机械设计减速器设计说明书
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目录
第一部分拟定传动方案 (4)
第二部分电机动机的选择传动比的分配 (5)
2.1 电动机的选择 (5)
2.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6)
第三部运动和动力分析........................... 第四部分齿轮设计计算.. (13)
4.1 高速级齿轮传动的设计计算 (13)
4.2 低速级齿轮传动的设计计算..............................
第五部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (25)
5.1 输入轴的设计 (25)
5.2 中间轴的设计 (30)
5.3 输出轴的设计 (35)
第六部分齿轮的结构设计及键的计算 (41)
6.1输入轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41)
6.2 中间轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41)
6.3 输出轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41)
第七部分轴承的选择及校核计算 (42)
7.3 输出轴的轴承计算与校核 (43)
设计小结 (49)
参考文献 (50)
第一部分拟定传动方案
1.1．初始数据
1.工作要求；设计一带式运输机上的传动装置，工作中有轻微振动，经常满载工作，空载启动，单向运转，单班制工作（每天8小时）运输带运输带容许误差为5%。减速器为小批量生产，使用年限为5年。
2.工况数据：F=2000N D=300mm V=1m/s
1.2. 传动方案特点
1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有一定的刚度。
3.确定传动方案：考虑到电机转速较高采用二级直齿圆柱齿轮减速器，。
备选方案
方案一：
对场地空间有较大要求，操作较为便捷
方案二：
对场地要求较小，操作不便
1.3方案分析
方案一的场地空间有着较大要求，操作较为便捷。方案二对场地要求较小，但操作不便。由设计要求可知场地不收限制，故选择方案一。
第二部分 电动机的选择及传动比的分配
2.1电机的选择
1.带轮的转速：min /r 66.63100060n w =??=D
V
π
2.工作机的功率kw 21000120001000w =?=?=V F P
3. 计算传动装置总效率
891.097.099.0993.02422
42=??=??=齿轴联总ηηηη
电机功率：kw 2.2891
.0kw
2==
=η
W
P P 4.电机的选择
查电机类型适用Y 型电机，同步转速为1000/min ，满载转速为940r/min ，功率为2.2kw 的电机型号为Y112M-6.
2.2传动比的分配
1.总传动比的计算:15.7min
/63.66r r/min
1000n n i w ===电总 2.传动比的分配
结合课程设计指导书推荐公式：总）（i 1.5~1.3i 1=，此处取1.4计算，可算得
3.35i
4.69i 21==，，符合齿轮单级传动比6~3的规定。
第三部分 运动及动力分析
经计算可得各轴的速度与受力：
第四部分 齿轮传动的设计
4.1 高速级齿轮传动的设计计算
1.齿面接触疲劳强度计算
初选齿数：
小齿轮数z1=19大齿数z2=19×3.35=63.65取64 压力角α = 20°初选螺旋角β=14°
按齿面接触疲劳强度计算:试选载荷系数K Ht =1.3 计算小齿轮传递的转矩T 1 =20.65N ·m
选取齿宽系数φd = 1;由图查取区域系数Z H =2.433;传动比u=2.433
切向压力角αt=arctan(tan αn /cos β)=arctan(tan20°/cos140°)=20.562° αa1 = arccos[z 1cos α/(z 1+2h a *)] = arccos[19×cos 20.562°/(19+2×1×cos14°)]= 31.84°
αa2 = arccos[z 2cos α/(z 2+2h a *)] = arccos[64×cos 20.562°/(64+2×1×cos14°)]= 24.668°
端面重合度εα = [z 1(tan αa1-tan α)+z 2(tan αa2-tan α)]/2π=1.60069 切面重合度εβ=φd Z1tan β/π=1.5079 重合度系数Z ε =
α
β
βαεεεε+）（-13-4=0.732;Z β=985.014cos cos =?=β 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为σHlim1 = 600 MPa 、σHlim2 = 550 MPa
查取接触疲劳寿命系数:K HN1 = 1.03、K HN2 = 1.1
小齿轮应力循环次数N 1= 60nkt h =60×1000×1×300×5×8=7.2×108 大齿轮应力循环次数N 2 =N 1/u =7.2×108/3.35=2.149×108
[σH ]1 = K HN1σ Hlim1S =618MPa;[σH ]2 = K HN2σ Hlim2
S =605MPa
取[σH ]1和[σH ]2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即 [σH ] = [σH ]2 =605Mpa 试算小齿轮分度圆直径
d
1t
≥ 3
2K Ht T 1ψ d ×u±1u ×? ??
???Z H Z E Z
ε
[σ H
]2
=
3
2
605
985.0732.08.189433.235.3135.3165.203.12）（????+???=59.55mm
调整小齿轮分度圆直径 计算实际载荷系数前的数据准备
圆周速度v = πd 1t n 160×1000 =3.118m/s;齿宽b = φ d d
1t =59.55mm
计算实际载荷系数K H
由表查得使用系数K A =1.25;根据v=3.118m/s;7级精度 由图查得动载系数K V =1.12
齿轮的圆周力F t1 = 2T 1/d 1t =693.53N ；K A F t1/b =1.25×693.53/59.55=14.56 查表得齿间载荷分配系数K H α =1.4；K H β =1.42 K H = K A K V K H αK H β =1.25×1.12×1.4×1.42=2.783 可得按实际载荷系数算的的分度圆直径 d 1 = d 1t
3
K H
K Ht
=59.55×33.1783.2=76.749mm
及相应的齿轮模数m α = d 1cos β/z 1 =3.919mm 2.齿面弯曲疲劳应力校核
按齿轮弯曲疲劳强度设计K Ft =1.3；βb =arctan(tan βcos αt )=13.14° ε
α
v =ε
α
/cos 2βb =1.688;Y=0.25+0.75/ε
α
v =0.694
Y β=1-ε
β
?
120β=0.824;Y ε=0.25+0.75/εα=0.07185
由齿数，查图得齿形系数和应力修正系数Y Fa1 =2.84 Y Fa2 =2.25 Y Sa1 =1.55 Y Sa2 =1.76 计算
]
[Y sa
a F Y F σ
Z v1=z1/cos 3
β=20.8同理Z v2=70.06
查得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为σFlim1 = 500 MPa 、σFlim2 = 380 MPa K FN1=0.85;K FN2=0.88
取安全系数S=1.4，得[σF ]1 = K FN1σ
Flim1
S = 303.57 MPa
[σF ]2 = K FN2σ
Flim2
S
=238.86MPa
][Y sa1a1F Y F σ=0.0145;][Y sa2a2F Y F σ=0.0166取]
[Y sa
a F Y F σ=0.0166 试算模数m t mm Y K F F 21.1F]
[Y z Y T 23
sa
a 1d 1t 2=?≥σφε
计算实际载荷系数前的数据准备
圆周速度v = πd 1t n 2
60×1000 =1.204m/s;d1=m 1z 1=22.99mm
齿宽b = φ d d
1t =22.99mm
宽高比h=(2ha*+c*)m t =2.7225;b/h=22.99/2.7225=8.44
计算实际载荷系数K F 根据v=1.204m/s 7级精度查表Kv=1.08 由F t1=2T1/d1=2×20.65/22.99=1.796×103N
K A F t1/b=1.25×1.796×103/22.99=97.65N/mm ﹤100N/mm 查表得K F α=1.4由差值法K H β=1.372结合b/h=8.44
查表得K F β=1.26；K F = K A K v K F αK F β =1.25×1.08×1.4×1.26=2.381 按实际载荷算得齿轮模数m=mm K K Ft F 638.13
.1381
.221.1m t =?= 取标准值m=2mm
按接触疲劳强度算得分度圆直径d1=76.749mm
算得小齿轮齿数z1=d1cos β/m=37.23
取z1=37则z2=uz1=3.35×37.23=123.95取z2=124z1和z2互质 新传动比i=z2/z1=3.351 3.几何尺寸计算
计算中心距a = (d 1+d 2)/2 =165.925mm 中心距圆整为165mm 修正后螺旋角β=arccos
?=+64.122)21(a
m
z z 大小齿轮分度圆半径d1=
mm m z 84.75cos 1=β;d2=mm m
z 16.254cos 2=β
齿宽b=φd d1=75.84mm 取b2=76mm;b1=80mm 调整后强度校核
4.齿面接触疲劳强度校核
Ft 1=2T1/d1=516.25N;K A F t1/b=1.25×516.25/80=8.066<100 查10-3表K H α=1.39；K H =K A K V K H αK H β=2.76
T1=20.65N ·m;Φd=1;d1=75.84mm;u=3.351;Z H =2.45;ZE=189.8MPa 2
1
Z ε=0.64;Z β=0.99 σH =
MPa Z Z Z Z u
u d T K E H H 6.1711
1d 123
=?+?βεφ<[σH ] 齿根弯曲疲劳校核K F =2.4;T1=20.65N ·m;Y Fa1=2.81;Y Fa2=1.74;Y sa1=1.50 Y sa2=2.22;Y ε=0.715;Y β=0.82;β=12.64°;Φd=1;m=2mm;z1=37 σF1 = 2K F T 2Y Fa Y Sa Y εφ d m 3n z 23 =21.29MPa ≤ [σF ]1
σF2 = 2K F T 2Y Fa Y Sa Y εφ d m 3n z 23
=11.26MPa ≤ [σF ]2
压力角α=20°;螺旋角β=12.64°
变位系数x1=x2=0;中心距a=165mm;齿宽b1=65mm;b2=60mm
小齿轮选用40Cr(调制),大齿轮选用45钢(调制),7级精度
5.齿轮参数总结和计算
6.2 低速级齿轮传动的设计计算
1.初选数据
斜齿圆柱齿轮传动,压力角α=20°
选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度为240HBS
初选小齿轮齿数z1=20大齿轮z2=93;u=4.65初选β=14°
2.齿面接触疲劳强度计算
按齿面接触疲劳强度计算:试选载荷系数K Ht =1.2;选取齿宽系数φd = 1;由图查取区域系数Z H =2.433
切向压力角αt=arctan(tan αn /cos β)=20.562° αa1 = arccos[z 1cos α/(z 1+2h a *)] =31.408° αa2 = arccos[z 2cos α/(z 2+2h a *)] =23.486°
端面重合度εα = [z 1(tan αa1-tan α)+z 2(tan αa2-tan α)]/2π=1.629 切面重合度εβ=φd Z1tan β/π=1.587;重合度系数Z ε =α
β
βαεεεε+）（-13-4=0.714 Z β=βcos =0.985;T1=66.41×103N·mm 查表得材料影响系数Z E =189.8Mpa 2
1
查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为σHlim1 = 600 MPa 、σHlim2 = 550 MPa 查取接触疲劳寿命系数:K HN1 = 1.13、K HN2 = 1.18 小齿轮应力循环次数N 1= 60nkt h =2.15×108 大齿轮应力循环次数N 2 =N 1/u =4.6×107
[σH ]1 = K HN1σ Hlim1S =452MPa;[σH ]2 = K HN2σ Hlim2
S
=432.68Mpa
取[σH ]1和[σH ]2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即[σH ]=432.68MPa 试算小齿轮分度圆直径
d
1t
≥ 3
2K
Ht T 1ψ d ×u±1u ×? ??
???Z H Z E Z
ε
[σ H
]2
= 47.81mm 调整小齿轮分度圆直径 计算实际载荷系数前的数据准备
圆周速度v = πd 1t n 160×1000 =0.747m/s;齿宽b = φ d d
1t =47.81mm
计算实际载荷系数K H
由表查得使用系数K A =1.25;根据v=0.747m/s;7级精度 由图查得动载系数K V =1.03
齿轮的圆周力F t1 = 2T 1/d 1t =2.79×103;K A F t1/b =72.94<100N·m 查表得齿间载荷分配系数K H α =1.4；K H β =1.511
K H = K A K V K H αK H β =2.724
可得按实际载荷系数算的的分度圆直径 d 1 = d 1t
3
K H
K Ht
=62.83mm 及相应的齿轮模数m α = d 1cos β/z 1 =3.05mm 3.按齿轮弯曲疲劳强度设计
4.K Ft =1.2；βb =arctan(tan βcos αt )=13.14° ε
α
v =ε
α
/cos 2βb =1.718;Y=0.25+0.75/ε
α
v =0.687
Y β=1-ε
β
?
120β=0.815;Y β
=1-ε
β
?
120β=0.815
由齿数，查图得齿形系数和应力修正系数Y Fa1 =2.75;Y Fa2 =2.157 Y Sa1 =1.57;Y Sa2 =1.81 计算
]
[Y sa
a F Y F σ Z v1=z1/cos 3
β=21.89同理Z v2=101.81
查得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为σFlim1 = 500 MPa 、σFlim2 = 380 MPa K FN1=0.83;K FN2=0.95
取安全系数S=1.4，得[σF ]1 = K FN1σ
Flim1
S = 310MPa
[σF ]2 = K FN2σ
Flim2
S
=240.67MPa
][Y sa1a1F Y F σ=0.0139;][Y sa2a2F Y F σ=0.0162取]
[Y sa
a F Y F σ=0.0139 试算模数m t mm Y K F F 429.1F]
[Y z Y T 23
sa
a 1d 1t 2
=?≥σφε
计算实际载荷系数前的数据准备
圆周速度v = πd 1t n 2
60×1000 =0.46m/s;d1=m 1z 1=29.45mm
齿宽b = φ d d
1t =29.45mm
宽高比h=(2ha*+c*)m t =3.125mm;b/h=9.16
计算实际载荷系数K F 根据v=0.46m/s;7级精度查表Kv=1.02 由F t1=2T1/d1=4.51×103;K A F t1/b=183.769N/mm>100N/mm 查表得K F α=1.2;查表得K H β=1.51结合b/h=9.16由差值法K H β=1.4 K F = K A K v K F αK F β =2.056 按实际载荷算得齿轮模数m=71.1m t
=Ft
F
K K 取标准值m=2mm 按接触疲劳强度算得分度圆直径d1=62.83mm 算得小齿轮齿数z1=d1cos β/m=30.48取z1=31 则z2=uz1=146;d2=292mm 4.几何尺寸计算
计算中心距a = (d 1+d 2)/2 =182.419mm 取180mm 修正后螺旋角β=arccos
?=+475.102)21(a
m
z z 大小齿轮分度圆半径d1=
mm m z 63cos 1=β;d2=mm m
z 95.296cos 2=β
齿宽b=φd d1=63.05mm 取b2=60;b1=65 调整后强度校核 齿面接触疲劳强度校核 K H =K A K V K H αK H β=2.587
T1=6.41×103
N ·m;d1=65mm;u=4.709;Z H =2.46;ZE=189.8MPa 2
1
Z ε=0.657;Z β=0.992
σH =
MPa Z Z Z Z u
u d T K E H H 47.3651
1d 123=?+?βεφ<[σH ] 齿根弯曲疲劳校核K F =2.2;T1=66.41×103N·mm ;Y Fa1=2.52;Y Fa2=2.157 Y sa1=1.64;Y sa2=1.83;Y ε=0.689;Y β=0.82 σF1 = 2K F T 2Y Fa Y Sa Y εφ d m 3n z 23 =137.64MPa ≤ [σF ]1
σF2 = 2K F T 2Y Fa Y Sa Y
ε
φ d m 3n z 23 =76MPa ≤ [σF ]2
5.主要设计结论
齿数z 3 = 31、z 4 =143 ，模数m = 2mm ，压力角α = 20°，中心距a = 187.5 mm ，齿宽b 3 = 60 mm 、b 4 = 65mm 。 6.齿轮参数总结和计算
第五部分 传动轴和传动轴承及联轴器的设计
7.1 高速轴的设计
1.轴上的功率P 1、转速n 1和转矩T 1
P 1 = 2.16KW n 1 = 1000 r/min T 1 = 21.01Nm 2.求作用在齿轮上的力
已知高速级小齿轮的分度圆直径为:
d 1 = 74mm
则:N T F 1.55874
65
.202d 211t =?=?=
F r = F t ×tan α = 558.1×tan20° = 203.1 N
N
F F t 16.12564.12tan 1.558tan a =??=?=β
3.初步确定轴的最小直径:
先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理，根据表，取A 0 = 112，得：151000
2.16
115n p d 33110min =?==A mm 4.联轴器的选择
由题设知减速器工作具有轻微振动，故选弹性联轴器补偿两轴相对位移，初步选定弹性柱销联轴器，由公称转矩和轴径选定HL2，公称转矩为315Nm ，高速轴直径为20mm ，电机轴直径28mm 。
5.轴的设计图
根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，由联轴器的选择确定输入轴ab 段，轴径为20mm ，长度为45mm 。轴段bc 由以下公式确定
mm
4h h 2d d ab bc +=?+=联轴器口倒角定定
联轴器的倒角取为2mm ，考虑到密封垫圈的内径mm 35d =密，所以取mm 34d bc =，透盖高66mm ，考虑到螺栓的长度此处取m m 82l bc =。选择型号为7028AC 的角接
触球轴承，其内径为40mm ，宽为18mm ，由此确定轴段cd ，
m m 24l m m 40d cd cd ==，，轴环de 段用以轴承的定位，故m m 7l m m 54d bc de ==，
轴段gh 由齿轮与端盖共同决定取mm 102l gh =，至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。
6.轴的受力分析和校核 1）计算
出
轴承支点的位置
选择型号为7028AC 的角接触球轴承
由图知=t 30tan25o=14mm
两轴承之间的距离为L=190mm
所以支点之间的距离为S=L-2T=190mm-28mm=164mm
2）计算轴的支反力：
75.186164
128
1.2033715.125164)36164(111=?+?=-?+?=
N F r F F r a a N
N N N F F F a r b 4.167.1861.20311=-=-=
3）计算轴的弯矩，并做弯矩图：
C 左截面在垂直面上的弯矩：
m
7.6mm 361N F M a c =?=左
C 右截面在垂直面上的弯矩： m 1.236641b1c N F M =-?
=）（右 弯矩图如下：
N F F 435.6164
36-164558.116436-164t a2=?=?=
）
（）（
N N F F F 5.122435.6-558.1N a2t b2==+= m 6.15m m 362a cH N F M =?=
C 点的合成弯矩为m 9.162
2N M M M V H
C =+= 扭矩图如下：
5按弯扭组合强度条件校核轴的强度：
通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面（即危险截面C ）的强度。根据公式（14-4），取α = 0.6，则有：
[]1222
2ca )()2(4-≤+=?+=σαασW
T M W T W M ）（ 其中536480
5-40512-
32
402d
t -d bt -
32
d 2
323=??=
=
）
（）（）（ππW
所以ca σ=0.49MP<60MP 故设计的轴有足够的强度
7.2 中间轴的设计
1.求中间轴上的功率P
2
、转速n2和转矩T2
P2 = 2.07KW n2 = 298.51r/min T2 = 299Nm 2.求作用在齿轮上的力
已知高速级大齿轮的分度圆直径为：
d2 =248 mm
则:
F r1 = F t1×tanα = 3490.5×tan20°= 1269.7 N
已知低速级小齿轮的分度圆直径为：
d3 = 87 mm
则:
F t2 =
2T2
d3=
2×422.35×1000
87= 9709.2 N
F r2 = F t2×tanα = 9709.2×tan20°= 3531.9 N
3.初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理，根据表，取：A0 = 107，得:
d min = A0×3P
2
n2
= 107×
3 4.96
112.15= 37.8 mm
4.轴的结构设计图
机械设计基础课程设计 ——单级斜齿轮圆柱齿轮减速器 学校：海洋大学 专业：轮机工程 学号：1703130103 姓名：*** 指导教师：丽娟
10年，单班制工作，输送带允许误差为5%。 设计工作量： 1.设计计算说明书1份（A4纸20页以上，约6000-8000字）； 2.主传动系统减速器装配图（主要视图）1（A2图纸）； 3.零件图（轴或齿轮轴、齿轮）2（A3图纸）。 专业科：斌教研室：郭新民指导教师：锋开始日期 20**年5月 5日完成日期20**年 6月 30 日
第一节设计任务 设计任务：设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知输送拉力F=1200N，带速V=1.7m/s，传动卷筒直径D=270mm。由电动机驱动，工作寿命八年（每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 设计工作量： 1、减速器装配图1（A0图纸） 2、零件图2（输出轴及输出轴上的大齿轮A1图纸）（按1：1比例绘制） 3、设计说明书1份（25业）
第二节 、传动方案的拟定及说明 传动方案如第一节设计任务书（a ）图所示，1为电动机，2为V 带，3为机箱，4为联轴器，5为带，6为卷筒。由《机械设计基础课程设计》表2—1可知，V 带传动的传动比为2~4，斜齿轮的传动比为3~6，而且考虑到传动功率为 KW ，属于小功率，转速较低，总传动比小，所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式。 第三节 、电动机的选择 1.传动系统参数计算 (1) 选择电动机类型. 选用三相异步电动机,它们的性能较好,价廉,易买到,同步转有3000,1500,1000,750r/m 四种,转速低者尺寸大; 为了估计动装置的总传动比围，以便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起驱动卷筒的转速n w 经过分析，任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。 （2）选择电动机 1）卷筒轴的输出功率Pw 2）电动机的输出功率Pd P ＝P /η 传动装置的总效率 η＝滑联齿轮滚带 ηηηηη????2 ＝0.96×0.98×0.98×0.99×0.96＝0.86 故P ＝P /η=2.125/0.86=2.4KW 单级圆柱斜齿轮传动 P =2.4KW 12000.75 2.12510001000 FV Pw kw ?===w 601000601000 1.7 n 120.3/min 3.14270v r D ???===?πw n 120.3/min r = 2.125Pw kw =
燕山大学 机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置 学院（系）：机械工程学院 年级专业： 09级机械设计及理论 学号： 0901******** 学生姓名：乔旋 指导教师：许立忠 教师职称：教授
目录 一、设计任务书.................................................................. 二、传动方案分析................................... .......................... 三、电动机的选择和参数计算........................................ 四、传动零件的设计计算................................................. 五、轴的设计...................................................................... 六、键的选择校核............................................................ 七、轴承的校核................................................................... 八、联轴器的选择及校核................................................ 九、密封与润滑的选择.................................................... 十、减速器附件及说明................................................... 十一、装配三维图........................................................ 十二、设计小结............................................................. 参考资料...................................................................
机械设计基础课程设计 计算说明书 姓名 ______ 班级 ______ 学号 ______ 指导老师 ______ 成绩______
目录 机械设计课程设计任务书 (1) 1传动方案拟定 (2) 1.1工作条件 (2) 1.2原始数据 (2) 2电动机选择 (2) 2.1电动机类型的选择 (2) 2.2电动机功率选择 (2) 3计算总传动比及分配各级的传动比 (3) 3.1总传动比 (3)
3.2分配各级传动比 (3) 4运动参数及动力参数计算 (3) 4.1计算各轴转速 (3) 4.2计算各轴的功率 (3) 4.3计算各轴扭矩 (3) 5传动零件的设计计算 (4) 5.1皮带轮传动的设计计算 (4) 5.2齿轮传动的设计计算 (6) 6轴的设计 (8)
6.1输入轴的设计 (8) 6.2输出轴的设计 (11) 7滚动轴承的选择及校核计算 (14) 7.1计算轴承参数并校核 (15) 8键联接的选择及校核计算 (16) 8.1主动轴与齿轮1联接采用平键联接 (16) 8.2从动轴与齿轮2联接用平键联接 (16) 9联轴器得选择和计算 (16)
10箱体主要结构尺寸计算 (16) 11减速器附件的选择 (17) 12润滑与密封 (17) 12.1齿轮的润滑 (17) 12.2滚动轴承的润滑 (17) 12.3润滑油的选择 (18) 12.4密封方法的选取 (18) 13设计小结 (18) 参考文献 (19)
机械设计课程设计任务书 1、设计题目 设计用于带式运输机的单级圆柱直齿减速器，图示如下，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5% 2、设计数据 3、设计要求 1、每人单独一组数据，要求独立认真完成。 2、图纸要求：减速器装配图一张（A1），零件工作图两张（A3，传动零件、轴）。
机械设计说明书空 白样本
SHANGHAI UNIVERSITY 机械零件设计( 设计说明书) MACHINED COMPONENT DESIGN ( Design specifications )题目: 用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱设计 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师 起讫日期 《机械设计基础》课程设计任务书 NO. 1
班级姓名学号 一、设计项目: 用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱 二、运动简图: 1. 电动机; 2. 三角胶带传动; 3. 减速器; 4. 联轴器; 5. 运输带; 6. 运输带卷筒。 三、原始数据: 传送带卷筒转速转/分; 减速器输出功率千瓦; 工作年限年班制。 四、设计工作量: 减速器装配图( 1号图纸) 张; 零件工作图( 3号图纸) 张; 设计说明书份。 五、设计期限: 年月日至年月日
( 本任务书须与设计说明书一起装订成册一并交上)
目录 1．传动参数计算 (4) 2．传动零件的设计计算………………………………………………………… 2.1带传动…………………………………………………………………… 2.2齿轮传动………………………………………………………………………3．轴的设计及强度计算………………………………………………………… 3.1高速轴(小齿轮轴)设计…………………………………………………… 3.2低速轴(大齿轮轴)设计……………………………………………………4．轴承的寿命计算……………………………………………………………… 4.1高速轴轴承寿命计算…………………………………………………… 4.2低速轴轴承寿命计算……………………………………………………5．其它零部件选用及强度校核………………………………………………… 5.1键的强度校核……………………………………………………………… 5.2联轴器的选
第6章圆柱齿轮传动 6.1 齿轮传动的特点、应用和分类 6.1.1齿轮传动的特点 齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m 以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。 齿轮传动与带传动相比主要有以下优点： （1）传递动力大、效率高； （2）寿命长，工作平稳，可靠性高； （3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。 齿轮传动与带传动相比主要缺点有： （1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2）不宜作远距离传动。 6.1.2齿轮传动的类型 6.2 渐开线的形成原理及其基本性质 6.2.1 渐开线的形成 直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时，直线上任一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆。 --- 渐开线上rb --- 基圆半径；BK --- 渐开线发生线； k K点的展角 6.2.2 渐开线的性质
（1）发生线沿基圆滚过的线段长度等 于基圆上被滚过的相应弧长。 由于发生线BK在基圆上作纯滚动，故 （2）渐开线上任意一点法线必然与基 圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开 线上某点的法线。 因为当发生线在基圆上作纯滚动时，它 与基圆的切点B是发生线上各点在这 一瞬时的速度瞬心，渐开线上K点的轨 迹可视为以B点为圆心，BK为半径所 作的极小圆弧，故B点为渐开线上K 点的曲率中心，BK为其曲率半径和K点的法线，而发生线始终相切于基圆，所以渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。（3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。 （4）渐开线的形状只取决于基圆大小。 基圆愈小，渐开线愈弯曲；基圆愈大，渐开线愈平直。当基圆半径为无穷大，其渐开线将成为一条直线。 （5）基圆内无渐开线。 6.2.3 渐开线方程 建立渐开线方程式前，我们先了解一下渐开线压力角的概 念：
减速器机械设计课程设计说明书一．任务设计书 题目A：设计用于带式运输机的传动装置 二. 传动装置总体设计
设计工作量：1.减速器装配图一张（A3） 2.零件图（1～3） 3.设计说明书一份 个人设计数据： 运输带的工作拉力 T(N/m)___850______ 运输机带速V（m/s） ____1.60_____ 卷筒直径D（mm） ___270______ 已给方案
三．选择电动机 1．传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4η5 式中：η1为V带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.99； η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。 所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.859
电动机所需要的功率 P=FV/η=850*1.6/（0.859×1000）=1.58KW 2．卷筒的转速计算 nw=60*1000V/πD=60*1000*1.6/3.14*500=119.37r/min V 带传动的传动比范围为]4,2[' 1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[3，5]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[6，20]； 则电动机的转速范围为[716,2387]; 3．选择电动机的型号： 根据工作条件，选择一般用途的Y 系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y100L1-4型电动机。额定功率2.2KW ，满载转速1430（r/min ）,额定转矩2.2（N/m ）,最大转矩2.3（N/m ） 4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 总传动比ia=n/nw=1430/119.37=12.00 式中：n 为电动机满载转速； w n 为工作机轴转速。 取V 带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ia/3=4.00; 5．计算传动装置的运动和动力参数 6.计算各轴的转速。 O 轴：n0=1430 r/min; Ⅰ轴：n1=n1/i01=1430/3=476.67 r/min; Ⅱ轴：n2=n2/i12=115.27 r/min
课程设计说明书 课程名称:汽车机械基础课程设计课程代码: 题目:单级圆柱齿轮减速器设计学生姓名: 学号: 年级/专业/班: 学院(直属系) : 指导教师:
摘要 减速器原理减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置。此外，减速器也是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的问转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 减速器的作用减速器的作用就是减速增矩，这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成，比较容易理解。 减速器的种类很多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器;按照传动的级数可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 齿轮减速器应用范围广泛，例如，内平动齿轮传动与定轴齿轮传动和行星齿轮传动相比具有许多优点，能够适用于机械、冶金、矿山、建筑、轻工、国防等众多领域的大功率、大传动比场合，能够完全取代这些领域中的圆柱齿轮传动和蜗轮蜗杆传动，因此，内平动齿轮减速器有广泛的应用前景。
目录 1.传动方案拟定 (1) 2.电动机选择 (1) 2.1电动机类型的选择 (1) 2.2电动机容量的选择 (1) 2.3电动机功率选择 (1) 2.4确定电动机转速 (2) 2.5确定电动机型号 (2) 2.6计算总传动比及分配各级的传动比 (2) 3.计算传动装置的运动和动力参数 (2) 3.1计算各轴转速 (2) 3.2计算各轴的功率 (3) 3.3计算各轴扭矩 (3) 4.传动零件的设计计算 (4) 4.1选取齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (4) 4.2按齿面接触强度设计 (4) 5. 轴的结构设计及强度计算 (8) 5.1从动轴的计算 (8) 5.2主动轴的计算 (10) 6. 滚动轴承的选择及校核计算 (13) 6.1计算输入轴承 (13) 6.2计算输出轴承 (14) 7.键的选择及校核 (14) 8联轴器的选择 (15) 9. 箱体主要结构设计计算 (16) 结论 (17) 致谢 (19) 参考文献 (19)
德州职业技术学院 第三届优秀论文评选参评论文 浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 作者姓名刘有芳 系部机械系 教研室机械模具
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 摘要：《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，以大量典型生产实例启发引导学生，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 关键词：机械设计基础课堂教学实践创新
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生创新意识和实践能力 《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护及基本的设计计算方法，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 一、培养学生学习的兴趣 兴趣是求知的先导，兴趣是最好的老师。孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在当前的高考政策下，进入职业学校学习的学生大多基础理论知识较为薄弱，只所以进入职业学校学习，目的是想学一技之长，而《机械设计基础》公式多，系数多、图表多，概念多，内容抽象，具有理论性、系统性、实践性强等特点，学习难度大，学生不太爱学，因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要。 为了使学生对《机械设计基础》产生兴趣，在课程的绪论部分，我都要生动讲述该学科的产生、发展、应用及由此产生的影响；讲清该课程的课程体系、学习规律，使学生知道应该学什么，怎样学；讲学科热点问题，使学生了解学科发展动态，从而产生强烈的求知欲望，和浓厚的兴趣。每次授课前我精心设计一个与主要内容相关的导入案例，创设一个良好的问题情景，让学生带着问题去学习和思考。比如学习螺旋传动时，让学生观察水杯的杯体与杯盖之间的配合，并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及为什么；学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖引人入胜的导入，像一块磁铁一样，一下子把学生的心吸引过来，可以唤醒学生的求知欲，激发学习兴趣。同时结合课堂教学，也要把机械优化设计和现代设计方法及大学生创新设计的相关知识灌输给学生，使学生了解学科前沿知识，对学习发生兴趣，而这种兴趣，又将转化为学生继续去创新的一种动力。 我们在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点，及时表扬与鼓励，使学生时时尝到成功的快乐。如学完四杆机构，一个同学根据折叠伞的防风性能差设计了防风伞，虽有不少缺陷，但他的构思很有创意，我及时表扬了他，从此这名同学自觉预习课堂内
一·观察外形及外部结构 1.减速器起吊装置,定位销,起盖螺钉,油标,油塞各起什么作用？布置在什么位置？ 答：起吊装置为了便于吊运。在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器。 定位销为安装方便。箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起。 盖螺钉为了便于揭开箱盖。常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉。 油标为了便于检查箱内油面高低。箱座上设有油标。 油塞是用来放油的，把旧的油放出来。所以油塞的位置都是靠在最下方的。2.箱体,箱盖上为什么要设计筋板?筋板的作用是什么,如何布置？ 答：为保证壳体的强度、刚度，减小壳体的厚度。一般是在两轴安装轴承的上下对称位置分别布置。 3.轴承座两侧连接螺栓如何布置,支撑螺栓的凸台高度及空间尺寸如何确定？答：轴承旁边地突台要考虑凸台半径和凸台高度两个参数。 凸台半径和安装轴承旁螺栓的箱体凸缘半径相等； 凸台高度要根据低速轴轴承座外径和螺栓扳手空间的要求来确定，大小等于沉头座直径加上2.5倍的轴承盖螺栓直径 5.箱盖上为什么要设计铭牌？其目的是什么？铭牌中有什么内容？ 主要记载有产家名号、产品的额定技术数据等，中文铭牌上所采用的文字符号应一律使用中国法定的标准，进口产品投放市场需要备中文名牌的也应照此办理 二·拆卸观察孔盖 1.观察孔起什么作用?应布置在什么位置及设计多大才适宜的? 答：通过观察孔可以观察齿轮的啮合情况，并可以向箱体内加润滑油。 应设置在箱盖顶部适当位置；尺寸以便于观察传动件啮合区位置为宜，并允许手进入箱体检查磨损情况。 2.观察孔盖上为什么要设计通气孔？孔的位置为何确定？ 答：通气孔可以调节由于高速运转生热膨胀造成的内外压强差。设置在观察盖上或箱体顶部。 三·拆卸箱盖 1.再用扳手拧紧或松开螺栓螺母时扳手至少要旋转多少度才能松紧螺母，这与 螺栓到外箱壁间的距离有何关系？设计时距离应如何确定？ 答：60度
6-1 齿轮啮合传动应满足哪些条件？ 答：齿轮啮合传动应满足：1.两齿轮模数和压力角分别相等；2.12 1≥= p B B b ε，即实际啮 合线B 1 B 2大于基圆齿距p b 。3. 满足无侧隙啮合，即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。 6-2 齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效？ 答：1.轮齿折断。设计齿轮传动时，采用适当的工艺措施，如降低齿根表面的粗糙度，适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理（如喷丸、辗压等）以及采用良好的热处理工艺等，都能提高轮齿的抗折断能力。 2.齿面点蚀。可采用提高齿面硬度，降低表面粗糙度，增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。 3.齿面磨损。减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。 4.齿面胶合。可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度，选用抗胶合性能好的材料，使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。 5.塑性变形。为减小塑性变形，应提高轮齿硬度。 6-3 现有4个标准齿轮：m 1=4mm ，z 1=25；m 2=4mm ，z 2=50；m 3= 3mm ，z 3=60；m 4=2.5mm ，z 4=40。试问：（1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？（2）哪两个齿轮能正确啮合？（3）哪两个齿轮能用同一把滚刀加工？这两个齿轮能否改成同一把铣刀加工？ 答：1.根据渐开线性质4，渐开线的形状取决于基圆半径，基圆半径 ααc o s 2 c o s r mz r b ==。当两齿轮基圆半径相等时，其齿廓形状相同。 98.46cos 2 cos 1 1 11 r == =ααz m r b 97.93cos 2 cos 21 2 22r ===ααz m r b 38.56cos 2 cos 3 3 31b3 r == =ααz m r 98.46cos 2 cos 4 4 44r == =ααz m r b 因此，齿轮1和4渐开线形状相同。 2.两个齿轮能正确啮合条件是两齿轮模数和压力角分别相等。因此，齿轮1和2能够正确啮合。 3.齿轮利用滚刀加工时，只要齿数和压力角相等，齿轮都可用同一把刀具加工。因此，齿轮1和2可用同一把刀具加工。 不能。铣刀加工齿轮为仿形法。需渐开线形状相同。 6-4 什么是软齿面和硬齿面齿轮传动？设计准则是什么？ 答：软齿面齿轮齿面硬度≤350HBS ，应齿面齿轮齿面硬度＞350HBS 。其设计准则分别为：
减速器的机械设计 仅供参考 一、传动方案拟定 第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 （1）工作条件：使用年限10年，每年按300天运算，两班制工作，载荷平稳。 （2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s； 滚筒直径D=220mm。 运动简图 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。 2、确定电动机的功率： （1）传动装置的总效率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率： Pd=FV/1000η总 =1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速： 滚筒轴的工作转速： Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min
按照【2】表2.2中举荐的合理传动比范畴，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范畴Ic=3~5，则合理总传动比i的范畴为i=6~20，故电动机转速的可选范畴为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范畴的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表 方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号 按照以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y100l2-4。 其要紧性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、运算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比 （1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π ∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数运算 1、运算各轴转速（r/min） nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min)
机械设计课程设计设计计算说明书 设计题目：带式输送机的减速器 学院: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 日期：
目录 一、设计任务书···································· 二、传动方案拟定·································· 三、电机的选择···································· 四、传动比分配···································· 五、传动系统运动及动力参数计算······················· 六、减速器传动零件的计算···························· 七、轴及轴承装置设计································ 八、减速器箱体及其附件的设计······················· 九、减速器的润滑与密封方式的选择·················· 十、设计小结····························
一、设计任务书 1、设计任务： 设计带式输送机的传动系统，采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。 2、原始数据 输送带有效拉力 输送带工作速度 输送带滚筒直径 减速器设计寿命为5年 3、已知条件 两班制工作，空载启动，载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。 二、传动方案拟定 1.电动机 2.联轴器 3.减速器 4.联轴器 5.开式齿轮 6.滚筒 7.输送带
传动方案如上图所示，带式输送由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3再经联轴器4及开式齿轮5将动力传送至输送机滚筒6带动输送带7工作。 计算与说明 结果 三、电机的选择 1.电动机类型的选择 由已知条件可以算出工作机所需的有效功率 Kw Fv P w 64.41000 8 .058001000=?== 联轴器效率 滚动轴承传动效率 闭式齿轮传动效率 开式齿轮传动效率 输送机滚筒效率 传动系统总效率 总 工作机所需电机功率 总 由附表B-11确定，满足 条件的电动机额定功率P m = 7.5Kw 2.电动机转速的选择 输送机滚筒轴的工作转速 初选同步转速为 的电动机。 3.电动机型号的选择 根据工作条件两班制连续工作，单向运转，工作机 所需电动机功率计电动机同步转速等，选用Y 系列三相异步电动机，卧式封闭结构，型号为Y132M-4,其主要数据如下： w P w k 64.4= 电动机额定功率选为 7.5Kw 初选1440r/min 的电动机
机械设计基础课 程设计说明书设计题目：机械设计基础课程设计 学院： 专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 机械设计课程计算内容 一、传动方案拟定 (3) 二、电动机的选择 (4) 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (5) 四、传动装置的运动和动力设计 (5) 五、普通V带的设计 (6) 六、齿轮传动的设计 (7) 七、轴的设计 (9) 八、滚动轴承的选择 (13) 九、键连接的选择与校核 (14) 十、轴连接器选择 (15) 十一、减速器箱体和附件的选择 (15)
十二、润滑与密封 (16) 十三、设计小结 (16) 十四、参考书目 (17) 设计课题：机械设计基础课程设计设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。 原始数据： 传送带卷筒转速n (r/min)= 78r/min w (kw)=3.2kw 减速器输出功率p w 使用年限Y（年）=6年 设计任务要求： 1，主要部件的总装配图纸一张 2，A1,典型零件的总做图纸2张 3，设计说明书一份（20页左右）。 计算过程及计算说明： 一，传动方案拟定。 设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 1，使用年限6年，工作为双班工作制，载荷平稳，环境有轻度粉尘。 (r/min)=78 r/min ２、原始数据：传送带卷筒转速n w 减速器输出功率p (kw)=3.2kw w 使用年限Y（年）=6年 方案拟定：1
采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 1.电动机 2.V 带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 二、运动参数和动力参数计算 （1）电动机的选择 1、电动机类型和结构的选择：选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2. 、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： 式（1）：Ｐd ＝ＰＷ／ηa () 由电动机至运输带的传动总效率为： η总 =η１×η２2×η３ 式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、轴承、齿轮传动。 η１=0.96 η２=0.99 η３=0.987η η总=0.91 所以：电机所需的工作功率： Ｐd ＝ＰＷ／ηa =3.2/0.91=3.52 kw 3.额定功率p ed =5.5 . 查表 二十章 20-1 4. 根据手册Ｐ７表１推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3～６。
机械设计课程设计—减速器设计 目录 第 1 章机械设计课程设计任务书 (1) 1.1.设计题目 (1) 1.3.设计要求 (1) 1.4.设计说明书的主要内容 (2) 1.5.课程设计日程安排 (2) 第 2 章传动装置的总体设计 (3) 2.1.传动方案拟定 (3) 2.2.电动机的选择 (3) 2.3.计算总传动比及分配各级的传动比 (4) 2.4.运动参数及动力参数计算 (5) 第 3 章传动零件的设计计算 (6) 第 4 章轴的设计计算 (13) 第 5 章滚动轴承的选择及校核计算 (18) 第 6 章键联接的选择及计算 (19) 第 7 章连轴器的选择与计算 (20) 设计小结 (21) 参考文献 (22)
第 1 章 机械设计课程设计任务书 1.1. 设计题目 设计用于带式运输机的两级斜齿圆柱齿轮减速器，图示如示。连续单向运转，载荷平稳，两班制工作，使用寿命为5年，作业场尘土飞扬，运输带速度允许误差为±5%。 图 1带式运输机 1.2. 设计数据 表 1设计数据 运输带工作拉力 F （N ） 运输带工作速度 V(m/s ) 卷筒直径 D(mm) 5000 0.44 400 1.3. 设计要求 1.减速器装配图A0一张 2.设计说明书一份约6000～8000字
机械设计课程设计 1.4.设计说明书的主要内容 封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期) 目录（包括页次） 设计任务书 传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图) 电动机的选择计算 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 传动零件的设计计算 轴的设计计算 滚动轴承的选择和计算 键联接选择和计算 联轴器的选择 设计小结(体会、优缺点、改进意见) 参考文献 1.5.课程设计日程安排 表2课程设计日程安排表 1)准备阶段12月14日～12月14日1天 2)传动装置总体设计阶段12月15日～12月15日1天 3)传动装置设计计算阶段12月16日～12月18日3天 4)减速器装配图设计阶段12月21日～12月25日5天 5)零件工作图绘制阶段12月28日～12月29日2天 6)设计计算说明书编写阶段12月30日～12月30日1天 7)设计总结和答辩12月31日1天
浅析机械设计基础理论与实践的应用 随着我国社会经济的高速发展，现代机械制造企业想要保持良好的市场竞争力，必须要在产品方面进行创新。其根本措施是需要加强现代机械制造的效率，在产品设计方面，设计方案、设计理论以及具体的设计技术都关乎到产品的效率问题。本文对机械设计的基本理论进行阐述，并根据研究实践对如何有效进行机械设计提出了一些建议。 标签：机械设计基础理论实践应用 引言 随着科技水平的不断发展，机械制造企业也正面临着严峻的考验，开始朝着国际化、多样化的趋势发展。我国的社会进步对机械制造企业提出了全新的要求，在产品的质量、性能等方面的要求更高。另一方面，随着环境资源的不断减少，机械制造企业必须创新生产方式，使用更环保更节能的生产模式，促进企业可持续发展，不断对机械设计进行研究创新。 一、机械设计基础理论 机械设计的基础理论中是由多个学科综合而成的，其中包括信息学学科、计算机技术学科等等，通过这些课程的結合对机械产品的设计模式和设计方法进行研究。在机械设计的基础理论中，产品的设计包括以下几个特点：智能化、经济性、并行性、集成化、动态性、科学性、前瞻性。 在机械设计的领域中，一些规模较大的产品在设计时，要先进行分析并对产品进行分解，最后再将产品投入设计阶段，能有效体现出机械产品的智能化；目前我国的机械市场环境竞争日益激烈，因此在进行产品的设计时，首先要保证产品可以为企业带来经济利润，是保障企业运营的根本性原则；在设计时，还要注重产品的后续功能，提倡废品利用，降低企业的成本，提高企业的经济收益；保证产品和信息技术的有效结合，加速对软件和硬件的开发应用，将计算机技术应用在机械产品的设计上，特别是CAD技术的应用；在设计产品时，除了要保证产品本身的质量之外，还要考虑到产品的动态性，即保证产品在投入使用时不会出现问题；机械产品的科学性和前瞻性是重要的参考因素，现代机械产品中涉及了大量的学科综合，因此科学性是设计产品的基本要素之一。设计时要对产品的各个环节进行仔细的分析，对产品可能出现的潜在问题进行逐一排查，保证在未来的使用中不会出现任何安全隐患。 二、现代机械设计理论和实践的不足 1.基础理论的研究和应用较为薄弱 目前我国的机械设计领域依旧是强调经验型，对于基础理论并没有进行深入
机械设计课程设计说明书 设计题目：斜齿圆柱齿齿轮减速器（9） 姓名： 学号： 2013050509 指导教师： 成绩： 2015 年6 月日河池学院―物理与机电工程学院
目录 设计任务书 (3) 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计题目 (3) 三、课程设计任务 (4) 第一部分传动装置总体设计 (5) 一、电机的选择 (5) 二、计算传动装置总传动比及分配各级传动比 (5) 三、计算传动装置的动力和运动参数 (5) 第二部分V带传动的设计 (6) 一、V带传动的设计 (6) 第三部分齿轮的结构设计 (8) 一、高速级和低速级减速齿轮设计（闭式圆柱齿轮） (8) 第四部分轴的结构设计............................................................................ 1错误！未定义书签。 一、输入轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。1 二、输出轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。4 第五部分轴承的选择及校核. (16) 一、各轴轴承的选择 (18) 第六部分键的选择 (18) 第七部分联轴器的选择 (18) 第八部分箱体的结构设计 (19) 第九部分减速器的附件设计 (19) 第十部分减速器的润滑及密封 (20) 第十一部分机械课程设计心得................................................................. 错误！未定义书签。0 第十二部分参考文献................................................................................. 错误！未定义书签。1
机械设计课程设计说明书设计题目： 学生姓名 学院名称 专业 学号 指导教师 年月日
（设计任务书举例） 设计题目——油田抽油机 1. 机器的用途及功能要求 抽油机是一种采油机械，主要用于当油井不能自喷或自喷能力不能满足采油需要时，从地下抽取石油。图1是游梁式抽油机的工作原理图。工作时，抽油机的执行机构通过钢丝绳牵引抽油杆，带动活塞上、下往复运动。当活塞上移（上冲程）时，抽油泵泵体下部形成负压，使得排出阀关闭，吸入阀打开，油液被吸入泵体内；当活塞下移（下冲程）时，泵体下部压力增大，使得吸入阀关闭，排出阀打开，泵体内的石油被压入活塞体内。在活塞不断往复运动的过程中，油液从活塞体内进入抽油泵上部的油管，最后从井口排入集油管线（图1a ）。 抽油机在一个运动循环中所受的生产阻力变化很大。在上冲程中，生产阻力不仅包括抽油杆和活塞以上环形液柱的重量，而且还包括抽油杆和环形液柱的惯性动载荷（悬点E 承受了最大载荷）；而在下冲程时，抽油杆在其自重作用下克服浮力下行，生产阻力为零。此外，执行机构的总惯性力和总惯性力矩也不平衡。这些因素使抽油机在工作过程中产生有害振动，同时造成其速度波动，影响抽油杆和抽油泵的正常工作，影响抽油机的工作寿命。因此，必须对抽油机进行动平衡。 a) b) 图 1 2. 设计要求和原始数据 设计以电动机为原动机的抽油机。 ⑴ 抽油机结构简单，加工容易，便于维护，受力好，效率高，执行机构的许用压力角[α]≤40°； ⑵ 执行机构具有急回性能，行程速比系数1＜k ≤1.15； ⑶ 抽油杆的冲程长度可调； ⑷ 采用曲柄平衡方式对抽油机进行动平衡，平衡重G 作用于B 点（图1b ）； ⑸ 机器使用寿命10年（每年按300天计算），每日三班制工作，机器工作时不逆转，允许曲柄转速有±5%的误差，载荷基本平稳，起动载荷为名义载荷的1.5倍。 ⑹ 设计原始数据如下：
目录 一、任务书 (1) 二、小组设计分工具体情况 (6) 三、第一章总体设计构想 (7) 四、第二章方案设计 (8) 五、第三章设计计算说明 (10) 1、传动装置运动参数的计算 (10) 2、轴与轴承部件的设计 (11) 3、零件载荷计算 (11) 4、机架及附件的设计 (12) 六、第四章设计结论与探讨 (13) 七、附录 (14) 八、课程设计成绩评定表 (16)
《机械设计基础》课程设计任务书 一、实践的目的和任务 （一）实践目的 1.《机械设计基础课程设计》是工业设计专业在完成《机械设计基础课程》课堂理论学习 后的一项重要的实践性设计环节，要求学生综合运用机械设计基础课程及其它先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练。通过课程设计实践环节，使学生树立正确的设计思想，培养学生综合运用理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力，巩固和发展所学到的相关知识。 2.学习和掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法，培养学生工程设 计能力和分析问题、解决问题的能力。 3.进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、运用设计资料（包括手册、标准和规等） 以及经验估算、考虑技术决策、机械CAD 技术等机械设计方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平，并为后续专业课程设计和毕业设计奠定基础。 4.结合工业设计专业特点，将结构设计与造型设计知识相结合，通过实践，使学生了解产 品设计的基本原则和方法，创造性地提出解决方案，将学生培养成能够在设计中有工程自觉意识的工业设计师。 （二）实践任务 1.完成课程设计题目的方案分析与设计； 2.完成传动装置的总体设计及主要零部件的设计计算； 3.完成装配图、零件图设计； 4.完成方案设计效果图。 5.完成课程设计报告。
目录第一章传动装置的总体设计 一、电动机选择 1.选择电动机的类型 2.选择电动机的功率 3.选择电动机的转速 4.选择电动机的型号 二、计算总传动比和分配各级传动比 三、计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴转速 2.各轴功率 3.各轴转矩 4.运动和动力参数列表 第二章传动零件的设计 一、减速器箱体外传动零件设计 1.带传动设计 二、减速器箱体传动零件设计 1.高速级齿轮传动设计 2.低速级齿轮传动设计 三、选择联轴器类型和型号 1.选择联轴器类型 2.选择联轴器型号 第三章装配图设计 一、装配图设计的第一阶段 1.装配图的设计准备 2.减速器的结构尺寸 3.减速器装配草图设计第一阶段 二、装配图设计的第二阶段 1.中间轴的设计 2.高速轴的设计 3.低速轴的设计 三、装配图设计的第三阶段 1.传动零件的结构设计
2.滚动轴承的润滑与密封 四、装配图设计的第四阶段 1.箱体的结构设计 2.减速器附件的设计 3.画正式装配图 第四章零件工作图设计 一、零件工作图的容 二、轴零件工作图设计 三、齿轮零件工作图设计 第五章注意事项 一、设计时注意事项 二、使用时注意事项 第六章设计计算说明书编写
第一章 传动装置总体设计 一、电动机选择 1.选择电动机的类型 电动机有直流电动机和交流电动机。直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高；当交流电动机能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机部的特点，适用于没有特殊要求的机械上，如机床、运输机、搅拌机等。所以选择Y 系列三相异步电动机。 2.选择电动机的功率 电动机的功率用额定功率P ed 表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d 。功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。 工作机所需功率为：w w 1000Fv P η=，ηw ——工作机（卷筒）的效率，查吴宗泽P5表1-7。 工作机所需电动机输出功率为：w w 321234 d P P P ηηηηη= =，η1 ——带传动效率；η2——滚动轴承效率；η3 ——齿轮传动效率；η4——联轴器效率，查吴宗泽P5表1-7。 电动机的额定功率：P ed =（启动载荷/名义载荷）×P d ，查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率。 3.选择电动机的转速 具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速。低转速电动机级数多，外廓尺寸较大，质量较重，价格较高，但可使总传动比及传动装置的尺寸减小，高转速电动机则相反，应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速。Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 和750r/min ，一般多选同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机。为使传动装置设计合理，可根据工作机的转速要求和各级传动机构的合理传动比围，推算出电动机转速的可选围，即 n d =(i 1i 2…i n )n w ，n d 为电动机可选转速围，i 1，i 2，…，i n 为各级传动机构的合理传动比围，n w 为工作机 转速。 工作机转速：w 601000v n πD ??= 查吴宗泽P188表13-2知：i V 带传动=2~4，i 单级圆柱齿轮传动=2~5，则电动机转速的可选围为 n d =(2~4)×(3~5)×(3~5)×n w 电动机转速推荐选择1500r/min 4.选择电动机的型号