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机械设计基础

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机械设计基础 课 程 设 计 课题名称：带式输送机传动装置设计 学院：材料科学与工程学院 专业：13 粉 体 姓名：胡 小 兰 学号： 201310260128 指导教师：肖志锋 第 1 页 共 2 页

目录 一、设计任务书 .............................................................................................. 2 二、带式运输送机传动装置设计 .............................................................. 4 三、普通V带传动的设计 ......................................................................... 11 四、直齿圆柱齿轮传动设计 ..................................................................... 13 五、低速轴系的结构设计和校核 ............................................................ 17 六、高速轴结构设计 ................................................................................... 25 七、低速轴轴承的选择计算 ..................................................................... 28 八、低速轴键的设计 ................................................................................... 29 九、联轴器的设计 ........................................................................................ 30 十一﹑设计小结 ............................................................................................ 31 参考资料 .......................................................................................................... 31 第 2 页 共 3 页

一.设计任务书 （一）、设计题目 设计带式输送机传动装置。

（二）、工作条件及设计要求 1.设计用于带式运输机的传动装置。 2.该机室内工作，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动。运输带速允许误差为5%。 3.在中小型机械厂小批量生产，两班制工作。要求试用期为十年，大修期为3年。 第 3 页 共 4 页

（三）、原始数据 第八组选用原始数据：运输带工作拉力F=1200N 运输带工作速度V=2.1m/s 卷筒直径D=400mm

（四）、设计任务要求 1、轴系装配图（2# 图 1 张）； 2、减速器零件工作图2张： （1）齿轮零件图（3 #图 1张）； （2）轴零件图（3 #图 1张）； 3、设计计算说明书 第 4 页 共 5 页

二.带式运输送机传动装置设计 （一）原动机的选择：机械系统通常由原动机、传动装置、工作机和控制操纵部件及其它辅助零部件组成。工作 机是机械系统中的执行部分，原动机是机械系统中的驱动部分，传动装置则是把原动机和工作 机有机联系起来，实现能量传递和运动形式转换不可缺少的部分。原动机按能量转换性质的不 同分为第一类原动机和第二类原动机。第一类原动机包括蒸气机、柴油机、汽油机、水轮机和 燃气轮机；第二类原动机包括电动机、液动机（液压马达）和气动机（气动马达）。机械设计课 程设计中常选用的原动机为电动机，特性见表 3－1 表 3－1常用电动机的结构特征、优缺点及应用范围

类型 名称 结构特征 优缺点及应用范围 一 般 异 步 电 动 机 Y 系列三相异步电动机

该系列电机能防止水滴、灰尘、铁屑或其它杂物浸入电机内部，它是我国近年来研制成功的节能型电动机 运行可靠寿命长，使用维护方便，性能优良，体积小，重量轻，转动惯量小，用料省等。适用于不含易燃，易爆或腐蚀性气体的场所和无特殊要求的机械上，如：金属切削机床、水泵、鼓风机、运输机械、矿山机械、搅拌机、农业机械、食品机械等

YZ、YZR系列起重及冶金用三相异步电动机

采用封闭式外部风冷结构 具有较高的机械强度及过载能力，能承受经常的机械冲击 及振动，转动惯量小，过载能力大，适用于经常快速起动 及逆转、电气及机械制动的场合，还适用于有过负荷、有 显著振动和冲击的设备，如：各种形式的起重、牵引机械 及冶金设备的电力拖动 第 5 页 共 6 页

变速 异步 电动 机 YD系列 变极多速 三相异步 电 动机 是取代 JD02 系列变极多速三相异步电动机的更新换代产品，其机械结构 具有双速、三速、四速三种调整范围，转速可逐级调节， 适用于各式万能和专用金属切削机床、木工机床以及起重 传动设备等需要多级调速传动的装置，还可驱动高频发电 机，借以改变高频电动机的转速 防 爆 异 步 电 动 机

YB、JAO2 系列 防爆 三相异步 电动机 结构与 Y 系列相似，为 了满足防爆，适当加固 具有运行可靠，使用安全，寿命长，维修方便，性能优良 ， 重量轻，体积小，转动惯量小和用料省等优点，适用于具 有爆炸危险性混合物的场所

电 磁 调 速 三 相 异 步 电 动 机 YCD 电磁 调速 三相 异步 电动 机 有组合式和整体式两种 结构。这两种调速电动机 均为防护式，空气自冷， 卧式安装，且无碳刷，集 电环等滑动接触部件 具有结构简单、可靠、速度调节均匀平滑，无失控区，使 用维护方便等优点。对于起动力矩高、惯性大的负载有缓 冲起动的作用，同时有防止过载等保护作用。适用于恒转 矩负载的速度调节和张力控制的场合，更适合于鼓风机和 泵类负载场合。它广泛用于纺织、印染、水泥、造纸、印 刷、食品、冶金、橡胶、塑料、制糖、搅拌、鼓风、水泵 、 纤维、线缆等工业部门，作动力、传输、自控用

直 流 电 动 机 Z4 系列 直 流电动机 采用多角形结构，空间利 用率高。定子磁轭为迭片 式，磁极安装有精确定 位，因而换向良好 具有运行可靠，技术经济指标较高，用料省，体积小，重 量轻、性能好，工艺先进合理，广泛用于金属切削机床和 造纸、水泥、钢铁、染织等部门 第 6 页 共 7 页

1.电动机类型的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机

2.电动机功率的选择： EP=Fv/1000=1200×2.1/1000=2.52kw

3.确定电动机的转速：卷筒工作的转速

Wn=60×1000×v/(π×D)=60×1000×2.1/(3.14×400)=100.32r/min

4.初步估算传动比：

总i=电动机n/卷筒n=dn/wn=1000/100.32或

1500/100.32=9.97~14.95 因为根据带式运输机的工作要求可知，电动机选1000r/min或1500r/min的比较合适。 （二）分析传动比，并确定传动方案 1、机器一般是由原动机，传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力，变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作的性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要结构简单，制造方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。 2、本设计中原动机为电动机、工作机为皮带输送机。传动方案采用两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器（由《机械设计基础课程设计指导书》表2.2V带传动比在2~4 第 7 页 共 8 页

比较合适，圆柱齿轮传动比在3~5比较合适，=6~20在8.37~12.55范围内） 3、选用V带传动是V带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可以缓和和冲击振动。 4、齿轮传动的传动效率高，使用的功率和速度范围广、使用寿命较长。 5、由于本运输送机是在室内，考虑工作的背景和安全问题，固在齿轮区采用封闭式，可达到更好的效果。 故其方案示意图如下图所示：

方案简图 第 8 页 共 9 页

6.传动装置的总功率 由图可知： 总

联承齿承带



∵不必考虑滚筒的效率、滚筒上轴承的效率 查表可知：初选弹性联轴器、球轴承、8级齿轮精度 查表可知总

=096×099×0.97×0.99×0990.90

7.电动机所需的工作功率

总E

d

pp

80KW.290.02.52Pd

总E

P

查《机械设计基础课程设计指导书》附录8可知。符合同步转速1000r/min Y132S-6和1500r/min Y100L2-4适合，考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格比较，则选n=1000r/min。即确定Y132S-6，其额定功率KWed3P，满载转速为960r/min。 8.分配传动比 9.5700.321960nniw满

总

又 齿带总

iii

取 4i齿 则 39.2i带

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机械设计基础测验题答案

机械设计基础测验题答案

1、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生1个约束，而保留了2个自由度。

5、行程速比系数K是表示铰链四杆机构急回性质的参数。

7、如图所示铰链四杆机构中，若机构以AB杆为机架时，为双曲炳机构；以CD杆为机架时，为双摇杆机构；以AD杆为机架时，为曲柄摇杆机构。

1、工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作心轴；只受扭矩不受弯矩的轴叫作传动轴；同时受弯矩和扭矩的轴叫作转轴。

3．链传动设计时，链条节数应选偶数(奇数、偶数)。

链轮齿数应选奇数1.带安装后，带在槽中的三个位置如图所示，正确的是（ A ）3．在当从动件运动规律为（ D ），会产生刚性冲击，其冲击发生运动（ D ）部位。

A.匀加速或匀减速开始或转折处；B.简谐运动开始或终止；C.匀速运动全部推程段；D.匀速运动开始或终止。

4．普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为（ B ）。

A．90° B. 120°C.135°D.180°5．凸轮机构中，基圆半径是指凸轮转动中心到（ D ）半径。

A. 理论轮廓线上的最大B. 实际轮廓线上的最大C. 实际轮廓线上的最小D. 理论轮廓线上的最小1. 尖底从动件的优点是无论凸轮为何种曲线都是与凸轮轮廓上所有点接触。

(√)2. 带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为带在带轮上易打滑。

（×）3. 斜齿圆柱齿轮强度按其法面齿形计算。

(√)4. 蜗杆传动的正确啮合条件之一是：蜗杆的螺旋线升角γ与蜗轮齿螺旋角β大小相等，方向相反。

（×）5. 在平面机构中，自由度的减少数就等于约束数。

(√)1. 试述齿轮传动的设计准则?（1）软齿面闭式齿轮传动：通常先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。

1（2）硬齿面式齿轮传动：通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面接触疲劳强度。

1（3）高速重载齿轮传动，还可能出现齿面胶合，故需校核齿面胶合强度。

机械设计基础 课后习题答案 第三版 高等教育出版社课后答案(1-18章全)

机械设计基础 课后习题答案 第三版 高等教育出版社课后答案(1-18章全)

机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社课后答案(1-18章全)机械设计基础课后习题答案第三版高等教育出版社目录第 1 章机械设计概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 1第 2 章摩擦、磨损及润滑概述??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????? 3第 3 章平面机构的结构分析??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 12第 4 章平面连杆机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 16第 5 章凸轮机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????36第 6 章间歇运动机构??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 46第7 章螺纹连接与螺旋传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 48第8 章带传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????60第9 章链传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????73第10 章齿轮传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????80第11章蜗杆传动??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????112第12 章齿轮系??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????124第13 章机械传动设计???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 131第14 章轴和轴毂连接??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????? 133第15 章轴承??????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????138第16 章其他常用零、部件??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 152第17 章机械的平衡与调速??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 156第18 章机械设计CAD 简介??????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????163第1章机械设计概述1.1 机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。

《机械设计基础》习题(含答案)及答案

《机械设计基础》习题(含答案)及答案

机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号×1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。

( )2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。

( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。

( )4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。

( )5．带传动中，打滑现象是不可避免的。

( )6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。

( )7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。

( )8．平键的工作面是两个侧面。

( )910．螺纹中径是螺纹的公称直径。

（）1112．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。

1314151617 ( ) 18．代号为6205( )( )．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。

带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。

4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。

5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。

6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。

7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。

8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。

9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。

10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。

11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。

闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。

12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。

13．若要将主动件的往复摆动转换为从动件的间歇转动，可用机构。

14．只传递扭矩而不受弯矩的轴称为，同时承受扭矩和弯矩的轴称为。

15．滑动轴承与轴颈表面直接接触的部分称为。

三、单项选择题1．作用在刚体上的二力平衡条件是( )。

A．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B．大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上C．大小相等、方向相同、作用钱相同、作用在同一刚体上D．大小相等、方向相反、作用点相同2．下列机构中，不属于间歇机构的是( )。

《机械设计基础》典型试题及答案(10套)

《机械设计基础》典型试题及答案(10套)

《机械设计基础》典型试题1一.填空1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；(1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。

2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，___________死点位置。

（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为3.为保证四杆机构良好的机械性能，___________不应小于最小许用值。

（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角4.___________决定了从动杆的运动规律。

（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___________，压力角愈___________ ，机构传动性能愈好。

6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有___________。

(A) 压紧力(B) 轴向力(C) 摩擦力7.链“B18X80”的含义是_______________________。

8.螺纹联接是指___________________________。

螺旋传动是指___________________________。

9.螺纹的公称直径是指它的_______，螺纹“M12X1.5”的含义为_______________________。

10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_______________________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_______________________。

(A) 螺栓联接(B) 双头螺栓联接(C) 螺钉联接(D) 三角形细牙螺纹(E) 三角形粗牙螺纹(F) 矩形螺纹11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转_________圈。

12.国标规定，三角带有___________七种类型，代号‘B2240’表示_______________________。