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机械原理课程设计说明书题目：压床机械方案分析班级：机械1414班姓名：刘宁学号：20143512指导教师：李翠玲成绩：2016 年 11 月 8 日目录目录一．题目：压床机械设计 (3)二．原理及要求 (3)（1）.工作原理 (3)（2）.设计要求 (4)（3）.设计数据 (4)三．机构运动尺寸的确定 (5)四．机构的结构分析 (7)五．机构的运动分析 (8)（1）主动件参数列表分析 (8)（2）杆组参数列表分析 (8)（3）编写主程序并运行 (10)（4）运动图像分析 (13)六、机构的动态静力分析 (15)（1）参数列表分析 (15)（2）编写主程序及子程序 (16)（3）运行结果 (21)（4）图像分析 (21)七．主要收获与建议 (23)八．参考文献 (23)一．题目：压床机械设计二．原理及要求（1）.工作原理压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。
图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。
当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在0.75H 内无阻力；当在工作行程后0.25H行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。
在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。
（a）机械系统示意图（b）冲头阻力曲线图（c）执行机构运动简图图1 压床机械参考示意图（2）.设计要求电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。
要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按0.95计算，按小批量生产规模设计。
（3）.设计数据三．机构运动尺寸的确定已知:（1）作图：1.以O2为原点确定点O4的位置；2.画出CO4的两个极限位置C1O4和C2O4;3.取B1，B2使CB=CO4*1/3，并连接B1O2，B2O2;4.以O2为圆点O2A为半径画圆，与O2B1交于点A1;5.延长B2O2交圆于A2；6.取CD=0.3*CO4。
zl-18机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握zl-18机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械原理等相关知识；2. 使学生了解并能够运用zl-18机械设计的相关标准、规范和工程实践经验；3. 帮助学生掌握zl-18机械设计中常用零部件的选型、计算和校核方法。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行zl-18机械设计图纸的绘制能力；2. 提高学生分析和解决zl-18机械设计过程中遇到的技术问题的能力；3. 培养学生团队协作和沟通表达能力，能够就设计方案进行有效讨论和改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，注重实践，勇于面对设计过程中的挑战；3. 引导学生关注我国机械行业发展，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业核心课程，以实践性、应用性为主，强调理论知识与工程实践相结合。
学生特点：学生为高年级本科生，具有一定的机械基础知识和实践能力，对专业知识有较高的学习兴趣。
教学要求：结合课程特点和学生实际情况，注重启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论，强化实践环节，提高学生的实际操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容紧密结合课程目标，确保科学性和系统性。
主要内容包括：1. zl-18机械设计基本原理：讲解力学、材料力学、机械原理等基础知识，对应教材第一章至第三章。
2. 机械设计标准与规范：介绍zl-18机械设计的相关标准、规范，以及工程实践经验，对应教材第四章。
3. 常用零部件选型与计算：分析并讲解常用零部件的选型、计算和校核方法，对应教材第五章至第七章。
4. CAD软件应用：教授学生运用CAD软件进行zl-18机械设计图纸的绘制，对应教材第八章。
5. 机械设计案例分析：分析典型zl-18机械设计案例，使学生能够理论联系实际，提高分析和解决问题的能力，对应教材第九章。
本设计要求的转矩较大，故部分齿轮和轴选用40Cr为材料，如转矩较小，可使用45#钢机械设计课程设计说明书机械工程与自动化学院机械工程及自动化专业机械班学号：设计者：指导老师：2013年6月19日目录1.设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.电动机的选择计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33.传动装置的运动与动力参数的选择和计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄44.传动零件的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄95.轴的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄186.轴的强度校核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄197.滚动轴承的选择和寿命验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 48.键联接的选择和验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄259.联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 610.减速器的润滑及密封形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 611.参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 6一．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：工作年限工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 102多灰尘 稍有波动小批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) ZL-20 480000.244001000二． 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380V ，Y 系列。
2） 选择电动机功率 滚筒转动所需要的有效功率为KW FV P w52.11100024.0480001000=⨯==传动 筒开齿联承齿弹联ηηηηηηη⨯⨯⨯⨯⨯=52按表4.2-9取:弹性联轴器效率 η弹联=0.99 闭式齿轮啮合效率 η齿=0.97联轴器效率 η联=0.99传动总效率η=0.791所需的电动机功 率KW P r 223.14=选Y 型三相异 步电动机滚动轴承效率 η承=0.99 开式齿轮啮合效率 η开齿=0.94 滚筒效率 η筒=0.96 则传动总效率791.096.094.099.099.097.099.052=⨯⨯⨯⨯⨯=η所需的电动机的功率为 KW P P w r 223.14791.052.11===η3).选择电机的转速 滚筒轴转速为 min /64.114.024.06060r D v nw=⨯⨯==ππ 查表4.12-1选Y 型三相异步电动机Y180L —6型，额定功率15kw, 同步转速1000r/min,满载转速970r/min 。
目录1 设计任务书 (3)1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置 (3)1.2 工作条件 (3)1.3 技术数据 (3)2 电动机的选择计算 (3)2.1 选择电动机系列 (4)2.2 滚筒转动所需要的有效功率 (4)2.3 确定电动机的转速 (4)3 传动装置的运动及动力参数计算 (4)3.1 分配传动比 (5)3.1.1 总传动比 (5)3.1.2 各级传动比的分配 (5)3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 (5)3.2.1 Ⅰ轴（高速轴） (5)3.2.2 Ⅱ轴（中间轴） (5)3.2.3 Ⅲ轴（低速轴） (6)3.2.4 Ⅳ轴（传动轴） (6)3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴） (6)3.3 开式齿轮的设计 (6)3.3.1 材料选择 (6)3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 (6)3.3.3 齿轮强度校核 (8)3.3.4 齿轮主要几何参数 (9)4 闭式齿轮设计 (9)4.1 减速器高速级齿轮的设计计算 (9)4.1.1 材料选择 (9)4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 (10)4.1.3 验算齿面接触疲劳强度 (12)4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度............................................................................................. - 13 -4.1.5 齿轮主要几何参数...................................................................................................... - 14 - 4.2 减速器低速级齿轮的设计计算............................................................................. - 15 -4.2.1 材料选择......................................................................................................................... - 15 -4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距........................................................................... - 15 -4.2.3 验算齿面接触疲劳强度............................................................................................. - 17 -4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度............................................................................................. - 18 -4.2.5 齿轮主要几何参数...................................................................................................... - 19 -5 轴的设计计算 ................................................................................................................ - 20 - 5.1 高速轴的设计计算.................................................................................................... - 20 - 5.2 中间轴的设计计算.................................................................................................... - 21 -5.3 低速轴的设计计算.................................................................................................... - 21 -6 低速轴的强度校核 ....................................................................................................... - 23 -6.1 绘制低速轴的力学模型 ................................................................................................ - 23 -6.2 求支反力............................................................................................................................ - 24 -6.3 作弯矩、转矩图.............................................................................................................. - 25 -6.1.4 作计算弯矩Mca图..................................................................................................... - 26 -6.1.5 校核该轴的强度........................................................................................................... - 26 -6.6 精确校核轴的疲劳强度 ................................................................................................ - 26 -7 低速轴轴承的选择及其寿命验算............................................................................ - 29 -7.1 确定轴承的承载能力..................................................................................................... - 29 -7.2 计算轴承的径向支反力 ................................................................................................ - 29 -7.3 作弯矩图............................................................................................................................ - 29 -7.4 计算派生轴向力S ........................................................................................................... - 29 -7.5求轴承轴向载荷 ............................................................................................................... - 30 -7.6 计算轴承的当量动载荷P ............................................................................................. - 30 -8 键联接的选择和验算................................................................................................... - 31 - 8.1 低速轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 31 -8.1.1 齿轮处............................................................................................................................. - 31 -8.1.2 联轴器处......................................................................................................................... - 31 - 8.2 中间轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 31 -8.3 高速轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 32 -9 联轴器的选择 ................................................................................................................ - 32 - 9.1 低速轴轴端处............................................................................................................. - 32 -9.2 高速轴轴端处............................................................................................................. - 32 -10 减速器的润滑及密封形式选择.............................................................................. - 33 -11 参考文献....................................................................................................................... - 35 - 1 设计任务书1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置1.2 工作条件技术数据1.32 电动机的选择计算2.1 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。
目录1 设计任务书 (3)1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置 (3)1.2 工作条件 (4)1.3 技术数据 (4)2 电动机的选择计算 (4)2.1 选择电动机系列 (4)2.2 滚筒转动所需要的有效功率 (4)2.3 确定电动机的转速 (5)3 传动装置的运动及动力参数计算 (5)3.1 分配传动比 (5)3.1.1 总传动比 (5)3.1.2 各级传动比的分配 (5)3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 (6)3.2.1 Ⅰ轴（高速轴） (6)3.2.2 Ⅱ轴（中间轴） (6)3.2.3 Ⅲ轴（低速轴） (6)3.2.4 Ⅳ轴（传动轴） (6)3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴） (6)3.3 开式齿轮的设计 (6)3.3.1 材料选择 (7)3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 (7)3.3.3 齿轮强度校核 (8)3.3.4 齿轮主要几何参数 (9)4 闭式齿轮设计 (9)4.1 减速器高速级齿轮的设计计算 (9)4.1.1 材料选择 (9)4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 (10)4.1.3 验算齿面接触疲劳强度 (11)4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度...................................... - 13 -4.1.5 齿轮主要几何参数........................................... - 2 - 4.2 减速器低速级齿轮的设计计算 ................................. - 2 -4.2.1 材料选择................................................... - 2 -4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距............................... - 3 -4.2.3 验算齿面接触疲劳强度....................................... - 4 -4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度....................................... - 5 -4.2.5 齿轮主要几何参数........................................... - 6 -5 轴的设计计算 ................................................. - 7 - 5.1 高速轴的设计计算 ........................................... - 7 - 5.2 中间轴的设计计算 ........................................... - 8 - 5.3 低速轴的设计计算 ........................................... - 8 -6 低速轴的强度校核 ............................................. - 9 -6.1 绘制低速轴的力学模型......................................... - 9 -6.2 求支反力..................................................... - 9 -6.3 作弯矩、转矩图.............................................. - 10 -6.1.4 作计算弯矩Mca图.......................................... - 11 -6.1.5 校核该轴的强度............................................ - 11 -6.6 精确校核轴的疲劳强度........................................ - 11 -7 低速轴轴承的选择及其寿命验算 ................................ - 13 -7.1 确定轴承的承载能力.......................................... - 13 -7.2 计算轴承的径向支反力........................................ - 14 -7.3 作弯矩图.................................................... - 14 -7.4 计算派生轴向力S............................................ - 14 -7.5求轴承轴向载荷.............................................. - 14 -7.6 计算轴承的当量动载荷P...................................... - 14 -8 键联接的选择和验算 .......................................... - 15 - 8.1 低速轴上键的选择与验算 .................................... - 15 -8.1.1 齿轮处.................................................... - 15 -8.1.2 联轴器处.................................................. - 15 - 8.2 中间轴上键的选择与验算 .................................... - 15 -8.3 高速轴上键的选择与验算 .................................... - 15 -9 联轴器的选择 ................................................ - 16 - 9.1 低速轴轴端处 .............................................. - 16 -9.2 高速轴轴端处 .............................................. - 16 -10 减速器的润滑及密封形式选择 ................................. - 16 -11 参考文献 ................................................... - 17 - 1 设计任务书1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置1.2 工作条件1.3 技术数据2 电动机的选择计算2.1 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。
本设计要求的转矩较大，故部分齿轮和轴选用40Cr为材料，如转矩较小，可使用45#钢机械设计课程设计说明书机械工程与自动化学院机械工程及自动化专业机械班学号：设计者：指导老师：2013年6月19日目录1.设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.电动机的选择计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33.传动装置的运动与动力参数的选择和计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄44.传动零件的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄95.轴的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄186.轴的强度校核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄197.滚动轴承的选择和寿命验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 48.键联接的选择和验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄259.联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 610.减速器的润滑及密封形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 611.参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 6一．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：工作年限工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 102多灰尘 稍有波动小批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) ZL-20 480000.244001000二． 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380V ，Y 系列。
2） 选择电动机功率 滚筒转动所需要的有效功率为KW FV P w52.11100024.0480001000=⨯==传动 筒开齿联承齿弹联ηηηηηηη⨯⨯⨯⨯⨯=52按表4.2-9取:弹性联轴器效率 η弹联=0.99 闭式齿轮啮合效率 η齿=0.97联轴器效率 η联=0.99传动总效率η=0.791所需的电动机功 率KW P r 223.14=选Y 型三相异 步电动机滚动轴承效率 η承=0.99 开式齿轮啮合效率 η开齿=0.94 滚筒效率 η筒=0.96 则传动总效率791.096.094.099.099.097.099.052=⨯⨯⨯⨯⨯=η所需的电动机的功率为 KW P P w r 223.14791.052.11===η3).选择电机的转速 滚筒轴转速为 min /64.114.024.06060r D v nw=⨯⨯==ππ 查表4.12-1选Y 型三相异步电动机Y180L —6型，额定功率15kw, 同步转速1000r/min,满载转速970r/min 。
机械原理课程设计说明书题目：码头吊车机构的设计及分析班级：机械1415*****学号：****************成绩：2016年11月18日一、题目说明图示为某码头吊车机构简图。
它是由曲柄摇杆机构与双摇杆机构串联成的。
已知：l o1x=2.86m, l o1y=4m, l o4x=5.6m, l o4y=8.1m, l3=4m, l3'=28.525m, a3'=25°,l3´´=8.5m, a3´´=7°, l4=3.625m, l4´=8.35m, a4'=184°, l4´´=1m, a4´´=95°, l5=25.15m,l5'=2.5m, a5'=24°。
图中S3、S4、S5为构件3、4、5的质心，构件质量分别为：m3=3500kg, m4=3600kg, m5=5500kg,K点向左运动时载重Q为50kN，向右运动时载重为零，曲柄01A的转速n3=1.1r/min.二、机构简图三、求连架杆O3C摆动范围1、拆分杆组2、列形参和实参的表格/* Note:Your choice is C IDE */#include "subk.c"main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10];int ic; /*定义静态变量*/double r45,r56,r67,r510,gam;double pi,dr;double r2;int i;FILE*fp;char*m[]={"p","vp","ap"};r45=28.525;r56=3.625;r67=25.15;r510=8.35;gam=176.0;w[3]=15.0;del=1.0; /*步长1*/p[4][1]=0.0;p[4][2]=0.0;p[7][1]=5.6;p[7][2]=8.1; /*变量赋值*/pi=4.0*atan(1.0);/*π*/dr=pi/180.0; /*弧度*/gam=gam*dr; /*计算gam*/printf("\n the kinematic parameters of point10\n"); printf("NO THETA1 S10 V10 A10\n");printf(" deg m m/s m/s/s\n");if((fp=fopen("20148285","w"))==NULL){printf("can,t open this file.\n");exit(0);}fprintf(fp,"\n the kinematic parameters of point11\n");fprintf(fp,"NO THETA1 S10 V10 A10\n");fprintf(fp," deg m m/s m/s/s\n");ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++){t[3]=(i)*del*dr;bark(4,5,0,3,r45,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rrrk(1,5,7,6,4,5,r56,r67,t,w,e,p,vp,ap);bark(5,0,10,4,0.0,r510,gam,t,w,e,p,vp,ap);printf("\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[3]/dr,p[10][2],vp[10][2] ,ap[10][2]); /*运算结果输出*/fprintf(fp,"\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[3]/dr,p[10][2],vp[10 ][2],ap[10][2]);/*结果入filel文件*/if((i%16)==0){getch();}/*停*/}fclose(fp);getch();}4、O3C在93°至135°之间摆动时为K点近似水平运动,得O3C摆角为93°~135°。
机械设计基础课程设计说明书题目：设计用于胶带运输机的机械传动装置专业：材料成型及控制工程班级：成型1104设计者：鞠英男学号：指导教师：陈良玉目录1.设计任务书 (2).设计题目 (2).工作条件 (2).技术数据 (2)2.电动机的选择计算 (2).选择电动机系列 (2).选择电动机的功率及转速 (2).选择电动机的型号 (3)3.传动装置的运动和动力参数计算 (4).分配传动比 (4).各轴功率、转速和转矩的计算 (4)4.传动零件的设计计算 (6).减速器以外的传动零件（链传动）的设计计算 (6).减速器以内的传动零件（齿轮）的设计计算 (7)5.轴的设计计算 (11).减速器高速轴的设计 (11).减速器低速轴的设计 (12)6.滚动轴承的选择及其寿命计算 (15).减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (15).减速器低速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (16)7.键连接的选择和验算 (19).减速器大齿轮与低速轴的键连接 (19).小链轮与减速器低速轴轴伸的键连接 (19).联轴器与减速器高速轴轴伸的键连接 (19)8.联轴器的选择 (20)9.减速器的其他附件 (20)10.润滑和密封 (21).减速器齿轮传动润滑油的选择 (21).减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择 (21).减速器密封装置的选择、通气器类型的选择 (21)11.整体装配 (21)12.参考文献 (23)1. 设计任务书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102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) ZDL2200280 5002. 电动机的选择计算2.1. 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2.2. 选择电动机的功率及转速2.2.1. 卷筒所需有效功率kW FVp w 30.310005.122001000=⨯==P W =2.2.2. 传动总效率根据表2-11-1确定各部分的效率:弹性联轴器效率 η1= 一对滚动球轴承效率 η2=闭式圆柱齿轮的传动效率 η3=（暂定8级） 开式链传动效率 η4= 一对滑动轴承的效率 η5= 运输滚筒的效率 η6=7901.096.097.092.097.098.099.026543221=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ηηηηηηη η= 2.2.3. 所需电动机的功率 kW 18.47901.030.3p p w r ===η Pr= 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。
目录1 设计任务书1.1 题目名称 设计胶带输送机的传动装置1.2 工作条件1.3技术数据2 电动机的选择计算2.1 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。
2.2 滚筒转动所需要的有效功率传动装置总效率 352ηηηηη=承齿联筒查表17-9得所以37=0.970.990.96=0.817η⨯⨯ 2.3 确定电动机的转速滚筒轴转速 min /5.1160r Dv n W ==π 所需电动机的功率 kW kW P P w r 5.570.4817.084.3<===η1000r/min,满载转速960r/min 。
查表27-2，电动机中心高 H=132mm ，外伸段 D ×E=38mm ×80mm 3 传动装置的运动及动力参数计算3.1 分配传动比3.1.1 总传动比 48.835.119600===W n n i 3.1.2 各级传动比的分配查表17-9 取656==i i 开减速器的传动比 913.13648.83=== i i i 高速级齿轮传动比253.4913.1330.130.112=⨯== i i低速级齿轮传动比 271.3253.4913.131234===i i i3.2 各轴功率、转速和转矩的计算3.2.0 0轴P=4.70kw,n=960r/min,T=9.55*4.70/960=46.76N*m3.2.1 Ⅰ轴（高速轴）3.2.2 Ⅱ轴（中间轴）3.2.3 Ⅲ轴（低速轴）3.2.4 Ⅳ轴（传动轴）3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴）3.3 开式齿轮的设计3.3.1 材料选择小齿轮:45#锻钢，调质处理，齿面硬度217--255HBS大齿轮:45#锻钢，正火处理，齿面硬度162--217HBS3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数按齿面硬度217HBS 和162HBS 计算初取小齿轮齿数 205=Z则大齿轮齿数 1206205656=⨯==i Z Z计算应力循环次数查图5-19 0.165==N N Y Y查图5-18(b) pa 2705lim M F =σ，pa 2006lim M F =σ由式5-32 0.165==X X Y Y取 0.2=ST Y ,4.1min =F S计算许用弯曲应力由式5-31 []X N F STF F Y Y S Y min lim σσ=查图5-14 21.2,81.265==Fa Fa Y Y查图5-15 78.1,56.165==Sa Sa Y Y则 []011365.07.38556.181.2555=⨯=F Sa Fa Y Y σ 取[]013769.0}][,][max {666555==F Sa Fa F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y Y Y σσσ初选综合系数1.1=t t Y K ε，查表5-8 5.0=d φ由式5-26考虑开式齿轮工作特点m 加大10%-15%，取m=123.3.3 齿轮强度校核取mm b b 76670665=+=+= 则小齿轮转速为s m n d v /3467.01060254.6610014.310603345=⨯⨯⨯=⨯=π 查图5-4（d ） 005.1=v k 查表5-3 1.1=A k70.0100705==d b 由图5-7(a) 18.1=βk 查表5-4 2.1=αk计算载荷系数 5654.12.118.1005.11.1=⨯⨯⨯==αβk k k k k v A 与1.1=t t Y k ε相近 ，无需修正计算齿根弯曲应力3.3.4 齿轮主要几何参数4 闭式齿轮设计4.1 减速器高速级齿轮的设计计算4.1.1 材料选择小齿轮:45#锻钢，调质处理，齿面硬度217--255HBS大齿轮:45#锻钢，正火处理，齿面硬度162--217HBS按齿面硬度217HBS 和162HBS 计算计算应力循环次数N查图5-17 05.1,0.121==N N Z Z （允许一定点蚀）由式5-29 0.121==X X Z Z取92.0,0.1,0.1lim ===LVR W H Z Z S （精加工）查图5-16（b ） pa 6501lim M H =σ,pa 5152lim M H =σ由式5-284.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距小轮转矩mm N T ⋅=462601初定螺旋角ο13=β初取0.12=t t Z K ε，查表5-5 pa 8.189M Z E =减速传动 253.412==i u 取4.0=a φ端面压力角基圆螺旋角由式5-42 987.013cos cos ===οββZ由式5-41 442.24829.20sin 4829.20cos 2sin cos cos 22035.12=⨯==oo oS t t b H co Z ααβ由式5-39 []mmZ Z Z Z u KT u a H E H a t 53.11949.497987.08.18944.2253.44.02462600.1)1253.4(2)1(32321=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥σφβε取中心距 mm a 120=估算模数 mm a m n 4.2~84.0)02.0~007.0(==取标准模数 mm m 2=小齿轮齿数 ()()3.221253.4213cos 12021cos 21=+⨯⨯⨯=+=ou m a z β大齿轮齿数 84.943.22253.412=⨯==uz z取 221=z 952=z 实际传动比 318.4229512===z z i传动比误差 %5%5.1%100253.4318.4253.4%100<=⨯-=⨯-=∆ i i i i在允许范围内修正螺旋角 o83857.121202)9522(2arccos a 2)(arccos 12=⨯+⨯=+=z z m n β与初选ο13=β相近, H Z ,βZ 可不修正轮分度圆直径 mm z m d n 13.4583857.12cos /222cos /11=⨯==o β 圆周速度 s m n d v /27.2106096013.4510603311=⨯⨯⨯=⨯=ππ查表5-6 取齿轮精度为8级4.1.3 验算齿面接触疲劳强度电机驱动,稍有波动,查表5-3 1.1=A k查图5-4（b ） 03.1=v k齿宽mm a b a 0.481204.0=⨯==φ查图5-7（a ） 08.1=βK查表5-4 4.1=αK载荷系数 713.1==αβK K K K K v A齿顶圆直径 mm m h d d a a 53.492*0.1*253.452*11=+=+=端面压力角齿轮基圆直径 mm d d t b 28.424707.20cos 13.45cos 11=⨯==o α端面齿顶压力角 o 392.3153.4928.42arccos arccos 111===a b at d d α o 37.2387.19856.182arccos arccos222===a b at d d α][[]92.1)4707.20tan 37.23(tan 95)4707.20tan 392.31(tan 2221)tan (tan )tan (tan 212211=-⨯+-⨯=-+-=o o o o πααααπεαt at t at z z 698.1283857.12sin 48sin =⨯==ππβεβo n m b 由式5-43 72.092.111===αεεZ 由式5-42 9874.083857.12cos cos ===o ββZ由式5-41o o o 0523.12)4707.20cos 83857.12arctan(tan )cos arctan(tan =⨯==t b αββ由式5-41443.24707.20sin 4707.20cos 0523.12cos 2sin cos cos 2=⨯==oo o t t b H Z ααβ4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度查图5-18（b ） Mpa F 2701lim =σ，Mpa F 2002lim =σ查图5-19 0.11=N Y 0.12=N Y由式5-32 0.121==X X Y Y取 0.2=ST Y 4.1min =F S由式5-31查图5-14 25.2,75.221==Fa Fa Y Y查图5-15 80.1,575.121==Sa Sa Y Y由式5-47计算βY ，因0.1698.1>=βε，取0.1=βε由式5-48 6236.092.10523.12cos 75.025.0cos 75.025.022=⨯+=+=o αεεβbY 由式5-444.1.5 齿轮主要几何参数4.2 减速器低速级齿轮的设计计算4.2.1 材料选择小齿轮: 40Cr ，调质处理，齿面硬度241--286HBS大齿轮:45#锻钢，调质处理，齿面硬度217--235HBS按齿面硬度241HBS 和217HBS 计算查图5-17 05.1,143==N N Z Z （允许一定点蚀）由式5-29 0.143==X X Z Z取92.0,0.1,0.1lim ===LVR W H Z Z S （精加工）查图5-16（b ） pa 6503lim M H =σ,pa 6504lim M H =σ由式5-284.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距小轮转矩mm N T ⋅=1891302初定螺旋角ο13=β初取0.12=t t Z K ε，查表5-5 pa 8.189M Z E =减速传动 271.334==i u 取4.0=a φ端面压力角基圆螺旋角由式5-42 987.013cos cos ===οββZ由式5-41 442.24829.20sin 4829.20cos co 2sin cos cos 22035.12s =⨯==οοοt t b H Z ααβ 由式5-39 []mm Z Z Z Z u KT u a H E H a t 49.153598987.08.189442.2271.34.021891300.1)1271.3(2)1(32321=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥σφβε取中心距 mm a 155=估算模数 mm a m n 1.3~085.1)02.0~007.0(==取标准模数 mm m 5.2=小齿轮齿数 ()()288.281271.35.213cos 15521cos 23=+⨯⨯⨯=+=ou m a z n β 大齿轮齿数 532.92288.28271.334=⨯==uz z取 283=z 934=z 实际传动比 321.3289334===z z i 传动比误差 %5%5.1%100271.3321.3271.3%100<=⨯-=⨯-=∆ i i i i在允许范围内 修正螺旋角 o 6289.121552)9328(5.2arccos 2)(arccos 34=⨯+⨯=+=αβz z m n 与初选ο13=β相近, H Z ,βZ 可不修正轮分度圆直径 mm z m d n 74.716289.12cos /285.2cos /33=⨯==o β 圆周速度 s m n d v /47.81060323=⨯=π查表5-6 取齿轮精度为8级4.2.3 验算齿面接触疲劳强度电机驱动,稍有波动,查表5-3 1=A k查图5-4（b ） 15.1=v k 齿宽mm a b a 0.621554.0=⨯==φ 查图5-7（a ） 07.1=βK 查表5-4 4.1=αK 载荷系数 7227.14.107.115.11=⨯⨯⨯==αβK K K K K v A齿顶圆直径 mm m h d d a a 74.765.20.1274.712*33=⨯⨯+=+=端面压力角齿轮基圆直径 mm d d t b 22.67455.20cos 74.71cos 33=⨯==o α 端面齿顶压力角o 84.2874.7622.67arccos arccos 333===a b at d d α 由式5-43 772.0679.111===αεεZ 由式5-42 9878.06289.12cos cos ===o ββZ 由式5-41由式5-41 445.2455.20sin 455.20cos 856.11cos 2sin cos cos 2=⨯==o o o t t b H Z ααβ 4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度 查图5-18（b ） Mpa F 2903lim =σ，Mpa F 2704lim =σ 查图5-19 0.13=N Y 0.14=N Y 由式5-32 0.143==X X Y Y 取 0.2=ST Y 4.1min =F S 由式5-31[]Mpa Y Y S Y X N F ST F F 2.4140.10.14.1229033min 3lim 3=⨯⨯⨯==σσ 查图5-14 24.2,62.243==Fa Fa Y Y 查图5-15 82.1,67.143==Sa Sa Y Y 由式5-47计算βY ，因0.17259.1>=βε，取0.1=βε由式5-48678.0679.1856.11cos 75.025.0cos 75.025.022=⨯+=+=oαεεβbY4.2.5 齿轮主要几何参数5 轴的设计计算5.1 高速轴的设计计算轴的材料为选择45#, 调质处理，传递功率kW P 7.4= 转速min /960r n = 查表8-2 1100=A由于轴上有一个键槽，则612.19~238.19)1%5~%3(678.18=+⨯≥d 估定减速器高速轴外伸段轴径查表17-2 电机轴径,38mm d =电机轴伸长mm E 80= 则()()mm d d 38~4.30380.1~8.00.1~8.0=⨯==电机 取 mm d 32=根据传动装置的工作条件选用HL 型弹性柱销联轴名义转矩m N n P T ⋅=⨯⨯==755.46960107.455.955.93查表11-1 工作情况系数5.1,5.1~25.1==K K 取 计算转矩m N KT T c ⋅=⨯==133.70755.465.1 查表22-1 选TL6公称转矩m N T m N T c n ⋅=>⋅=133.70250 许用转速m in /960m in /3300][1r n r n =>= 轴孔直径mm d mm d 38,30max min ==取减速器高速轴外伸段轴径d=32mm,可选联轴器轴孔联接电机的轴伸长mm E 80=联接减速器高速轴外伸段的轴伸长mm L 82=5.2 中间轴的设计计算轴的材料为选择45#, 调质处理，传递功率kW P 47.4=，转速min /7.225r n = 查表8-2 1100=A由于轴上有一个键槽，则187.32~654.30)1%5~%3(76.29=+⨯≥d取mm d 40min=5.3 低速轴的设计计算轴的材料为选择40Cr, 调质处理，传递功率kW P 29.4=，转速min /0.69r n = 查表8-2 1180=Amm n P A d 02.460.6929.4118330=⨯=≥由于轴上有一个键槽，则332.48~40.47)1%5~%3(02.46=+⨯≥d取mm d 48min=因为是小批生产，故轴外伸段采用圆柱形根据传动装置的工作条件选用HL 型弹性柱销联轴名义转矩m N n P T ⋅=⨯⨯==76.5930.691029.455.955.93查表11-1 工作情况系数.k 取1.25 计算转矩 m N KT T c ⋅==2.7423 查表22-1 选TL9公称直径m N T m N T c n ⋅=>⋅=2.7421000 许用转速min /0.69min /2100][r n r n =>=6 低速轴的强度校核6.1 绘制低速轴的力学模型 作用在齿轮的圆周力 N d T F t 135.498426.2385937602243=⨯==径向力 N F F t r 873.18574546.20tan 135.4981tan =⨯=⋅=οα 轴向力 N F F t a 241.111562.12tan 135.4984tan =⨯=⋅=οβ 6.2 求支反力水平支反力0=∑X ,N R F R Ax t Bx 965.203817.2945135.4984=-=-= 垂直支反力6.3 作弯矩、转矩图（上图） 水平弯矩x MC 点 mm N L R M Ax Cx ⋅===39.26506590*171.29451 垂直弯矩z MC 点左 mm N L R M Az Cz ⋅-=⨯=-=0.444519090.493-1 C 点右 mm N L R M Bz Cz ⋅=⨯==31.177300.13087.1363'2 合成弯矩C MC 点左 mm N M M M Cz CxC ⋅=+=72.26876622 C 点右 mm N M M Cz CxC ⋅=M +=72.265657'2'2 转矩 mm N T ⋅=5937606.1.4 作计算弯矩Mca 图（上图）该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑 取6.0=α C 点左 C 点右 D 点6.1.5 校核该轴的强度根据以上分析，C 点弯矩值最大，而D 点轴径最小，所以该 轴危险断面是C 点和D 点所在剖面。
