毕业设计1
机电一体化专业的毕业设计
一.目的
1、培养学生利用所学知识，解决工程实际问题的能力；
2、培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤；
3、达到对学生进行基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、 标准、图册和规范等）的能力。
二、要求 要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问 题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做 到： （1）随时复习教科书、听课笔记及习题。
（2）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。
（3）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。
（4）按预定计划循序完成任务。
三、设计题目 按如下传动简图，设计一带式输送机传动装置。
四、工作条件 连续单向运转，载荷有轻微冲击，空载启动。小批量生产，两班制工作，使用 8 年（每 年工作日为 300 天，每班 8 小时） ，运输带速度允许误差为 ± 5%
五、设计原始数据 同学们按学号的单、双分别选择第 1、2 组的数据进行计算。 组 别 1 2 运输带工作拉力 F N） 运输带速度 v（m/s） 传动滚筒直径 D mm） （ m/s） （mm） 7000 2800 2．00 1．65 400 300
六、课程设计任务 ，要有详细的设计步骤及演
（一）完成设计计算说明书一份（要求 6000 至 8000 字） 算过程。计算内容为： 1、 电动机的选择及传动比的计算； 2、 普通 v 型带的传动设计计算； 3、 齿轮传动的设计计算； 4、 轴的设计（低速轴） ； 5、 滚动轴承的选择及验算（低速轴） ； 6、 联轴器的选择； 7、 润滑及密封方式的选择；
（二） 绘制减速器的装配图和零件的工作图
（1）绘制零件图（图幅 A3） ① 大齿轮的零件图； ：
（2）减速器的装配图（图幅 A1） ，高速轴画成齿轮轴。 ② 低速轴的零件图。 注：零件图包括： 零件图包括： (1) 尺寸的标注；(2) 公差配合；
(3) 形位公差；
(4) 技术要求 装配图包括： 装配图包括： （1）尺寸标注（2）技术特性（3）零件编号(4) 编写零件明细表、标题栏。
（2）设计方案合理，指导思想明确，考虑问题全面，论证充分，计算数据准确。 （3）毕业论文、说明书质量高。文理通顺、层次分明、逻辑性强、书写工整、整洁。 图纸符合国家标准、图面布局合理、干净。 （4）实验技能好，动手能力强，记录数据准确可靠。如要求提供实物的课题须提供 实物。引用社会调查资料、文史资料真实可靠、有典型意义
。 （5）在毕业设计过程中，积极认真，在教师指导下，独立完成毕业设计任务。 2．良好 ． （1）能较全面完成毕业设计任务，能灵活、正确、综合运用本专业基础理论及专业 技术理论分析和解决问题。 （2）设计方案合理，指导思想明确，考虑问题全面，论证充分，计算数据准确。 （3）毕业论文、说明书质量较高。文理通顺、层次分明、逻辑性强、书写工整、整 洁。图纸符合国家标准、图面布局合理、干净。 （4）实验技能好，动手能力较强，记录数据准确可靠。引用社会调查资料、文史资 料真实可靠、有典型意义。 （5）在毕业设计过程中，积极努力，在教师指导下，独立完成毕业设计任务。 3．中等． （1）能完成毕业设计任务，能运用本专业的技术理论知识分析和解决问题； （2）设计方案合理，指导思想较明确，考虑问题较全面，论证较充分。计算数据基 本正确。 （3）毕业论文、说明书质量尚好，书写工整，图纸符合国家标准、布局基本合理。 （4）有一定的实验技能和动手能力，数据基本正确。引用社会调查资料、文史资料 真实可靠。 （5）在毕业设计过程中，在教师的指导下，基本能独立完成毕业设计任务。 4．及格 ． （1）能基本完成毕业设计任务，有一定的应用本专业技术理论知识解决问题的能力。 （2）设计方案基本合理，考虑问题基本正确，论证尚充分。计算数据基本正确。 （3）毕业论文、说明书无原则错误，文理较通顺，图纸基本符合国家标准。 （4）有一定的实验技能和动手能力，引用社会调查资料、文史资料无原则错误。 （5）在教师指导下，能基本完成毕业设计任务。 5．不及格 ． （1）抄袭或编造数据、信息。 （2）试验、设计、立论或计算方法有严重错误。 （3）论文、说明书、图纸不完整，有原则错误。 （4）最基本的专业理论知识不能掌握，达不到毕业设计（论文）教学大纲有关要求。 目录 传动装置的总体设计……………………………………………
一、传动装置的总体设计……………………………………………
传动方案分析…………………………………………… ………………………………………………… (一) 传动方案分析……………………………………………………
电动机的选择…………………………………………… …………………………………………………
(二) 电动机的选择………………………………………………………
总传动比的确定及分配………………………………… ………………………………………
(三) 总传动比的确定及分配………………
……………………………
各种运动和动力参数计算……………………………… ……………………………………
(四) 各种运动和动力参数计算…………………………………………
传动件和轴的设计计算…………………………………………
二、传动件和轴的设计计算…………………………………………
带传动计算………………………………………… ………………………………………………… (一)V 带传动计算………………………………………………………
齿轮传动设计计算…………………………………… ……………………………………………
(二)齿轮传动设计计算…………………………………………………
两轴直径初算及结构设计………………………… …………………………………
（三）两轴直径初算及结构设计………………………………………
（四）输出轴的强度校核………………………………………………
输出轴的强度校核……………………………………………… ……………………………………… （五）键的选择及强度校核……………………………………………
键的选择及强度校核…………………………………………… ……………………………………
结束语…………………………………………………………
（六）结束语………………………………………………………………
（一）输出轴零件图样………………………………………………
输出轴零件图样……………………………………………… ………………………………………… 齿轮零件图样…………………………………………… ……………………………………………………
(二）齿轮零件图样……………………………………………………
齿轮与轴装配图………………………………………… …………………………………………………
（三）齿轮与轴装配图…………………………………………………
三、传动件的零件图……………………………………………………
14 传动件的零件图……………………………………………………
四、输出轴的加工过程………………………………………………
输出轴的加工过程………………………………………………
(一)输出轴的加工工艺卡………………………………………………
输出轴的加工工艺卡……………………………………………… ………………………………………
1、输出轴的数控车
加工工艺卡
2、输出轴的数控铣加工工艺卡
(二)输出轴的数控加工编程……………………………………………
输出轴的数控加工编程……………………………………………
输出轴的数控加工编程……………………………………
1、输出轴的数控车加工程序 1、输出轴的数控铣加工程序
五、附录：(参考资料) 附录： 参考资料) 计算与说明
一、传动装置的总体设计
( 一) 传动方案分析 传动装置传动方案简图如下： 备注 此方案通过 V 带传动、齿轮传动，再由联轴器联接滚筒，将电动机的 原动力传递给工作机。 此传动装置尺寸紧凑、传动效率高，传动过程中比较稳定，与电动 机联接的是 V 带传动，这样可以起到过载保护，避免事故的发生。 此次设计采用原始数据 6 号组数据进行设计 运输带工作拉力 F（N） ：2800N 运输带工作速度 V=1.65m/s 滚筒直径 D=300mm 计算与说明
( 二) 电动机的选择 备注 1.类型：Y 系列三相交流异步电动机全封闭自扇冷卧式。 1. 2.功率： Pw= 2. η 1000 w P9 公式 2-2] 电动机的输出功率 Pd: 查参考文献<1>P85～86 表 12-8 得： η带=0.95 η齿=0.96 η承=0.99 η联=0.992 FV = 2800(N) × 1.65 m s [出于参考文献<1> 1000 × 0.96 参考文献<1> 即为 《机械设计课 程设计教材》 2800 × 1.65 Pw 1000 × 0.96 故 Pd=ηa = 0.95 × 0.96 × 0.99 × 0.99 × 0.992 =5.43KW 3.转速： 3. 工作转速 nw= 60 × 1000 × v 60 × 1000 × 1.65 = 3.14 × 270 =116.77r/min πD 由参考文献<1>P191 表 19-1 查选用同步转速 1000r/min， 6 级电动机，又由 Pd=5.34KW 选电动机额定功率 Ped=5.5KW 型号为 Y132M2-6 满载转速 nm=960r/min。
( 三) 总传动比的确定及分配 由参考文献<1>P10 式 2-6 得 i 总= nw = 60 × 1000 × v = 60 × 1000 × 1.65 =8.221 nm 960 r min πD 960 × 3.14 × 270 初定 i 带=2.5，则 i 齿= i带 = 2.5 =3.2884 i总 8.221 计算与说明
( 四) 各种运动和动力参数计算 备注 1.转速：n。=nm=960r/min 1. n I = i带 = nII = nm 960 r min =38r/min 2 .5 nI 384 = i齿 3.2884=116.77r/min nIII = nII=116.77r/min 2.功率：P。=Pd=5.43KW 2. PI =Pd ·η带=5.43×0.95=5.16KW PII = PI·η齿·η承=5.16×0.96×0.99=4.90KW PIII = PII·η联·η承=4.90×0.992×0.99=4.81KW 3.转矩：T。=9.55×10错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。 3. 错误 TI= T。·i 带·η带=54.02×2.5×0.95=128.30N·m TII= TI·i 齿·η齿·η承 =128.30×3.2884×0.96×0.99 =400.98 N·m TIII= TII·η承·η联=400.98×0.99×0.992=393.79 N·m 参考文献 <2> 为〈 〈机械设计 基础〉 〉
二、传动件和轴的设计计算
(一)V 带传动计算 1、确定计算功效 Pc Pc=KA×Pd
2、选择 V 带的型号 根据计算电动机功效 Pd 和主动轮满载转速 Nm,由
3、确定两带轮的
基准直径 dd1、dd2
4、验算 V 带 V = 60 × 1000 = π × dd1 × nm 3.14 × 112 × 960 =5.63m/s∈ （5，25） 60 × 1000
5、确定中心距 a 和带的基准长度 初定中心距 a。:0.7(d1+d2)≤a。≤2(dd1+dd2) 0.7+(112+280) ≤a。≤2(112+280) 238.4≤a。≤784 取 a。=560mm
6、校验小带轮包角α6、校验小带轮包角 1 校验小带轮包角
7、确定 V 带根数 Z
8 备注 P。=1.159 ?P=0.108 KL=1.01 Kα=0.958 Z=5 由参考文献<2> P81 表 6-3 查得 KL=1.01
(二)齿轮传动设计计算
1.选择齿轮材料及精度等级
1.选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用 45 钢 大齿轮选用 45 钢 调质热处理 硬度为 220HBS 正火热处理 硬度为 190HBS 备注 由资料书<2>P118 表 7-7 查选 9 级精度
2.按齿面接触疲劳强度设计 按齿面接触疲劳强度设计 T=128.30N·m
(1) 转矩 T 即输入轴转矩 T=128.30N.m
(2) 载荷系数 K 及材料性系数 ZE
(3) 齿数 Z 和齿宽系数?Ψd 选小齿轮齿数则 Z2=i 齿×Z1=3.2884×25=82.21 取 Z2=83 则齿轮实际传动比 i′= Z2/ Z1 =83/25=3.32 则大齿轮实际转速 n1=n2/ i′=384/3.32115.66r/min 因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮为软齿面，由参考文献 <2>P126 表 7-14 选取Ψd=1.1 (4) 许用接触应力[б] 由资料书<2>P12 图 7-25 查得 бHlim1=555MPa бHlim2=445MPa
（三）两轴直径初算几结构设计 选材：选 45 钢，调质处理 HB=180~220。
2.轴II各轴段直径计算： 各轴段直径计算 d1?= dII=40mm d2?= d1?+(5~7)=40+5=45mm d3?= d2?+(1~ ?)=46mm~ ?=50mm(由于与轴承相配合
结束语
此传动装置尺寸紧凑、传动效率高，传动过程中比较稳定，与电动机联接的是 V 带传 动，这样可以起到过载保护，避免事故的发生。采用齿轮传动传动精度高，传动比稳定。 毕业设计是我们在校期间设计周期最长，知识涵盖量最多，任务也最重的最后一次设 计。这次毕业设计让我学会了无论做什么事情思路一写要清晰，考虑问题一定要全面，毕 业设计一定要一步一步，有顺序，有节奏的去做，才能最大保障设计的顺利完成。这次毕 业设计是我们三年教学过程中最后一个重要的实践性教学环节，它是对我们综合运用所学 理论知识解决本专业实际问题的一次全面严格的综合训练。通过这次毕业设计可使我们在 掌握有关课程理论和技术知识的基础上，有效地应用所学的知识来解决实际问题，进一步 提高我们的机械设计的能力、查阅和应用技术资料的能力。通过这次毕业设计，锻炼了我 们的独立以资料、综合、运用理论知识和实践技能来解决问题的能力，增强了我们的动手 能力和实际操作的能力，为今后我们步入社会奠定了扎实的理论和实践基础。 本次设计我们在李明教
师的指导下完成的相当顺利，收获也很大。当然在设计期间不 免也会遇到一些想不到的困难，但是我们能够克服困难，直到毕业设计的最后胜利。 在毕业设计的时候，开始考虑问题不够全面，比如在选型时往往没注意型号的优缺点及经 济性。还有在程序设计中往往忽视了另一方面。 总之，这次毕业设计是对我们三年所学的一次大检验，也为我们毕业后进入社会做好 万全的准备，使我们具备在社会上竞争的能力。
参考资料、 参考资料、文献 《机械设计基础》 《机械设计课程设计》 《机械设计课程设计指导书》 《机械设计课程设计图册》 李俊彬等主编 王训杰等主编 龚桂义主编 龚桂义主编 北京理工大学出版社 大连理工大学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社