机械设计基础课程设计ZDL-4B.
1、设计任务书
1.1设计题目
1.2工作条件
1.3技术条件
2、传动装置总体设计
2.1电动机选择
2.2分配传动比
2.3传动装置的运动和动力参数计算
3、传动零件设计计算以及校核
3.1减速器以外的传动零件设计计算
3.2减速器内部传动零件设计计算
4、轴的计算
4.1初步确定轴的直径
4.2轴的强度校核
5、滚动轴承的选择及其寿命验算
5.1初选滚动轴承的型号
5.2滚动轴承寿命的胶合计算
6、键连接选择和验算
7、连轴器的选择和验算
8、减速器的润滑以及密封形式选择
9、参考文献
kw p w 7.2=
传动滚筒的效率 η6=0.96
8063
.096.097.092.097.099.099.026
5432
21=?????=?????=ηηηηηηη 8063.0=η （3）所需的电动机的功率 Kw p p w r 35.38063
.07.2===
η Pr=3.35kw 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。
查表2.9-1可选的Y 系列三相异步电动机Y112M-4型，额定
kw P 0.40=，或选Y132M1-6型，额定kw P 0.40=。 满足r P P >0
2.1.3确定电动机转速
传动滚筒转速
min /5.9530
.05
.16060w r D v n =??==ππ
现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min ） 及Y132M2-6
比较两种方案，方案1选用的电动机使总传动比较大。为使传 动装置结构紧凑，选用方案2。电动机型号为Y132M1-6。由表 2.9-2查得其主要性能数据列于下表
2.2分配传动比．
（1） 总传动比 05.105
.959600===
w n n i 查表2.2-1得 取链传动比23i =2.5 则齿轮传动的传动比为002.45
.205
.1023
12==
=
i i i 2.3传动装置的运动和动力参数计算 2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算
0轴：即电动机的主动轴 kw p p r 35.30==
min /9600r n =
m N n p T ?=??=?=33.33960
1035.355.955.93
000
1轴： 即减速器的高速轴
kw p p 32.399.035.30101=?=?=η min /96001
01r i n n ==
m N n p T ?=??=?=03.33960
1032.355.955.93
111 2轴：即减速器的低速轴
kw p p 3.1997.099.03.321212=??==?η
min /239.88002
.49601212r i n n ===
m N n P T ?=??=?=127.00239.88
103.1955.955.93
222
3轴：即传动滚筒轴
kw p p 2.9192.099.03.192323=??==?η min /95.952.5
239.882323r i n n ===
m N n P T ?=??=?=289.6495.95
102.9155.955.93333
2.3.2各轴运动及动力参数列表示
3.传动零件的设计计算
3.1减速器以外的传动零件设计计算
设计链传动 1）确定链轮齿数 由传动比取
小链轮齿数 1Z =23
大链轮齿数 5.57235.212=?==iZ Z 所以取 2Z =57 实际传动比 487.223
5712===
Z Z i 2）确定链条节距 由式 p
z A K K P
K P ≥
0 查表得，工况系数=A K 1.4 小链轮齿数系数 23.119
(
08
.11==Z K z 取双排链，由表10—17取p K =1.7 136.27
.123.119
.34.10=??=P kW
因为50.2981=n r/min
查表得选链号No10A ，节距p=15.875 3)计算链长
初选 0a =40p=40?15.875=635mm 链长
12122357(635875.1522357402)2(22
2
2120120=-+++?=-+++=π
πz z a p z z p a L p 节 取 p L =122节
所以实际中心距a ≈635
4)验算链速 46.11000
60875
.1588.2392310006011=???=?=
p n z v
V ＜15 m/s 适合
5）选择润滑方式
按v=1.46m/s,链号10A ，查图选用滴油润滑。 6）作用在轴上的力
有效圆周力 N v P F e 218546
.119
.310001000=?==
作 用在轴上的力N F F e Q 262221852.12.1=?=≈ 7）链轮尺寸及结构 分度圆直径 mm z p d 585.11622
180sin
875
.15180sin 0
101===
m m d 177.28855
180sin
875
.150
1==
3.2 减速器以内的传动零件设计计算 设计齿轮传动
1） 材料的选择：
小齿轮选用45#钢，调质处理，齿面硬度217—255HBS ， 大齿轮选用45#钢，正火处理，齿面硬度162—217HBS 。 计算应力循环次数
9
111076.2)2830010(19606060?=??????==h jL n N 89
121091.6002
.41076.2?=?==i N N
查图11-14，Z N1=1.0 Z N2=1.07（允许一定点蚀）
由式11-15，Z X1=Z X2=1.0 ， 取S Hmin =1.0 由图11-13b ，得
MPa H 5701lim =σ,MPa H 5102lim =σ
计算许用接触应力
[]MPa Z Z S
X N H H H 0.5700.10.10
.1570
11min
1lim 1
=??=
=σ
σ []
MPa Z Z S X N H H H
7.5450.107.10.1510
22min
2lim 2
=??==
σσ
因[][]1
2
H H
σσ<，故取[][]
22
/7.545mm N H H
==σσ
2） 按齿面接触强度确定中心距
小轮转矩m N T ?=330271
初取3.12=t t Z K ε，取4.0=a φ，由表11-5得MPa Z E 8.189= 由图11-7得，5.2=H Z ，减速传动，002.4==i u ; 由式（5-39）计算中心距a
[]
92
.1077.5459.1885.2002.44.02330273.1)1216.3(2)1(32
3
2
1=???
??????+=???
? ?
?+≥H
E H a t Z Z Z Z u KT u a σφβε
由4.2-10,取中心距a=140mm 。 a=140mm 估算模数m=(0.007~0.02)a=0.98—2.8mm,
取标准模数m=2.5mm 。 m=2.5mm 小齿轮齿数：()()
4.221002.4
5.2125
2121=+??=+=
u m a z
大齿轮齿数： z 2=uz 1=90
取z 1=22，z 2=90 z 1=22，z 2=90 实际传动比091.422
9012===z z i 实 传动比误差
%5%2%100002
.4091.4002.4%100<=?-=
?-=
?理
实
理i i i i ，
在允许范围内。 齿轮分度圆直径
mm z m d n 55225.211=?==
mm z m d n 225905.222=?==
圆周速度s m n d v /76.2106960
5510604
3
1
1=???=
?=
ππ
由表11-6,取齿轮精度为8级. (3) 验算齿面接触疲劳强度
按电机驱动,载荷稍有波动,由表11-3,取K A =1.2 5 由图11-2（a ），
按8级精度和s m vz /607.0100/22014.3100/1=?=， 得K v =1.07。
齿宽mm a b a 561404.0=?==φ。
由图11-3(a)，按b/d 1=56/55=1.02,取 K β=1.09。 由表11-4，得K α=1.1
载荷系数60.11.109.107.125.1=???==αβK K K K K v A 由图11-4，得770.01=αε，846.02=αε， 所以616.121=+=αααεεε 由图11-6得，89.0=εZ 计算齿面接触应力
[]
MPa MPa u
u bd KT Z Z Z H E H H 7.545370091.41
091.455
563302760.1289.08.1895.21
22
2
11=<=+???????=+=σσε
故在安全范围内。
（4）校核齿根弯曲疲劳强度 按Z 1=24，Z 2=76,
由图11-10得，Y 1Fa =2.80，Y 2Fa =2.23 由图11-11得，57.11=sa Y ，78.12=sa Y 由图11-12得，7.0=εY
由图11-16（b ），得21lim /210mm N F =σ，22lim /205mm N F =σ 由图11-17，得Y 1N =1.0，Y 2N =1.0 由图11-18得,Y 1X =Y 2X =1.0。 取Y ST =2.0，S min F =1.4 计算齿根许用弯曲应力
[]MPa Y Y S
Y
X N F ST F F 3000.10.14
.12
21011min
1lim 1
=???=
=σσ
[]222min
2lim 2
/2860.10.14
.12
200mm N Y Y S
Y
X N F ST F F =???=
=σσ []
故安全。
MPa
MPa Y Y Y m bd KT F sa Fa n F 3002.4227.057.18.25
.2555633027
6.122111111=<=???????==
σσε
故安全。
MPa
MPa Y Y Y Y Sa F Sa Fa F F 8.2921.3857
.18.223
.278.12.4211221
2<=???
==σσ
（5） 齿轮主要几何参数
z 1=22, z 2=90, u=4.091， m=2.5 mm ，
55225.211=?==mz d mm, 225905.222=?==mz d mm
605.20.1255211=??+=+=*
m h d d a a mm, 2305.20.12225222=??+=+=*m h d d a a mm
75.485.2)25.00.1(255)(211=?+-=+-=**m c h d d a f mm
75.2185.2)25.00.1(2225)(222=?+-=+-=**m c h d d a f mm
a=140mm
562==b b mm, b 1=b 2+(5~10)=64mm
4. 轴的设计计算
4.1初步确定轴的直径 4.1.1高速轴及联轴器的设计
1．初步估定减速器高速轴外伸段轴径
根据所选电机 mm E mm d 80,38==轴伸长电机 则d=(0.8～1.0)d 电机=(0.8～1.0)×38=30.4～38mm
取d=32mm 。 d=32mm 2．选择联轴器
根据传动装置的工作条件你选用弹性柱销联轴器 （GB5014-85）。计算转矩c T 为
c T =T K A =1.25×39.8=49.75mm 式中T ——联轴器所传递的标称扭矩，
T=9.55×n P =9.55×
8.39960
1043
=? A K ——工作情况系数，取A K =1.25。
根据c T =54.7N m,从表2.5-1可查的HL2号联轴器就可以 转矩要求（c n n T T m N T >?=,315）。但其轴孔直径（d=20～32mm ） 不能满足电动机及减速器高速轴轴径的要求。因此重选HL3
号联轴器（[]min /960min /5000,375.68630r n r n m N T m N T c n =>=?=>?=）
。 4.1.2 低速轴的设计计算
1.选择轴的材料
选择材料为45号钢，调质处理。
2.按转矩初步计算轴伸直径
mm n P A d 8.3088
.23919
.313033
0=?=≥ 取d =35mm
4.2轴的强度校核
计算小齿轮上的作用力
转矩T=127.00N.m 圆周力N d T F t 9.1128225
127000
22=?=
=
F t =7.1196 N 径向力 N tg tg F F t r 9.410209.1128=?=?=α F r =435.56 N 轴向力 N tg tg F F t a 009.1128=?=?=β a F =0N
（１） 绘轴的受力简图，求支座反力
ａ. 垂直面支反力
0=∑B M
0)(232=++-L F L L R t Ay 45.56429
.112823
22===+=
t t Ay F L L L F R R AY =564.45N 0=∑Y
N R F R Ay t By 45.56445.5649.1128=-=-= R BY =564.45N b. 水平面支反力
0=∑c M 得，02
)(232=+-+-L F d
F L L R r a
Az N
L L d F L F R r Az 45.2055
.495.495
.549.4102
/2
12=+?=
+-=θ
得：0=∑Z
45.20545.2059.410=-=-=Az r Bz R F R
(2)作弯矩图
a. 垂直面弯矩M Y 图
C 点 ， mm N L R M Ay Cy ?=?==111975.5445.2053 M cY =11197N.mm
b. 水平面弯矩M Z 图
C 点右 mm N L R M Bz Cz ?==11197'2 Cz M '=11197N.mm
C 点左, mm N L R M Az Cz ?==111973 Cz M =11197N.mm c. 合成弯矩图
C 点右,mm N M M CZ Cy C ?=M +=4.327362
’ C M ’=32736.4N.mm
C 点左,mm N M M Mc cz cy
?=+=4.327362
Mc =32736.4N.mm （３）作转矩T 图 mm N d
F T t ?=?=1270002
T =127000N.mm
（４）作计算弯矩M ca 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α=0.6 C 点左边
mm N T M Mvc c ?=+=82934)(22α M vc =82934N.mm C 点右边
mm N T M M c vc ??=+=52'2''1003.1)(α 'vc M =82934N.mm
D 点
mm N T M M D vD ?=+=7620022
α M caD =76200N.mm
（５）校核轴的强度
由以上分析可见，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。
查表13-1得2/650mm N B =σ查表13-3得21/60][mm N b =-σ。 C 点轴径 []
mm M d b
vC C 241.03
1
=≥-σ
因为有一个键槽mm d C 2.25)05.01(24=+?=。该值小于原 d c =25.2mm<45mm ,故安全。 D 点轴径[]
mm M d b
vD D 3.231.03
1
=≥-σ
因为有一个键槽mm d C 5.24)05.01(3.23=+?=。该值小于原 设计该点处轴径35mm ，故安全。
5.滚动轴承的选择及其寿命验算
低速轴轴承
1）、选定轴承类型及初定型号 深沟球轴承（GB/T276-96），型号6209 ： 查表得kN C r /5.24= kN C r /5.170= 2）、计算径向支反力
N R R R V H 540.170321211=+= R 1=1703.54N
N R R R V H 423.39132
2222=+= R 2=3913.423N
3）、求轴承轴向载荷
A 1=S 2+F A =1304.474+242.99=1574.46>S 1=1304.474 A 1=1574.46N
A 2= S 1=1304.474N A 2=1304.474N 4）、计算当量动载荷
A 1/R 1=1574.46/1703.54=0.908>e=0.4 , X 1=0.4, Y 1=1.5 A 2/R 2=1304.47/3913.42=0.33 P 1=f d f m1(X 1R 1+Y 1A 1)=1.5×(0.4×1703.54+1.5×1547.464) =2022N P 1=2022N P 2=f d f m2(X 2R 2+Y 2A 2)=1.3×1.5×3913.423 P 2=7631.175N =7631.175N 5) 校核轴承寿命 ) 1030082(4800087670175.73676420022.23060106010310 63 10 26 10???>=??? ????=??? ? ??=h C n L h 故满足轴承的寿命要求 高速轴轴承 高速轴承的确定与低速轴承相同，选取 深沟球轴承（GB/T276-96）型号6208。 6.键联接的选择和验算 1.减速器大齿轮与低速轴的键联接 1）键的材料类型 45号钢，A 型普通平键 2）确定键的尺寸 b=14mm, h=9mm, L=40mm 3）验算键的挤压强度 键和轴的材料为钢轮毂材料为铸铁，铸铁的许用力比钢的 许用挤压应力低，按铸铁校核键连接的挤压强度。 查表的许用挤压应力[] mPa p 53=δ，键的计算长度 l=L-b=40-14=26mm 由下式得 该键安全。所以选14×40GB1096-79 2.小齿轮与减速器低速轴轴伸的联接 1）键的材料类型 45号钢A 型普通平键，轧毂为铸铁 2）确定键的尺寸 b=10mm ， h=8mm, L=50mm ,[]p σ=1002 /mm N 同上面的方法 2/23.48) 1050(832123490 44mm N dhl T p =-???== σ 因[] p p σσ<，故安全。所以选10×8GB1096-79。 3.联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 经计算得，该键与小齿轮与减速器低速轴轴伸的联接的键 相同。 [] p p mm N dkl T σσ<=???==2/97.432694812349044 7.联轴器的选择 根据传动装置的工作条件你选用弹性柱销联轴器（GB5014-85） 计算转矩c T 为 c T =T K A =1.25×54.7=68.375mm 式中T ——联轴器所传递的标称扭矩， T=9.55×n P =9.55× 7.54960 1043 =? A K ——工作情况系数，取A K =1.25。 根据c T =54.7N m,从表2.5-1可查的HL2号联轴器就可以 转矩要求（c n n T T m N T >?=,315）。但其轴孔直径（d=20～32mm ） 不能满足电动机及减速器高速轴轴径的要求。因此重选HL3 号联轴器（[]min /960min /5000,375.68630r n r n m N T m N T c n =>=?=>?=）。 8.减速器的润滑及密封形式选择 1 减速器的润滑采用油润滑，润滑油选用中负荷工业齿 轮油GB5903-86。 2 油标尺M16,材料Q235A 。 3 密封圈 低速轴选用 35×55×8 GB9877.1-88 高速轴选用 40×62×8 GB9877.1-88 9.参考文献 [1] 陈良玉 王玉良 马星国 李 力 著 <<机械设计基础>> 东北大学出版社 2000 [2] 孙德志 王春华 董美云 李庆忠 著 <<机械设计基础课程设计>> 东北大学出版社 2000 机械设计基础课程设计 说明书 冶金工程专业 071班 设计者:宋世涛 指导教师：陈良玉 学号：20071267 2009年7月7日 机械设计 课程设计说明书（机械设计基础） 设计题目电动绞车传动装置的设计 学院专业班级：学号： 设计人： 指导老师： 完成日期： 中南大学 目录 一、设计任务书 (1) 二、机械传动装置的总体设计 (4) 1电机的选择 (4) 2传动装置的总传动比和分配各级传动比 (5) 3传动装置的运动学和动力学计算 (6) 三、传动装置主要零件的设计、润滑选择 (7) 1闭式齿轮传动 (7) 2开式齿轮传动 (9) 3开式齿轮传动 (11) 4轴的设计 (12) 5轴承的选择 (16) 6键的选择 (18) 7联轴器的选择 (19) 8附件选择 (19) 9润滑与密封 (21) 10箱体各部分的尺寸 (21) 四、设计总结 (23) 五、参考文献 (24) 设计计算及说明结果及依据 一、设计任务书 1 题目 电动绞车传动装置的设计 2 传动简图 3 原始数据： 表一原始数据 项目数据 运输带曳引力 F（KN）30 运输带速度 v(m/s) 0.25 滚筒直径 D（mm）350 4设计目的 （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机 械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进 行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了 相关机械设计方面的知识； （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计， 使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工 程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创 新能力； （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相 关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助 设计方面的能力。 5设计内容 （1） 传动装置的总体设计； （2） 传动装置主要零件的设计、润滑选择； （3） 减速器装配图的设计； （4） 零件工作图的设计； （5）设计计算说明书的编写。 二 机械传动装置的总体设计 1 电机的选择 1.1 电机类型的选择 选择Y 系列三相异步电动机。 1.2 额定功率的确定 电动机所需功率为 η w d P P = KW P w ：工作机构所需功率； η：从电动机到工作机的传动总效率； KW 5.71000 Fv P w == F ：工作机牵引力，30kN ； V ：工作机的线速度，0.25m/s ； η=η联×η3轴承×η闭式齿轮×η2开式齿轮 ×η滚筒 =0.992×0.993×0.97×0.952×0.98 =0.826 从课程设计书p7表2-4查得联轴器、轴承、齿轮、链和滚筒的效率值。则 KW 082.9826 .05 .7P d == 额定功率值d ed P P ≥。 w P =KW 5.7 课程设计 表2-4 KW 082.9P d = 机械设计基础重点文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688] 自由度F=3n-2PL-PH（n：活动机构，pl:低副（通过面接触）ph:高副（通过点或线接触））F必须大于0曲柄摇杆机构有急回特性（反行程摆动速度必然大于正行程）和死点位置（从动件出现卡死和运动不确定现象，死点应加以克服，利用构件的惯性来保证机构顺利通过死点） 凸轮与从动件之间依靠弹簧力、重力、沟槽接触来维持。凸轮从动件的三种常用运动规律为：等速运动、等加速等减速运动和摆线运动。 常见间隙机构：槽轮机构（运动系数T必须>0，径向槽的系数z大于等于3，T 总小于1/2,如使T大于1/2，须在构件1安装多个圆角），棘轮，不完全齿轮，凸轮间隙运动间隙（凸优点：运转可靠，工作平稳，可用作高速间隙运动）。 在机器中安装飞轮的目的：调节机器速度的周期性波动（非周期性波动通过调速器调节）一般把飞轮安装在机器的高速轴上。 调节机器速度波动目的：机器速度的波动带来一系列不良影响，如在运动副中产生动压力，引起机械振动，降低机器效率和产品质量等。因此，必须设法调节其速度，使速度波动限制在该类机器容许的范围内. 静平衡条件： P53 动平衡：P54 螺纹连接的主要类型：螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈。常用的连接螺纹为单线三角形右旋螺纹。细牙螺纹特点：螺距较小，细牙普通螺纹的螺栓的抗压强度较高。一般适用薄壁零件及受冲压零件的联接。但细牙不耐磨，易滑扣不宜经常拆卸，故广泛适用粗牙。 螺纹连接防松原理：1、利用摩擦力（在螺纹间保持一定的摩擦力，且摩擦力尽 可能不随载荷大小而变化）2、机械方法（1.用机械装置把螺母和螺栓连在一起2. 机械设计基础知识点总结 1.构件：独立的运动单元/零件：独立的制造单元 机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统（机构=机架 （1个）+原动件（》1个）+从动件（若干）） 机器：包含一个或者多个机构的系统 注：从力的角度看机构和机器并无差别，故将机构和机器统 称为机械 1.机构运动简图的要点：1）构件数目与实际数目相同2）运动 副的种类和数目与实际数目相同3）运动副之间的相对位置以 及构件尺寸与实际机构成比例（该项机构示意图不需要） 2.运动副（两构件组成运动副）：1）高副（两构件点或线接触） 2）低副（两构件面接触组成），例如转动副、移动副 3.自由度（F ）=原动件数目，自由度计算公式： F =3n （n为活动构件数目）-2P（P L为低副数目）-P H（ P H为高副数目） 求解自由度时需要考虑以下问题：1）复合铰链2）局部自由 度3）虚约束 4.杆长条件：最短杆+最长杆w其它两杆之和（满足杆长条件则机构中存在整 转副） I）满足杆长条件，若最短杆为机架，则为双曲柄机构 II ）满足杆长条件，若最短杆为机架的邻边，则为曲柄摇杆机构 川）满足杆长条件，若最短杆为机架的对边，则为双摇杆机 IV ）不满足杆长条件，则为双摇杆机构 5. 急回特性：摇杆转过角度均为摆角（摇杆左右极限位置的夹 角）的大小，而曲柄转过角度不同，例如：牛头刨床、往复 式输送机 急回特性可用行程速度变化系数（或称行程速比系数） K 表 示 二为极位夹角（连杆与曲柄两次共线时，两线之间的夹角） 6. 压力角：作用力F 方向与作用点绝对速度V c 方向的夹角a 7. 从动件压力角a =90°（传动角丫 =0° ）时产生死点，可用飞 轮或者构件 本身惯性消除 8. 凸轮机构的分类及其特点：I ）按凸轮形状分：盘形、移动、圆 柱凸轮（端面） II ）按推杆形状分：1）尖顶一一构造简单， 易磨损，用于仪表机构（只用于受力不大的低速机构） 2）滚 子一一磨损小，应用广 3）平底一一受力好，润滑好，用于高 速转动，效率高，但是无法进入凹面 川）按推杆运动分： 直动（对心、偏置）、摆动IV ）按保持接触方式分：力封闭 （重力、弹簧等）、几何形状封闭（凹槽、等宽、等径、主回 凸轮） 9. 凸轮机构的压力角：从动件运动方向与凸轮给从动件的力的 方向之间所夹的 锐角a （凸轮给从动件的力的方向沿接触点 的法线方向） 压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关，基圆半径越小，压力角 t l t 2 180 180 - — K -1 -…180 -一' '■ /t2 ■^Ttl 1、设计任务书 1.1 设计题目 1.2 工作条件 1.3 技术条件 2、传动装置总体设计 2.1 电动机选择 2.2 分配传动比 2.3 传动装置的运动和动力参数计算 3、传动零件设计计算以及校核 3.1 减速器以外的传动零件设计计算 3.2 减速器内部传动零件设计计算 4、轴的计算 4.1 初步确定轴的直径 4.2 轴的强度校核 5、滚动轴承的选择及其寿命验算 5.1 初选滚动轴承的型号 5.2 滚动轴承寿命的胶合计算 6、键连接选择和验算 7、连轴器的选择和验算 8、减速器的润滑以及密封形式选择 9、参考文献 1.1设计题目 设计胶带传输机的传动装置 1.2工作条件 1.3技术数据 2.传动装置总体设计 2.1电动机的选择 2.1.1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，丫系列电动机 2.1.2选择电动机的功率 (1) 卷筒所需有效功率 0 .7901FV P w 1000 1600 1.6 1000 2 .56 kw P w 2.56kw (2) 传动总效率 根据表4.2-9确定各部分的效率： 弹性联轴器效率 一对滚动轴承效率 闭式齿轮的传动效率开式滚子链传动效率一对滑动轴承的效传动滚筒的效率n 1=0.99 n 2=0.98 n 3=0.97 (8 级) n 4=0.92 n 5=0.97 n 6=0.96 0.99 0.99 20.97 0.90 0.97 0.96 0.7901 (3) 所需的电动机的功率 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, 丫系列。 查表2.9-1可选的丫系列三相异步电动机 Y160M1-8型，额定 F 0 4kw ，或选 Y132M2-6型，额定 P 0 4kw 。 满足P 。 P r 2.1.3确定电动机转速 传动滚筒转速 现以同步转速为 丫132S-4型(1500r/min ) 及丫132M2-6 型(1000r/min )两种方案比较，查得电动机数据 万案 号 电动机型 号 额定功 率(kW) 同步转 速 (r/mi n) 满载转 速 (r/mi n) 电动机 质量/kg 总传动 比 1 Y160M1-8 4 750 720 73 7.54 2 Y132M2-6 4 1 .05 比较两种方案，方案2选用的电动机使总传动比较大。为使传 动装置结构紧凑，选用方案1。电动机型号为丫160M1-&由表 2.9-2查得其主要性能数据列于下表 电动机额定功率P o /kW 4 电动机满载转速n 0/(r/min) 720 电动机轴伸直径D/mm 42 电动机轴伸长度E/mm 110 电动机中心高H/mm 160 堵转转矩/额定转矩 2.0 P r P w 2.56 0.7901 3.24Kw Pr=3.24kw 60v D 60 1.6 95.5r / min 《机械设计基础》 第1章机械设计概论 复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中，主要的设计准则 习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？ 1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？ 1-3 在机械设计中，选用材料的依据是什么？ 第2章润滑与密封概述 复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能 习题 2-1 摩擦可分哪几类？各有何特点？ 2-2 润滑剂的作用是什麽？常用润滑剂有几类？ 第3章平面机构的结构分析 复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算 平面机构：各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构，称为平面机构。 3.1 运动副及其分类 运动副：构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动） 按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算 一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后，每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束，共引入2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的自由度数，即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。 例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。 解由其机构运动简图不难看出，该 机构有3个活动构件，n=3；包含4个转 动副，P L=4；没有高副，P H=0。因此， 由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1 机械设计基础精品课—课程设计 引言 课程设计是机械设计基础课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。在本设计中要求学生明确学习目的，端正学习态度；理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理正确；正确处理继承和创新的关系，正确处理理论计算和结构、工艺要求之间的关系；正确使用标准和规范，提高产品的设计质量。 机械设计基础课程设计教学大纲 一、课程设计设计的性质、目的 机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。 本课程设计的教学目的是： 1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。 2．学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。 3．进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 二、课程设计的主要内容与基本要求 课程设计一般选择机械传动装置或简单机械作为设计题目（比较成熟的题目是以齿轮减速器为主的机械传动装置），设计的主要内容一般包括以下几个方面： （1）拟定、分析传动装置的设计方案； （2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； （3）进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等 （4）绘制减速器装配图； （5）绘制零件工作图； （6）编写设计计算说明书。 课程设计要求在2周时间内完成以下任务： （1）绘制减速器装配图一张（A1） （2）零件工作图1—2张 （3）设计说明书一份（齿轮、轴、箱体等） （4）答辩 三、时间分配 机械设计基础课程设计指导 （一）传动装置的总体分析 1、拟定传动方案 传动装置的设计方案一般用运动简图表示。它直观地反映了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。 满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。一种方案要同时满足这些要求往往 《机械设计基础》 课程设计 船舶与海洋工程2013级1班第3组 组长:xxx 组员:xxx xxx xxx 二〇一五年六月二十七日 《机械设计基础》课程设计 说明书 设计题目: 单级蜗轮蜗杆减速器 学院:航运与船舶工程学院 专业班级: 船舶与海洋工程专业一班 学生姓名: xxx 指导老师: xxx 设计时间: 2015-6-27 重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程 《机械设计基础》课程设计任务书 1、设计任务 设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 2、传动系统参考方案(见下图) 锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3,再通过联轴器4,将动力传至输送锚机滚筒5,带动锚链6工作。 锚链输送机传动系统简图 1——电动机;2——联轴器;3——单级蜗杆减速器; 4——联轴器;5——锚机滚筒;６——锚链 3、原始数据 设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N,锚链工作速度为v=0、6 m/s,锚链滚筒直径为d=280 mm。 4、工作条件 锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动;空载起动,工作时有中等冲击;锚链工 作速度v的允许误差为5%;单班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命8年,大修期为3年,小批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。 5、每个学生拟完成以下内容 (1)减速器装配图1张(A1号或A0号图纸)。 （2）零件工作图2~3张(如齿轮、轴或蜗杆等)。 (3)设计计算说明书1份(约6000~8000字)。 目录 1、运动学与动力学的计算 0 2、传动件的设计计算 (4) 3、蜗杆副上作用力的计算 (7) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8) 5、蜗杆轴的设计计算 (9) 6 、键连接的设计 (13) 7、轴及键连接校核计算 (13) 8、滚动轴承的寿命校核 (17) 9、低速轴的设计与计算 (17) 10、键连接的设计 (20) 11、润滑油的选择 (21) 12、附件设计 (21) 13、减速器附件的选择 (22) 参考文献: (23) 《机械设计基础》课程建设总结 我们一直实行“课程建设工程化”的方针，把这门课程建设作为一项系统工程，全面地抓好多方位的建设，各相关方面互相促进，形成有机的整体性发展。在抓好科研、教材、课堂、实践、教师队伍建设的同时，还积极从事本学科学术组织的建设。现将《机械设计基础》课程的建设及教学改革情况总结如下。 一、思想认识不断提高 《机械设计基础》课程是我校机电类专业的重要专业基础课程，由于它覆盖面广、应用广泛、对于学生的素质培养有较大的影响而受到越来越广泛的重视。面对世纪，社会的竞争将是经济实力的竞争、科学技术的竞争，也就是人才的竞争；我国的高等教育面临大众化教育，通过以教研室为单位开展教育思想大讨论，我们清楚的意识到，教育思想、教学内容、教学方法、教学手段必须适应二十一世纪现代化教育。为了整体提高《机械设计基础》课程的教学质量，任课教师们不懈努力，使《机械设计基础》课程整体教学质量和教学水平不断上新台阶，成绩显著。 二、形成了一支结构合理、素质较高的教学梯队 教学是以教师为主体，教师是教学质量提高的关键；要搞好教学，需要教师的团结协作，集体智慧的发挥也就是需要一支结构合理，素质较高的教学梯队。对于《机械设计基础》课程教学梯队的建设，我们以老教师为主体，配备一定数量的中青年教师，以老带新，使队伍不断壮大，内涵不断充实，教学水平不断提高。教研室每隔一周进行一次教学研究活动，多人同时上该课程时集体制定教学进度计划、集体备课，课后对考试安排进行协商，考试后进行总结等活动，每学期教研室活动均超过了次。 一年来位教师从事课程建设及教学工作，具体如下： 职称结构：副教授人，讲师人，助教人； 年龄结构：岁以上人，—岁人，岁以下人。 主讲教师除了担任本课程的教学外，同时还担任其他教学工作。 二、积极开展教学改革在创新中提高教学质量 .加强教学管理提高教学质量 在教学要求方面强调基本概念、基本知识、基本方法的训练，加强课外辅导，指导学习方法，调动主观能动性，提高效果，以达到课程的教学要求。每周增设辅导课，帮助学生对每章节内容进行总结、归纳，重点难点分析，典型例题分析及解题能力训练。并建立网上复习系统，供学生课外自学使用。在级的学生中试行教考分离，取得较好的效果。 本着教书育人的思想，除教给学生课本知识外，还从其他方面加强对学生的教育、引导、督促和检查，使学生树立远大志向，热爱学习，勤奋努力，不断提高创新素质。 ．教学研究不断深入 提高教学质量和水平，这是课程建设的永恒主题，也是一个不断研究不断实践的课题，教学课题的研究已成为教师的自觉行动。 一年中，课程负责人与主讲教师承担的课程建设教改项目有： [] 陈伟珍，韩雪松等，校级项目《数控工艺措施研究》； [] 韩雪松，校级项目《开放式数控系统》； []陈伟珍、姜俊等，教育厅项目《高职高专机电类专业能力本位模块化教学模式研究与实践》； []陈伟珍，广西教育厅“十一五”项目《广西水利电力职业技术学院优质专业认定试点案例研究》、《广西高职高专院校实行“双证书”教育的研究与实践》、《高职院校系（部）人才培养工作评估指标体系的研究与实践》； [] 陈伟珍等，校级项目《优质专业评估指标体系研究与实践》、《高效长寿增氧机研制》； []姜俊等，校级项目《铣床自动夹刀数控化改造》； ．多媒体教学得到广泛应用 从年开始，探索自行研发多媒体教学课件，经过几年的努力，我们现在的多媒课件制作技术已达到较高的水平，其中《机械设计基础网络课件》在获得自治区一等奖后，经过修版升级后又获得了全国三等奖。目前，该网络课件在教学中得到广泛的应用，通过现代化教学手段与板书、教具等传统的教学方法相结合，各取所长，有效的解决了高职教学内容以够用为度的难题，以及教学内容既多又难，而教学时数不断减少的矛盾，使总学时减少约％，方便了课程的整合和加强实践教学，学生的学习效果大大提高，基础更为扎实，应用能力更强了。 n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论：机械：机器与机构的总称。机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件：制造的单元。分为：1、通用零件，2、专用零件。 一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束：对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为（m-1）个。虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。 二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点：(1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传力大。(2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低。(3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点：(1)低副中存在间隙，精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax ≤其它两杆长度之和，曲柄为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax ＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运 动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角：作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin 表示。2推程：从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ；3远休止：从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ；5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ；6行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h 表示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程： 推 程 等减速段运动方程： 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变（适用于中速场合） 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。 根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为： 不根切的最少齿数为： 标准齿轮：指m 、α、ha*、c* 均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法：加工原理：成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工：(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点：加工精度低；加工不连续，生产率低；加工成本高。优点：可以用普通铣床加工。 范成法：加工原理：根据共轭曲线原理，利 用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工：(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀（梳齿刀）:是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同，仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时，刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：（1）断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象，通常定义为固体完全断裂，简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。（2）变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a = <<机械设计基础课程设计>> 说明书 机械制造及自动化专业 Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye 机械设计基础课程设计任务书2 Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2 姓名:x x x 学号: 班级:09级机电1班 指导教师:x x x 完成日期:2010/12/12 机械制造及自动化专业 机械设计基础课程设计任务书2 学生姓名：班级：学号： 一、设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 给定数据及要求 已知条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=1.2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。 二、应完成的工作 1.减速器装配图1张； 2.零件工作图1张（从动轴）； 3.设计说明书1份。 系主任：科室负责人：指导教师： 前言 这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法，构成减速器的通用零部件。 这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过的知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等已学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。 在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。确定合理的设计方案。 《机械设计基础》知识要点 绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械 第1章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算 第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。 第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。 了解：常用材料的牌号和名称。 第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。 第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。 第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。 第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。 第14章: 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。 第15章: 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。 滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1）联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。 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 第11章齿轮传动 11.1复习笔记 【通关提要】 本章主要介绍了标准直齿圆柱齿轮传动、标准斜齿圆柱齿轮传动及标准直齿锥齿轮传动的作用力和强度计算。学习时需要掌握齿轮传动的作用力分析及计算、失效形式及设计准则、计算载荷及参数选择，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。针对三种齿轮传动的强度计算，由于计算难度较大，通常以选择题和简答题的方式考查其中的重难点，比如设计计算中，许用应力的计算和选取，齿轮的受力分析等。复习本章时不应以计算为重点，需理解记忆其中要点。 【重点难点归纳】 一、轮齿的失效形式和设计计算准则 1．轮齿的失效形式（见表11-1-1） 表11-1-1轮齿的失效形式 2．齿轮设计计算准则 （1）对于闭式齿轮传动，必须计算轮齿弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度。对于高速重载齿轮传动，还必须计算其抗胶合能力。对于一般的传动，选择恰当的润滑方式和润滑油的牌号和粘度。 （2）对于开式传动，只需计算轮齿的弯曲疲劳强度，以免轮齿疲劳折断。 二、齿轮材料及热处理（见表11-1-2） 表11-1-2齿轮材料及热处理 三、齿轮传动的精度 1．误差对传动的影响 （1）影响传递运动的准确性； （2）影响传动的平稳性； （3）影响载荷分布的均匀性。 2．齿轮传动精度等级的选用 齿轮的精度按国家标准规定，可分为13个精度等级：0级最高，12级最低。常用的是6～9级精度。 四、直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷（见表11-1-3） 表11-1-3直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 五、直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算（见表11-1-4） 表11-1-4直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算 南京工业大学 机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 系（院） 班级 设计者 指导教师 年月日 目录 1：课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2：课程设计方案选择。。。。。。。。。。。。。。。。2 3：电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 4：计算总传动比和分配各级传动比。。。。。。。。。。4 5:计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。5 6：减速器传动零件的设计与计算 （1）V带的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。8 （2）齿轮的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。13 （3）轴的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。。17 7：键的选择与校核。。。。。。。。。。。。。。。。。26 8：联轴器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 9：润滑和密封。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 10：铸铁减速器箱体主要结构设计。。。。。。。。。。。30 11：感想与参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。32 一、设计任务书 ①设计条件 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱出论减速器 ②原始数据 输送带有效拉力F＝5000N 输送带工作速度V＝1.7m/s 输送带滚筒直径d＝450mm ③工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，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。 ④使用期限及检修间隔 工作期限：8年，大修期限：4年。 二．传功方案的选择 带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图） 带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。 第6章 间歇运动机构 6.1 复习笔记 主动件连续运动（连续转动或连续往复运动）时，从动件做周期性时动、时停运动的机构成为间歇运动机构。 一、棘轮机构 如图6-1所示，机构是由棘轮2、棘爪3、主动摆杆和机架组成的。 运动原理：主动棘爪作往复摆动，从动棘轮作单向间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大范围内调节。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 因此棘轮机构适用于速度较低和载荷不大的场合。 棘轮机构按结构形式分：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构；按啮合方式分：外啮合棘轮机构和内啮合机构；按运动形式分：单动式棘轮机构、双动式棘轮结构和双向式棘轮机构。 图6-1 棘轮机构 1．棘爪工作条件 在工作行程中，为了使棘爪能顺利进入棘轮的齿底，应满足： 90α?>?+-∑ 其中，α为棘齿的倾斜角，?为摩擦角，∑为棘爪轴心和棘轮轴心与棘轮齿顶点的连线之间的夹角。 为了使传递相同的转矩时棘爪受力最小，一般取90∑=?，为保证棘轮正常工作，使棘爪啮紧齿根，则有： α?> 2．棘轮、棘爪的几何尺寸计算 选定齿数z 和确定模数m 之后，棘轮和棘爪的主要几何尺寸计算公式如下： 顶圆直径 D m z =； 齿高 0.75h m =； 齿顶厚 a m =； 齿槽夹角 6055θ=??或； 棘爪长度 2=L m π。 二、槽轮机构 如图6-2中所示，该机构是由带圆销的主动拨盘1、带有径向槽的从动槽轮2以及机架组成的。其中，拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧都是起锁定作用。 工作特点：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动，实现了将连续回转变换为间歇转动。 特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化，存在柔性冲击，因此不适合高速运动场合。 图6-2 槽轮机构 运动特性系数τ：槽轮每次运动的时间m t 对主动构件回转一周的时间t 之比，有： m 2 = 2-= t z t z τ 其中，z 为槽数，是槽轮机构的主要参数。 为保证槽轮机构运动，其运动特性系数τ大于零，根据上式可得z ≥3，一般取z=4-8。上式表明，这种槽轮机构的运动特性系数τ总小于0.5，为得到τ大于0.5的槽轮机构，设拨盘上均匀分布的圆销数目为K ，则运动特性系数： (2) 2K z z τ-= 三、不完全齿轮机构 如图6-3所示，在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。 《机械设计基础》试题库 一、填空题： 1、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿的基本杆组称为Ⅱ级组，而由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿所组成，而且都有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的构件的基本杆组，称为Ⅲ级组。 3、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4、飞轮实际上是一个＿＿＿＿＿＿＿＿＿。它可以用＿＿＿＿＿＿＿＿＿的形式，把能量＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5、对于齿面硬度大于HRC45(或相当于424HBS)的齿轮,可采用以下热处理方式＿＿＿＿＿＿＿＿＿。其加工方式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 6、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 7、运动副根据其所引入的约束的数目进行分类，如：引入两个约束的运动副，称为＿＿＿＿级副。根据构件运动副的接触情况进行分类，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿称为高副，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿则称为低副。 8、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 9、在机械稳定运转阶段，有以下三种稳定运转情况＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。而在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿情况下，不需要进行速度调节。 10、为了不使斜齿轮传动产生过大的轴向推力，设计时，一般取螺旋角β=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。对于人字齿轮，螺旋角β可 第八章Chain drives链传动§8－1 General considerations概述 §8－2 Motion features of chain drives 链传动的运动特性 §8－3 Design of roller chain drive 套筒滚子链设计计算 §8－4 Forces in chain drive 链传动受力分析 §8－5 Replacement and tension of chain drive 链传动的布置与张紧 §8-1 General considerations 概述 Characteristics and applications 特点和应用 Types of chain drives 链传动分类 回总目录 一、Characteristics and applications 特点和应用 1、Advantages 优点 ★In comparison to belt drive 与带传动相比： ①Absence of slippage 无滑动 ②Smaller overall size 尺寸小 ③Small tension force →Small forces acting on the shaft 小→压轴力小 张紧力F ④High efficiency 工作效率高，η≈98％ ⑤Can be used under higher temperature and humidity 能在较高温度和湿度下工作 ★In comparison to toothed drive Can be used for larger centre-to-centre distances 与齿轮传动相比： 中心距a可以很大（8m）中南大学机械设计机械设计基础课程设计_doc
机械设计基础重点
机械设计基础知识点总结
机械设计基础课程设计ZDL3B
《机械设计基础》复习重点、要点总结
机械设计基础精品课课程设计
机械设计基础课程设计说明书
《机械设计基础》课程建设总结
机械设计基础知识点总结
机械设计基础课程设计说明书
《机械设计基础》第六版重点复习资料
机械设计基础论文.
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-齿轮传动【圣才出品】
机械设计基础课程设计
杨可桢《机械设计基础》(第5版)笔记和课后习题(间歇运动机构)
机械设计基础总复习
机械设计基础 精品课程 链转动