机械设计课程设计 (2)

一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1． 要求：拟定传动关系：由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。

2． 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。

3． 知条件：运输带卷筒转速49r/min ， 减速箱输出轴功率p=3.25马力， 二、 传动装置总体设计：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，要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。

其传动方案如下：η2η3η5η4η1I IIIIIIVPdPw三、 选择电机１. 计算电机所需功率dP ： 查手册第3页表1-7：1η－带传动效率：0.952η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.984η－联轴器的传动效率：0.993 5η—卷筒的传动效率：0.96说明：η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345ηηηηηη=∙∙∙∙=0.829 45w P P ηη=⨯⨯ P电=2.8826362确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2-4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： N 电=N 卷筒*i 总=37*（2-4）*（8-40）=592-5920r/min 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：方案 电动机型号额定功率同步转速r/min 额定转速r/min重量 总传动比1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 78.10 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 38.91 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 25.94 4Y160M1-8 4KW750720118K 19.45g综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y112M-4.四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：i 总=N 电/N 卷筒=1440/49=29.18 分配传动比：取i 带=3.2 则i 减=i 总/i 带=9.11 取i 1=1.45i 2经计算i 1齿=3.644，i 2齿=2.5注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。

机械创新设计课程设计机械创新设计课程旨在培养学生的创新意识和设计能力，掌握机械设计和制造的基本知识和技能。

通过课程的学习，使学生学会应用多种工具和技术实现机械设计。

课程目标本课程的目标包括以下几个方面：1.掌握机械设计的基本概念和理论知识。

2.熟练掌握机械设计的各种工具和方法。

3.了解机械制造的基本技术。

4.培养学生的创新意识和实际能力。

5.综合运用所学知识和技能完成机械创新设计项目。

课程内容本课程的内容包括以下几个部分：一、机械设计基础1.机械零部件的分类和构造。

2.常用机械制图符号和标准。

3.制图和三维建模的基本方法与技巧。

4.机械零部件的配合和公差设计。

二、机械工程材料1.常用机械工程材料的特性和应用。

2.材料的物理性能和化学性能分析。

3.材料加工和应用时的注意事项。

三、机械加工工艺1.常用机械加工工艺及其原理。

2.常用机床设备和工具。

3.常用的加工过程和技术。

四、机械设计实践1.针对实例进行机械设计实践。

2.分析、测试和优化机械设计方案。

3.团队合作完成机械创新设计项目。

课程评估本课程的评估方式主要包括以下几个部分：1.课堂表现（20%）2.课程作业（30%）3.设计报告（50%）设计项目本课程的设计项目旨在通过实践锻炼学生的创新能力和实际操作能力，具体内容包括以下几个方向：1.设计一种新型机械产品，如新型传动装置、新型机床、新型工具等。

2.设计一种具有特色的机械系统，如自动化生产线、自动化检测系统等。

3.设计一种针对特定应用的机械设备，如遥控机器人、环保机器人、医疗机器人等。

结论通过机械创新设计课程的学习，学生将掌握机械设计和制造的基本知识和技能，培养出自己的创新能力和实际操作能力，从而为机械行业的发展做出更多的贡献。

机械综合课程设计第2版一、教学目标本课程的教学目标分为知识目标、技能目标和情感态度价值观目标三个维度。

知识目标：通过本课程的学习，使学生掌握机械设计、制造和维护的基本理论、基本知识和基本方法。

技能目标：培养学生具备机械设备和工具的使用、维护和故障诊断的能力，以及能够运用所学知识解决机械工程实际问题的能力。

情感态度价值观目标：培养学生对机械工程领域的热爱和敬业精神，增强学生的创新意识和团队合作意识。

二、教学内容教学内容以教材《机械综合课程设计第2版》为主线，包括以下几个部分：1.机械设计基础：机械零件的设计方法、机械传动系统设计、机械强度计算等。

2.机械制造工艺：金属切削原理、机械加工方法、装配工艺等。

3.机械设备维护与故障诊断：机械设备的使用与维护、故障诊断与分析、维修策略等。

4.机械工程实际案例分析：结合具体案例，分析机械设计、制造和维护过程中的关键问题，并提出解决方案。

5.创新设计与团队合作：鼓励学生开展创新设计活动，培养团队合作精神，提高解决实际问题的能力。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机械设计、制造和维护的基本理论、基本知识和基本方法。

2.讨论法：学生针对机械工程实际案例进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：通过分析具体案例，使学生了解机械设计、制造和维护过程中的关键问题，提高学生的实际操作能力。

4.实验法：学生进行机械设备的使用、维护和故障诊断实验，培养学生的动手能力和实际操作技能。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

1.教材：《机械综合课程设计第2版》，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：为学生提供丰富的课外阅读资料，拓展知识面。

3.多媒体资料：通过视频、图片等形式，生动展示机械设计、制造和维护的过程，提高学生的学习兴趣。

机械设计课程设计任务书学生姓名专业年级设计题目： 设计带式输送机传动装置设计条件：1、 输送带工作拉力：F = 2600N ；2、 输送带工作速度：v = 1.1m/s （允许输送带速度误差为±5%）；3、 滚筒直径：D = 220mm ；4、 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；室内，灰尘较大，环境最高温度35︒；5、 使用折旧期： 8年；6、 检修间隔期： 四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；7、 动力来源： 电力，三相交流，电压380/220V ；8、 运输带速度允许误差：%5±9、 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

设计工作量：1、 减速器装配图1张（A1）；2、 零件工作图2张；3、 设计说明书1份。

指导教师签名： 2013年4月23日说明：1.此表由指导教师完成，用计算机打印（A4纸）。

2.请将机械设计课程设计任务书装订在机械设计课程设计(论文)的第一页。

设计题目：二级展开式圆柱齿轮减速器1设计条件1.1原理图（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）1.2工作情况1)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35℃；2)使用折旧期；8年；3)检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；5)运输带速度容许误差：±5%；6)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

1.3原始数据1题号参数运输带工作拉力F/KN 2600运输带工作速度v/(m/s) 1.1卷筒直径D/mm 220注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。

2 电动机选择2.1电动机类型的选择电动机选择全封闭的Y 系列三相鼠笼式异步电动机，具有防止 灰尘、铁屑、或其它杂物侵入电动机内部的特点，B 级绝缘，工作环境温度不超过+40℃，相对湿度不超过95%，海拔高度不超过1000m ，额定电压380V ，频率50Hz 。

一、设计任务书（一）设计题目设计带式运输机的传动装置，其工作条件是：1.鼓轮直径D=300mm2.传送带运行速度v=0.70m/s3.鼓轮上输出转矩T=440N·m4.使用寿命为5年，大修期3年。

每日两班制工作，工作时连续单向运转。

载荷平稳。

参考方案：电动机→V带传动→二级圆柱齿轮减速器→工作机（鼓轮带动运输带）图（1）传动方案示意图1——电动机 2——V带传动 3——展开式双级齿轮减速器4——连轴器 5——底座 6——传送带鼓轮 7——传送带（二）设计内容：1.设计传动方案；2.设计减速器部件装配图（A1）；3.绘制轴、齿轮零件图各一张（高速级从动齿轮、中间轴）；4.编写设计计算说明书一份（约7000字）（三）设计要求：1.输送机由电机驱动。

电机转动，经传动装置带动输送带移动。

按整机布置，要求电机轴与工作机鼓轮轴平行，要求有过载保护。

2.允许输送带速度偏差为5%。

3.工作机效率为0.95。

4.按小批生产规模设计。

二、传动方案设计（一）传动方案说明方案一：高速级用斜齿圆柱齿轮，低速级用直齿圆柱齿轮，采用展开式减速器。

分析：工作可靠，传动效率高，维护方便，环境适应性好，制造成本低，但宽度较大。

方案二：高速级与低速级都用锥齿轮的减速器。

分析：工作可靠，传动效率高，环境适应性好，制造成本高，若圆锥齿轮尺寸过大时，加工困难。

综上比较：选择方案一。

1.电动机类型和结构型式2. 选择电动机容量（1)工作机所需功率P w （2）电动机所需输出功率P（3）确定电动机型号（二）电动机的选择根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。

又由于Y系列笼型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。

故优先选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机。

6010006010000.7060100030045/minwwDn vnDrπνππ⨯⨯⨯⨯=⇒==⨯⨯=4404502.0795509550wwT nP KW⨯⨯===η=η带·η齿3·η承2·η联·η 1η带=0.96 η齿=0.97 η承=0.99 η联=0.99卷筒轴滑动轴承η1=0.96∴η=η带·η齿2·η承3·η联·η1=0.96×0.972×0.993×0.99×0.96=0.83工作机所需功率2.072.490.83dwPP KWη===由第二十章表20-1选择Y100L2-4型电动机η=0.831.理论总传动比i2.各级传动比的分配3.各轴转速、转矩与输入功率（1）各轴转速电动机型号额定功率kw同步转速r/min最大转矩额定转矩满载转速r/min质量kg Y100L2-4 3 1500 2.3 1420 38（三）总传动比的确定及各级传动比的分配传动装置的总传动比要求为142031.5645mwnin===取V带传动比i’=2.4要求i齿1=（1.1~1.5）i齿2取i齿1=1.3i齿231.5613.15' 2.4iii===i减= i齿1·i齿2=13.15，i’=2.4i齿1=4.14，i齿2=3.18计算传动装置运动和动力参数传动装置从电动机到工作机有四轴,依次为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴,则:1.各轴转速电机轴1420minmn n r==高速轴011420592min2.4nn ri⋅===中间轴121592143min4.14inn r===齿低速轴2314345min3.18nin r===齿22.各轴功率03ed P PkW == 10130.96 2.88P P KW η==⨯= 221 2.880.970.99 2.77P P KW η==⨯⨯= 323 2.770.970.99 2.66P P kW η==⨯⨯= 式中: P d —为电动机输出功率,KW;P Ⅰ、P Ⅱ、P Ⅲ —分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴输入功率,KW ； 321ηηη，，—依次为电动机与Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴的传动效率 3.各轴转矩00039550955020.181420P T N m n ==⨯=⋅ 111 2.889550955046.46592P T N m n ==⨯=⋅ 22 2.77295509550185.00143P T N m n ==⨯=⋅ 333 2.6695509550564.5145P T N m n ==⨯=⋅轴号电动机轴Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 转速n （r/mi n ） 1420 592 143 45 功率P（kW ） 32.882.772.66 转矩T(N ·m) 20.1846.46 185.00 564.51传动比i2.44.143.181.设计计算（1）确定计算功率Pca（2）选取普通V带带型（3）确定带轮基准直径 dd1和dd2a. 初选b．验算带速c. 计算dd2（4）确定普V带的基准长度和传动中心距三、传动设计（一）V带传动设计Pca =KA•Pd根据双班制工作，即每天工作16小时，工作机为带式运输机，由【2】P156式8-21Pca=KA×Pd=1.2×3= 3.6kw根据Pca，nd，由【2】图8-11确定选用普通V带A型小带轮基准直径dd1=100mm由【2】式8-1344.7100060142010010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππndv d m/sv在5~25m/s范围内，符合要求dd22401004.21=⨯=⋅=ddi mm圆整为250mm根据0.7（d d1+d d2）< a 0< 2（d d1+d d2）初步确定中心距a=500mm由【2】P158式8-22Ld0=0212210422a)dd()dd(a dddd-+++π=5004)100250()250100(250022⨯-+++⨯π=1561mm由【2】P158表8-2选取Ld=1600mmPca= 3.6kw选用普通V带A型dd1=100mmv=7.44m/sdd2=250mma=500mmLd=1600mm（5）验算主轮上的包角1α（6）计算V 带的根数Z（7）计算初拉力F0由【2】P158式8-23mmLLaa dd5202156116005002=-+='-+=由【2】P158式8-24amin=a-0.015Ld=520-0.015×1600=496mmamax=a+0.03Ld=520+0.03×1600=568mm由【2】P158式8-25()︒⨯--︒=3.57180121addddα=()()︒≥︒≈÷︒⨯--︒1201635203.57100250180∴主动轮上的包角合适由【2】P158 式8-26lcaKKPPPZα)(∆+=P——基本额定功率得P=1.32∆P——额定功率的增量∆P0=0.17——包角修正系数得Kα=0.957——长度系数得=0.99∴lcaKKPPPZα)(∆+==2.55∴取3根由【2】P158式8-27F=135.6Na=520mmamin=496mmamax=568mm1α=163°Z=3F=135.6N（8）计算作用在轴上的压轴力FP2. 带传动主要参数汇总表1.设计计算（1）选齿轮类、精度等级、材料及齿数由【2】P159式8-282163sin6.135322sin21p︒⨯⨯⨯==αFZFv=804.71N带型LdmmZdd1mmdd2mmammFNFPNA 1600 310250 500 135.6 982.41（二）齿轮设计计算1°高速级齿轮传动设计1为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮；2 因为运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；3 为简化齿轮加工工艺，选用闭式软齿面传动小齿轮材料：40Cr调质 HBS1=280接触疲劳强度极限6001lim=HσMPa弯曲疲劳强度极限5001=FEσ Mpa大齿轮材料：45号钢调质 HBS2=240接触疲劳强度极限5502lim=Hσ MPa弯曲疲劳强度极限4502=FEσ Mpa4初选小齿轮齿数20大齿轮齿数Z2=Z1'hi⋅=20×4.14=82.8取835初选螺旋角︒=14tβpF=804.7N6001lim=HσMPa5001=FEσMpa5502lim=HσMPa4502=FEσMpa201=ZZ2=83︒=14tβ设计内容计算及说明结果2. 按齿面接触强度设计（1）确定公式内的各计算参数数值计算公式：[]321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅≥HHEdttZZuuTKdσεφαmm初选载荷系数6.1=tK小齿轮传递的转矩4110646.4⨯==ITT N·mm齿宽系数1=dφ材料的弹性影响系数8.189=EZ Mpa1/2区域系数44.2=HZ765.01=αε，82.02=αε585.121=+=αααεεε应力循环次数)536582(1592606011⨯⨯⨯⨯⨯⨯==hjLnN910037.1⨯=891210505.214.410037.1⨯=⨯==hiNN接触疲劳寿命系数95.01=H NK98.02=H NK接触疲劳许用应力，取安全系数S=1MPaH57060095.0][1=⨯=σMPaH53955098.0][2=⨯=σ6.1=tK8.189=EZMpa1/244.2=HZ585.121=+=αααεεε95.01=H NK98.02=H NK设计内容计算及说明结果（2）计算a.试算小齿轮分度圆直径b. 计算圆周速度c. 计算齿宽b及模数mnd. 计算纵向重合度e. 计算载荷系数321)][(μ1μ2HEHdttZZTKdσεφα⋅⋅+⋅≥I324)5398.18944.2(14.4114.4585.1110646.46.12⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯==44.135mm=⨯=1000601ndv tπ1.368m/s135.44135.4411=⨯=⋅=tddbφ mm141.22014cos135.44cos11=︒⨯=⋅=Zdm tntβmmmhnt817.425.2==b/h=9.16586.114201.1318.0318.01=︒⨯⨯⨯==tgtgZtdβφεββαHHVAHKKKKK⋅⋅⋅=①使用系数AK根据电动机驱动得0.1=AK②动载系数VK根据v=1.368m/s,7级精度,05.1=VKtd1=44.135mmv=1.368m/sntm=2.141h=4.817mmb/h=9.16=βε 1.586f. 按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径1d3.按齿根弯曲强度设计（1）确定计算参数a.螺旋角影响系数βYb.弯曲疲劳系数K FN ③按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数βHK根据小齿轮相对支承为非对称布置、7级精度、dφ=144≈b mm，得βHK =1.419④按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数βFK根据b/h=9.16、419.1=βHK,34.1=βFK⑤齿向载荷分配系数αHK、αFK1.1==ααFHKK∴βαHHVAHKKKKK⋅⋅⋅==1× 1.05× 1.1×1.419=1.639mmKKddtHt49.446.1/639.1135.44/3311=⨯==3max212][cos2⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅≥IFSaFadnYYZYKTmσεφβαβ548.134.11.105.11=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=βαFFVAKKKKK由【2】P217图10-28 根据纵向重合系数586.1=βε，得=βY0.88由[1]P206图10-18 得9.01=FNK93.02=FNKK=1.639K=1.548=βY0.889.01=FNK93.02=FNKc.计算弯曲疲劳许用应力F ][σd.计算当量齿数Z V（e.查取齿型系数Y F α应力校正系数Y S α（f.计算大小齿轮的Y Y Fa Sa F⋅[]σ 并加以比较取弯曲疲劳安全系数S=1.25 由【2】P205式(10-12)MPaS K FE FN F 36025.15009.0][111=⨯=⋅=σσMPa S K FE FN F 8.33425.145093.0][222=⨯=⋅=σσ 89.2114cos 20cos 3311=︒==βZ Z V ， 86.9014cos 83cos 3322=︒==βZ Z V由【2】P201表10-5 得 72.21=Fa Y 198.22=Fa Y57.11=Sa Y 781.12=Sa Y01186.0][111=⋅F Sa Fa Y Y σ01169.0][222=⋅F Sa Fa Y Y σ 比较111][F Sa Fa Y Y σ⋅<222][F Sa Fa Y Y σ 所以大齿轮的数值大，故取0.01186=1][F σ360MPa=2][F σ334.8MPa=1V Z 21.89=2V Z 90.8672.21=Fa Y198.22=Fa Y57.11=Sa Y 781.12=Sa Y1186.00][=⋅FSa Fa Y Y σ（2）计算4. 分析对比计算结果5.几何尺寸计算（1）计算中心距a （2）按圆整后的中心距修正螺旋角β（3）计算大小齿轮的分度圆直径d1、d23max212][cos2⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅≥IFSaFadnYYZYKTmσεφβαβ322401186.0585.120114cos88.010646.4548.12⨯⨯⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯==1.31mm对比计算结果，取m=2已可满足齿根弯曲强度。

计 算 及 说 明结 果第一章 电动机的选择及功率的计算1电动机的选择（1）选择电动机的类型按工作要求选用Y 系列三相异步电动机，鼠笼式结构。

电源的电压为380V 。

（2）选择电动机功率根据已知条件，工作机所需要的有效功率为：6200 1.559.6110001000W FV P kw kw ⨯=== 其中 F: 运输带工作拉力V: 运输带工作速度电动机所需要的功率d P 为: wd p P η=式中η为传动系统的总功率:123ηηηηηη=带齿轮齿轮联轴器滚子轴承由[1]表2-5确定各部分效率为:轴承传动效率0.99η=球轴承，0.97η=高齿1,0.97η=低齿工作机传动效率0.97η=滚筒,联轴器效率,V 带效率0.96η=带代入上式得：0.868η= 电动机所需要的功率为:96111910868η===...wd p P kw kw9.61w P kw =0.868η=3.57d P kw =0.99η=联轴器计 算 及 说 明结 果因载有轻微振动,电动机额定功率ed P 应该大于d P .选电动机功率ed P 为15kw.（3）确定电动机转速 卷筒轴工作转速：601000601000 1.5563.02min min 470w V rr n D ππ⨯⨯⨯⨯===⨯⨯ 选取电动机型号为Y160L-4，其主要参数见表1： 额定功率/kw满载转速/r/m同步转速/r/m1514601500第二章 传动比的分配及参数的计算1.总传动比146023.1763.02m a n i n ω=== 2.分配传动装置各级传动比2=D i 231711592===减..a D i i i 因为选用同轴式减速器，高速级和低速级传动比相等, 所以 121159340====减..i i i得出 高速级传动比：1340=.i低速级传动比: 2340=.i102.37/min w n r =23.17a i =1340=.i 2340=.i计 算 及 说 明结 果3.传动装置的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速,功率和转矩计算如下: （1） Ⅰ轴（高速轴）/730/min D m n n i r I ==1150961440η==⨯=带..ed p p kw kw1111449550955018838730==⨯=...p T N m n （2） Ⅱ轴(中间轴)1730214.71/min 3.40n n r i I ∏=== 1440990971383ηη∏I ==⨯⨯=1轴轴承高齿轮....p p kw 32138395509550106151421471∏∏==⨯⨯=⋅...p T N m n （3） Ⅲ轴(低速轴)2214.7163.15/min 3.40III III n n r i ===13830990971328ηη∏==⨯⨯=2轴轴承低齿轮....III p p kw 1328955095502008306315==⨯=⋅...III III III p T N m n 将上述计算结果列表2-1中,以供查询1730=/min n r 1144=.p kw118838=⋅.T N m21471∏=./min n r 1383∏=.P kw 61514∏=⋅.T N m6315=./min III n r 1328=.III p kw200830=⋅.III T N m计 算 及 说 明结 果传动系统的运动和动力参数参数 Ⅰ轴(高速轴)Ⅱ轴（中间轴） Ⅲ轴（低速轴） 转速 n r/min 730 214.71 63.15 功率 P (kw) 14.4 13.83 13.28 转矩 T (N.m) 188.38 615.142008.30 传动比i3.403.40---第三章 V 带传动设计1.确定计算功率ca P15ed P kw =，1460/min m n r =，查《机械设计》表8-8得工作情况系数K A =1.3，则 1.31519.5ca P kw =⨯=。

目录1 引言 (2)2 传动装置的总体设计 (3)2.1电动机的选择 (3)2.1.1电动机类型的选择 (3)2.1.2电动机功率的确定 (3)2.1.3确定电动机转速 (3)2.2总传动比的计算和分配各级传动比 (4)2.3传动装置的运动和动力参数计算 (4)3 传动零件的设计计算 (5)3.1第一级齿轮传动的设计计算 (5)3.2第二级齿轮传动的设计计算 (10)4 箱体尺寸计算与说明 (15)5 装配草图的设计 (16)5.1初估轴径 (16)5.2初选联轴器 (17)5.3初选轴承 (17)5.4润滑及密封 (18)6 轴的设计计算及校核 (18)6.1中间轴的设计计算及校核 (18)6.2低速轴的设计计算及校核 (21)7 滚动轴承的选择和计算 (25)7.1高速轴轴承的计算 (25)7.2中间轴轴承的计算 (26)7.3低速轴轴承的计算 (27)8 键连接的选择和计算 (28)8.1 高速轴与联轴器键联接的选择和计算 (28)8.2 中间轴与小齿轮键联接的选择和计算 (28)8.3 中间轴与大齿轮键联接的选择和计算 (28)8.4 低速轴与齿轮键联接的选择和计算 (29)8.5 低速轴与联轴器键联接的选择和计算 (29)9 减速器附件的选择及说明 (29)9.1减速器附件的选择 (29)9.2减速器说明 (30)10 结论 (30)参考文献 (31)带式运输机传动装置的设计王刚西南大学工程技术学院2009级机械设计制造及其自动化2班1 引言机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课。

机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节，其基本目的是：1）通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，培养分析和解决实际问题的能力，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想；2）学会从机器功能的要求出发，合理选择执行机构和传动机构的类型，制定传动方案，合理选择标准部件的类型和型号，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力；3）通过课程设计，学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料以及计算机应用等，培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。

目录一、设计任务书……………………………………………………二、电动机的选择…………………………………………………三、计算传动装置的运动和动力参数……………………………四、传动件设计（齿轮）…………………………………………五、轴的设计………………………………………………………六、滚动轴承校核…………………………………………………七、连接设计………………………………………………………八、减速器润滑及密封……………………………………………九、箱体及其附件结构设计………………………………………十、设计总结………………………………………………………十一、参考资料……………………………………………………设计内容计算及说明结果设计任务书一、设计任务书设计题目4：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1、系统简图2、工作条件一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘使用期限：10年生产批量：20台生产条件：中等规模机械厂。

可加工七到八级齿轮及涡轮动力来源：电力，三相交流380/220伏输送带速度容许误差为±5%。

3、题目数据已知条件题号D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9输送带拉力F（N）1500 2200 2300 2500 2600 28003300 4000 4800输送带速度v（m/s）1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.41.2 1.6 1.4滚筒直径D(mm)220 240 300 400 220 350350 400 500注：班级成员按学号选题，本设计所选题号为D3。

4、传动方案的分析带式输送机由电动机驱动。

电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。

传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。

电动机的选择二、电动机的选择1、类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列380V封闭式三相异步电动机。

江西农业大学工学院机制104机械设计课程设计任务书专业班级姓名设计题号题目1: 设计带式运输机传动装置1—输送带鼓轮2—链传动3—减速器4—联轴器5—电动机题号 1 2** 3 4 5 6 F(kN) 2.1 2.2 2.4 2.7 2 2.3 v(m/s) 1.4 1.3 1.6 1.1 1.3 1.4 D(mm)450 390 480 370 420 480 题号7 8 9 10 11 12 F(kN) 2.5 2.6 2.2 2.5 2.7 2.4 v(m/s) 1.5 1.2 1.4 1.3 1.6 1.2 D(mm)450 390 460 400 500 400表中: F—输送带的牵引力 V—输送带速度Ｄ—鼓轮直径注: 1.带式输送机用以运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。

2.输送机运转方向不变, 工作载荷稳定。

3.输送带鼓轮的传动效率取为0.97。

一、4、输送机每天工作16小时, 寿命为10年。

二、设计工作量:三、编写设计计算说明书１份。

二、绘制减速器装配图1张（1号图纸）。

三、绘制减速器低速轴上齿轮零件图1张（3号图纸）。

四、绘制减速器低速轴零件图1张（3号图纸）。

目录1.设计目的 (2)2.设计方案 (3)3.电机选择 (5)4.装置运动动力参数计算 (7)5.带传动设计 (9)6.齿轮设计 (18)7.轴类零件设计 (28)8.轴承的寿命计算 (31)9.键连接的校核 (32)10.润滑及密封类型选择 (33)11.减速器附件设计 (33)12.心得体会 (34)13.参考文献 (35)1.设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。

课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节, 同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练, 其目的是:（1）通过课程设计实践, 树立正确的设计思想, 增强创新意识, 培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。

机械课程设计二级减速器一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握二级减速器的结构原理，理解其工作过程及在各领域中的应用。

2. 使学生了解并掌握减速器设计中涉及的计算方法，如齿轮传动、轴承寿命等。

3. 帮助学生掌握机械设计的基本流程，包括设计要求分析、方案设计、计算校核等。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行二级减速器零部件的绘制和装配能力。

2. 培养学生运用相关计算公式和软件进行二级减速器参数计算和校核的能力。

3. 提高学生实际操作能力，能够根据设计要求完成二级减速器的组装和调试。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械设计的兴趣，培养其创新意识和实践能力。

2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，使其在设计和制作过程中体验到合作与分享的快乐。

3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中注重节能和可持续发展。

课程性质：本课程为机械设计实践课程，结合理论知识，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但缺乏实际设计经验。

教学要求：教师应结合学生特点，采用任务驱动、分组合作等教学方法，引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。

通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际工程设计中，达到学以致用的目的。

二、教学内容1. 理论知识：- 二级减速器的基本结构、原理及其应用领域。

- 齿轮传动原理，齿轮参数的计算与选择。

- 轴承类型及选用，轴承寿命计算。

- 减速器设计中涉及的力学知识，如强度计算、刚度计算等。

2. 实践操作：- 利用CAD软件进行二级减速器零部件的绘制、装配。

- 根据设计要求，进行二级减速器的参数计算和校核。

- 二级减速器的组装、调试及性能测试。

3. 教学大纲：- 第一周：二级减速器基本结构、原理学习，了解其应用领域。

- 第二周：齿轮传动原理学习，进行齿轮参数计算与选择。

- 第三周：轴承类型及选用，轴承寿命计算方法学习。

机械设计基础-机构运动设计课程设计一、课程设计目的本次课程设计旨在让学生通过实践，掌握机构运动设计的基本原理和方法，加深对机构运动学的理解，提高机械设计的能力和水平。

二、课程设计内容1.确定课程设计题目，提供机构设计所需的相关材料。

2.学生根据题目要求，完成机构运动设计，包括运动链分析、零件角度分析、运动轨迹分析等。

3.学生使用SolidWorks等三维建模软件，将机构运动设计实现。

4.学生根据设计所需的材料和工艺特点，完成机构零件的加工制造。

5.学生进行机构运动测试，对机构运动精度和稳定性进行评估。

三、课程设计要求1.课程设计题目为驱动机构设计和转换机构设计，学生可以选择其中一个题目进行设计。

2.设计所需的材料和工具学生可以根据实际情况选择，但必须符合课程设计的要求。

3.设计过程中需对机械系统的运动合法性和稳定性进行分析和考虑，保证设计方案的可行性。

4.设计完成后必须使用三维建模软件呈现设计效果，并进行运动仿真测试，保证机构运动精度和稳定性。

5.设计完成后，学生需要撰写机构设计报告，包括设计理论与分析、设计流程、设计结果展示和分析、机构运动测试结果和分析等。

四、课程设计时间安排本次课程设计时间安排为两周，根据学生实际情况可适当进行调整。

时间段任务安排第一周1. 学生确定设计题目，收集机构设计所需材料；2. 学生开始进行机构运动分析和设计；3. 学生开始进行机构零件的三维建模设计。

第二周1. 学生完成机构零件的加工制造；2. 学生进行机构运动测试，并进行运动仿真测试；3. 学生完成机构设计报告。

五、课程设计评分标准1.设计方案的合理性和可行性，占总分的20%。

2.设计过程中对机械系统的运动合法性和稳定性进行分析和考虑，占总分的20%。

3.使用三维建模软件呈现设计效果，并进行运动仿真测试，保证机构运动精度和稳定性，占总分的30%。

4.设计报告的撰写质量、内容充实度和系统性，占总分的30%。

六、参考文献1.《机械设计基础》（第三版），李国强，机械工业出版社。

目录一．设计任务书 (2)二. 传动装置总体设计 (3)三．电动机的选择 (4)四．V带设计 (6)五．带轮的设计 (8)六．齿轮的设计及校核 (9)七．高速轴的设计校核 (14)八．低速轴的设计和校核 (21)九.轴承强度的校核 (29)十．键的选择和校核 (31)十一.减速箱的润滑方式和密封种类的选择 (32)十二. 箱体的设置 (33)十三. 减速器附件的选择 (35)十四.设计总结 (37)十五。

参考文献 (38)一．任务设计书题目A：设计用于带式运输机的传动装置原始数据：工作条件：一半制，连续单向运转。

载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带于卷筒及支撑间.包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已经在F中考虑）。

使用年限：十年，大修期三年。

生产批量：十台。

生产条件：中等规模机械厂，可加工7～8级齿轮及蜗轮。

动力来源：电力，三相交流（380/220）。

运输带速度允许误差：±5%。

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)___4800______运输机带速V（m/s）____1.25_____ 卷筒直径D（mm）___500______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=0.98； 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=0.86 电动机所需要的功率P=FV/η=4800*1.25/（0.86×1000）=6.97KW 2．卷筒的转速计算nw=60*1000V/πD=60*1000*1.25/3.14*500=47.7r/minV 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∈[8，10 ]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[16，40]； 则电动机的转速范围为[763,1908]; 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Y160M-6型电动机。