哈工大机械原理课程设计-方案8-构件名称及主要参数001
哈工大机械设计课程设计-轴系部件设计说明书
取L=48 mm。
2．轴的结构设计
本设计方案是有8个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸（直径）确定，以外伸轴径 为
基础，考虑轴上零件的受力情况、轴上零件的装拆与定位固定、与标准件孔的配合、轴的表面结构及加工精度等要求，逐一确定其余各轴段的直径；而轴的轴向尺寸（长度）确定，则考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情况、动静件间的距离要求等因素，通常从与传动件的轴段开始，向两边展开。
轴段②和轴段⑦直径最终由密封圈确定。由参考文献[2]表14.4，选用毡圈油封
FZ/T 92010-1991中的轴径为48mm的，则轴段②和轴段⑦直径 。
（3）轴承及轴段③和轴段⑥
考虑轴系部件几乎呈对称布置，且没有轴向力，轴承类型选择深沟球轴承。轴段③
和轴段⑥上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又应符合轴承内径系列。
初选轴承型号6211，由参考文献[2]表12.1，内径d=55mm，外径D=100mm，宽度B=19mm，定位轴肩直径 。
通常同一轴上两轴承取相同型号，故轴段③和轴段⑥直径为 。
（4）齿轮及轴段④
轴段④安装齿轮，为便于齿轮的拆装，且与齿轮轮毂配合，取 。齿轮左端用套筒固定，为使套筒端面顶在齿轮左端面上，即仅靠，轴段④的长度 应比齿轮轮毂长略短，由于齿宽 ，取 。
为补偿机体的铸造误差，轴承应深入轴承座孔内适当距离，以保证轴承在任何时候都能坐落在轴承座孔上。由参考文献[1]表10.3，取轴承上靠近机体内壁的端面与机体内壁间的距离Δ=10mm。
采用凸缘式轴承盖，由6211轴承参数及参考文献[2]表12.6，取凸缘厚度e=12mm。
哈工大机械原理课程设计-方案8-封皮
课程名称：机械原理课程设计
设计题目：产品包装生产线（方案8）
一、题目要求
1、如图1所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长*宽*高：600*200*200，
采取步进式输送方式，送第一包产品至托盘A上（托盘A上平面与输送线1的上
平面同高）后，托盘A下降200mm，第二包产品送到后，托盘A上升205mm、顺时针旋转90。
，把产品推入输送线2，托盘A顺时针回转90、下降5mm原动
机转速为1430rpm，产品输送量分三档可调，每分钟向输送线2分别输送12、
18、26件小包装产品。
图1功能简图
二、题目解答
1、机械系统工艺动作分析
（1）工艺分析
执行机构1：推动运输线1上产品运动。
执行机构2：使产品上升、转位。
执行机构3：吧托盘产品推到运输线2上。
（2）动作分析
执行机构1：连续往复移动。
执行机构2：间歇往复移动+间歇转动。
执行机构3：间歇往复移动。
T2=T3=2T1
T1
机构运动情况
构件1
进退进退
构件2停降停升停停停降停停停停转停转停
构件3
停停停停停进退停
运动循环图。
哈工大机械设计-轴系部件设计
一、概述 (2)1、任务来源 (3)2、技术要求 (3)二、结构参数设计 (3)1、受力分析及轴尺寸设计 (11)2、轴承选型设计、寿命计算 (11)3、轴承结构设计 (12)三、精度设计 (12)轴颈轴承配合 (12)四、总结 (13)Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：航天学院自动化班级：11104104设计者：学号：1110410420指导教师：设计时间：2013年12月10日哈尔滨工业大学机械设计作业任务书一、概述1、任务来源：老师布置的大作业课题：轴系的组合结构设计。
2、题目技术要求：一钢制圆轴,装有两胶带轮A和B，两轮有相同的直径D=360mm，重量为P=1KN，A轮上胶带的张力是水平方向的，B轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如图所示。
设圆轴的许用应力[]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。
设计要求：1.按强度条件求轴所需要的最小直径；2.选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）；3.按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸）4.从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸）5.设计说明书1份二、结构参数设计1选择材料，确定许用应力通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
2按扭转强度估算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：3min d mP Cn ≥ 其中2P ——轴传递的功率，η=⨯=⨯=3.70.96 3.55m P P kW m n ——轴的转速，r/min912285/min 3.2m n r == C ——由许用扭转剪应力确定的系数。
查表10.2得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。
≥=⨯=33min 3.55d 10624.57285mPCmm n 由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%，得 min d 1.0525.8k d mm ≥⨯=，按标准GB2822-81的10R 圆整后取130d mm =。
哈工大机械原理课程设计
Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称： ______ 机械原理课程设计______设计题目：棒料输送线布料装置（方案8）院系：机电工程学院班级：1208105设计者：殷琪学号：1120810529指导教师： _______________________设计时间： __________ 2014627哈尔滨工业大学14 目 录机械原理课程设计任务书 .......... . (1)一、 题目要求 ...................................................................... 2 二、 机械系统工艺动作分析 .......................................................... 2 三、 机械系统运动功能分析 .......................................................... 3 四、 系统运动方案拟定 .............................................................. 5 五、 系统运动方案设计 .............................................................. 8 六、系统运动简图•棒料输送线布料装置（方案8）一、题目要求已知技术参数和设计要求：棒料输送布料装置（方案8）功能描述如下图所示棒料输送线。
料斗中分别装有直径35mm长度150mm勺钢料和铜料。
在输送线上按照下图所示的规律布置棒料。
原动机转速为1430rpm,每分钟布置棒料40,75,90块，分3档可以调节。
W ■ II II II ■ ■ II II m團2心二、机械系统工艺动作分析由设计要求可知，该棒料输送线布料装置需要由三个部分共同构成，各执行构件为传送带轮、钢料料槽擒纵鼓轮1和铜料料斗擒纵鼓轮2,这三个构件的运动图3棒料输送线布料装置运动循环图传动带轮做间歇转动，停止时间约为进给时间的3倍，料槽擒纵鼓轮做持续转动，通过控制擒纵鼓轮的开口位置控制棒料按照需要的规律落料。
哈工大机械原理课件
I
5
IV
2
II
4
V
1
III
3
移 动 副
V
1
IV
2
螺 旋 副
V
1
２、根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类 运动副元素以点或线接触的运动副称为高副 。
球面高副
柱面高副
运动副元素以面接触的运动副称为低副 。
球面低副
移动副
转动副
３、根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类
空间运动副
球销副
螺旋副
只是为了表明机构的运动状态或各构件的 相互关系，也可以不按比例来绘制运动简图， 通常把这样的简图称为机构示意图。
常用机构构件、运动副代表符号
绘制机构运动简图的步骤
1. 在绘制机构运动简图时，首先确定机构的原动件 和执行件，两者之间为传动部份，由此确定出组成机 构的所有构件，然后确定构件间运动副的类型。 2. 为将机构运动简图表示清楚，恰当地选择投影面。一 般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面，必要 时也可以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面 ，然后展开到同一平面上。总之，绘制机构运动简图要以 正确、简单、清晰为原则。 3. 选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出各运动 副之间的相对位置，然后用规定的符号画出各类运动副，并 将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来，这样便可 绘制出机构的运动简图。
30米/分
500
二、创新
◆自然科学领域的最高成就是发现
◆应用技术领域的最高成就是发明
发明：
◆基础理论知识
◆应用技术知识 ◆实践经验
◆强烈的创新意识 ◆勤奋的工作
两用折叠椅
外环
双曲面滚柱加载器
哈工大机械设计课程设计设计说明书
机械设计课程设计目录目录一、传动装置的总体设计----------------------------------------11.1、确定传动方案-------------------------------------------------11.2、选择电动机---------------------------------------------------21.3、计算装置的总传动比并分配传动比-------------------------------41.4、计算装置各轴的运动和动力参数---------------------------------4二、传动零件的设计计算----------------------------------------62.1、高速齿轮传动-------------------------------------------------62.1.1、选择材料热处理级精度等级和齿轮类型及齿数---------------62.1.2、初步计算传动主要尺寸-----------------------------------62.1.3、确定传动尺寸-------------------------------------------82.1.4、校核齿根弯曲疲劳强度-----------------------------------102.1.5、计算齿轮传动其它尺寸-----------------------------------112.1.6、结构设计并绘制零件工作图-------------------------------112.2、低速级齿轮传动设计-------------------------------------------122.2.1、选择材料热处理级精度等级和齿轮类型及齿数---------------122.2.2、初步计算传动主要尺寸-----------------------------------122.2.3、确定传动尺寸-------------------------------------------132.2.4、校核齿根弯曲疲劳强度-----------------------------------152.2.5、齿轮其它几何尺寸---------------------------------------162.2.6、结构设计并绘制零件工作图-------------------------------162.3、验证两个大齿轮浸油润滑条件-----------------------------------172.4、根据所选齿数重新修订减速器运动和动力学参数-------------------18三、确定减速器机体的结构方案（草图准备）-------------------19四、装配草图设计前的准备工作（草图准备）-------------------204.1、初估轴径-----------------------------------------------------214.1.1、高速轴-------------------------------------------------204.1.2、中间轴-------------------------------------------------204.1.3、低速轴-------------------------------------------------214.2、选定联轴器类型-----------------------------------------------214.2.1、高速轴联轴器-------------------------------------------214.2.2、输出轴联轴器-------------------------------------------224.3、确定滚动轴承类型---------------------------------------------224.4、确定滚动轴承的润滑和密封方式---------------------------------224.5、确定轴承端盖的结构形式---------------------------------------23五、轴承部件的结构设计（草图第一阶段）---------------------235.1、高速轴的设计-------------------------------------------------235.1.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------235.1.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------235.1.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------245.1.4、键连接的设计-------------------------------------------255.2、中间轴的设计-------------------------------------------------255.2.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------255.2.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------255.2.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------265.2.4、键连接的设计-------------------------------------------275.3、输出轴的设计-------------------------------------------------275.3.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------275.3.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------275.3.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------285.3.4、键连接的设计-------------------------------------------29六、轴/轴承/键连接的校核计算---------------------------------296.1、轴的强度校核-------------------------------------------------296.2、轴上键校核---------------------------------------------------336.3、轴承寿命校核-------------------------------------------------34七、传动零件/轴上其它零件/与轴承支点结构有关零件的结构设计（草图第二阶段）-----------------------------------------------367.1、齿轮结构设计-------------------------------------------------367.2、轴承端盖结构设计---------------------------------------------377.3、挡油板的结构设计---------------------------------------------387.4、套筒的结构设计-----------------------------------------------39八、机体结构的设计（草图第三阶段）--------------------------40九、减速器附件的设计（草图第三阶段）------------------------41十、参考文献----------------------------------------------------42。
哈工大机械原理课程设计
、工艺动作分析由设计题目可见，在位置 A 冲压工件的是执行构件 1，带动钢带进给的工作台是执行 构件2,这两个执行构件的运动协调关系如下图所示。
分度冲压机运动循环图T i 是是执行构件1的工作周期，T 2是执行构件2的工作周期，执行构件 1是间歇往复 移动，执行构件 2是间歇转动。
执行构件 2的周期是执行构件1的四分之一，执行构件 2 大多数时间是在停歇状态。
二、运动功能分析驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图1所示。
运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件 往复运动一次，主动件转速分别为15、25、40转/分。
图1执行机构1的运动功能由于电动机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别的到15、 25、40 rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别 为n1430i z195.33⑴15n1430z257.25n1430z 335.n a40执行构件 运动情况执行构件1 下降上升停止 执行构件2停止进给T21）间歇总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即:i z1 i c i v1 i z2 i c i v2I z3 i c i v33种总传动比中I zi 最大，I z3最小。
由于定传动比I c 是常数，因此，3种变传动比 中I vi 最大，心最小。
采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于 4，设定传动 比 I v1=4o图2有级变速运动功能单元为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护 环节。
过载保护运动功能单元可采用带传动实现， 这样，该运动功能单元不仅具 有过载保护功能还具有减速功能，如图 3所示。
图3过载保护运动功能单元整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此, 在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为定传动比:I cI zI I v 1 95. 33 4 23. 8325Iv 2Iv 3I v 1I z 1 I c I z 2I c I z 3 I c于是，传动系统的有级变速功能单元如图 I95. 33 20 57. 2 23. 8325 35. 75 23. 83252所示。
哈尔滨工业大学机械原理课程课件第八章机械的运动方案及机构的创思设计
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二、减速器（变速） 系统
First
减速器是机械传动 方案中一个重要部分 ， 它的作用是变换运动 ， 增加扭 矩， 减速器有各 种类型，参见下列图表。 Up Index
谐波减速器
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减速器类型及用途
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电机的种类很 多，有些电动机直 接电动装置，可直 接选用。电机的选 择对整个机械方案 选择是最为重要的， 对设备的性能有十 分重要影响，必须 充分重视。 矩频特性曲线 Up Index
First
2. 液压动力源
液压缸是实现直线运动的基本动力原件。 直线运动液压缸的类型有：单作用液压缸、双作用 液压缸、组合式液压缸。 摆动液压缸有：单片式、双片式等形式。 液压缸气缸缸筒内径尺寸系列
机构的选择及创新性设计
执行机构是方案设计的关键，创新是其基础。
方案的比较与决策
方案的评价是一个很困难的事情，运动精度、结 构强度、系统可靠性、稳定性等要全面考虑。
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§8-3 原动机及减速器的基本 知识及其选择
一部机器主要由四大部分组成：
原动机、传动机构、执行机构和控制系统。组成机 器的四大部分必须选择和设计得当，才能保证整部机器 的性能优良。
一、原动机的选定
1. 电动机及其类型
在电动机中有异步电动机、伺服电动机和步进电 动机三大类。
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异步电动机
转速（r/min）：3000、1500、1000、750 额定功率（kW）：0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、4.0、 5.5、7.5、11、18.5、22、30、37、 45、55、75、90、110、132、160、 200 效率（%）：0.75~0.95 n
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26
不完全齿轮 假想模数m=2mm，假想齿数Z26 =60
两段齿数均为5；夹角θ=60°
27
完全齿轮 模数m=2mm；Z27 =20
28、29 凸轮机构
升程205mm，升程运动角180°，回 程运动角180° 无休止，初始位移200mm，
30
完全齿轮 模数m=2mm，Z30=20
31
不完全齿轮 假想模数m=2mm，假想齿数Z31=100
三段不完全齿，齿数分别9、10、1；夹角分别
90°，50.4°，147.6°
32、33
34、34
36、37 38、 39、40
齿轮传动 （加速）
槽轮
齿轮传动 （运动放 大） 曲柄滑块机 构
模数m=2mm，Z32=17； Z33=43
拨盘圆销数
K=1
槽数
z=4
槽间角
2β=90°
拨盘转角
2α=90°
拨盘圆销回转半 r=106.065mm 径
槽轮半径
R=106.605mm
锁止弧张角
γ=270°
圆销半径
ra=17.6675
槽深
h=80.13
锁止弧半径
rs=80mm
模数m=2mm，Z36=68，Z37=17
构件名称及主要参数
构件 功能
参数
1
原动机
转速n=1430 rpm
2、3、4 带传动
传动减速比i=2.5
5、6、 7、8、 9、10
滑移齿轮变 模数均为2mm
速系
Z5=30； Z6=56； Z7=23； Z8= 62；
Z9=17； Z10=68
11、 二级齿轮 12、 （减速） 13、14
模数均为2mm Z11=17； Z12=58； Z13=17； Z14=59
15
曲柄
L15=129.41mm
16、17 圆锥齿轮传 Z16= 15；Z17=30 动
18
小滑块
19
摇杆
极位夹角θ=30°；行程速比系数 K=1.4；L19=927.23mm
20
导杆
L20=91.02mm
21Βιβλιοθήκη 大滑块行程h=480mm
22
挡块
由挡块+垫块+弹簧组成
23
托盘A
承接产品
24、25 圆锥齿轮传 轴交角90°；Z24= Z25=15 动