燕山大学机械设计课程设计
燕山大学机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机自10班设计者：胡广程崔昕程鹏指导教师：陈革新2013年7月19日目录一．设计任务 (1)（一）要求（二）时间的安排二．方案设计整体思路 (4)（一）总图（二）分析说明三．功能分解设计和求解 (5)（一）减速机构（二）刀具的直线往复运动(三) 糕点的间歇移动四．机构的运动受力分析 (9)五．参考资料 (11)六．课程设计心得 (12)一、设计任务（一）要求设计题目：糕点切片机具体要求：1）糕点厚度。
10~20mm。
2）糕点切片长度（亦即切片的高）范围。
5~80 mm。
5）要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。
4）切刀工作节拍。
40次/min。
上交作品：A1图纸一张（包括机构运动简图，运动分析和运动曲线）课程设计说明书一份（二）我们需要讨论的内容1）根据工艺运动作顺序和协调要求拟定运动总循环图；2）进行间歇运动机构和切刀机构的选择，实现上述动作要求；3）所设计的方案的评定和最终抉择；4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案；5）对机械传动系统和执行机构进行尺度设计；6）画出机械运动方案简图7）运动副空间机构的选择以便三维图形的绘制。
（三）时间的安排二、方案设计整体思路（一）总图（二）分析说明1.机构的运动是切糕点与送糕点,切的时候糕点不能动,没有切的时候,糕点要运动并前进一定的距离到达指定位置.为了实现切的动作,我们采用导杆结构，通过曲柄的回转带动切刀的上下切割运动。
2.对于蛋糕的传送, 既要满足间歇运动的要求,又能通过改变进给的距离而切出不同厚度的糕点。
经过查资料后，我们选择了棘轮机构。
用棘轮机构可以方便的实现改变切片的厚度，且棘轮机构设计加工简单，改变切片的长度时操作方便。
3本机构原动件为一高速电机,但我们所需要的转速是40r/min,所以要减速。
对于减速装置我们采用皮带加齿轮的方法。
第一次降速是用皮带减速，第二次是用齿轮减为40r/min。
燕山大学机械设计课程设计
燕山大学机械设计课程设计(总28页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--燕山大学机械设计课程设计说明书题目：二级展开式圆柱齿轮减速器学院（系）：机械工程学院年级专业：班学号：学生姓名：指导教师：***教师职称：22目录设计任务书 (3)传动方案的拟订及说明 (3)电动机的选择 (4)计算传动装置的运动和动力参数 (5)传动件的设计计算 (6)轴的设计计算 (15)滚动轴承的选择及计算（输出轴） (23)键联接的选择及校核计算 (24)联轴器的选择 (25)减速器附件的选择 (25)润滑与密封 (25)设计小结 (25)参考文献 (26)33一、设计题目：带式运输机的传动装置1 、带式运输机的工作原理（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）2、工作情况：已知条件1)工作条件：二班制，连续单向运转，载荷微振，室外工作；2)使用年限；4年；3)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；4)运输带速度容许误差：±5%；5)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
3、原始数据44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。
556677'17.70217.641001000.3517.702i i i i --=⨯=⨯=<5 在允许误差范围内。
）各轴转速（轴号见图一）1121940min9404.90154.35m n n n n i n ====1.37d P P =88991010满足弯曲强度，所选参数合适。
五、轴的设计计算 输出轴设计1、求输出轴上的功率3P 、转速3n 和转矩3T3 1.24P kw = 353.8/min n r = 33220.110T N mm =⨯• 2、求作用在齿轮上的力已知圆柱斜齿轮的分度圆半径2235.34d mm =33222201001870.5235.34tan tan 201870704.5cos cos14506tan 1870.5tan14506495.3t n r t a t T F Nd F F N F F N αββ⨯===︒==⨯='''︒'''==⨯︒=3、初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。
燕山大学机械设计课程设计报告蜗杆齿轮二级减速器
燕山大学机械设计课程设计报告题目：蜗杆—齿轮二级减速器学院（系）：吉人他手年级专业：吉人他手学号：吉人他手学生姓名：吉人他手指导教师：吉人他手带式运输机传动装置设计过程中的主要内容为传动方案的分析与拟定；选择电动机；计算传动装置的运动参数和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择计算；减速器箱体结构设计及其附件的设计、绘制装配图和零件工作图、编写设计计算说明书以及设计总结和答辩。
主要依据《机械设计》和其他学科所学的知识，《机械设计课程设计指导手册》相关的规定和设计要求，《机械设计课程设计图册》相关部分的参考以及其他设计手册和参考文献的查阅，最后还有老师在整个课设过程中的指导和不断的纠正，来完成本次的课程设计。
通过这次课程设计，培养了我们独立机械设计的能力，对机械总体的设计有了一个宏观的认识，对具体的结构及其作用和各部分之间的关系有了更加深刻的了解，考虑问题更加全面，不仅要考虑工艺性，标准化，还要考虑到经济性，环境保护等。
综合各种因素得到一个相对合理的方案。
本次设计过程涉及到机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计等，涉及到以前学过的工程制图、工程材料、机械设计制造、公差配合与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等方面的知识，是对以前所学知识的一次实践应用，考验学生的综合能力，是一次十分难得的机会。
摘要：根据任务说明书要求，针对工作机所需工作条件，设计减速器用以满足使用需求。
根据工作要求选定电动机类型、结构以及工作转速和额定功率，确定电动机型号。
依据《机械原理》课程所学习的知识，合理设计传动方案，分析选定最适宜的方案并设计传动零件。
在多种传动方案的对比中选用二级展开式圆柱齿轮减速器，满足经济性，实用性，工艺性等多方面的要求。
根据所设计减速器中的结构来设计所需要的齿轮结构及轴结构，通过对所使用材料的受力强度分析，按照齿轮齿面接触疲劳强度计算得到齿轮直径，确定齿轮传动中心距：高速级蜗轮蜗杆传动中心距为100mm，低速级齿轮传动中心距为160mm。
燕山大学机械设计 - 说明书
3.1.3.计算 ①试算小齿轮分度圆直径 d
二． 电动机选择及传动装置的运动和动力参数 计算
2.1 原始数据
传输带牵引力 F=1554N； 传输带工作速度 V=1.44m/s； 滚筒直径 D=0.28m； 工作环境为室内； 工作寿命 8 年（设每年工作 300 天） ，单班制，工作时平稳； 生产批量为大批量。
2
机械设计课程设计说明书——二级（锥齿轮）减速器
3.2.3 校核齿根弯曲疲劳强度 ............................................................................ 12 四、轴的设计、计算及校核 ................................................................................. 14 4.1 轴的相关设计与计算 ................................................................................... 14 4.1.1.各轴基本结构设计 .................................................................................... 14 4.2 轴校核...........................................................................................................18 五、轴承的选取与校核 ......................................................................................... 23 5.1 输出轴滚动轴承计算 ................................................................................... 23 六．键的选择 ......................................................................................................... 24 七．传动装置的附件及说明 ................................................................................. 25 八．润滑和密封说明 ............................................................................................. 26 九．拆装和调整的说明 ......................................................................................... 26 十一．设计小结 ..................................................................................................... 28 十二、参考文献 ..................................................................................................... 29 注：文中所涉及的公式均取自《机械设计》 周玉林 许立忠主编 国标准出版社 2009 北京：中
燕山大学机械设计课程设计报告蜗杆齿轮二级减速器.docx
霾山犬哮机械设计课程设计报告题目：蜗杆一齿轮二级减速器学院（系九吉人他手年级专业：吉人他手学号：吉人他手学生姓名：吉人他手指导教师：吉人他手带式运输机传动装置设计过程中的主要内容为传动方案的分析与拟定：选择电动机：计算传动装置的运动参数和动力参数：传动零件、轴的设计计算：轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择计算：减速器箱体结构设计及其附件的设计、绘制装配图和零件工作图、编写设计计算说明书以及设计总结和答辩。
主要依据《机械设计》和其他学科所学的知识，《机械设计课程设计指导手册》相关的规定和设计要求，《机械设计课程设计图册》相关部分的参考以及其他设计手册和参考文献的查阅，最后还有老师在整个课设过程中的指导和不断的纠正，来完成本次的课程设计。
通过这次课程设计，培养了我们独立机械设计的能力，对机械总体的设计有了一个宏观的认识，对具体的结构及其作用和各部分之间的关系有了更加深刻的了解，考虑问题更加全而，不仅要考虑工艺性，标准化，还要考虑到经济性，环境保护等。
综合各种因素得到一个相对合理的方案。
本次设计过程涉及到机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计等，涉及到以前学过的工程制图、工程材料、机械设计制适、公差配合与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等方面的知识，是对以前所学知识的一次实践应用，考验学生的综合能力，是一次十分难得的机会。
摘要：根据任务说明书要求，针对工作机所需工作条件，设计减速器用以满足使用需求。
根据工作要求选定电动机类型、结构以及工作转速和额定功率，确定电动机型号。
依据《机械原理》课程所学习的知识，合理设计传动方案，分析选定最适宜的方案并设计传动零件。
在多种传动方案的对比中选用二级展开式圆柱齿轮减速器，满足经济性，实用性，工艺性等多方面的要求。
根据所设计减速器中的结构来设计所需要的齿轮结构及轴结构，通过对所使用材料的受力强度分析，按照齿轮齿面接触疲劳强度计算得到齿轮直径，确定齿轮传动中心距：高速级蜗轮蜗杆传动中心距为100mm,低速级齿轮传动中心距为160mm。
燕山大学机械设计课程说明书
燕山大学
机械设计课程设计说明书题目：圆锥圆柱齿轮减速器
学院（系）：机械工程学院
年级专业：08级
学号：
学生姓名：
指导教师：
教师职称：副教授
目录
一．传动方案的拟定 (1)
二．电动机选择及传动装置的运动和动力参数计算 (1)
1.原始数据 (1)
2. 电动机的选择 (1)
三．传动零件的设计计算 (4)
1．第一级圆锥齿轮的设计 (4)
2．第二级圆柱齿轮设计 (8)
四．轴的设计和计算及校核 (13)
轴的初步设计 (13)
轴校核 (15)
五．轴承的选择校核 (18)
六．键的选择 (19)
八．润滑和密封说明 (21)
润滑说明 (21)
密封说明 (21)
九．拆装和调整的说明 (21)
十．设计小结 (21)
十一．参考资料 (22)
装配方案是左端圆锥滚子轴承，轴套，端盖，联轴器；右端是圆锥滚子轴承、套筒，锥齿轮。
2轴的初步设计
装配方案是左端锥齿轮、套筒、圆锥滚子轴承；右端斜齿轮，轴套，滚子轴承。
3轴的初步设计
装配方案是左端轴承、端盖、密封圈、；右端齿轮、套筒、轴承。
为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制出一轴肩，
燕山大学《机械设计》课程设计综评。
机械原理课程设计燕山大学
较小 一般 较小
难 麻烦 一般 较小 较重 一般
较大 一般 较小
一般 方便 一般 较小 较轻 简单
经济性
结构紧凑
传动机构展示
机构设计的原则
• 采用尽可能简短的运动链
• 尽可能缩小机构尺寸
• 应使机械具有良好的动力学特性
主要的参考文献
• 便携式手动微型剃须刀原理方案设计ppt • 自动翻页机实用新型专利说明书 专利号ZL200520063162.6 • 一种新型自动翻页器的设计 西安交通大学学硕91 西安710049 汪宏武
原理方案组合
• 可组合的方案数是24可选出2种方案 • A1 B1 C1 D1 E1 • A1 B1 C2 D2 E1
• 并绘制机构示意图
方案评价
评价指标
运动性能 工作性能 动力性能
具体项目
1运动规律，轨迹 2运动速度，精度 1效率高低 2使用范围
评价 连杆机构
任意性较差 较低 一般 较大
齿轮机构
功能分析
总功能：自动翻书
书的当前页 翻书系统 开关启动 书的前页或下页
功能分解
翻书器 吸纸杆运动
吸纸杆选择 左吸纸杆 翻书杆逆转
翻书杆运动 右吸纸杆翻 书杆正转
垂直于图书运动
吸纸杆吸纸
运动转换
运动调节
单项转换变 为往复转动
往复转动转变 为升降运动
功能求解
功能元 A翻书杆 B分页杆取页 C分页杆分页 D运动转换 E运动调节 功能元解 方案1 转动式 低气压吸纸 凸轮垂直往复运动 齿轮转动转换 与门电路 方案2 插入横移式 滚轮卷纸 丝杆传动 曲柄滑块转换 搓纸 方案3
一般做定比传动 高 高 较小
凸轮机构
基本能任意 较高 一般 较小
燕山大学机械设计课程说明书李xx
机械设计课程设计说明书题目：带式运输机圆锥圆柱齿轮减速器学院（系）：机械工程学院年级专业： 2012级xxxxxx班学号： xxxxxxxxxxxxxx 学生姓名：李xx指导教师： xxxxx教师职称：教授目录一、传动方案的拟定 (1)二、电动机选择及传动装置的运动和动力参数计算 (1)2.1原始数据（及其他条件） (1)2.2.电动机的选择 (1)三．传动零件的设计计算 (1)3.1第一级圆锥齿轮的设计 (1)3.2第二级圆柱斜齿轮设计 (5)四、轴的设计、计算及校核 (11)4.1轴的相关设计与计算 (11)4.1.1最小轴颈初算 (11)4.1.2.各轴基本结构设计 (12)Ⅰ轴的初步设计 (12)Ⅱ轴的初步设计 (14)Ⅲ轴的初步设计 (17)4.2轴校核 (19)五、轴承的选取与校核 (25)5.1输出轴滚动轴承计算 (25)5.2轴承选取 (27)六、键的选择与校核 (27)6.1各轴上键的选择 (27)七、传动装置的附件及说明 (28)八、润滑和密封说明 (29)8.1润滑方式确定 (29)8.2密封说明 (29)九、拆装和调整的说明 (29)十、铸铁直齿锥齿轮减速器箱体结构尺寸 (29)十一、三维设计展示 (31)11.1整体设计 (31)11.2有限元分析 (32)十二、设计总结 (34)十三、参考文献 (35)原始数据表传输带牵引力F=1351 N 传输带工作速度v=1.54 m/s 滚筒直径D=0.30 m 使用地点室内生产批量大批量生产图4-1Ⅰ轴轴系图图4-2Ⅰ轴设计图(1).选择材料：选用45优质碳素结构钢，调质处理。
(2).初算轴的最小直径d 1图4-4 Ⅱ轴设计图(1).选择材料：选用45优质碳素结构钢，调质处理。
(2).初算轴的最小直径图4-5 Ⅲ轴系设计图图4-5 Ⅲ轴设计图(1).选择材料：选用45优质碳素结构钢，调质处理。
图4-6 Ⅲ轴轴系图1)求大齿轮受力转矩 mm N T ⋅⨯=531018.2图4-7 轴系受力简图图4-8 轴系水平受力简图A.水平方向受力将所有力对HB R 作用点取距，可得： N R HA 61.727.5817.10933.11051.63817.10994.756=+⨯-⨯=同理，对HA R 的作用点取距，可得：图4-8 轴系竖直受力简图将所有力对VB R 作用点取距，可得： N F R t VA 07.12877.5815.10915.109=+⨯=将所有力对VA R 作用点取距，可得： 图4-10 水平方向弯矩图图4-12 合成弯矩图图4-13 扭矩图4）分析危险截面，下面进行截面1和截面2的校核。
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机械设计课程设计说明书题目：二级展开式圆柱齿轮减速器
学院（系）：机械工程学院
年级专业：班
学号：
学生姓名：
指导教师：***
教师职称：
目录
设计任务书 (3)
传动方案的拟订及说明 (3)
电动机的选择 (4)
计算传动装置的运动和动力参数 (5)
传动件的设计计算 (6)
轴的设计计算 (15)
滚动轴承的选择及计算（输出轴） (23)
键联接的选择及校核计算 (24)
联轴器的选择 (25)
减速器附件的选择 (25)
润滑与密封 (25)
设计小结 (25)
参考文献 (26)
一、设计题目：带式运输机的传动装置
1 、带式运输机的工作原理
（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）
2、工作情况：已知条件
1)工作条件：二班制，连续单向运转，载荷微振，室外工作；
2)使用年限；4年；
3)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；
4)运输带速度容许误差：±5%；
5)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
'
17.70217.64
100100
0.3517.702
i i i i
--=
⨯=
⨯=<5
五、轴的设计计算 输出轴设计
1、求输出轴上的功率3P 、转速3n 和转矩3T
3 1.24P kw = 353.8/min n r = 33220.110T N mm =⨯•
2、求作用在齿轮上的力
已知圆柱斜齿轮的分度圆半径2235.34d mm =
3322220100
1870.5235.34tan tan 201870704.5cos cos14506tan 1870.5tan14506495.3t n r t a t T F N d F F N F F N αββ⨯=
==︒==⨯='''
︒'''==⨯︒=
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），根据《机械设计课程设计指导手册》公式3
P
d C n
≥初步计算轴颈，取118C =，得33
min 1.24
11833.5853.81
P d C mm n ==⨯=，输出轴的最小直径为安装联轴器的直径12d ，为了使所选的轴直径12d 与联轴
器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。
查《机械设计课程设计指导手册》表15-5，选HL2型弹性柱销联轴器，其公称转矩为315000N mm •，半联轴器的孔径130d mm =，故取1230d mm -=，半联轴器长度80L mm =。
4、 轴的结构设计 (1)拟定轴上零件的装配方案见图 1870.5704.5495.3t r a F N F N F N
===
min 33.58d mm =
1230d mm -=
1282l mm -=
水平面受力垂直面受力 水平面弯矩图
载荷 水平面H 垂直面V
支反力F
1577NH F N = 11532.8NV F N =
2329.9NH F N = 2876.2NV F N =
弯矩M 135296.8H M N mm =•236462.2H M N mm =• 93756.5V M N mm =•
总弯矩 1293756.5^235296.8^2100180.693756.5^236462.2^2100597.1M N mm
M N mm =+=•=+=•
扭矩T
3256200T N mm =•
垂直弯矩图合成弯矩图转矩图
当量弯矩图
6、按弯扭合成应力校核轴的强度
轴材料选用45钢调质，由《机械设计》表3-3查得
650,360b s MPa MPa σσ==。
用插值法由《机械设计》表7-3
查得[][]
01102.5,60b b
MPa MPa σσ
-==，
[][]10600.59102.5
b b σασ-=
==。
由图可知在齿轮和右轴颈中间剖面出的最大当量弯矩分别为
222212
2
2
1()107647129859168675()0129859129859M M T N mm M M T N mm
αα=+=+=•=+=+=•校核
轴颈
[][]3
3
1113
3
221168675
30.406440.10.160
123569.6
27.86400.10.160
b
b
M d mm mm
M d mm mm
αα--=
=
=<⨯==
=<⨯
所以设计轴合格
中间轴设计
1、输入轴上的功率2P 、转速2n 和转矩2T
2 1.29P kw = 2191.8/min n r = 264000T N mm =•
2、求作用在齿轮上的力
已知一级传动圆柱大齿轮的分度圆半径为21198.62d mm =，
22226400064.4198.62tan tan 20644.4242.6cos cos13506tan 644.4tan13506158.5t n r t a t T F N
d F F N F F N
αββ⨯===︒==⨯='''
︒'''==⨯︒=
而 二级传动圆柱小齿轮的分度圆半径为364.66d mm =
232264000
'198064.66tan tan 20''1980745.4cos cos14506''tan 1980tan14506487.1t n r t a t T F N d F F N F F N αββ⨯=
==︒
==⨯='''
︒'''==⨯︒=
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），根据
《机械设计课程设计指导手册》公式3
P
d C n
≥初步计算轴颈，取112C =，得3
3min 1.2911221.14191.8
P d C mm n ==⨯=，中间轴最小直径显然是安装滚动轴承的直径12d -和56d - 4、 轴的结构设计
(1)拟定轴上零件的装配方案下图
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用角接触滚子轴承，参照工作要求并根据125623.63d d mm --=>，由《机械设计课程设计指导手册》表16-2中初步选取标准精度级的角
644.4242.6158.5t r a F N
F N F N
===
'1980'745.4'487.1t r a F N F N F N
===
min 21.14d mm
=
12563535d mm d mm
--==
2338d mm -=
2368l mm -=
3444d mm -= 4538d mm
-=
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），根据《机
械设计课程设计指导手册》公式3P
d C n
≥初步计算轴颈，取112C =，得33
min 1.36
11212.67940P d C mm n ==⨯=，输出轴的最小直径为安装联轴器的直径12d ，为了使所选的轴直径12d 与联轴
器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。
查《机械设计课程设计指导手册》表15-5，选HL2型弹性柱销联轴器，其公称转矩为315000N mm •，半联轴器的孔径122d mm =，故取1222d mm =，半联轴器长度52L mm =。
4、 轴的结构设计 （1） 拟定轴上零件的装配方案见图
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）为了满足半联轴器的轴向定位，1-2轴段右端需制出一轴肩，故取2-3段的直径2325d mm -=，1252l mm -=。
2） 初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用角
接触球轴承，参照工作要求并根据2325d mm -=，由《机械设计课程设计指导手册》表16-2中初步选取标准精度级的角接触球轴承7206C ，其尺寸为306216d D B mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯，347830d d mm --==，
左、右端轴承由于采用脂润滑，则轴向定位采取靠在轴肩的挡油板定位，定位轴肩高度2h mm =，因此取4534d mm -=；取3430l mm -=，678.5l mm -=。
4）轴承端盖的总宽度为16.5mm ，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求，求得端盖外端面与半联轴器右端面间的距离
657.3247.5635.4t r a F N
F N F N
===
min 12.67d mm =
1222d mm -=
燕山大学《机械设计》课程设计综评。