机械设计设计任务书
《机械设计基础》课程设计任务书
《机械设计基础》课程设计任务书一、课程设计的目的《机械设计基础》课程设计是机械类专业学生在学完《机械设计基础》课程后进行的一个重要的实践教学环节。
其目的在于：1、进一步巩固和加深学生所学的理论知识，通过实际设计，使学生初步掌握机械设计的一般方法和步骤，培养学生的工程设计能力和创新思维能力。
2、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的综合分析能力和动手能力。
3、使学生熟悉和掌握运用有关设计资料（如标准、规范、手册、图册等）进行设计计算和绘图的方法，提高学生的查阅资料和使用工具的能力。
4、通过课程设计，培养学生严谨的科学态度和认真负责的工作作风。
二、课程设计的任务设计一个简单的机械传动装置，如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等的组合，或者其他简单的机械结构。
具体的设计任务如下：1、设计题目根据给定的设计参数和工作条件，确定传动装置的类型和结构形式，并进行总体方案设计。
2、设计内容（1）传动装置的总体设计根据给定的工作条件和要求，确定传动装置的总体布局，选择合适的传动比，计算各轴的转速、功率和转矩。
（2）传动零件的设计计算根据总体设计方案，对主要传动零件（如带轮、齿轮、链轮、蜗杆蜗轮等）进行设计计算，确定其主要结构参数和尺寸。
（3）轴的设计计算根据各轴所传递的转矩和转速，对轴进行结构设计和强度计算，确定轴的直径、长度、键的尺寸等。
（4）轴承的选择和计算根据轴的受力情况，选择合适的轴承类型和型号，并进行寿命计算。
（5）连接件的选择和计算选择合适的联轴器、键等连接件，并进行强度计算。
（6）箱体及附件的设计设计箱体的结构和尺寸，选择合适的润滑和密封方式，确定附件（如观察孔、通气孔、放油孔等）的位置和尺寸。
3、设计要求（1）设计计算说明书一份设计计算说明书应包括设计任务、设计方案的选择和确定、主要零件的设计计算过程、设计结果的分析和讨论等内容。
说明书应书写工整、条理清晰、计算准确、图文并茂。
（2）装配图一张（A1 或 A0 图纸）装配图应能正确表达传动装置的工作原理、各零件的装配关系和结构形状，标注必要的尺寸、配合、公差和技术要求等。
完整机械设计任务书
完整机械设计任务书一、设计任务概述本次机械设计任务旨在开发一款新型的_____（机械名称），以满足_____（具体应用场景或行业需求）的需求。
该机械应具备_____（主要功能和性能指标），能够在_____（工作环境和条件）下稳定运行，并且具有较高的可靠性、安全性和易维护性。
二、设计要求（一）功能要求1、实现_____（主要功能 1 的详细描述）。
2、具备_____（辅助功能 1 的描述），以提高工作效率和便利性。
3、支持_____（特殊功能或定制化功能的说明），满足特定用户的需求。
（二）性能要求1、工作速度：达到_____（具体速度数值或范围）。
2、精度：控制在_____（精度要求的具体数值）以内。
3、负载能力：能够承受_____（负载重量或压力的具体数值）。
（三）可靠性要求1、平均无故障工作时间（MTBF）不少于_____（具体小时数）。
2、关键零部件的使用寿命应达到_____（使用寿命的具体时长）。
（四）安全性要求1、符合_____（相关安全标准和规范）。
2、配备必要的安全防护装置，如_____（列举安全防护装置的类型）。
（五）外观要求1、整体造型应简洁美观，符合工业设计的原则。
2、颜色搭配应协调，适应工作环境。
（六）成本要求1、控制制造成本，预算不超过_____（具体金额）。
2、考虑全生命周期成本，包括维护、维修和更换零部件的费用。
三、设计输入条件（一）工作环境1、温度范围：＿____（最低温度至最高温度）。
2、湿度：＿____（湿度范围）。
3、灰尘、腐蚀性气体等特殊环境因素的描述。
（二）动力源1、电力供应：电压为_____（具体电压值），频率为_____（频率值）。
2、液压或气压系统的参数，如压力、流量等。
（三）安装空间1、设备的安装尺寸限制，包括长度、宽度和高度。
2、周边设备和设施的布局，对本机械的安装和操作空间的影响。
（四）原材料和零部件供应1、优先选用市场上常见的原材料和标准零部件，以降低成本和缩短采购周期。
机械设计课程设计任务书
目录一设计任务书 (2)二设计方案的拟定及说明 (3)第一章电动机的选择和参数计算 (4)第二章传动零件的设计计算 (7)第三章轴的设计 (12)第四章联轴器的选择及校核 (18)第五章轴承的选择 (19)第六章轴的校核计算 (20)第七章轴承的校核 (24)第八章键的选择校核 (25)第九章密封与润滑 (27)第十章减速器附件及说明 (28)第十一章设计小结 (29)参考资料 (30)一、设计任务书一、设计内容：设计一用于带式运输机的二级同轴式圆柱齿轮减速器二、设计参数：输送带工作拉力F:2600 N输送带工作速度υ：1.1m/s输送带卷筒直径 D： 450mm三、备注：工作条件:两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；使用折旧期：8年；检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；运输带速度允许误差：±5%；制造条件及生产批量:一般机械厂制造，小批量生产。
四、设计工作量：减速器装配图一张(A0图纸)、零件工作图2张（A3图纸）、设计说明书一份。
二、设计方案的拟定及说明一、简要说明：根据设计参数以及工作条件可知，此减速器功率、效率较低，且带式运输机的速度不高。
据此拟定电动机和减速器，减速器和带式运输机之间均采用联轴器连接，减速器采用同轴式二级圆柱齿轮减速器。
本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。
结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。
二、运动方案简图：1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器第一章 电动机的选择和参数计算电动机是标准部件，设计时要根据工作机的工作特性，工作环境和工作载荷等条件，选择电动机的类型、结构容量和转速。
1、选择电动机类型和结构形式由于生产单位一般多采用三相交流电源，因此无特殊要求时应选三相交流电动机，又有三相异步电动机应用最广泛，所以选用三相异步电动机。
机械设计课程设计任务书(13机械) 2
附件12013级机械设计制造及其自动化机械设计课程设计任务书一、课程设计目的：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，进行计算机辅助计和绘图的训练。
二、设计题目：带式运输机传动装置设计三、工作条件连续单向运转，载荷平稳，空载起动，小批量生产，两班制工作；使用期限：10年；动力来源：三相交流电（220V/380V）；运输带速度允许误差为±5%。
四、传动装置示意图F五、设计数据六、设计要求1、二人一组数据，要求各组内部分工协作，认真完成。
2、设计传动装置中的各传动零件；3、完成一级圆柱齿轮减速器的设计、计算机绘制减速器装配图一张（A1）；4、计算机绘图，绘出零件工作图两张（A3，大齿轮、输入轴）；5、设计计算说明书1份。
说明书中应有内容：（1）封面（2）设计任务书（3）目录（标题及页次）（4）选择电动机（5）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比（6）计算传动装置的运动参数和动力参数（7）带传动的设计（8）齿轮传动的设计（9）轴的设计（10）键的校核（11）滚动轴承的校核（12）联轴器的选择（13）减速器箱体结构设计（14）润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择（15）参考资料（资料编号，主要责任者；书名，版本，出版单位，出版年）七、课程设计进程安排八、应收集的资料及主要参考文献(参考）1、濮良贵、纪名刚主编. 机械设计[M]. 北京：高等教育出版社2、林怡青、谢宋良、王文涛主编. 机械设计基础课程设计指导书[M]. 北京：高等教育出版社，2008年11月第1版3、机械制图、机械设计手册等。
发出任务书日期：2012 年11 月 10日计划完成日期： 2012年月日指导教师签名教研室主任签名：机械设计课程设计任务与规范一、设计任务——题目见附件 1，要求把该附件复印一张，装订进说明书中，放在目录之前。
教材机械设计课程设计任务书
姓名专业班级学号一、设计题目：带式运输机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器二、系统简图：F三、工作条件：输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起动，使用期限10年，两班制工作，输送带速度容许误差为±5%。
五、设计工作量：1．设计说明书1份2．减速器装配图1张3．减速器零件图2～3张（输出轴、输出轴上齿轮）指导教师：开始日期：年月日完成日期：年月日机械设计课程设计任务书（二）姓名专业班级学号一、设计题目：带式运输机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器二、系统简图：减速器三、工作条件：传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的倍，输送带速度容许误差为±5%。
四、原始数据五、设计工作量：1.设计说明书1份2.减速器装配图1张3.减速器零件图2～3张（输出轴、输出轴上齿轮）指导教师：开始日期：年月日完成日期：年月日机械设计课程设计任务书（三）姓名专业班级学号一、设计题目：螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器二、系统简图：三、工作条件：螺旋输送机单向运转，有轻微振动，两班制工作，使用期限5年，输送机螺旋轴转速的容许误差为±5%，减速器小批量生产。
四、原始数据五、设计工作量：1.设计说明书1份2.减速器装配图1张3.减速器零件图2～3张（输出轴、输出轴上齿轮）指导教师：开始日期：年月日完成日期：年月日机械设计课程设计任务书（四）姓名专业班级学号一、设计题目：传送设备的一级锥齿轮减速器二、系统简图：三、工作条件：单向运转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的倍，每天工作16小时，使用期限10年，输送链速度容许误差为±5%，输送链效率η。
四、原始数据五、设计工作量：1.设计说明书1份2.减速器装配图1张3.减速器零件图2～3张（输出轴、输出轴上齿轮）指导教师：开始日期：年月日完成日期：年月日机械设计课程设计任务书（五）姓名专业班级学号一、设计题目：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器二、系统简图：联轴器减速器联轴器滚筒输送带三、工作条件：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。
机械设计课程设计任务书
机械设计课程设计任务书一、设计背景和任务要求本次机械设计课程设计的背景是为了培养学生的机械设计能力和实践操作能力，任务要求是设计一款具有实用性和可操作性的机械装置，满足特定的需求。
二、设计目标和范围设计目标是设计一款能够实现特定功能的机械装置，满足以下要求：1. 具有优秀的可靠性和稳定性，能够长时间稳定运行。
2. 具有良好的操作性和易用性，能够方便地进行操作和维护。
3. 具有较高的效率和节能性，能够在满足功能的前提下尽可能地减少能源的消耗。
4. 具有一定的安全性和环保性，能够避免对环境和人身安全造成不良影响。
设计范围包括机械装置的整体设计、零部件的设计和制造、工艺流程的设计和实施等。
三、设计内容和评分标准设计内容包括以下几个方面：1. 设计方案的制定：包括设计思路、设计方案的选择和制定等。
2. 机械装置的整体设计：包括机械装置的结构设计、尺寸设计、材料选择等。
3. 零部件的设计和制造：包括零部件的结构设计、尺寸设计、材料选择等。
4. 工艺流程的设计和实施：包括工艺流程的制定、工艺参数的选择和实施等。
评分标准包括以下几个方面：1. 设计方案的合理性和创新性。
2. 机械装置的整体设计的合理性和完整性。
3. 零部件的设计和制造的精度和质量。
4. 工艺流程的设计和实施的合理性和可行性。
四、设计时间和提交要求设计时间为一个学期，具体时间安排由任课教师根据学校教学计划制定。
提交要求包括以下几个方面：1. 设计方案的书面报告和演示PPT。
2. 机械装置的3D模型和详细制图。
3. 零部件制造的工艺流程和工艺参数。
4. 机械装置的实物展示和操作演示。
五、注意事项1. 设计过程中要遵守学校的相关规定和法律法规。
2. 设计过程中要注重团队协作和沟通，充分发挥各自的优势和专长。
3. 设计过程中要注重实践操作和细节把控，确保设计方案的可行性和实用性。
4. 设计过程中要注重安全和环保，避免对人身安全和环境造成不良影响。
机械设计任务书
机械设计任务书乐享集团公司，写于2021年6月16日目录1设计任务书 (1)总体布置简图 (1)工作条件 (1)原始数据 (1)设计内容 (1)设计任务 (2)设计进度 (2)2传动方案的分析 (2)3电动机的选择 (2)系统电动机类型的选择 (2)选择电动机容量 (2)选择电动机的转速 (3)电动机的技术参数和外型、安装尺寸 (4)4传动装置运动和动力参数计算 (4)测传动装置总传动比 (4)分配各级传动比 (4)5传动件的设计计算 (4)齿轮设计 (5)高速级齿轮传动设计 (5)低速级齿轮传动设计 (11)6轴的设计计算 (16)高速级轴轴I的设计 (16)中速轴II轴的设计 (18)低速轴轴III的设计 (20)7滚动轴承的选择计算 (23)输出轴承的选择与计算 (23)8键联接的选择及校核计算 (25)输出轴与联轴器的键连接 (25)输出轴与齿轮的键连接 (25)9联轴器的选择 (26)输入轴轴I的联轴器的选择 (26)输出轴轴III的联轴器的选择 (26)10减速器附件的选择 (26)11润滑与密封 (27)12设计小结 (27)参考文献 (28)1设计任务书总体布置简图图1-1总体布置简图工作条件使用年限为10年,每年工作300天,一班制,带式运输机中等冲击,转向不变;原始数据运输带曳引力FN：1820运输带速度Vm/s：滚筒直径D mm：265设计内容1电动机的选择与运动参数计算2传动装置的设计计算3轴的设计4滚动轴承的选择与校核5键的选择和校核6联轴器的选择7装配图、零件图的绘制8编写设计计算说明书设计任务1减速器总装配图一张2低速轴、齿轮、箱盖或箱座各一张3设计说明书一份设计进度1第一阶段：总体计算和传动件参数计算2第二阶段：轴与轴系零件的设计3第三阶段：轴、轴承、键及联轴器的校核及草图绘制4第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写2传动方案的分析由设计任务书知传动类型为：二级展开式斜齿齿轮减速器传动方案应满足工作机的性能要求,适应工作条件,工作可靠,而且要求结构简单,尺寸紧凑,成本低,传动效率高,操作维护方便;设计时可同时考虑几个方案,通过分析比较最后选择其中较合理的一种;下面为课程设计中的b 、c 、d 几种方案的比较;a 方案宽度和长度尺寸较大,带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境;但若用于链式或板式运输机,有过载保护作用；b 方案结构紧凑,若在大功率和长期运转条件下使用,则由于蜗杆传动效率低,功率损耗大,很不经济；d 方案宽度尺寸小,适于在恶劣环境下长期连续工作.但圆锥齿轮加工比圆柱齿轮困难；c 方案 与b 方案相比较宽度尺寸较大,输入轴线与工作机位置是水平位置,宜在恶劣环境下长期工作;根据传动要求和给定数据,故选择方案c,二级圆柱齿轮减速器传动;3电动机的选择电动机类型的选择Y 系列三相异步电动机选择电动机容量1. 工作机所需功率P wP w =Fv1000=1.4924 kwn w =60×1000vπD=59r/min2.电动机输出功率P d考虑传动装置的功率损耗,电动机的输出功率为P d =P wη试中为η从电动机到工作机主动轴之间的总效率,即η=η12×η22×η33×η4 其中η1,η2,η3,η4分别为传动系统中联轴器,齿轮传动及滚动轴承的效率和滚筒效率,取1η=,2η=,3η=,4η=η=η12×η22×η33×η4=0.886电动机的输出功率为：P d=P wη=1.685 kw3.确定电动机的额定功率P ed选定电动机的额定功率P ed=2.2 kw选择电动机的转速n w=59 r/min因为n d′=(8~60)n w则电动机转速的可选范围为n d′=(8~60)×59=472~3540 r/min可见同步转速为750r/min ,1000r/min ,1500r/min的电动机都符合,这里初选同步转速为1000r/min ,1500r/min的两种电动机进行比较,如下表：表3-1 电动机方案比较表指导书表20-1 方案电动机型号额定功率kw 转速r/min同步/满载电动机质量kg 传动装置总传动比1 Y100L1-4 1500 1420 342 Y112M-6 1000 940 45由表中数据可知,方案2的总传动比最小,传种装置结构尺寸最小,再综合考虑重量及价格因素,决定采用方案2,选定电动机型号为Y112M-6;电动机的技术参数和外型、安装尺寸表3-2电动机参数指导书表20-2型号H A B C D E F×GD GY112M-6 112 190 140 70 28 60 8×7 24K AB AD AC HD AA BB HA L12 245 190 115 265 50 180 15 4004传动装置运动和动力参数计算传动装置总传动比i=n mn w =94059=15.93分配各级传动比取高速级的圆柱齿轮传动比i1=4.19,取i1=1.1i2,则低速级的圆柱齿轮的传动比2i为i2=ii1=15.934.2=3.8由指导书表2-1 及表2-2知,传动比合理;5传动件的设计计算1.各轴转速电动机轴为轴Ⅰ,减速器高速级轴为轴Ⅱ,中速轴为轴Ⅲ,低速级轴为轴Ⅳ,带轮轴为轴Ⅴ,则n I=n m=940 r/minn II=n Ii1=219.63 r/minn III=n IIi2=57.80 r/min按电动机额定功率edP计算各轴输入功率PΙ=P ed×η01=2.2×0.99=2.178 kwPΙΙ=PΙ×η12=2.178×0.97×0.99=2.09 kw PΙΙΙ=PΙΙ×η23=2.09×0.97×0.99 =2.01 kw2.各轴转矩TΙ=9550×PΙnΙ=9550×2.178940=22.13 N?mTΙΙ=9550×PΙΙnΙΙ=9550×2.09219.63=90.88 N?mTΙΙΙ=9550×PΙΙΙnΙΙΙ=9550×2.0157.8=330.45 N?m将计算结果汇总列表如下表5-1传动件参数汇总表项目电动机轴高速轴I 中间轴II 低速级轴III转r/min 940 940 功率kw 转N m ⋅传动比效率η1齿轮设计高速级齿轮传动设计 1.选择材料、精度及参数a . 根据传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动b . 带式运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度GB10095-88c . 材料选择;查图表表10-1,选择小齿轮材料为40Cr 调质,硬度为241-286 HBS,大齿轮材料为45钢调质,硬度为217-255 HBS; d . 初选小齿轮齿数Z 1=24,则大齿轮齿数Z 2=Z 1×i 1=24×4.19=100.56u 1=i 1=4.19e .初选螺旋角β=14οf .选取齿宽系数d φ：d φ=1 2.齿面接触强度设计 按下式试算d 1t≥√2K Ht T 1d u +1u (Z H Z E Z εZ β[σH])231确定公式内的各计算数值a. 试选K Ht =;b. 展开式斜齿轮传递的转矩1T =N m ⋅;c. 查图表P 图10-30选取区域系数H Z = 表10-5选取弹性影响系数E Z = 12MPad. εα1=0.78 εα1=0.87 εα=1.65εβ=d Z1tanβ/π=1.903f. 螺旋角系数ZβZβ=√cos?(β)=√cos?(14)=0.9852计算接触疲劳许用应力σH;由图10 - 25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为σHlim1=600 MPa,σHlim2=550 MPa;由式10 - 15计算应力循环次数N1=60n1jLℎ=60×940×1×(8×300×10)=1.382×109N2=N1i=1.382×1094.19=3.3×108由图10 - 23查取接触疲劳寿命系数K HN1=0.95,K HN2=1取失效概率为1%、安全系数S = 1,由式10 - 14得[σH]1=K HN1σHlim1S=570 MPa[σH]2=K HN2σHlim2S=550 MPa取[σH]=560MPa;3试算小齿轮分度圆直径d1t≥√2K Ht T1du+1u(Z H Z E ZεZβ[σH])23=√2×1.6×21.67×1031.65×4.19+14.19×(2.433×189.8560)23=32.8 mm4 调整小齿轮分度圆直径a.计算实际载荷系数前的数据准备圆周速度v=πd1t n160×1000=1.65 m s⁄齿宽b=d d1t=1×32.8=32.8mmb.计算实际载荷系数K H由表10 - 2查得使用系数K A=1.5;根据v =1.65 m s ⁄、8级精度,由图10 - 8查得动载系数K v =1.033; 计算齿轮的圆周力F t1=2T 1d 1t =2×22.13×10338.57N =1.148×103 NK A F t1b =1.5×1.148×10338.57=44.65N/mm 查表10 - 3得齿间载荷系数K Hα=K Fα=1.4; 由表10 - 4用插值法求得K Hβ=1.448; 于是,实际载荷系数K H =K A K v K αK β=1.50×1.033×1.4×1.448=3.14 c.由式10 - 12,按实际载荷系数算得分度圆直径d 1=d 1t √K HK Ht 3=32.8×√3.141.63=41.06mm齿轮模数m =d 1×cos βz 1=1.68 mm 3.齿根弯曲疲劳强度设计 由式10-7计算模数m t ≥√2KT 1Y βcos 2(β)d z 12(Y Fa Y sa [σF])31确定式中的各参数值a. K =2.78;b. Y β=0.88c. 计算Y Fa Y sa[σF ]由当量齿数Z v1=Z 1cos 3(β)=24cos 3(14)=26.27 Z v2=Z 2cos 3(β)=101cos 3(14)=112.75 查图10 - 17查得齿形系数Y Fa1=2.592,Y Fa2=2.17; 查图10 - 18查得应力修正系数Y sa1=1.596,Y sa2=1.8002;由图10 - 24c 查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别σFlim1=500 MPa ,σFlim2=380 MPa ;由图10 - 22查得弯曲疲劳寿命系数K FN 1=0.91,K FN 2=0.95;取弯曲疲劳安全系数S=,由式10 - 14得[σF ]1=K FN 1σFlim1S =325MPa [σF ]2=K FN 2σFlim2S =257.86 MPa Y Fa1Y sa1[σF ]1=0.013 Y Fa2Y sa2[σF ]2=0.015 取Y Fa Y sa [σF ]=Y Fa2Y sa2[σF ]2=0.015 2试算模数试算模数m t ≥√2KT 1Y βcos 2(β)d z 12(Y Fa Y sa [σF ])3=√2×2.78×21.67×103×0.88×cos 2(14)1×242×1.65×0.0153mm =1.198mm 3调整齿轮模数1计算实际载荷系数前的数据准备d 1=m n z 1cos β=1.25×32cos 14=41.66mm v =πd 1n 160×1000=1.65m s ⁄ b =d d t =32.8 mmh =3.07mmb h =32.83.07=10.67 2计算实际载荷系数K F由图10 – 8查得动载系数K v =1.033;F t1=2T 1d 1=2×22.13×10324.35N =1.82×103 NK A F t1 b =1.50×1.82×10324.35N/mm=112N/mm>100N/mm查表10 - 3得齿间载荷分布系数K Fα=1.4;查表10 – 4用插值法查得K Hβ=1.448;查图10 – 13K Fβ=1.28;则载荷系数K F=K A K v K FαK Fβ=2.78z1=d1cosβm=31.87;取z1=32,z2=32×4.19=136.96,为了齿数互质且便于安装,z2取137;4.几何尺寸计算（1）计算中心距a= (Z1+Z2)m n2cosβ=(32+137)×22×cos14=108.86 mm取中心距为110mm（2）按圆整后的中心距修正螺旋角β=arccos (Z1+Z2)m n2a=arccos(32+137)×22×110=16.21°（3）计算小、大齿轮的分度圆直径d1=Z1m ncosβ=32×1.25cos16.21°=41.66mm d2=Z2m ncosβ=174.4mm（4）计算齿轮宽度b=d d1=1×41.66=41.66mm 取b2=45mm,b1=55mm。
机械设计本科课程设计任务书
《机械设计》课程设计任务书(一)一、设计题目带式输送机传动装置。
二、工作条件及设计要求带式输送机工作装置如下图所示，主要完成由输送带运送机器零、部件的工作。
该机室内工作，单向运转，工作有轻微振动，两班制。
要求使用期限十年，大修期三年。
输送带速度允许误差 5 %。
在中小型机械厂小批量生产。
三、原始数据输送带工作拉力F = 6500 N，输送带速度v = 0.9 m/，卷筒直径D = 400 mm。
四、设计内容及步骤课程设计的内容及步骤如下：1.设计准备阅读有关设计资料，研究分析设计任务书，明确设计要求等。
通过参观模型、实物，拆装实验，收看录像片等来分析比较各种减速器的结构形式、特点，从而确定所设计题目的初步方案。
2.机械传动装置总体设计主要包括传动方案的分析和拟定；原动机的选择；传动装置运动和动力参数的计算确定。
3.各级传动零件的主体设计主要包括传动零件主要参数和尺寸的确定。
4.装配草图的设计绘制包括分析和选定主要机械部件的结构方案；初绘装配草图，进行轴的结构设计，校验轴和键的强度，计算轴承寿命。
进行传动零件的结构设计，轴承部件设计，箱体和箱上附属零件等的结构设计。
5.装配工作图的绘制和总成主要包括装配工作图的绘制；标注尺寸和配合；技术要求及技术特性的确定。
编写明细表和标题栏。
6.零件工作图的设计和绘制主要包括零件结构尺寸的设计、零件图的绘制；精度等级及技术要求的确定。
7.编写设计计算说明书8.总结和答辩五、设计进度表课程设计进度表六、设计工作量1.传动方案运动简图1~2张（A4附在说明书里）。
2.减速器装配草图1张（A1）。
3.完成减速器二维装配图一张（计算机绘图，A1）。
4.完成二维主要零件图两张（计算机绘图，A3）。
5.设计说明书1份（A420页~25页）。
指导教师：教研室主任：《机械设计》课程设计任务书(二)一、设计题目带式输送机传动装置。
二、工作条件及设计要求带式输送机工作装置如下图所示，主要完成由输送带运送机器零、部件的工作。
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（取4根）
6)计算轴上压力
查【1】表13-1， ；
则由单根V带初拉力 得
则作用在轴承上的压力 ，即
第四章高速级齿轮设计
1)选择齿轮材料和精度等级
由文献【1】表11-1可选小齿轮材料为40MnB（调质），硬度为260HBS，大齿轮材料为ZG35SiMn（调质），硬度为225HBS。
因为选用的轴承外径 110mm，由【2】表9-9可知，凸缘式轴承盖的螺钉直径 ，根据d3查【2】表13-7得选定螺栓为GB5783-86 其中公称直径
轴承盖凸缘厚度 ，得
取板厚度 ，则
得
取
③由【2】表4-1查得 （一般取≥10mm），故取
则 ，得
④由前面的齿轮设计知，大齿轮的轮毂长度l=90mm，
则
§3 传动系统的运动和动力学参数设计
传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：
0轴——电动机轴
1轴——减速器中间轴
2轴——减速器中间轴
3轴——工作机
轴号
电动机
减速器
工作机
0轴
1轴
2轴
3轴
转速
960
300
57.3
57.3
功率
4.94
4.74
4.51
4.37
转矩
49.14
150.89
751.67
728.4
7)校核危险截面轴径
45号优质碳素钢调质处理时，查《机械设计基础》教材11—1
剖面的轴径 故：强度足够
二、高速轴的设计
1)小齿轮轴的直径及各段长度的尺寸计算
从轴段开始，逐段选取相邻轴段的直径d1取30mm； 起定位固定作用，定位轴肩高度h可在范围内经验选取，故 =36mm； 与轴承内径相配合，考虑安装方便，结合轴的标准直径系列并符合轴承内径系列，取 =40mm，选定轴承代号为6208； 起定位作用，上套挡油环，按轴的标准直径系列，取 =45mm， =52mm， =40mm。
7)箱底至箱底内壁的距离20mm
8)减速器中心高H=250mm
9)箱体内壁至轴承座孔端面的距离80mm
10)轴承端盖凸缘厚度e=12mm
三、键连接的选择及校核计算
键的选择
从轴的设计中知道，共需要四个普通平键，根据轴径的大小，选择各键如下：
大轴安装齿轮处轴径d=52mm,长度l=78mm，所以选择b=16，h=10，L=10的圆头普通平键
根据轴系结构分析要点，结合后述尺寸确定，按比例绘制轴的草图，如图3-1。
图 3-1
从轴段开始，逐段选取相邻轴段的直径d1取50mm； 起定位固定作用，定位轴肩高度h可在范围内经验选取，故 =56mm； 与轴承内径相配合，考虑安装方便，结合轴的标准直径系列并符合轴承内径系列，取 =60mm，选定轴承代号为6212； 起定位作用，上套挡油环，按轴的标准直径系列，取 =63mm， =72mm， =60mm。
第一章设计任务书
§1 设计任务
一、设计任务
1、设计带式输送机的传动系统，采用单级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。
2、原始数据
输送带的有效拉力F=3500N
输送带的工作速度v=1.2m/s
输送带的滚桶直径D=400mm
3、工作条件
两班制工作，空载启动。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。
②选择轴承型号
由【2】表15-3，初选深沟球轴承，代号6212，轴承宽度B=22，安装尺寸d=60mm，故轴环直径为60mm。
③计算轴的各段轴直径
为了便于轴上零件的拆装，常将轴做成阶梯轴。将带轮安装在箱体中央，左右两轴承对称分布，齿轮右面由轴肩定位，左面用挡油板轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和挡油板定位，则采用过渡配合固定。伸出轴段一段安装轴承盖；一段采用平键做过渡配合与带轮固定，为轴径最小段。
根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速
方案比较
方案号
型号
额定功率
同步转速
满载转速
总传动比
Ⅰ
Y132S1-2
5.5KW
3000
2900
50.61
Ⅱ
Y132S-4
5.5KW
1500
1440
25.13
Ⅲ
Y132M2-6
5.5KW
1000
960
16.75
Ⅳ
Y160M2-8
5.5KW
750
720
12.57
V带压力：
6)按许用应力校核轴的弯曲强度
7)轴的受力简图 （图A）（L =113mm）
8)求支持反力
水平面支反力
垂直面支反力
作弯矩图
水平弯矩（图B）
垂直弯矩（图C）
9)求合成弯矩，作出合成弯矩图（图E）
10)作扭矩图（图D）
11)作危险截面当量弯矩图（图E）
该轴单项工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取 =0.6
中心距
分度圆直径 ，得
齿顶圆直径 ，得
齿根圆直径 ，得
齿顶高 ，得
齿根高 ，得
齿宽 ，
齿轮精度等级 9级
第五章各轴设计方案
一、低速轴的设计
(一)初算轴的直径
查【1】表14-1，选择各轴的材料为45号钢，调质，HBS为217~255，且 ，利用扭转强度估计各轴的直径，即：
其中P——该轴传递的功率，
n——轴的转速，
因 ， ， ，故由 得：
因 ， ， ，故由 得：
2)（2)按齿面接触强度设计
运输机为一般工作机，速度不高，齿轮用9级精度制造。
由【1】式11-13
其中K 为载荷系数，由表11-3查得K=1.2；齿宽系数n取 为 =0.4；小齿轮上的转矩 ； ；
则中心距
取：
小齿轮齿数 ，得 ，取 则 得 ，取
故实际传动比
平键的主要失效形式是工作面的压溃和磨损，所以由键联接的挤压强度条件
进行校核，4个键的强度都是足够的，因此是安全的。
注：键的材料为45号钢。
四、滚动轴承的选择及设计
滚动轴承的选择
在轴的长度设计时，已经根据轴径选择了圆锥滚子轴承：深沟球轴承6212GB276-89.其外形尺寸为：d=60mm,D=110mm,B=22mm,额定动载荷.
大轴的轴端处轴径d=40mm,长度l=100mm，所以选择b=12，h=8，L=8的单圆头普通平键
小轴安装齿轮处轴径d=45mm,长度l=56mm，所以选择b=14，h=9，L=63的圆头普通平键
小轴的轴端处轴径d=25mm,长度l=50mm，所以选择b=8，h=7，L=56的单圆头普通平键
校核建的强度
径向力：
∵是直齿轮，故
轴向力：
4.（4）按许用应力校核轴的弯曲强度
1)轴的受力简图 （图A）（L =113mm）
2)求支持反力
水平面支反力
垂直面支反力
3)作弯矩图
水平弯矩（图B）
垂直弯矩（图C）
4)求合成弯矩，作出合成弯矩图（图E）
5)作扭矩图（图D）
6)作危险截面当量弯矩图（图E）
该轴单项工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取 =0.6
则 ，得
⑤此段轴起固定作用，长度不宜过大，故取
⑥ ，得 ，故取 ，
(四)（4）轴的校核
强度校核部分具体步骤如下：
1.输出轴的功率P和扭矩T
, 751.67N M
2.最小直径计算（查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110）
选择标准直径d=50mm
3.计算齿轮受力（大齿轮采用锻造毛坯的腹板式）
圆周力：
通过四种方案比较可以看出：方案Ⅲ选用电动机的总传动比为16.75，适合于减速传动，故选方案Ⅲ较为合理。型三相异步电动机额定功率为5.5kw，满载转速为960r/min,电动机中心高H=132mm，轴段的直径和长度分别为：D=38mm、E=80mm
§2传动比的分配
带式输送机传动系统的总传动比：
传动系统各传动比为：
⑤此段轴起固定作用，长度不宜过大，故取
⑥ ，得
；
3)轴的校核
强度校核部分具体步骤如下：
4)输出轴的功率P和扭矩T
, 150.89N M
5)最小直径计算（查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110）
选择标准直径d=50mm
计算齿轮受力（大齿轮采用锻造毛坯的腹板式）
圆周力：
径向力：
∵是直齿轮，故
轴向力：
因为选用的轴承外径 110mm，由【2】表9-9可知，凸缘式轴承盖的螺钉直径 ，根据d3查【2】表13-7得选定螺栓为GB5783-86 ，其中公称直径
轴承盖凸缘厚度 ，得
取板厚度 ，则
得
取
③由【2】表4-1查得 （一般取≥10mm），故取
则 ，得
④由前面的齿轮设计知，大齿轮的轮毂长度l=87mm，
2)轴的各段长度根据安装在轴上的零件确定
①与带轮联接，长度取 ；
②由【2】表4-1得，箱体内壁至轴承座孔端面的距离 ，得
10+26+24+（5~10）=65 mm
其中，δ是壁厚，取10mm，C1、C2的值与后面减速器附件设计的轴承座旁螺栓的直径有关。对深沟球轴承由【2】表4-1查得 ，由后面的计算可知，轴承用脂润滑。
联接、传动件
V带
齿轮
联轴器
传动比
3.2
5.234
1
传动效率
0.96
0.9506
0.9702
(单位： ；P——kW; T——Nm)
第三章传动零件设计
一、带传动设计