机械设计课程设计说明书
机械设计课程设计说明书

机械设计课程设计说明书一、教学目标本课程旨在让学生掌握机械设计的基本原理和方法,培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习,学生将能够:1.理解机械设计的基本概念、原理和流程。
2.掌握机械设计中常用的数学计算和力学分析方法。
3.熟悉机械设计中常用的材料和工艺。
4.能够运用CAD软件进行简单的机械设计。
5.培养学生的创新思维和团队协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.机械设计的基本概念和原理:包括机械设计的目标、原则和方法等。
2.机械设计的数学计算和力学分析:包括尺寸计算、强度计算、运动学分析等。
3.机械设计中的材料和工艺:包括材料的选用、加工方法等。
4.CAD软件在机械设计中的应用:学习如何运用CAD软件进行机械设计。
5.创新设计和团队协作:培养学生的创新思维和团队协作能力。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解机械设计的基本概念和原理,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析典型的机械设计案例,使学生了解机械设计的实际应用。
3.实验法:通过实验,使学生掌握机械设计中的材料和工艺。
4.讨论法:通过分组讨论,培养学生的创新思维和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备齐全的实验设备,确保学生能够顺利进行实验操作。
5.CAD软件:为学生提供CAD软件,方便学生进行机械设计实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采取以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置适量的作业,要求学生按时完成,通过作业的完成质量评估学生的掌握程度。
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机械设计课程设计计算说明书设计题目:带式输送机的传动装置设计任务序号 2-3专业班学号设计者指导教师目录一、课程设计任务 ............................................................................... - 3 -二、传动装置总体设计 ....................................................................... - 4 -三、传动件设计 ................................................................................... - 8 -四、装配草图设计 ............................................................................. - 18 -五、轴的计算与校核 ......................................................................... - 20 -六、轴承基本额定寿命计算 ............................................................. - 27 -七、键的挤压强度校核计算 ............................................................. - 29 -八、箱体结构的设计 ......................................................................... - 30 -九、设计小结...................................................................................... - 32 - 附件一.................................................................................................. - 33 -一、课程设计任务设计题目:带式输送机的传动装置设计1 。
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(3)油标油标用来检查油面高度,以保证有正常的油量。油标有各种结构类型,有的已定为国家标准件。
(4)通气器减速器运转时,由于摩擦发热,使机体内温度升高,气压增大,导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器,使机体内热涨气自由逸出,达到集体内外气压相等,提高机体有缝隙处的密封性能。
2)运输机为一般工作机,速度不高,故选用9级精度(GB 10095-88)
3)材料选择。由表10-1选择大小齿轮材料为40Cr(表面淬火),硬度为48-55HkC,
取安全系数 ,计算弯曲许用应力:
4)选小齿轮齿数
取 =0.8 K=1.3
按齿轮弯曲强度设计计算
查图11-8得
查图11-9得
取m=2
按齿面接触强度校核:
齿轮速度:
查表11-2知满足9级精度要求。
齿轮数据:
d(mm)
m
z
a(mm)
b(mm)
闭
式
齿
轮
小
63.16
2.0
30
155
60
18.5°
大
246.32
117
55
开
式
齿
轮
小
54
2.0
27
125
大
196
98
45
四、箱体结构设计
(1)窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔,以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板,以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。
(6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
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机械设计课程设计说明书完整版

前言 (2)设计任务书 (3)第一章电动机的选择 (4)1.1电动机类型和结构形式的选择 (4)1.2 电动机功率的选择 (4)1.3电动机转速和型号的选择 (4)1.4传动比的分配 (5)1.5传动装置的运动和动力参数计算: (5)第二章斜齿圆柱齿轮的设计 (7)2.1高速级的大小齿轮参数设计 (7)2.2低速级的大小齿轮参数设计 (11)第三章轴的结构设计和计算 (16)3.1 轴的选择与结构设计 (16)3.2 中间轴的校核: (20)第四章联轴器的选择 (24)4.1 联轴器的选择和结构设计 (24)第五章键联接的选择及计算 (26)5.1 键的选择与结构设计 (26)第六章滚动轴承的选择及计算 (27)6.1 轴承的选择 (27)6.2 轴承的校核........................................................................... .27 第七章润滑和密封方式的选择 (33)7.1 齿轮润滑 (33)7.2 滚动轴承的润滑 (33)第八章箱体及设计的结构设计和选择 (34)8.1 减速器箱体的结构设计 (34)8.2 减速度器的附件 (35)参考资料 (40)前言本次课程设计于2011年6月23日开始,经历了三周时间的设计,时间仓促,设计任务较重。
设计过程中或多或少的存在一些错误。
希望广大审阅者提出宝贵意见,以便及时改正,力争达到合格要求。
本次设计的内容:明确课程设计的目的,内容和进行方式,机械设计的一般过程,课程设计中注意的一些问题。
具体的设计过程是审阅题目要求。
计算,核算,制图,最后修改。
总结等过程。
整个过程都要求严谨。
求实.经过细心计算.校核.具有一定参考价值。
这次课程设计经高路老师的指导,审阅,并提出宝贵意见,特此表示感谢。
参加本次课程设计的有姚璐、柴岩岩。
限于设计者水平有限,不妥之处欢迎审阅者指示。
姚璐、柴岩岩2011年6月设计任务书一、设计题目:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器二、工作条件及生产条件:1、该减速器用于带式运输机的传动装置。
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机械设计基础课程设计说明书你好,本次机械设计基础课程的设计说明书旨在帮助学生们更加深入地理解机械设计的基本原理和方法,并通过实践操作来提高机械设计的实际操作能力。
以下是本次课程设计说明书的具体内容。
1. 设计背景机械设计是机械制造的基础和核心,它涵盖了多个学科的知识,如力学、材料科学、机电一体化等等。
为了让学生更好地掌握机械设计的基本原理和方法,本次课程将设计一款手动搬运车。
2. 设计要求手动搬运车需要具备以下功能:(1)能够承载适当重量的物品,最大承载重量为50kg;(2)移动方便,并具备一定的悬挂功能,以便于在狭小的空间内进行工作;(3)整体设计美观、结构牢固,方便日常维护。
3. 设计思路根据设计要求,我们需要设计一款手动搬运车,使其具备承载重物的能力,并且能够方便地移动和悬挂。
我们可以从以下几个方面进行考虑:(1)车架设计:车架需要具备结构牢固、整体稳定的特点,同时应尽可能减少自重。
我们可以采用高强度材料进行车架设计,并进行适当的加强和固定。
(2)轮轴设计:车轮需要具备耐磨、承载重力大、防滑等特点,同时需要设计合适的轴承和悬挂机构,以便于在狭小空间内进行操作。
(3)推拉手柄设计:手动搬运车需要具备方便推拉的设计,我们可以设计合适高度和角度的拉杆,采用皮革或抗滑橡胶等材料包裹,以提高操作的舒适度。
4. 设计步骤(1)车架设计:首先,我们需要绘制手动搬运车的草图,并确定车架的结构、尺寸以及车架材料。
然后,根据草图进行CAD绘图,进行车架的三维模型设计,最后进行车架的加强和固定设计。
(2)轮轴设计:根据手动搬运车的承载重量和移动条件确定车轮的材料、规格及型号。
然后进行轮轴承受力分析,并针对力学问题进行调整。
最后设计合适的轮轴直径和悬挂机构。
(3)拉杆设计:根据手动搬运车的人体工学和操作要求,确定拉杆的高度和角度,然后进行拉杆材料、形状、大小和表面设计,并进行组装和调试。
5. 设计成果最终的手动搬运车需要符合以下要求:(1)具备50kg的承载能力;(2)能够在狭小空间内进行悬挂和操作;(3)整体设计美观、结构牢固、操作舒适。
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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。
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2)电动机容量
电动机所需功率 kw, ;
因此 kw,由电机至运输带的传动总效率为 式中: 分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。取η1=0.96,η2=0.98(滚子轴承),η3=0.97(齿轮精度8级,不包括轴承效率),η4=0.99(齿轮联轴器)η5=0.96,则 ,
其误差< ,故允许。
(4)验验算带速v
V= = 6.78m/s,在5~25m/s范围类,带速合适。
(5)确定带长和中心距a
初步选取中心距a=650mm,可得带长
L=2a+ ( )+ =2 650+ (90+224)+
L=1799.9由普通V带的基准长度系列选出L=1800
由下式计算实际中心距为
a= = =650.1(6)验算小带轮包角 ,
一、概述
Ⅰ、机械课程设计的目的、内容
1)目的
机械设计课程教学基本要求规定,每个人必须完成一个课程设计。这是机械设计课程最后的一个重要教学环节,让我们把学以致用。
(1)培养我们理论联系实际的设计思想,训练综和运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际分析和解决工程实际的能力,巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识;
查表6.3,得ZE=189.8【锻坯】;取Zε=0.88【平均值】
实际传动比 =5.28,可得: =50.6,取 =50
(8)模数 = / =50/25=2,按标准取m=2;分度圆直径d1=mz1=50, d2=264
中心距a= =157 ;
齿宽b=ψd.d1=50,根据经验,取 =55, =50;
(5)选取载荷系数K由表6.2查得KA=1.3;取KV=1.1,Kα=1.1,Kβ=1;
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错误! 未找到 引用源。 =147680N 错 误! 未找到引 用源。mm 错误! 未找到
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4.V 带传送的设计计算
1.选择 V 带型号 (1)确定计算功率错误!未找到引用源。 查《机械设计》表 4.6 得工作情况系数 引用源。 =333463 N 错 误! 未找到引 用源。mm 错误! 未找到 引用源。 =1224136N 错 误! 未找到引 用源。mm
5.软齿面斜齿圆柱齿轮的设计计算
1.选择齿轮材料、热处理方法、精度等级、齿数错误!未找到引用源。与错误!未 找到引用源。 、齿宽系数错误!未找到引用源。并初选螺旋角错误!未找到引用源。 取 z=7 根, 。 考虑到此减速器功率不大,要求用软齿面闭式传动,故大、小齿轮都选用 45 钢调质 合适 处理,齿面硬度分别为 240HBS 和 280HBS,载荷平稳,初选 7 级精度,小齿轮齿数错 误! 未找到引用源。 大齿轮齿数错误! , 未找到引用源。 按软齿面齿轮对称安装查 , 《机 械设计》表 6.5,取齿宽系数错误!未找到引用源。 ,初选螺旋角错误!未找到引用 源。 。 2.按齿面接触疲劳强度计设计 (1)确定公式中各参数 错误! 未找到 引用源。 =262N 1)载荷系数错误!未找到引用源。 初选 错误!未找到引用源。 2)小齿轮传递的扭矩错误!未找到引用源。 由前面计算可知 错误!未找到引用源。 3)材料系数错误!未找到引用源。 查《机械设计》表 6.3 得 错误!未找到引用源。 4)大、小齿轮的接触疲劳强度极限 错误!未找到引用源。 按齿面硬度查《机械设计》图 6.8 得 错误!未找到引用源。 5)应力循环次数
错误! 未找到 引用源。 =2.41kw
8
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错误! 未找到 引用源。 =0.29kw 错误! 未找到 引用源。 =0.95 错误! 未找到 引用源。 =0.98
7.计算对轴的压力
8.确定带轮的结构尺寸,绘制带轮工作图 错误!未找到引用源。 ,采用实心式结构 构
错误!未找到引用源。 ,采用辐条式结
5
错误! 未找到 引 用 源 。 =1000r/min 选定电动机 型 号 : Y180L-6
1.8
2.0
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2. 确定传动装置的总传动比和分配传动比
1.计算总的传动比
2.传动比的分配
错误! 未找到 引 用 源 。 =8.82
根据前小后大及错误!未找到引用源。的分配原则,考虑润滑条件等因素,初定
(4)齿轮轴的结构设计 1)为满足带轮轴向定位要求,B 处需制出一段轴肩,故取 B-C 段直径错误!未找 到引用源。 。 2)C-D 段位安装轴承部位,其尺寸大小由所选轴承决定。
因为轴同时受到径向力和轴向力的作用, 故查手册初选轴承型号为单列角接触球轴承 7211C,其尺寸为错误!未找到引用源。 ,所以错误!未找到引用源。 。 3)由小齿轮尺寸可知,错误!未找到引用源。 ,轴肩高度错误!未找到引用源。 ,故 取错误!未找到引用源。 ,则轴环处的直径为错误!未找到引用源。 ,根据结构要求错 误!未找到引用源。 。 4) 轴承端盖总宽度为错误! 未找到引用源。 (由减速器及轴承端盖的结构设计而定) , 根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求, 取端盖的外端面与带轮之间的 距离为错误!未找到引用源。,故错误!未找到引用源。。 5)取齿轮与箱体内壁间距为错误!未找到引用源。滚动轴承距箱体内壁错误!未找 到引用源。取挡油环宽度错误!未找到引用源。,故错误!未找到引用源。考虑到 H 处有倒角,取错误!未找到引用源。。 (5)轴上零件的周向定位 带轮与轴的周向定位采用平键连接。按错误!未找到引用源。查《机械设计课程 设计》表 10-34 得平键截面尺寸错误!未找到引用源。,键槽用键铣刀加工,长度为 错误!未找到引用源。。滚动轴承与轴的周向定位是由过盈配合来保证的,配合处轴 的直径尺寸公差为 p6。 (6)确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角 C2,轴肩处圆角 R1.5。 2>Ⅱ轴的设计 (1)Ⅱ轴上的功率错误!未找到引用源。 由上可知错误!未找到引用源。 (3)初定错误!未找到引用源。轴的最小直径 错误!未找到引用源。轴的材料为 45 钢,调质处理,查《机械设计》表 11.3 取 C=120
3. 计算传动装置的运动和动力参数
1.各轴的转速 0 轴 错误!未找到引用源。
2.各轴的输入功率 0 轴 错误!未找到引用源。 Ⅰ轴 错误!未找到引用源。 Ⅱ轴 错误!未找到引用源。 3.各轴的扭矩
错误! 未找到 引用源。 =970r/min 错误! 未找到 引用源。 =412.4r/min 错误! 未找到 引用源。 =110r/min
(3)确定从动轮直径错误!未找到引用源。
查《机械设计》表 4.4,取错误!未找到引用源。 (4)计算实际传动比
B型V带
(5)验算从动轮实际转速错误!未找到引用源。
错误! 未找到 引用源。 =150mm v=7.62m/s, v 在 5 ~ 25m/s 内,合 适
3.确定中心距 (1)初选中心距错误!未找到引用源。 由式 错误!未找到引用源。 得 错误!未找到引用源。
4.验算小带轮包角错误!未找到引用源。
错误! 未找到 引用源。 =2000mm 错误! 未找到 引用源。 =595mm
5.确定 V 带根数 z (1)确定额定功率错误!未找到引用源。 由错误!未找到引用源。查《机械设计》表 4.5,得单根 B 型 V 带的额定功率分别为 2.07kw 和 2.425kw,用线性插值法求错误!未找到引用源。时的额定功率错误!未找 到引用源。值
2)计算圆周速度 v
3)计算载荷系数 K 查《机械设计》表 6.2 得使用系数 错误!未找到引用源。 ;根据 错误!未找到 引用源。 级精度查《机械设计》图 6.10 得动载系数 错误!未找到引用源。 、7 ;查《机 械设计》图 6.12 得 错误!未找到引用源。 ;取错误!未找到引用源。 。
4)校正分度圆直径
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设计步骤
本组原始设计数据: 第十四组数据:滚筒轴功率 P/kw 。 。
滚筒轴转速 v/(r/min)
设计计算及说明
1.电动机的选择
1.选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相异步电动机,电压 380V。 2.确定电动机的功率 从电动机到滚筒轴之间的总效率为:
错误! 未找到 引用源。 =15kw 错误! 未找到 引用源。 =14.4kw 错误! 未找到 引用源。 =14.1kw 将上述计算结果汇总于下表: 轴号 0 Ⅰ Ⅱ 功率(kw) 15 14.4 14.1
6
转速(r/min) 970 412.4 110
扭矩(N 错误!未 找到引用源。mm) 147680 333463 1224136
错误! 未找到 引用源。 =655mm 错误! 未找到 引用源。 =565mm
(2)确定 V 带根数 z 查《机械设计》表 4.7 得错误!未找到引用源。 查《机械设计》表 4.8 得错误!未找到引用源。 查《机械设计》表 4.2 得错误!未找到引用源。 错误! 未找到 引用源。 =159.33 错 误! 未找到引 用源。 合适 , 6.计算单根 V 带初拉力错误!未找到引用源。 查《机械设计》表 4.1 得 错误!未找到引用源。
单键槽轴径应增大 5%~7%,即增大到 63.53~64.74mm
A
B
C
D
E F
G
Ⅱ轴上最小直径是安装联轴器处的直径错误!未找到引用源。 ,根据所选联轴器的结 构和尺寸取错误!未找到引用源。 (4)Ⅱ轴的结构设计 1)为满足带轮轴向定位要求,B 处需制出一段轴肩,故取 B-C 段直径错误!未找
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(3)初定齿轮轴的最小直径 齿轮轴的材料为 45 钢,调质处理,查《机械设计》表 11.3 取 C=120
单键槽轴径应增大 5%~7%,即增大到 41~41.9mm
A
B
C
D E
F G
H
齿轮轴上最小直径是安装带轮处的直径错误!未找到引用源。 ,根据带轮结构和尺寸 取错误!未找到引用源。
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错误! 未找到 引用源。 =355mm i=2.367
选错误!未找到引用源。 (2)求带的计算基准长度错误!未找到引用源。
合适
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查《机械设计》表 4.2 得错误!未找到引用源。 (3)计算中心距 a 错误! 未找到 引用源。 =650mm
(4)确定中心距调整范围 由式
错误! 未找到 引用源。 =3608N
6)接触疲劳寿命系数 错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。
大、 小齿轮均 为 45 钢调制 处理, 齿面硬 度分别为 240HBS 和 280HBS 7 级精度 错误! 未找到 引用源。 =28, 错误! 未找到 引用源。 =105 错误! 未找到 引用源。 =1.3 错误! 未找到 引用源。=14 错误! 未找到
1)大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限错误!未找到引用源。 查《机械设计》图 6.9 得 错误!未找到引用源。 2)弯曲疲劳寿命系数错误!未找到引用源。 查《机械设计》图 6.7 得错误!未找到引用源。 3)许用弯曲应力错误!未找到引用源。 取弯曲疲劳安全系数错误!未找到引用源。
4)齿形系数错误!未找到引用源。 查《机械设计》表 6.4 得 错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。 (2)校核计算
由式
错误!未找到引用源。
(2)选择 V 带型号 按错误!未找到引用源。=16.5kw,错误!未找到引用源。=970r/min 查《机械设计》 图 4.11,选 B 型 V 带 2.确定带轮直径错误!未找到引用源。 (1)选取小带轮直径错误!未找到引用源。 参考《机械设计》图 4.11 及表 4.4,选取小带轮直径错误!未找到引用源。 (2)验算带速