机械传动课程设计-齿轮传动设计模板

机械基础课程设计说明书设计题目机械传动设计生物与化学工程学院食品工程专业班级 17食品学号设计人杨某人指导老师李党育完成日期 2019 年 6 月 21 日南阳理工学院目录设计任务 (1)1.设计题目 (1)2.设计任务 (1)3.具体要求 (1)电动机的选择 (2)1.拟定传动方案 (2)2.选择电动机 (3)3.计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4)4.传动装置的运动和动力学参数 (4)传动零件的设计计算 (5)1.V带传动 (5)2.减速箱内的单级圆柱齿轮传动 (6)齿轮参数的计算 (8)1.小齿轮的计算 (8)2.大齿轮的计算 (8)设计小结 (10)参考资料 (10)1设计任务1.设计题目带式运输机传动装置设计，运动见图如下：(1)带式运输机数据（见数据表）(2)工作条件：用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作4小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。

(3)使用期限：工作期限为10年，每年工作300天。

(4)生产批量及加工条件：小批量生产，无铸造设备。

2.设计任务(1)选择电动机型号；(2)确定带传动的主要参数及尺寸； (3) 确定齿轮传动的主要参数及尺寸；；3.具体要求(1)零件（齿轮）图二张（A3）； (2)设计说明书一份，不少于2000字。

电动机的选择1.拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围，以便合理的选择合适的传动机构和拟定传动方案。

可先由已知条件计算出驱动卷筒的转速，即一般常选用转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为8.1或12，根据总传动比数值，可初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。

先考虑有以下集中传动方案进行选择，如图所示带式运输机传动方案比较传动方案应满足工作机的性能要求，适应工作条件，工作可靠，而且要求结构简单，尺寸紧凑，成本低，传动效率高，操作维护方便。

通过分析比较最后选择其中较合理的一种。

a.方案:宽度和长度尺寸较大，带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境，但有过载保护作用，还可以缓和冲击和振动，因此这种方案得到广泛应用;b.方案:结构紧凑，若在大功率和长期运转条件下使用，则由于蜗杆传动效率低,功率损耗大，很不经济;c. 方案:宽度尺寸小，适于在恶劣环境下长期连续工作，但圆23锥齿轮加工比圆柱齿轮闲难;d.方案:与b 方案相比较，宽度尺寸较大，输人轴线与工作机位置是水平位置。

机械设计课程设计计算说明书学院：动力与机械学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：目录一、设计任务书 (2)二、传动方案的分析及说明 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动方案的总传动比及分配各级的传动比 (5)五、计算传动方案的运动和动力参数 (6)六、V带传动的设计计算 (8)七、齿轮传动的设计计算 (11)八、轴的设计计算 (21)九、滚动轴承的选择及计算 (32)十、键联接的选择及校核计算 (34)十一、联轴器的选择 (36)十二、附件的选择 (36)十三、减速器箱体的结构设计尺寸 (38)十四、润滑与密封 (38)十五、参考资料目录 (4)十六、设计小结 (40)一、设计任务书1、设计题目：带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器2、技术参数：注：运输带与卷筒以及卷筒与轴承间的摩擦阻力已在F中考虑。

3、工作条件：单向连续转动，有轻微冲击载荷，室内工作，有粉尘。

一班制（每天8小时工作），使用三相交流电为动力，期限10年（每年按365天计算），三年可以进行一次大修。

小批量生产，输送带速度允许误差为±3%。

4、生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮和蜗杆，进行小批量生产（或单件）。

二、传动方案的分析及说明根据要求及已知条件，对于传动方案的设计选择V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。

V带传动布置于高速级，能发挥它传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。

二级闭式圆柱齿轮传动能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作，且维护方便。

V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动相结合，能承受较大的载荷且传动平稳，能实现一定的传动比，满足设计要求。

传动方案运动简图：取0A =112，于是得：53.3033.32355.611233110=⨯=≥n P A d mm 因为轴上应开2个键槽，所以轴径应增大10%-15%，取15%，故11.35%)151(53.30=+⨯≥d mm ，又此段轴与大带轮装配，综合考虑两者要求取min d =38mm 。

带齿轮的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解齿轮的基本概念，掌握齿轮的构造、分类和工作原理。

2. 学生能够运用齿轮知识，解释日常生活中的齿轮应用实例。

3. 学生了解齿轮在机械传动系统中的作用和重要性。

技能目标：1. 学生能够操作简单的齿轮模型，进行齿轮传动实验，观察并分析齿轮传动过程中的现象。

2. 学生能够运用齿轮知识，设计简单的齿轮传动系统，解决实际问题。

情感态度价值观目标：1. 学生对齿轮产生兴趣，培养探索机械传动世界的热情。

2. 学生在课程学习中，培养团队协作精神，学会倾听他人意见，尊重他人成果。

3. 学生认识到齿轮在科技发展中的重要性，增强对科技创新的热情和责任感。

课程性质：本课程为科普性质的课程，旨在让学生了解和掌握齿轮的基本知识，激发学生对机械传动和科技创新的兴趣。

学生特点：四年级学生具有一定的观察、分析和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但可能对复杂概念理解有限。

教学要求：结合学生特点，课程要求以直观、生动的教学手段，引导学生通过观察、实验和设计等实践活动，掌握齿轮知识，培养创新思维和实际操作能力。

教学过程中注重激发学生兴趣，培养团队合作精神，提高学生的科学素养。

通过分解课程目标为具体学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 齿轮的基本概念：介绍齿轮的定义、作用及在机械传动系统中的应用。

- 教材章节：第二章第二节“齿轮的基本概念”2. 齿轮的构造与分类：讲解齿轮的构造，包括齿廓、齿距等，以及齿轮的分类，如直齿、斜齿、内齿轮等。

- 教材章节：第二章第三节“齿轮的构造与分类”3. 齿轮的工作原理：阐述齿轮传动过程中，齿轮之间的啮合原理和传动比的计算。

- 教材章节：第二章第四节“齿轮的工作原理与传动比”4. 齿轮的应用实例：介绍齿轮在自行车、手表等日常生活中的应用实例，让学生了解齿轮的广泛应用。

- 教材章节：第二章第五节“齿轮的应用实例”5. 齿轮传动实验：组织学生进行齿轮传动实验，观察不同齿轮组合的传动现象，分析传动过程中的问题。

机械设计课程设计齿轮一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握齿轮的基本概念、类型、传动原理和设计方法。

具体目标如下：1.了解齿轮的定义、分类和应用领域。

2.掌握齿轮传动的原理和工作特点。

3.熟悉齿轮的设计方法和步骤。

4.能够分析齿轮传动系统的工作原理。

5.学会使用齿轮设计软件进行齿轮参数的计算和设计。

6.具备判断齿轮故障和进行维修的能力。

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。

2.增强学生对齿轮传动系统的重视和保护意识。

3.培养学生的创新精神和团队合作能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.齿轮的基本概念：介绍齿轮的定义、特点和应用领域。

2.齿轮的分类：讲解不同类型的齿轮及其应用场景。

3.齿轮传动的原理：阐述齿轮传动的工作原理和特点。

4.齿轮设计方法：介绍齿轮设计的步骤和方法，包括齿形、齿数、模数等参数的选取。

5.齿轮传动系统的设计案例：分析实际齿轮传动系统的设计案例，让学生学会运用所学知识解决实际问题。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解齿轮的基本概念、分类和传动原理。

2.案例分析法：分析实际齿轮传动系统的设计案例，让学生学会运用所学知识解决实际问题。

3.实验法：学生进行齿轮传动实验，观察齿轮传动的特点和故障现象。

4.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和设计经验。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：提供《机械设计》等相关教材，供学生预习和参考。

2.多媒体资料：制作课件和教学视频，生动展示齿轮的基本概念和设计方法。

3.实验设备：准备齿轮传动实验装置，让学生亲身体验齿轮传动的特点和故障现象。

4.设计软件：提供齿轮设计软件，让学生学会使用软件进行齿轮参数的计算和设计。

五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现来评估学生的学习态度和理解程度。

齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解齿轮传动的定义、原理及类型；2. 学生能掌握齿轮传动的基本参数，如模数、齿数、压力角等；3. 学生能运用齿轮传动相关知识分析简单机械系统的传动比和效率。

技能目标：1. 学生能够运用齿轮传动知识设计简单的齿轮传动系统；2. 学生能够通过实际操作，组装和调试齿轮传动模型；3. 学生能够运用计算工具，对齿轮传动系统进行计算分析。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对齿轮传动技术的兴趣，增强对机械工程领域的认识；2. 学生通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力；3. 学生在学习过程中，形成良好的工程意识，认识到齿轮传动在现代工程技术中的重要性。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生对齿轮传动的认识和应用能力。

学生特点：学生处于具备一定物理知识和数学基础的高年级阶段，对实际操作和工程设计有较高的兴趣。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手能力和解决问题的能力，鼓励学生积极参与讨论和思考。

通过课程目标分解，确保学生达到预定的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 理论知识：- 齿轮传动的定义、原理及类型；- 齿轮的基本参数，包括模数、齿数、压力角等；- 齿轮传动系统的传动比和效率的计算方法；- 齿轮材料及热处理知识。

2. 实践操作：- 齿轮传动系统的设计与分析；- 齿轮传动模型的组装与调试；- 齿轮传动实验操作，观察和分析实验现象。

3. 教学大纲：- 第一周：齿轮传动概述，学习齿轮传动的定义、原理及类型；- 第二周：齿轮基本参数学习，理解模数、齿数、压力角等参数的意义；- 第三周：齿轮传动系统传动比和效率的计算方法学习；- 第四周：齿轮材料及热处理知识学习；- 第五周：齿轮传动系统设计与分析实践；- 第六周：齿轮传动模型的组装与调试；- 第七周：进行齿轮传动实验，观察和分析实验现象。

教材章节关联：本教学内容与教材中关于齿轮传动章节紧密相关，包括齿轮的基本概念、齿轮传动系统设计、齿轮传动实验等内容，确保学生能够系统地学习和掌握齿轮传动的相关知识。

例：设计一对闭式齿轮传动，已知：齿轮的输入扭矩T1=59.5N.m ，转速n1=480rpm ，传动比i=4，该传动由电动机带动，小齿轮相对轴承为非对称布置，单向运转，载荷平稳，预期寿命20000h 。

解：由于要求不高，该齿轮传动的材料选择软齿面材料设计准则：齿面硬度≤350HBS 的闭式软齿面传动，其主要失效形式为疲劳点蚀。

所以设计准则为先按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。

1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1） 结合传动方案，由于工作要求不高，选用直齿圆柱齿轮传动。

2） 由于工作场合速度不高，故选用8级精度。

3） 两齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，调质处理硬度为250HBS ，大齿轮正火处理，正火处理硬度为200HBS 。

4） 初选小齿轮的齿数z1=25，则大齿轮齿数z2=i*z1=4×25=100。

2、 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式（10-9a ）：1t d ≥（1） 确定公式内的各计算数据 1） 试选载荷系数：Kt=2.0； 2） 计算小齿轮传递的扭矩：（已知）T1= 59500 N.mm ； 3） 由表10-7选取齿宽系数：φd=1.0； 4） 计算应力循环次数： N1=60n1jLh=60×480×1×20000=5.76×108 N2=60n1jLh=60×120×1×20000=1.44×1085) 由图10-19查取接触疲劳寿命系数：K HN1=0.95 K HN2=16) 由图10-21c 、d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限：σHlim1=625Mpa σHlim2=400Mpa 7) 计算接触疲劳许用应力，取安全系数SH=1 [][]1lim112lim220.95625600114004001HN H H H HN H H H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯=== 取[][][]{}12min ,400H H H Mpa σσσ== （2） 计算小齿轮的分度圆直径174.78t d mm =≥3、 修正计算结果1） 计算圆周速度：113.1478.78480 1.978/601000601000d n v m s π⨯⨯===⨯⨯ 2） 计算齿宽b ：1174.7874.78d t b d mm φ=⋅=⨯=3） 计算齿宽与齿高之比b/h ：1174.78 2.99252.25 2.25 2.99 6.7374.7811.116.73t t t d m mm z h m mm b h =====⨯===4) 确定载荷系数K查表10-2得：KA=1；根据v=1.978m/s ，8级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.1；对直齿轮：1H F K K αα== 由表10-4用线性插值法查得7级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时，1.461H K β=由b/h=11.11，KH β=1.461查图10-13得 1.36F K β=故载荷系数：11.111.461 1.601A v H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 5) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（10-10a ）174.7869.53t d d mm === 6) 计算模数m ：1169.53 2.7825t d m mm z ===，取标准值m=3mm 7) 分度圆直径：1122325753100300d mz mmd mz mm==⨯===⨯= 8) 齿宽：117575d b d mm φ=⋅=⨯=，取217580b mm b mm ==，4、 校核齿根弯曲疲劳强度[]13212Fa S a F F d KTY Y m z σσφ=≤ （1）确定公式内的各计算数据1）计算载荷系数：11.111.36 1.496A v F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=2）由图10-18查取弯曲疲劳寿命系数：K FN1=0.95 K FN2=13）由图10-21b 、c 按齿面硬度查得齿轮的弯曲疲劳强度极限：σFE1=487MpaσFE2=310Mpa4） 计算弯曲疲劳许用应力，取安全系数SF=1.3[][]1112220.954873561.313102381.3FN FE F H FN FE F H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯===5） 查取齿形系数由表10-5查得：122.62, 2.18Fa Fa Y Y == 应力修正系数：121.59, 1.79Sa Sa Y Y ==6） 校核计算[][]11F1323212221F21122 1.49659500 2.62 1.5943.951.03252.18 1.7943.9541.172.62 1.59Fa Sa F d Fa Sa F F Fa Sa KTY Y Mpa m z Y Y Mpa Y Y σσφσσσ⨯⨯⨯⨯===<⨯⨯⨯=⋅=⨯=<⨯该对齿轮满足弯曲强度的要求5、 计算齿轮的几何尺寸（1） m=3mm ；（2） 中心距：()1213(25100)187.5223(26100)26,1892m z z a mm z a mm +⨯+===⨯+===调整代入 （3） 齿宽：217580b mm b mm ==，（4） 分度圆直径：1122326783100300d mz mmd mz mm ==⨯===⨯=（5） 齿顶圆直径：*111*222223262 1.03842231002 1.03306a a a a a a d d h mz h m mmd d h mz h m mm =+=+=⨯+⨯⨯==+=+=⨯+⨯⨯= （6） 齿根圆直径：112223262 1.25370.5231002 1.253292.5f f f f d d h mm d d h mm =-=⨯-⨯⨯==-==⨯-⨯⨯= 6、齿轮的结构设计（略）。

国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设计实验报告1. 实验目的本次实验旨在让学生深入了解齿轮传动的基本原理，掌握齿轮传动的设计方法，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

2. 实验原理齿轮传动是机械传动的一种，它依靠齿轮间的啮合来传递运动和动力。

齿轮传动的传动比准确，传动平稳，噪声小，传动效率高，广泛应用于各种机械设备中。

3. 实验设备与材料1. 齿轮模型2. 测量工具（卡尺、千分尺等）3. 设计软件（如CAD软件）4. 实验报告模板4. 实验步骤4.1 齿轮模型的观察与分析观察齿轮模型的结构，了解齿轮的组成部分，包括齿顶、齿谷、齿廓等。

分析齿轮的工作原理，理解齿轮啮合的过程。

4.2 齿轮参数的测量使用测量工具对齿轮模型进行测量，获取齿轮的主要参数，如齿数、模数、齿宽、齿顶圆直径等。

4.3 齿轮设计软件的操作利用设计软件，根据测量得到的齿轮参数，进行齿轮的设计。

主要包括齿形、齿廓、齿轮的3D模型等。

4.4 齿轮传动的设计计算根据设计软件生成的齿轮3D模型，进行齿轮传动的设计计算。

主要包括传动比、齿轮的材料选择、齿轮的强度校核等。

4.5 实验结果的分析与讨论分析实验结果，讨论齿轮传动设计中的关键问题，如齿轮的啮合性能、齿轮的承载能力等。

4.6 实验报告的撰写根据实验结果和讨论内容，撰写实验报告。

实验报告应包括实验目的、实验原理、实验设备与材料、实验步骤、实验结果分析等内容。

5. 实验结果与分析（此处为学生根据实验数据和设计软件的结果进行分析）6. 实验总结通过本次实验，学生应掌握齿轮传动的基本原理，了解齿轮传动的设计方法，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

7. 参考文献[1] 张三, 李四. 齿轮传动设计[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010.[2] 王五, 赵六. 齿轮传动实验教程[M]. 北京: 国家开放大学出版社, 2015.附录（此处为学生附上实验数据、设计软件的截图等）。

机械原理课程设计说明书设计题目：齿轮传动设计学院：专业：班级：学号:设计者：指导教师：2014.01.13课程设计说明书一设计题目：齿轮传动设计设计条件和要求：在下图所示的齿轮变速箱中，两轴中心距为80mm,各轮齿数为z1=35，z2=45，z3= 24，z4=,55，z5=19，z6=59，模数均为m=2mm,试确定z1-z2,z3-z4和z5-z6各对齿轮的传动类型，并设计这三对齿轮传动。

二全部原始数据：z1=35，z2=45，z3= 24，z4=,55，z5=19，z6=59, m=2mm,a’=80 mm 三设计方法及原理：按照一对齿轮变为因数之和(x1+x2)的不同，齿轮传动可分为下列三种类型。

1零传动（x1+x2=0）⑴标准齿轮传动。

x1=x2=0，应有如下关系式，即z>min z,z2>min z,α'=α,a’=a,y=0,δ=01特点：设计简单，便于互换。

⑵高度变为齿轮传动。

x1=-x2,一般小齿轮采用正变位，大齿轮采用负变,并应有如下关系x>=*h(z min-z1)/ z min,x>=*a h(z min-z2)/ z minaz1+z2>=2z min,α'=α,a’=a,y=0,δ=0特点：①可能设计出z<z min而又不跟切的齿轮；②可相对提高齿轮机构的承受能力；③可改善两齿轮的磨损情况；④互换性差，须成对设计，制造和使用；⑤重合度略有降低。

2正传动（x1+x2>0）α'>α,a’>a, y=0,δ=0特点：①可以减小齿轮机构的尺寸，因为两轮齿数不收z1+z2≥2 z min的限制；②可以减轻轮齿的磨损程度，由于啮合角增大和吃定的降低，使得实际啮合线段更加远离极限啮合点；③可以配凑中心距；④可以提高两轮的承受能力；⑤互换性差，须成对设计，制造和使用；⑥重合度略有降低。

3负传动（x1+x2﹤0）z1+z2>2z min,α'<α,a’<a,y<0,δ<0特点：①重合度略有增加；②互换性差，须成对设计，制造和使用；③齿厚变薄，强度降低，磨损增大。

机械设计课程设计计算说明书设计题目: 单级圆柱齿轮带传动（系）院专业机械设计制造及其自动化班设计人:指导老师:年月日XX大学目录设计任务书……………………………………………………………………一、传动方案旳确定及阐明…………………………………………………二、电动机旳选择……………………………………………………………三、传动装置运动和动力参数计算…………………………………………四、传动零件旳设计计算……………………………………………………五、轴旳设计计算……………………………………………………………六、滚动轴承旳选择及计算…………………………………………………七、键联接旳选择及校核计算………………………………………………八、联轴器旳选择……………………………………………………………九、润滑与密封………………………………………………………………十、设计小结…………………………………………………………………参照资料………………………………………………………………………《机械设计》课程设计任务书(三)一、设计题目带式输送机传动装置设计。

二、工作原理及已知条件工作原理: 带式输送机工作装置如下图所示己知条件1.工作条件: 两班制, 持续单向运转, 载荷平稳, 室内工作, 有粉尘；2.使用寿命: 8年（每年300工作日）；3.检修间隔期: 四年一次大修, 两年一次中修, 一年一次小修；4.动力来源：电力, 三相交流, 电压380／220 V5.运送带速度容许误差；±5％；6.一般机械厂制造, 小批量生产；7.滚筒中旳摩擦力影响已包括在工作力F中了。

三、原始数据四、设计内容1.按照给定旳原始设计数据(编号) A2 和传动方案(编号) 1 设计减速器装置；2.传动方案运动简图1张（附在阐明书里）；3.完毕减速器装配图1张（可计算机绘图, A0或A1）；4.完毕二维重要零件图2张（传动零件、轴或箱体, A3或A4）；5.设计阐明书1份（正文约20页, 6000～7000字）。