
的使用；
2、使学生掌握机械设计流程，包括机械结构设计，机械元件及材料
等的选择和应用；
3、学习机械设计制造中的焊接技术及结构分析，理解机械传动机构
的工作原理及其各种组件；
4、锻炼学生的创新能力、综合运用所学知识，能够独立或小组设计
解决具体问题的能力。
三、课程大纲
1、计算机辅助设计与仿真：教会学生使用计算机辅助设计软件，进
行机械结构参数化定义、机械结构能力仿真与验证；
2、轴承应用：了解轴承的类型及应用，学习轴承选型、轴承安装、
润滑、清洁与检测等；。
机械设计课程设计设计说明书设计题目：搓丝机传动装置设计班级学号：14041032设计者：苏雨指导教师：北京航空航天大学2017年3月15日一：设计题目：搓丝机传动装置设计1.1 设计要求1) 该机用于加工轴辊螺纹，其结构见下图，上搓丝板安装在机头上，下搓丝板安装在滑块上。
加工时，下搓丝板随着滑块作往复运动。
在起始（前端）位置时，送料装置将工件送入上、下搓丝板之间，滑块往复运动时，工件在上、下搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹。
搓丝板共两对，可同时搓出工件两端的螺纹。
滑块往复运动一次，加工一件。
2) 室内工作，生产批量为5台。
3) 动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。
4) 使用期限为10年，大修周期为3 年，双班制工作。
5) 专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。
图1.1: 搓丝机简图1.2原始技术数据1.3设计任务1. 完成搓丝机传动装置总体方案的设计和论证，绘制总体设计原理方案图。
2. 完成主要传动装置的结构设计。
3. 完成装配图1 张（用A0 或A1 图纸），零件图2 张。
4. 编写设计说明书1 份。
二：机械装置的总体方案设计2.1 拟定传动方案方案一：方案二：根据系统要求可知：滑块每分钟要往复运动24次，所以机构系统的原动件的转速应为24r/min。
以电动机作为原动机，则需要机构系统有减速功能。
运动形式为连续转动→往复直线运动。
根据上述要求，可采用曲柄滑块机构，该机构有尺寸较小，结构简洁的特点。
利用曲柄和连杆共线，滑块处于极限位置时，可得到瞬时停歇的功能。
同时该机构能承受较大的载荷。
整个搓丝机由电动机、开式齿轮减速器、一级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。
如方案一图所示。
其中，r=148.5mm; l=1371.5mm; e=666mm; 最大压力角α=33°; 急回夹角β=7°,急回特性为k=1.081。
采用一级圆柱齿轮减速器，外加开式齿轮减速器，主要优点是结构简单可靠，设计制造，维护方便。
机械设计基础课程设计说明书题目：设计胶带输送机的传动装置。
班级：姓名：学号：指导教师：成绩：2014.7.7一、设计任务书（1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 （2） 工作条件（3） 技术数据二、电动机的选择计算（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， 封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机。
（2）滚筒转动所需要的有效功率kw FV p w 25.210005.29001000=⨯==根据表2-11-1，确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 =0.97转速1000r/min 。
Y132S —6型 同时，由表2-19-2查得其主要性能数据列于下表：三、传动装置的运动及动力参数计算（1）分配传动比总传动比04.80==wn n i ;由表2-11-1得，V 带传动的 传动比i 01= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i 12=i/i 01=8.04/2.5=3.22此分配的传动比只是初步的，实际传动比的准确值 要在传动零件的参数和尺寸确定后才能确定。
并且允许 有（3-5%）的误差。
（2） 各轴功率、转速和转矩的计算0轴：（电动机轴）P 0=p r =2.70 kw ，n 0=960r/minT 0=9550×p 0/ n 0=9550×2.70/60=26.86 N •m四、传动零件的设计计算电动机型号为Y132S-6，额定功率P=3.0kw，转速为n1=960r/min，减速器高速轴转速n2=384r/min，班制是2年，载荷稍有波动。
（1）减速器以外的传动零件的设计计算1.选择V带的型号由书中表10-3查得工况系数K A=1.2;Pc=K A.P0 =1.2×3.0=3.6 kw查表10-4和课本图10-8，可得选用A型号带，d d1min =75mm;由表10-4，取标准直径,即d d1=100mm;2.验算带速V=3.14×d d1×n1 /(60×1000)=5.03 m/s;满足5 m/s <= V<=25-30 m/s;3.确定大带轮的标准直径d d2=n1/n 2×d d1×（1-ε）=960/384×100×0.99=247.5mm;查表10-5，取其标准值d d2=250mm；验算带的实际传动比：i实=d d2/d d1=250/100 =2.5；4.确定中心距a 和带长LdV带的中心距过长会使结构不紧凑，会低带传动的工作能力；初定中心距a0, a0=(0.7-2.0)( d d1 +d d2)=245~700 mm 取a0=500mm，相应a0的带基准长度Ld0:Ld0=2a0+π/2 ×( d d1 +d d2)+(d d2 –d d1)2/（4×a0）=1561.03mm;查表10-2可得，取Ld=1600mm; 带长Ld=1600mm;由Ld求实际的中心距a, 中心距a= 519.5mma = a0+(Ld –Ld0)/2 =519.5mm5.验算小轮包角α1由式α1=1800-(d d2 –d d1)/a×57.30;α1 =1800 -(250-100)/519.5×57.30 =163027’>1200符合要求；6.计算带的根数z= Pc /[( P0 +ΔP0 )×Kα×K L ]由图10-7查得，P0 =1.0kw, ΔP0 =0.12kw查表10-6可得，Kα=0.955，查表10-2，K L = 0.99，代入得，z =3.6/[(0.13+1.0)×0.955×0.99 ] =3.4;取z =4根。
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w P60600.75244.785/min 22 3.140.32w v n r Rn π⨯⨯===⨯⨯90044.785 4.21995509550w w Tn P kw ⨯===二、电动机输出功率d P其中总效率为32320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=带轴承齿轮联轴滚筒4.2195.0830.833wd P P kw η=== 查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。
Y132S-4(同步转速1440min r ，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144032.1544.785m w n i n ===总查表可得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()121.3~1.5i i ≈。
初分传动比为 2.5V i =带，1 4.243i =，2 3.031i =。
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1440576min 2.5m V n n r i ===Ⅰ带2135.75344.288min 3.031n n r i ===ⅡⅢ 2、各轴功率0 5.50.96 5.28d d V P P P kw ηη==⨯=⨯=ⅠⅠ带5.280.990.97 5.070P P P kw ηηη==⨯⨯=⨯⨯=ⅡⅠⅠⅡⅠ轴承齿轮 5.0700.990.97 4.869P P P kw ηηη==⨯⨯=⨯⨯=ⅢⅡⅡⅢⅡ轴承齿轮3、各轴转矩5.59550955036.4761440d d d P T N m n ==⨯=⋅ 036.476 2.50.9687.542d V T T i N m η==⨯⨯=⋅ⅠⅠ带187.542 4.2430.990.97356.695T T i N m η==⨯⨯⨯=⋅ⅡⅠⅠⅡ 2356.695 3.0310.990.971038.221T T i N m η==⨯⨯⨯=⋅ⅢⅡⅡⅢ表21576135.753min 4.243n n r i ===ⅠⅡ传动比三 V 带传动的设计计算一、确定计算功率ca P查表可得工作情况系数 1.2A k = 故 1.2 5.5 6.6ca A P k P kw =⨯=⨯= 二、选择V 带的带型根据ca P n 、，由图可得选用A 型带。
三、确定带轮的基准直径d d 并验算带速v1、初选小带轮的基准直径1d d 。
查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径190d d mm = 2、验算带速v按计算式验算带的速度19014406.782601000601000d d nv m s ππ⨯⨯===⨯⨯因为530m s v m s <<，故此带速合适。
3、计算大带轮的基准直径2d d按式(8-15a)计算大带轮的基准直径21 2.590225d d V d i d mm ==⨯=带根据教材表8-8，圆整得2224d d mm=。
4、确定V 带的中心距a 和基准直径d L （1）按计算式初定中心距0500a mm =12012(0.7()2())d d d d d d a d d +≤≤+（2）按计算式计算所需的基准长度22100120()2()24d d d d d d d L a d d a π-≈+++2(22490)2430(90224)24430π-=⨯+⨯++⨯ =1364mm查表可选带的基准长度1400d L mm = （3）按计算式计算实际中心距a0014001364(430)44822d d L L a a mm mm --≈+=+= 中心距的变化范围为()427490mm mm 。
5、验算小带轮上的包角1α()()12157.357.318018022490163120448d d d d a α≈--=--=≥ 6、计算带的根数（1）计算单根V 带的额定功率r P由1901440min d d mm n r ==和查表可得0 1.064P kw =根据1440min 2.7n r i ==，和A 型带，查表可得00.169P kw ∆=、0.956k α=、0.96L k =。
故()()r 00P 1.0640.1690.9560.96 1.132L P P k k kw α=+∆=+⨯⨯= （2）计算V 带的根数Zr 6.6 5.830P 1.132ca P Z === 故取V 带根数为6根 7、计算单根V 带的初拉力的最小值()0min F 查表可得A 型带的单位长度质量0.10q kg m =()()20min2.5500cak P F qv k Zvαα-=+()22.50.956 6.6(5000.16.782)1360.9566 6.782N N-⨯=⨯+⨯=⨯⨯应使带的实际初拉力()00min F F >。
8、计算压轴力p F 压轴力的最小值为()()10minmin 2sin 2P F Z F α=16326136sin 2=⨯⨯⨯。
1614N =四 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为280HBS ；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
（4）选小齿轮齿数120Z =，大齿轮齿数2 4.2432085Z =⨯=，取285Z = （5）选取螺旋角，初选螺旋角14β=2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即1t d ≥（1）确定公式内的各计算数值 ①试选 1.6t k =，由图10-2610.740αε=，20.820αε=则有12 1.560αααεεε=+=②小齿轮传递转矩187.542T N m=③查图10-30可选取区域系数 2.433H Z = 查表10-7可选取齿宽系数1d Φ=④查表10-6可得材料的弹性影响系数12189.8E Z MP =。
⑤查图10-21d 得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600H a MP σ=，大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2550H a MP σ=。
⑥按计算式计算应力循环次数()811606057612830058.29410h N n jL ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯8828.29410 1.95104.243N ⨯==⨯⑦查图可选取接触疲劳寿命系数1 1.02HN k =，2 1.12HN k =。
⑧计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数1S =，按计算式(10-12)得[]1lim11 1.02600612HN H H a k MP Sσσ==⨯= []2lim22 1.12550616HN H H a k MP Sσσ==⨯=（2）计算相关数值①试算小齿轮分度圆直径1t d ，由计算公式得150.07t d mm ≥=②计算圆周速度1150.075761.509601000601000t d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯③计算齿宽b 及模数nt m1150.0750.07d t b d mm =Φ=⨯=11cos 50.07cos14 2.42920t nt d m mm Z β⨯=== [][][]1261261661422H H H a MP σσσ++===2.25 2.25 2.429 5.466nt h m mm mm ==⨯=50.079.165.466b h == ④计算总相重合度βε10.318tan 0.318120tan14 1.586d Z βεβ=Φ=⨯⨯⨯=⑤计算载荷系数k查表可得使用系数1A k =，根据 1.509v m s =，7级精度，查表10-8可得动载系数 1.07V k =，由表10-4查得H K β的值与直齿轮的相同，为 1.4191.350F k β=， 1.4H F k k αα==故载荷系数1 1.07 1.4 1.419 2.126A V H H k k k k k αβ==⨯⨯⨯= ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得1145.81455.046td d mm ==⨯= ⑦计算模数n m11cos 55.046cos142.67120n d m mm Z β⨯=== 3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-17)试算即n m ≥（1）确定公式内的各计算数值 ①、计算载荷系数1 1.07 1.4 1.35 2.022A V F F k k k k k αβ==⨯⨯⨯=②根据纵向重合度 1.586βε=，查图10-28可得螺旋角影响系数0.88Y β=。
③查图可选取区域系数 2.433H Z =，30.795αε=，40.875αε=则有34' 1.67αααεεε=+=④查表取应力校正系数1 1.569Sa Y =，2 1.783Sa Y =。
⑤查表取齿形系数1 2.724Fa Y =，2 2.194Fa Y =。
(线性插值法)⑥查图10-20C 可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FE a MP σ=，大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FE a MP σ=。
⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数10.87FN k =，20.90FN k =。
⑧计算弯曲疲劳许用应力 ，取弯曲疲劳安全系数 1.4S =，按计算式(10-22)计算得[]1110.87500310.7141.4FN FE F a k MP S σσ⨯=== []2220.90380244.2861.4FN FE F a k MP S σσ⨯===⑨计算大、小齿轮的[]Fa SaF Y Y σ并加以计算[]1112.724 1.5690.014310.714Fa Sa F Y Y σ⨯==[]2222.194 1.7830.016244.286Fa Sa F Y Y σ⨯==大齿轮的数值较大。
