机械设计基础课程设计说明书
机械课程设计说明书
机械课程设计说明书一、课程介绍：本课程名为“机械设计基础”，旨在通过深入浅出的教学方法，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。
课程背景是响应国家对于高级技术人才的需求，以及学校对于学生实践能力培养的重视，课程在整个教育计划中占据重要位置，是机械工程专业学生的核心课程之一。
二、学习者分析：目标受众为大学本科机械工程专业的学生，他们的年龄一般在20岁左右，已经完成了高中阶段的物理和数学学习，对机械有一定的好奇心，但可能对复杂理论的接受程度有限。
先备知识主要是对物理学和数学有一定的理解，但缺乏实际的机械设计经验。
三、学习目标：1.认知目标：学生应该掌握机械设计的基本原理和方法，了解常见的机械设计软件的使用。
2.技能目标：学生应该能够运用所学的知识进行简单的机械设计，能够使用机械设计软件进行设计工作。
3.情感目标：学生应该对机械设计产生兴趣，能够主动探索新的设计理念和方法。
四、课程内容：1.模块/单元划分：课程内容分为四个模块，分别为机械设计的基本原理、机械设计的常用方法、机械设计软件的使用和机械设计的实践。
2.内容描述：每个模块下有多个单元，详细列出每个单元的具体内容、主题和子主题。
如模块一中的单元一为“机械设计的基本概念”，单元二为“机械设计的数学基础”等。
3.核心概念：每个模块中都有关键的概念或理论，如模块一的核心概念为“力学原理在机械设计中的应用”，模块二的核心概念为“机械设计的优化方法”等。
五、教学策略：为了实现学习目标，本课程将采用多种教学方法、活动设计和技术的整合。
1.教学方法：将主要采用讲授法向学生传授知识，辅以案例分析、小组讨论、实验操作等多元化教学方法。
在讲授理论知识后，通过案例分析使学生理解并应用所学知识。
小组讨论将促进学生之间的交流与合作，培养他们的团队精神和沟通能力。
实验操作则将锻炼学生的动手能力，加深对理论知识的理解。
2.活动设计：将一系列实践活动，如设计比赛、小组项目等，使学生在实践中学习和应用知识。
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〈〈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 2Jixie 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。
目录♣一、电动机的设计 (6)1. 选择电动机 (6)2。
选择电动机容量 (6)3．计算总传动比并分配各级传动比 (7)4。
计算传动装置的运动和动力参数 (7)5。
电动机草图 (8)♣二、带传动的设计 (9)1. 确定计算功率 (9)2．确定V带型号 (9)3。
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计算计算内容计算结果项目(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=420mm2.传送带运行速度v=0.9m/s3.鼓轮上的圆周力F=3.3KN4.工作年限10年每天8小时5.小批生产参考方案：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——链传动 5—连轴器 6——滚筒传送带（二）设计任务：设计一带式运输机的传动装置，按照给定的传动方案：1.选择适当的原动机2.设计计算传动零件（带、齿轮及选择联轴器）3.设计计算部分支承零件和连接件4.完成减速器设计装配图一张，零件图一张(四）传动轴的设计轴的大致布局(1)高速轴的设计k为齿轮与内壁的距离k=10mm c为保证滚动轴承放入想以内c=5mm 初取轴承宽度n1=20mm n2=24mm n3=24mma. 确定各轴段长度L1=20mmL2=15mmL3=45mmL4=126mmL5=20mmL6=36mmL7=48mm(带)则轴承跨距为L= L1+ L2+L3+L4+L5=20+15+45+126+20采用齿轮轴结构轴的材料采用45号钢调质处理轴的受力分析如图轴的受力分析简图，弯矩扭矩图轴的受力计算水平面受力计算垂直面的受力计算L AB=L=236mmL AC=n12+c+k+22.5=10+5+10+22.5L BC=L AB−L AC=236−47.5L BD=L6+L7=36+48a 计算齿轮的啮合力F t0=2000T0d∅=2000×30.7732F t1=2000T1d1=2000×47.5142.151F r1=F t1tanαcos18。
22ˊ52〞=2254.28tan20cos18。
22ˊ52〞F a1=F t1tanβ=2254.28×tan18。
22ˊ52〞b 求水平面内的支承反力，做水平面内的弯矩图R AX=F t1L BCL AB=2254.28188.5236R BX=F t1−R AX=2254.28−1800.56M CX=R AX L AC=1800.56×47.5c求轴在垂直面内的支反力，做垂直面的弯矩图R AY=F r1L BC−L BD F t0+F a1d12L AD=864.60×188.5−1923.13×84+749.07×42.1512236R BY=F r1−R AY+F t0=864.60−72.97+1923.13M CY+=R AY L AC−F a1d12=72.97×47.5-749.07×42.1512L AC=47.5mmL BC=188.5mmL BD=84mmF t0=1923.13NF t1=864.60NF r1=2254.28NF a1=749.07NR AX=1800.56NR BX=453.72NM CX=85526.6N·mmR AY=72.97NR BY=2714.76NM CY+=-12320.95N·mmM CY−=R BY L BC +F a1d 12+F t0L CD=2714.76×188.5+749.07×42.1512+1923.13×272.5M B =F a1d 12−F t0L BD =749.07×42.1512−1923.13×84 d 求支承反力，做轴的合成弯矩，转矩R A =√R AX 2+R AY 22=√1800.562+72.9722 R B =√R BX 2+R BY 22=√453.722+2714.7622M C+=√M CX 2+M CY+22=√85526.62+(−12320.95)22 M C−=√M CX 2+M CY−22=√85526.62+1051572.2122 M B =-145755.90 N ·mm T=894410 N ·mm 轴的初步计算 轴的材料为45号调质钢σb =650MPa,[σ−1]=58.7Mpa α=0.6 危险截面C 带入数据计算 d ≥√10√M 2+∂T 22[σ]3=√10√1055044.512+(0.6×894410)2258.73 根据经验公式 d e =(0.8～1.2)d m =(0.8～1.2)×32参考带轮标准轴孔直径，取减速器高速端的轴端直径d e =32mmb.确定各轴段直径d1=45mmd2=52mm （根据滚动轴承）d3=60mm(根据危险截面的最小直径)d4=52mmmmd5=45mmd6=38mmd7=32mm (3) 中间轴尺寸中速轴简图轴各段的大致长度轴的受力分析，弯矩，扭矩轴在各平面受力计算b.确定各轴段长度L1=39mmL2=45mmL3=10mmL4=111mmL5=39mm支承跨距为轴的受力分析如图LAB=L= L=2(c+k)+45+10+101+n2=2(5+10)+45+101+24LAC=c+k+45+242=5+10+45+242LBC= LAB- LAC=200-49.5LBD= c+k+101+242=5+10+101+242计算齿轮啮合力F t2=2000T2d2=2000×165.96151.423F r2=F t2tanαcosβ=2192.01tan20cos18。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==机械设计基础课程设计说明书篇一：《机械设计基础课程设计说明书》工程技术学院课程设计题目：专业：年级：学号：姓名：指导教师：日期：带式运输机传动装置的设计工业工程201X级云南农业大学工程技术学院目录摘要…………….…………………………………………………………….... 一、设计任务书…………….……………………………………………… 二、传动方案拟定（电动机设计步骤）…………….…………………… 三、电动机的选择……………………………………….……..…………. 四、传动装置的运动和动力参数计算……………………….…………… 五、高速级齿轮传动计算…………….………………………………..…. 六、低速级齿轮传动计算…………….………………………………..…. 七、齿轮传动参数表…………….………………………………..………. 八、轴的结构设计…………….………………………………..…………. 九、轴的校核计算…………….………………………………..…………. 十、滚动轴承的选择与计算…………….…………………………………. 十一、键联接选择及校核…………….………………………………..…….. 十二、联轴器的选择与校(来自:WwW. )核…………….………………………………..….. 十三、减速器附件的选择…………….…………………………………..…..十四、润滑与密封…………….………………………………. …………….. 十五、设计小结…………….………………………………. ……………...... 十六、参考文献……………………………………………………………….篇二：机械设计基础课程设计一级减速器设计说明书机械设计基础课程设计说明书设计题目：学院：专业：学号：学生姓名：指导教师：完成日期：机械设计基础课程设计机械设计课程计算内容一、传动方案拟定.................................................3 二、电动机的选择................................................4 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比..........5 四、传动装置的运动和动力设计 (5)五、普通V带的设计.............................................6 六、齿轮传动的设计.............................................7 七、轴的设计......................................................9 八、滚动轴承的选择.............................................13 九、键连接的选择与校核.......................................14 十、轴连接器选择................................................15 十一、减速器箱体和附件的选择..............................15 十二、润滑与密封...................................................16 十三、设计小结...................................................16 十四、参考书目 (17)设计课题：机械设计基础课程设计设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。
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目录1 传动方案分析 (1)2 电动机的选择计算 (1)3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (2)4 齿轮传动的设计计算 (3)5 轴的设计计算与联轴器的选择 (6)6 键连接的选择及计算 (12)7 滚动轴承的校核（低速轴轴承） (13)8 润滑和密封方式的选择，润滑油和牌号的确定 (14)9 箱体及附件的结构设计和计算 (14)10 设计小结 (16)11 参考资料 (16)1 传动方案分析传动方案如下图，已由老师给定，其特点为：减速器的尺寸紧凑，闭式齿轮传动可保证良好的润滑和工作要求。
2 电动机的选择计算2.1电动机的选择2.1.1电动机类型的选择根据动力源和工作要求，选Y 系列三相异步电动机。
2.1.2电动机功率e P 的选择工作机所需有效功率 KW FV P W 25.1110005.245001000=⨯==。
由传动示意图可知：电动机所需有效功率η/W P dP =式中，η为传动装置的总效率 滚筒齿轮轴承联ηηηηη⨯⨯⨯=32 9.90=联η 9.90=轴承η 7.90=齿轮η 6.90=滚筒η 89.096.097.099.099.03232=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=滚筒齿轮轴承联ηηηηη电动机所需有效功率 KW P P wd 70.1289.025.11===η。
1． 电动机 2． 联轴器3． 斜齿圆柱齿轮减速器 4． 卷筒 5． 运输带查表选取电动机的额定功率e P 为 KW 15。
2.1.3电动机转速的选择工作机所需转速 min/08.1902501000605.2100060r DV n w =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππ。
查表2-3知总传动比 i =3～5。
则电动机的满载转速min /45.909~67.5455~389.181r i n n w m ）（）（=⨯=⨯=。
查表选取满载转速为 min /730r n m =同步转速为min /750r 的Y200L-8型电动机，则传动装置的总传动比820.308.191730===wm n n i ，且查得电动机的数据及总传动比如下：电动机的型号 额定功率kW 同步转速 r/min 满载转速 r/min 总传动比 周轴伸尺寸 Y200L-8157507303.82048mm ×110mm3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算3.1 传动比的分配由传动示意图可知：只存在减速器的单级传动比，即闭式圆柱齿轮的传动比，其值820.3=i 3.2 传动装置的运动和动力参数计算3.2.1各轴的转速计算由传动示意图可知, 轴Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的转速：min/08.191min /08.191820.3730min /730r n n r i n n r n n m =======I I I I I I I I I3.2.2各轴的输入功率计算因为所设计的传动装置用于专用机器，故按电动机的所需功率d P 计算。
机械设计课程设计说明书(样本)
机械设计基础课程设计说明书撰写说明一．课程设计说明书内容封面〔附件1〕目录〔小标题、页码〕摘要1、设计题目〔包括1.机器的功能、工作条件及设计要求 2.原始数据〕2、传动系统方案的拟订〔对方案的简要说明及传动装置简图〕3、原动机的选择、传动系统的运动及动力参数〔包括电动机的功率及转速、型号；总传动比及分配各级传动比；各轴的转速、功率及转矩〕的选择与计算4、传动零件的设计计算5、轴的设计计算〔初估轴径、结构设计及强度校核〕6、键联接的选择计算7、滚动轴承的类型、代号选择及寿命计算8、联轴器的选择9、箱体设计〔主要结构尺寸的设计与计算〕10、传动装置的润滑密封的选择〔润滑及密封的方式、润滑剂的牌号等〕11、设计小结〔设计体会、设计的优、缺点及改良意见等〕12、参考资料目录〔资料的统一编号“[×]”、书名、作者、出版单位、出版年月〕二．说明书撰写标准及要求1〕说明书中的计量单位、制图、制表、公式、缩略词和符号应遵循国家的有关规定。
2〕封面用电子文本打印3〕设计说明书要按照设计过程编写，要求结构思路清晰，论据充分、思路清晰、论述简明、书写公正。
4〕说明书的计算部分应列出计算所用公式，并代入相应的数据，最后的计算结果应标明单位，写出简短的结论及说明，但不用写出非常详细的计算过程。
5〕为了清楚的书写设计内容，设计说明书中应附有必要的简图，如：机构运动简图、轴的结构简图、轴的受力分析、弯、扭矩图等。
6〕所引用的计算公式和数据应注明出处〔注出参考资料的统一编号“[×]”、页数、公式号或表号等〕。
7〕说明书要求用A4纸排版，对每一单元的内容，都应有大小标题，且清晰醒目。
主要的参数、尺寸和规格以及主要的计算结果可写在纸张右侧已留出的长条框中。
最后加上封面装订成册，封面的格式见样本，说明书的书写格式如下表所示。
〔上下左右各留20mm 〕设计计算说明书的书写格式计算项目及内容 主要结果……………… 6 轴的设计计算 ………………6.2 减速器低速轴的设计 ………………6.2.4 轴的计算简图〔图7-2〔b 〕〕 从动齿轮的受力，根据前面计算知 圆周力 F t2=F t1=2252N 径周力 F r 2=F r 1=831N 轴周力 F a 2=F a 1=372N链轮对轴的作用力，根据前面计算知Q R =4390N 低速轴的空间受力简图，如图7-2〔b 〕所示。
机械设计基础课程设计 计算说明书
机械设计基础课程设计计算说明书全文共3篇示例，供读者参考机械设计基础课程设计计算说明书1经过两周的奋战我们的课程设计终于完成，在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识，还有的是如何进行团队的合作，因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成，它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分，然后在将所有的部分紧密的结合起来，并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。
这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到不少知识，也经历不少艰辛，但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得许多东西，树立对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高动手的.能力，使我充分体会到在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦虽然这个设计做的可能不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在这种相互协调合作的过程中，口角的斗争在所难免，关键是我们如何的处理遇到的分歧，而不是一味的计较和埋怨。
这不仅仅是在类似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力，面对分歧大家要消除误解，相互理解，增进解，达到谅解。
也许很多问题没有想象中的那么复杂，关键还是看我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为我们的出发点都是一致的。
经过这次课程设计我们学到很多课本上没有的东西，它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助，所以，这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛，更的是苦后的甘甜。
机械设计基础课程设计计算说明书2紧张而辛苦的两周课程设计结束了。
当我快要完成设计的时候感觉全身心舒畅，眼前豁然开朗。
机械设计基础课程设计说明书 完整版
机械设计基础课程设计说明书
题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
2009-2010学年第3学期
学院：工学院
专业：热能与动力工程
学生姓名：龙绪安
学号：08328030
起至日期：2010-7-13至2010-8-1
指导教师：高群
目录
A
课程设计任务书 (2)
B
计算过程及计算说明 (5)
一、传动方案拟定 (5)
二、电动机的选择 (5)
三、运动参数的计算 (6)
四、V带传动的设计计算 (6)
五、圆柱齿轮传动的设计计算 (7)
六、轴的设计计算 (8)
七、滚动轴承的选择计算 (10)
八、键的选择计算 (10)
九、联轴器的选择 (11)
十、润滑油及润滑方式的选择 (11)
十一、箱体设计 (11)
十二、总结 (12)
十三、参考文献 (12)
C
老师批点 (13)。
机械设计基础课程设计(DOC32页)
南京工业大学机械设计根底课程设计计算讲明书设计题目系〔院〕班级设计者指导教师年月日名目1：课程设计任务书。
12：课程设计方案选择。
23：电动机的选择。
34：计算总传动比和分配各级传动比。
45:计算传动装置的运动和动力参数。
56：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。
177：键的选择与校核。
268：联轴器的设计。
289：润滑和密封。
2910：铸铁减速器箱体要紧结构设计。
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，采纳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＝m/s输送带滚筒直径d＝450mm③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如下面图：〔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，再由带传动传进一级减速器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。
传动系统中采纳带传动及一级圆柱齿轮减速器，采纳直齿圆柱齿轮传动。
三．计算及讲明计算及讲明计算结果⑴电动机的选择①电动机类型与结构形式的选择对一般的机械运输，选用Y 系列三相异步电动机， 安装形式为卧式，机座带底足，电压380V 。
②电动机型号的选择 ⒈电动机的功率依据条件由计算得知工作机所需有效功率44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因:0.94w η=，那么5000 1.79.0410*******.94w w w w F V p η⨯===⨯kwr/min 设：η1－联轴器效率＝0.98〔由表1-7〕；9.04w p = ηkw η ηη－传动装置的总效率 P w －工作机所需输进功率由电动机至运输带的传动总效率为那么工作机实际需要的电动机输出功率为010.11P =09.0410.110.894wP P KW η===kw计算及讲明计算结果依据P 0选取电动机的额定功率P m ，使()01~1.310.11~13.14m P P ==kw⒉电动机的转速44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因为V 带传动比b i 2~4=，齿轮传动比i 3~5g =，那么r/min(6~20)(433.14~1443.8)m w b g w w in i i n n n ====kw由上述P m ，n m 查表12-1得：选用P m =11kw ，n m =970r/minY160L-6 电动机的型号为：Y160L-6型电动机 ⑵计算总传动比和分配各级传动比① 传动装置的总传动比 n m ：电动机的满载转速 n w ：工作机的转速 ② 分配各级传动比 依据设计要求：i b <i g 故取i b =3.5，那么i b =⑶传动系统的运动和动力参数计算传动装置从电动机到工作机有三轴，分不为Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，传动系统各轴的转速、功率和转矩计 计算及讲明计算结果 算如下：① Ⅰ轴〔电动机轴〕 ② Ⅱ轴〔减速器高速轴〕 ③ Ⅲ轴〔减速器低速轴〕 ④Ⅳ轴〔输送机滚筒轴〕将计算结果和传动比及传动效率汇总如表1－1表1－1传动系统的运动和动力参数计算及讲明计算结果⑷减速器传动零件的设计与计算 ① V 带的设计与计算 ⒈计算功率P C1.21113.2c A k p p ==⨯=kwK A ：工况系数，查表的K A = P ：电动机额定功率⒉选取V 带型号依据13.2c p =kw 和小带轮转速1970/min n r =，由 图8-10可知，工作点处于B,C 型相邻区域，取 C 型带。
机械设计基础 课程设计 说明书
目录一.分析讨论机构运动简图 (2)二.选择电动机 (3)三.传动比分配 (4)四.运动参数的设计 (4)五.传动零件的设计与计算 (5)1选择蜗杆传动类型 (5)2齿轮材料热处理及精度 (5)3蜗轮蜗杆传动 (6)4齿轮传动 (8)六.轴及联轴器的设计计算 (10)七.键的选择 (16)八.密封与润滑 (17)九．配合 (17)十．参考文献 (17)一.分析讨论机构运动简图慢动卷扬机用于慢速提升重物，在建筑工地和工厂有普遍应用。
图示为1011型、1012型慢动卷扬机机构运动简图。
其运动传递关系是：电动机1通过联轴器2（带有制动器），普通蜗杆（圆柱）减速机4，以及开式齿轮传动5驱动卷筒6，绕在卷筒上的钢丝绳再通过滑轮和吊钩即可提升或牵引重物。
电磁制动器3注：最大牵引力中已考虑过载二.选择电动机 1选着电动机类型按工作要求和工作条件选用Y 系类全封闭自扇冷式三相笼型异步电动机。
2电动机容量选择卷筒所需功率为：p w =pv=46000⨯9.9/60=7.59kw传动装置总效率：543321ηηηηηη==0.661η=0.99 联轴器效率 2η=0.99 轴承效率 3η=0.75 蜗杆效率 4η=0.97 齿轮效率 5η=0.95 卷筒效率电动机所需功率为： p=p w /η=11.5kw3选择电动机转速 卷筒转速为：n w =6.35电动机转速可选范围为：n=w n i i 21=(8~80)⨯5.235⨯6.35=265.94~2659.4 1i ：蜗轮蜗杆传动比2i ：开式齿轮传动比因为载荷平稳，电动机额定功率e p 略大于p 即可，由Y 系类电动机技术参数选择：额定动率为15kw 的Y160L-4型电动机Y160L-4型电动机主要参数三.传动比分配1.总传动比：=∑i 1460/6.35=229.92.分配传动比: ∑i =1i 2i 且 2i =5.235所以1i =43.9四.运动参数的设计 1.各轴转速Ⅰ轴（蜗杆轴） 1460=I n Ⅱ轴（涡轮轴） ==I in n 133.26Ⅲ轴（卷筒轴） 35.6==I n n w 2.各轴输入功率Ⅰ轴 P I ＝e p 1η2η＝15×0.99×0.99＝14.70kW Ⅱ轴 P I I ＝P I 2η3η＝14.70×0.75×0.99＝10.91kW Ⅲ轴 P I I I ＝P I I 2η4η＝10.48kW 3.各轴输入转矩电动机轴输出转矩 14601595501055.95e ⨯=⨯=e e n P T =98.12 N ·MⅠ轴 T I ＝=⨯I n19550P 96.15 N ·MⅡ轴 T I I ＝=⨯n29550P 3132.61 N ·MⅢ轴 T I I I ＝=⨯I I I n39550P 15761.26 N ·M蜗杆－圆柱齿轮传动装置的运动和动力参数五.传动零件的设计与计算1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085—1988推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ）2.齿轮材料，热处理及精度蜗杆：45钢淬火，螺旋齿面要求淬火，淬火后硬度为45—55HRC 蜗轮：10-1锡青铜，金属型制造3.蜗轮蜗杆传动按齿面疲劳接触强度计算322)][(H E Z Z KT a σρ≥(1) 确定作用在蜗轮上的转矩T 2取z 1=1, η=0.75，则T I I＝=⨯n29550P 3132.61 N ·M （2）确定载荷系数K a取K a =1.2（3）确定接触系数 ρZ设d1/a=0.4 则ρZ =2.8（4)确定材料综合弹性系数钢与铸锡青铜：Z E =150(5)确定许用接触应力[H σ]根据10-1锡青铜，金属型制造 ,蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ，查得蜗轮的基本许用应力[H σ]=220Mpa（6）计算中心距323)2208.2150(1061.31322.1⨯⨯⨯⨯≥a =239.27 mm d 1=0.68a 875.0=82.04 mm z 2=iz 1=44m=2a-d1/z2=9.03取m=10mm d1=90mm z1=1 q=9.00由于a要取标准系列250 所以取z2=41a=0.5m(q+z2)=250传动比1i=41 误差为（44-41）/44=6.8% 故允许（7）蜗杆与蜗轮①蜗杆：分度圆直径 d1=90mm齿顶高 ha=m=10mm齿根高 hf=1.2m=12mm齿顶圆直径 da1=m(q+2)=110mm齿根圆直径 df1=m(q-2.4)=66mm轴向齿距 pa1=πm=31.4mm径向间隙 c=0.2m=2.0mm导程角 y=5.72轴向齿厚 Sx1=15.7mm螺旋部分长度 b1≥(11+0.06Z2)m=134.6mm 取140mm 中心距a=0.5(d1+d2)=250mm②蜗轮d2=410mmha=10mmhf=12mm喉圆直径 da2=430mm df2=386mm 端面齿距 pa2=31.4mm蜗轮宽度 B ≤0.75da1=82.5 取80mm(8)校核弯曲强度ZCuSn10P1 金属型 单侧工作[F σ]=70 MPa双侧工作[F σ]=40 MPa43.2995.0104109031326102.153.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯=F σ=38.07MPaF σ<双侧工作[F σ]<单侧工作[F σ]所以弯曲强度满足要求 4.齿轮传动（1）按图示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，选用8级精度 （2）小齿轮用40MnB 调质，齿面硬度241~286HBS, 1lim H σ=730MPa,1FE σ=600MPa大齿轮用ZG35SiMn 调质，齿面硬度241~269 HBS ,2lim H σ=620MPa, 2FE σ=510MPa取SH=1.1 SF=1.25(3)选择小齿轮齿数Z3=32 大齿轮齿数Z4=32⨯5.235=167.52 取Z4=168[1σ]=1lim H σ/SH =664 MPa [2σ]=564 MPa[1F σ]=1FE σ/SF=480 MPa [2F σ]=408 MPa (4)按齿面接触强度计算8级精度，取载荷系数K=1.0，齿宽系数d φ=0.8 ZH=2.5 ZE=188小齿轮上转矩T I I ＝=⨯n29550P 3132.61 N ·M =31323610Nmm[]3231·2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥H HE d Z Z u u KT d σφ =325645.20.188235.51235.5·8.0313261012⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯ d 3 ≥186.41mm 模数==zd m 333 5.83mm齿宽3b =d φ⨯3d =149.128mm 取3b =155mm 4b =160mm 按标准系列取模数3m =6mm 实际d 3=3m 3z =32⨯6=192mm4d =3m 4z =1008mm中心距a ()=+=2d 43d 600mm(5)验算齿轮弯曲强度齿形系数 3Fa Y =2.56 3Sa Y =1.63 4Fa Y =2.15 4Sa Y =1.93F σ=2K 2T 3Fa Y 3Sa Y /3233z m b =146.1MPa ≤[1F σ]=480 MPa4F σ=133.07 MPa ≤[2F σ]=408 MPa六.轴及联轴器的设计计算 轴Ⅰ（1）功率P I ＝14.70kW 转数 1460=I n由前面求得 d1=90mm d2=410mm 压力角a 取标准值a=20° F 1t =F 2a =2 T1/d1=2136.67 N F 1a =F 2t =2 T2/d2=15281.02 N F 1r =F 2r =Ftan a=5561.84 N（2）计算联轴器转矩 取K=1.9 C T =K e T =98.12⨯1.9=186.428 N 选择LTZ2型带制动轮弹性套柱销联轴器(3)轴的强度计算36][22.01055.9d τ⨯≥≥3n p C 3np 45号钢 取C=115314607.14115d ≥=24.83mm 由联轴器确定的 d=40>>24.83所以 min d =40mm (4)轴的长度设计及轴承选①求轴承的受力：垂直面：F 1V ⨯430-F r ⨯215+F a ⨯45=0F 1V =1182 NF 2V =5561.84-1182=4380 N水平面：F 1b =F 2b =F t /2=1068 N合成：F1=2121b v F F +=1593 NF2=2222b v F F +=4508 N ②轴承选择按要求：两班制 八年 [Lh]=365⨯8⨯2⨯8=46720 h 选择轴承32315型 d=75 D=160 T=58 ③轴承验算F 1S =F1/2Y=1593/(2⨯1.7)=468.5 N F 2S =1325.9 N F 1S + F 1a > F 2SF 2A = F 1S + F 1a =15749.5 N F 1A = F 1S =468.5 NF 1A /F1=0.29<e P 1r =F1=1593 NF 2A /F2=3.5>e P 2r =0.4F2+1.7F 2A =28577 NLh=31036)2857710348(14606010⨯⨯=47428 > [Lh] 故 所选轴承合适轴Ⅱ：(1)轴上： P I I ＝10.91kW ==I in n 133.26轴Ⅱ用45钢 取C=115（2）强度计算d ≥C 3np=79 mm 由于轴上装有键槽 故d 加大百分之五 d=83 由后面计算 取d=100(3)轴的长度设计及轴承选①求轴承受力蜗轮: F 2a =F 1t = 2 T1/d1=2136.67 N F 2t =F 1a =2 T2/d2=15281.02 N F 2r =F 1r = Ftan a=5561.84 N小齿轮：F 3t =2T2/d3=32631 N F 3r = F 3t tan20=11876 N小齿轮与蜗轮圆周力方向相反 F 合t =17350 N为使两轴承载荷均匀，使蜗杆轴向力背离小齿轮方向 垂直面：Fm1⨯220-F 3r ⨯330-F 2r ⨯110+F 2a ⨯205=0 Fm1=18604 N Fm2=1167 N水平面： F 1b =F 2b =F t /2=8675 N合成： F1=2121m b F F +=20527 N F2=8753 NF 1S + F 2a > F 2SF 2A = F 1S + F 2a =19585 N F 1A = F 1S =17448 NF 1A /F1=0.85 > e P1=0.4F1+1.7F 1A = 37872 NF 2A /F2=2.2 > e P2=0.4F2+1.7F 2A =36795 N P1 > P2 ②轴承选择C=P11036])[10n60(Lh =459 KN查表 选择 32318型轴承 d=85 D=180 T=63.5 轴Ⅲ:（1）轴上： P I I I ＝10.48 kW 35.6==I n n w用45钢 取 C=115d ≥C 3np=136 mm 由于轴上有键槽 故加大轴径 取d=145 mm(2) 选择轴承：选用314625 SKF 型轴承 d=145 D=210 T=155(3)轴承验算：大齿轮: Ft4=2 T3/d4=31272 N Fr4=Fr4⨯tan20=11382 N P 载=46000 NF 合r =46000-11382=3461 N (上下布置)P=P1=P2=2r 2)2()24(合F Ft +=23325 NC=P 1036])[10n60(Lh =283 KN < [C]故 所选轴承符合要求七.键的选择由于在设计中已经留出足够的设计键槽强度，故不再校核八.密封与润滑1．齿轮的润滑采用浸油润滑，由于高速级蜗杆浸油深度30~50mm ，取深 h=32 mm 。
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《机械设计》课程设计说明书专业：班级：设计者：指导教师：年月日1、电动机2、V 带3、一级圆柱齿轮减速器4、联轴器5、滚筒6、输送带 设计题目：空载启动，载荷平稳、传动可逆转，常温、工作场所多灰，连续工作，传动比误差为±4％.一 传动装置的运动参数和动力参数1.1选择电机计算输送带滚筒的功率ww F P ην⨯=1000 =89.795.010005.15000=⨯⨯kw (F ：输送带工作拉力 v ：输送带工作速度) 计算电动机所需的输出功率总ηw0P P =kw kw 18.9859.089.7==根据传动方案可知，联滚齿总ηηηηη2v ==0.96⨯0.97⨯98.02⨯0.96=0.859（查《机械设计基础课程设计》表2-3机械传动的效率概略值）计算滚筒转速D v π100060n w ⨯==min /21.68min /4205.110603r r =⨯⨯⨯π 根据V 带传动比4~2=带i ，一级齿轮减速器6~3=齿轮i ，所以传动装置总传动比24~6==齿轮带总i i i ，故电动机的转速可取范围为：w d n n 总i ==(6-20)⨯68.21r/min=409.3-1364.2r/min根据0p 和d n 选出同步转速为1000 r/min 的Y 系列电动机，型号为Y160-6，满载转速为n M =970r/min. 1.2分配传动（1）计算总传动比w M n n =总i =21.68970=14.22 （2）分配各级传动比本装置由带轮和齿轮传动组成，因此齿轮带总i i i =为设计方便，取齿轮传动比齿轮i ，为方便计算可取整数，则带轮传动比为 齿轮总带i i i ==422.14=3.5 1.3传动装置的运动及动力参数 1、各轴的转速I 轴（输入轴、高速轴）带i M I n n ==5.3970r/min=277.20r/min II 轴（输出轴、低速轴） 齿轮i n I II n ==42.277 r/min=69.3 r/min 滚筒轴 II n n w ==69.3 r/min2、各轴输入功率 I 轴 带ηη00I 0I P P P ==9.18kw ⨯0.96=8.81kwII 轴 轴承齿轮ηηηI II I I II P P P ===8.81⨯0.98⨯0.97=8.38kw滚筒轴 联轴器轴承滚滚ηηηII II II P P P ===8.38⨯0.98⨯0.96=7.88kw3、各轴输入转矩m N m N n P T M d d .38.90.97018.995509550=⨯==T =1T d 1i 1η=90.38⨯3.5⨯0.96=308.02N.mT 2=3231ηηi T =308.02⨯4⨯0.9897.0⨯=1171.20N.mm N T T .87.110196.098.020.11714223=⨯⨯==ηη根据转矩计算公式n PT 61055.9⨯=计算各轴转矩，并完成下表。
4、传输机动力参数二、带及带轮的设计1、 确定计算功率0KP P c = =1.1kw kw 1018.9=⨯ K=1.1(工作情况系数 ) 0P ：电机的输出功率 2、带的型号的选择选择小带轮的转速I n 、c P 查《机械设计基础》图11-8普通V 带轮选型图选出V 带的类型。
3、确定带轮基准直径查《机械设计基础》图11-8和表11-8普通V 带轮最小基准直径选出小带轮基准直径 1d d =150mm. 大带轮基准直径=-=)1(12εd d d i d 带532.5mm. .5302mm d d = （注意：1d d 和2d d 均为标准值） 4、验算带速10006011⨯=n d d πν=s m s m /6.7/10006097015014.3=⨯⨯⨯ 要符合s m /25~5=ν5、确定中心距及带长 （1）选取初定中心距)(22)(7.0210021d d L L a d d d +〈-+〈+ )530150(2)530150(7.00+⨯<<+⨯a 476<0a <1360（2）确定带的基准长度()()02122100422a d d d d a L d d d d -+++=π=5004)150530(2)530150(14.350022⨯-+++⨯=2139.8mm.查《机械设计基础》表11-1确定0L =2240mm.（3）确定中心距a200L L a a d -+==28.21392240500-+=550.1mm. 6、验算从动轮包角()ad d d d 3.57180121⨯--=α=︒︒︒=⨯--4.1403.571.550150530180>120︒,包角大于120,故符合。
7、计算带的根数[]()7＜La o o co c K K P P P P P z ∆+==Z=8.3190.03.062.210=⨯⨯+）（， 取z=4. 8、确定初拉力并计算轴力215.2500ννq K z P F a c o +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-===⨯+-⨯⨯⨯26.717.0190.05.26.7410500）（302.22N 2sin 2αo Q zF P ==N 82.227424.140sin 22.30242=⨯⨯︒9、带轮的结构设计画出带的截面图，根据带轮尺寸，画大带轮结构图。
三齿轮的设计1、主（从）动轮（根据P100表8-4选择适当的材料，热处理及硬度）小齿轮应比大齿轮硬30-50HBS2、计算需用应力根据P166图13-11查询大小齿轮的齿面接触疲劳极限lim 1H σ、lim 2H σ 根据P168图13-14查询大小齿轮的齿根弯曲疲劳极限1lim bb σ、2lim bb σ 根据P167表13-5查询齿轮传动的安全系数F S 、H S根据公式[]HH H S limσσ=和 []Fbb bb S limσσ=计算齿轮的许用接触疲劳强度和许用弯曲强度 3、初算中心距[]3120335)1(u KT u a a H ψσ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±≥=（3.5+1）⨯mm mm 4.1955.35.0020.3081)9.490335(32=⨯⨯⨯ 3、确定齿轮尺寸① 齿数 选取齿数171>z ， 1z =21 则12iz z ==48421=⨯ ② 模数 2102z z a m +==mm 72.384214.1952=+⨯（查《机械设计基础》P49表5-2标准模数系列值选取m ）m=4mm.③ 分度圆直径 .8421411mm mm mz d =⨯== 22mz d ==.336844mm mm =⨯ ④ 齿根圆直径 f f h d d 211-== mm 74f f h d d 222-==326mm.⑤ 齿顶圆直径 a a h d d 211+==92mm.a a h d d 222+==344mm.⑥ 中心距 ()2/21z z m a +=mm mm 2102)8421(4=+⨯ ⑦ 齿宽大齿轮宽度a b a ψ=2=0.5.105210mm mm =⨯，a ψ为齿宽系数，小齿轮宽度mm b b 10~521+==110mm. 计算齿轮的圆周速度10006011⨯=n d πν=./2.110006024.84273s m =⨯⨯π，a n 1为小齿轮转速 根据《机械设计基础》P163表13-3齿轮传动精度登记及其应用，确定齿轮精度。
4、校核弯曲疲劳强度根据齿轮齿数，查表《课程设计基础》P167图13-13齿形系数F Y ，校核齿根弯曲疲劳强度 []MPa MPa Y z m b KT bb F bb 1951502112211==⋅=σσ＜[]MPa MPa Y Y bb F F bb bb 1853.14221212==⋅=σσσ＜5、齿轮结构：根据齿轮直径确定齿轮的结构，齿轮轴、实心式、孔板式、轮辐式。
待轴的直径确定后，画大齿轮零件图。
d h =1.6 d s ; l h =(1.2.~1.5) d s ,并使l h ≥b c=0.3b ; δ=(2.5.~4) m n ,但不小于8 mm d 0和d 按结构取定。
倒角是0.5m四、轴的设计4.1 I 轴（输入轴、高速轴）的设计1、选择轴的材料：参考课本2、草绘轴的结构图：如下图所示3、计算轴的最小直径根据31min n PC d ≥，若轴段有键槽，将直径增大，单键增大3%，双键增大7%4、计算各段轴的直径对于定位轴肩，轴肩高度d h 1.0~07.0=，对于定位轴承的定位轴肩，其轴肩高度应按照轴承安装尺寸设计。
轴颈部分直径应是5的倍数，并初步选择轴承及其型号对于非定位，轴肩高度mm h 3~1=。
举例：轴的材料选择45钢，取116=C轴段○1：)(74.362.27781.8116331min mm n P C d =⨯=≥ 计入键槽的影响)(84.3774.3603.11mm d =⨯= 取标准直径mm d 401= 轴段②：安装轴承端盖且为定位轴肩，通常取d h )1.0~07.0(=，考虑各因素后选取mm d h 41.0== 所以mm d h d 4840822=+=+=轴段③：安装轴承且为非定位轴肩，轴段③为轴颈，此处直径应为5的倍数。
取mm h 1= mm d h d 50482223=+=+=初选轴承为6010（根据《机械设计基础课程设计》查标准滚动轴承表得轴承其它尺寸：mm d 50=、mm D 80=、mm B 16=、mm d a 56=④定位轴承的定位轴肩mm d d a 564== 轴段⑤ 轴段⑤：d mm d 4035==5计算各段轴的长度轴段○1： 因轴头为与带轮配合轴段，长度为 ds l h 2~5.1=，取380-603-25.1401-=-⨯=）（）（L 取L mm 571=轴段○6: mm l h 66~8.5244)5.1~2.1(=⨯=，若小齿轮宽度1b =60，取轮毂长度64=h l ，则轴段○6的长度mm l L h 6226=-=。
若小齿轮宽度1b =80，则重新选取轴的各段直径。
轴○3长度应等于或略大于滚动轴承的宽度B ，B=16，取3L =18mm 轴○4的长度包括3部分，mm b L 150)515(2110)(23214=+⨯+=∆+∆⨯+=。
B 为滚动轴承的宽度， 2∆为齿轮端面至箱体内壁的距离，通常可取2∆=10~15mm ，3∆为滚动轴承内端面至减速器内壁的距离mm 5~33=∆，取mm 152=∆，mm 53=∆mm b L 150)515(2110)(23214=+⨯+=∆+∆⨯+=。
轴⑤长度及轴环的宽度b （一般b=1.456h ），取mm mm B L 4.184.021625=++=∆++=。