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机械设计基础

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机械设计基础课程设计题 目：带式运输机传动装置设计学 院：交通运输与管理学院专 业：机电技术教育班 级：2012级5班姓 名：周中华学 号：1209050513指导教师：谢刚老师日 期：2014年七月绵阳师范学院目录一原始数据二设计题目三设计的基本步骤1.电动机的选择2.确定传动装置的总传动比和分配传动比3.计算传动装置的运动和动力参数4.V带的设计和带轮设计5.齿轮的设计6.传动轴承和传动轴的设计7.键的设计和计算148. 润滑密封设计四. 设计小结五参考资料.设计任务书1、设计的目的《械设计课程设计》是为机械类专业和近机械类专业的学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的实践性教学环节，也是第一次对学生进行全面的，规范的机械设计训练。

其主要目的是：（1）培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械设计课程和其他选修课程的基础理论并结合实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展学生有关机械设计方面的知识。

（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械设计，使学生掌握一般机械设计的程序和方法，树立正面的工程大合集思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力。

（3）课程设计的实践中对学生进行设计基础技能的训练，培养学生查阅和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。

2、设计任务设计一用于带式输送机传动系统中的减速器。

要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。

在课程设计中，一般要求每个学生完成以下内容：1）减速器装配图一张（A1号图纸）2）零件工作图2~3张（如齿轮、轴或箱体等3）设计计算说明书一份（约6000~8000字）《机械设计基础》课程设计带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器一、原始数据运输带传递的有效圆周力F=2500N，运输带速度V=0.75m/s，滚筒的计算直径D=300mm，原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间10年，每年按300天计，单班工作（每班8小时）。

二、设计题目试按下列一组数据，设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下。

工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差±4％，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向运转。

组别运输带牵引力F W（N）运输带速度V W（m/s）传动滚筒直径D（㎜）12600 1.2532023500 1.45图1 带式输送机的传动装置1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机三、设计的基本步骤1、电动机的选择及运动参数的计算一般电动机均采用三相交流电动机，如无特殊要求都采用三相交流异步电动机，其中首选Y系列全封闭自扇冷式电动机。

（一）电动机的选择①确定皮带输送机所需功率PW=FW·VW/1000（kw）式（1—1）PW=2600*1.25/1000=3.25KW②传动装置的效率η=η1·η2·η3·η4·η5 式（1----2）式中： η1-----三角带传动效率η2-----齿轮传动效率η3-----滚动轴承的效率η4-----联轴器的效率η5-----运输机平型带传动效率常见机械效率参见附表1;由表1查的数据:ղ1=0.95;ղ2=0.98;ղ3=0.98;ղ4=0.99;ղ5=0.96ղ=0.867③电动机的选择电动机的额定功率：P≥P W/η= F W·V W/η（kw）式（1---3）P≥3.25/0.867=3.75Kw④确定电动机的转数：（1）滚筒轴的工作转速为：n W=60×1000V W/ΠD（r/min）式（1---4）nw=60*1000*1.25/(3.14*320)=74.6r/min式中：V W-----皮带输送机的带速D----滚筒的直径（1）电动机的转速：nˊ=iˊnW 式（1----5）式中：iˊ是由电动机到工作机的减数比iˊ=i1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊ 式（1----6）i1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊ是各级传动比的范围。

按nˊ的范围选取电动机的转速n（2）常用机械传动比的范围见附表2,由表2查的数据如下： V带传输比i1=2—4,圆柱齿轮传动比i2=3—5则：总传动比i’=i1*i2=(2--4)*(3--5)=(6--20)n’=i’nw=(6--20)*nw=(447.6--1492)r/min⑤列出电动机的主要参数常用机械传动比范围附表2由查表可得电动机选用Y112M-4 额定功率4kw 同步转速1440r/min 2.总传动比的计算及传动比的分配（1）传动装置总传动比i=n m/n W式（2—1）取电机转数为1440r/min,反推i’,i’=1440/74.6=19.3取i’=20（2）分配传动装置各级传动比i=i1·i2·i3····i n式（2—2）式中：i1、i2、i3····i n从附表2中选值I1=4;i2=5;3.传动装置的运动和动力参数的计算(1)、各轴的功率计算：P1=P·η1·η3 式（3—1）轴Ⅰ P1=3.75*0.95*0.98=3.5kwP2=P·η1·η2·η3 式（3—2）轴Ⅱ P2=3.75*0.98*0.98*0.95=3.42kw(2)、各轴的转速计算：高速轴转速n1=nm/i1（r/min）式（3—3）轴Ⅰ n1=nm/i1=1440/4=360(r/min)低速轴转速n2=nm/（i1·i2）（r/min）式（3—4）轴Ⅱ n2=nm/(i1*i2)=1440/(4*5)=72(r/min)(3)、各轴扭矩的计算：T=9.55×10^6×PK/nK (N.mm) 式（3—5）轴Ⅰ T1=9.55*10^6*3.5/360=9.28*10^4 (N.mm)轴ⅡT2=9.55*10^6*3.42/72=45.36*10^4 (N.mm)4.三角带传动设计(1)、选择三角带型号；选择V带型号 查机械设计基础 表13--1得 =1.4查图13--2选用A型V带(2)、选择带轮的基准直径，并验算带速（5m/s≤V≤25m/s）；确定带轮直径和；i=4由图9-7取=112mm，取=450mm，验算带速介于5~25m/s范围内，合适。

(3)、确定中心距和带长，验算小轮包角；（α1≥120°）确定带长和中心距a，所以有 。

初定中心距=800mm，则带长由表13--2 选用=2500mm，则实际中心距验算小带轮上的包角，合适(4)、按许用功率计算带的根数；确定带的根数分别查表13--3得 =1.20kw，表13--6 =0.11kw，表13--7=0.96，表13--2=1.03圆整为整数取3根，(5)、确定作用在轴上的压力；查表得13--1 q=0.10kg/m，初拉力作用在轴上的压力(6)、确定带轮的结构和尺寸（只要求绘制大带轮的零件图）；由于带轮直径和属于中等直径，所以带轮采用腹板式，材料选用HT150，带轮的轮槽尺寸查表13--10得5.齿轮传动设计所设计齿轮传动属于闭式传动，为使结构紧凑，选用20CrMnTiA合金钢,该对齿轮为硬齿面齿轮，热处理工艺：渗碳淬火,齿面硬度56-62HRC，=1100，=850。

因为是普通减速器，由表《机械设计基础》第二版中表选8级精度，要求齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3um。

因两齿轮均为钢质齿轮，可求出d1值。

确定有关参数与系数：（1）转矩T1（3）齿轮Z1和齿宽系数ψd小齿轮的齿数z1取为30，则大齿轮齿数Z2=5×30=150。

故Z2=150,因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表11--6选取 d=1。

（4）许用接触应力由图《机械设计基础》中11--1查的=1100，=850,由表（11-5）取：S H=1.0，S F=1.25，[бH1]= бHlim/S H=1100/1.0Mpa=1100Mpa[бH2]= бHlim2/S H=1100/1.0Mpa=1100Mpa[бF1]= бFE/S F=850/1.25Mpa=680Mpa[бF2]= бHlim/S H=850/1.25Mpa=680Mpa载荷系数K 查表11--3取K=1;i=5应为Z1=30所以Z2=Z1*i=150;模数齿宽取b2=75mm;b1=80mm由表10.3取标准模数m=2.5mm分度圆 d1=mz1=2.5×30mm=75mmd2=mz2=2.5×150=375mma= m（z1+z2）=0.5×2.5×（30+150）=225mm校核轮齿弯曲强度则校核合格确定有关系与参数：（1）、齿形系数YF查图11—8可得：YF1=2.6 ， YF2=2.21（2）、应力修正系数YS查图11—9 得YS1=1.625， YS2=1.8（3）、许用弯曲应力齿轮的圆周速度：由表11--2可知，选8级精度是合适的。

输送带允许带速误差为±5%合格。

6.考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递齿轮转矩。

输入功率P=3.42kW，输出转速n=72r/min可得① 联轴器的选择类型：考虑到输出装置的载荷较平稳，功率不大，转速较低，选用弹性套柱销联轴器（查表GB/T 5014-85）②联轴器的计算转矩：工作转矩：故计算转矩：③确定型号：查设计手册（GB 5843—86）选用TL8型弹性套柱销联轴器GB GB/T 5014-85 TL公称扭矩（亦即许用转矩）为710N/m，允许的轴的直径为45mm，采用铸铁结构时许用转速为，采用钢制时为。

轴孔直径45mm，这些数据均符合本题要求，故选用。

查表GB 5014-85 TL8弹性套柱销连轴器，标准孔径d=45mm，即轴伸直径为45mm，轴孔长度为84mm，①从联轴器向左起第一段，由于联轴器处有一键槽，轴径应增加5%，取50mm，半联轴器长84mm，轴段长L1=80mm；②右起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段直取55mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器左端面间的距离为30mm，故取该段长L2=55mm；③右起第三段，该段装有滚动轴承，因为轴承只有径向力，选用深沟球轴承6212 ，GB/T 276-94，并采用凸缘式轴承盖，实现轴承系两端单向固定，轴伸处用C型普通平键联接，实现周向固定。

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机械设计基础背诵知识点

机械设计基础背诵知识点

机械设计基础背诵知识点机械设计是一门关于机械制造的学科，它涉及到机械零部件的设计、选择、计算和分析等方面的知识。

在机械设计的学习过程中，很多基础的知识点需要我们进行背诵。

下面将介绍一些机械设计基础的知识点。

1. 材料力学材料力学是机械设计的基础。

需要掌握材料的力学性质，包括拉伸强度、屈服强度、硬度等。

还要了解不同材料的特点以及它们的应用范围。

2. 分析力学分析力学是机械设计中的另一个重要知识点。

它涉及到物体的平衡、受力分析以及运动学等内容。

我们需要了解力的合成与分解、力矩的概念、平衡条件等基本概念。

3. 等效应力与疲劳在机械设计中，常常需要进行结构的强度计算。

等效应力理论是常用的一种计算方法，它可以将多个不同方向的应力合成为一个等效应力。

此外，疲劳是机械设计中非常重要的一个问题，我们需要了解疲劳寿命、疲劳裕度等概念。

4. 轴线零件设计轴线零件设计是机械设计中的一个重要内容。

我们需要了解轴线零件的选择与计算，包括轴的强度与刚度计算、连接方式的选择等。

5. 机械传动机械传动是机械设计中常见的一种结构形式。

我们需要了解不同传动装置的特点与适用范围，包括齿轮传动、带传动等。

6. 节气部件设计节气部件设计是机械设计中与流体传动相关的一个内容。

我们需要了解不同节气部件的设计原理与计算方法，包括调节阀、安全阀等。

7. 设备安装与调试设备安装与调试是机械设计中的最后一个环节，我们需要了解设备的安装方式以及调试过程中的一些注意事项。

上述只是机械设计中的一部分基础知识点，希望能够对你在学习机械设计过程中有所帮助。

机械设计是一个广阔的领域，需要我们不断学习与积累，才能够设计出高质量的机械产品。

机械设计基础简答题

机械设计基础简答题

机械设计基础简答题一、什么是机械设计基础？机械设计基础是机械工程学科中的一门基础课程，主要涉及机械系统的设计、分析和优化。

它涵盖了从基本原理到复杂系统设计的各个方面，包括力学、材料科学、热力学、机构学、动力学、传动和控制系统等。

二、简述机械设计的过程。

机械设计的过程是一个系统性的过程，通常可以分为以下几个步骤：1、确定设计目标：明确设计的目的和需求，考虑设计的功能、性能、可靠性、成本等要素。

2、概念设计：根据设计目标，进行初步的概念设计，包括机构形式、运动方案、结构布局等。

3、详细设计：对概念设计进行详细的分析和优化，包括机构尺寸、材料选择、热力学分析、动力学仿真等。

4、校核和验证：对设计进行各种校核和验证，包括强度校核、刚度校核、稳定性校核等，以确保设计的可靠性和安全性。

5、试制和试验：制造和试验设计的机械系统，以验证其性能和达到预期的设计目标。

6、改进和优化：根据试制和试验的结果，对设计进行改进和优化，以提高性能和可靠性。

三、什么是机构？列举几种常见的机构。

机构是机械系统中实现运动和力的传递或转换的组成部分。

常见的机构包括：1、连杆机构：通过连杆的组合实现运动和力的传递，如曲柄摇杆机构、双曲柄机构等。

2、凸轮机构：通过凸轮的转动实现指定运动，如盘形凸轮机构、圆柱凸轮机构等。

3、齿轮机构：通过齿轮的啮合实现运动和力的传递，如圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构等。

4、螺旋机构：通过螺旋的转动实现直线运动或角度运动，如螺纹丝杠机构、螺旋压力机等。

5、摩擦传动机构：通过摩擦力实现运动和力的传递，如带传动机构、摩擦轮传动机构等。

6、液压传动机构：通过液压油的传递实现运动和力的控制，如液压泵机构、液压缸机构等。

机械设计基础简答题库一、什么是机械设计基础？机械设计基础是机械工程学科中的一门基础课程，主要涉及机械系统的基本组成、力学性质、设计方法和优化等方面的知识。

它是机械工程专业学生必修的一门课程，也是工程师在设计机械设备时必须掌握的基本理论和技术。

机械设计基础

机械设计基础


的初拉力 4）张紧轮装置： V 带传动用张紧轮 装置时，张紧轮应安装在带松 边内侧，尽量靠近大带轮，防止因张紧造成小轮包角过小，而且也避 免带的反向弯曲。 平带传动用张紧轮装置时， 张紧轮应安装在带松边 外侧， 尽量靠近小带轮，以增大小轮包角。 9、带传动的失效形式及设计准则？ 1）打滑、疲劳破坏（脱层、撕裂、拉断） 2）保证带在工作中不打滑，同时具有足够的疲劳强度和一定的使用 寿命。
律时，在起点、中点和终点时，加速度有突变，因而推杆的惯性力也 将有突变，不过这一突变为有限值，所以，凸轮机构中由此而引起的 冲击称为柔性冲击。适用场合：中速、轻载。 3）简谐（余弦加速度）运动规律 运动特性：这种运动规律的加
速度在起点和终点时有有限数值的突变， 故也有柔性冲击。 适用场合： 中速、中载。 5、从动件作余弦加速度运动规律，当无远、近休止时，是否会产生 柔性冲击？ 1）从动件作余弦加速度运动规律，当无远、近休止时，不会产生柔 性冲击； 2）从动件作余弦加速度运动规律，当有远、近休止时，会产生柔性。
四〃凸轮机构
1、凸轮机构由：凸轮、从动件、机架组成。 2、按凸轮形状分类，它分哪几种？ 盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮 3、按从动件形状分哪几种？ 顶尖从动件、滚子从动件、平底从动件 4、从动件常用的运动规律有哪三种？它们的运动特性怎样？ 1）等速运动规律 运动特性：当采用匀速运动规律时，推杆在
运动的起始点和终止点因速度有突变， 在理论上加速度值为瞬时无穷 大，使推杆产生非常大的惯性力，致使凸轮受到很大的冲击，称为刚 性冲击。 2）等加速等减速运动规律 运动特性：当采用等加速等减速运动规
三〃平面连杆机构
1、铰链四杆机构的概念；铰链四杆机构的基本形式？ 铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构。 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 2、曲柄存在的条件及应用？ 1).最短杆和最长杆之和应小于或等于其他两杆长度之和； 2）.连架杆和机架杆中必有一杆为最短杆。 3、急回特性及行程速度变化系数？ 急回特性：主动件连续运转，从动件在空回行程（非工作行程）的平
机械设计基础课程介绍

机械设计基础课程介绍

机械设计基础课程介绍机械设计基础课程是机械工程专业的一门重要课程，旨在培养学生对机械设计原理和方法的基本理解和应用能力。

本文将介绍该课程的主要内容和学习目标。

一、课程内容机械设计基础课程主要包括以下几个方面的内容：1. 机械设计基本原理：介绍机械设计的基本概念、原则和方法，包括力学、材料力学、流体力学等相关理论知识。

2. 机械零件设计：介绍常用机械零件的设计原理和方法，如轴、轴承、联轴器、齿轮等，并学习如何进行零件的选型和尺寸计算。

3. 机械传动设计：介绍常见的机械传动方式，如齿轮传动、链传动、带传动等，学习传动比的计算和传动装置的设计。

4. 机械结构设计：介绍机械结构的基本原理和设计方法，包括机械连接、机构设计、机械密封等内容。

5. 机械设计软件应用：学习使用计算机辅助设计软件进行机械设计，如AutoCAD、SolidWorks等，掌握基本的绘图和建模技巧。

二、学习目标通过学习机械设计基础课程，学生应达到以下几个方面的学习目标：1. 理解机械设计的基本原理和方法，掌握力学、材料力学、流体力学等相关理论知识，能够运用这些知识进行机械设计的分析和计算。

2. 掌握常用机械零件的设计原理和方法，能够进行零件的选型和尺寸计算，合理设计机械零件的结构和参数。

3. 熟悉常见的机械传动方式，掌握传动比的计算和传动装置的设计，能够根据实际需求选择合适的传动方式和参数。

4. 能够理解机械结构的基本原理和设计方法，掌握机械连接、机构设计、机械密封等技术，能够设计出结构合理、功能完善的机械装置。

5. 熟练掌握机械设计软件的使用，具备基本的绘图和建模技巧，能够利用计算机辅助设计软件进行机械设计工作。

三、学习方法学习机械设计基础课程需要采取一定的学习方法，以提高学习效果。

以下是几点建议：1. 理论联系实际：将课堂学习的理论知识与实际工程案例相结合，理解概念的含义和应用场景。

2. 多做练习：通过大量的练习题和设计案例，加深对机械设计原理和方法的理解和运用能力。