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机械设计基础课程设计(作业范例)

机械设计基础课程设计(作业范例)
机械设计基础课程设计(作业范例)

武汉理工大学

机械设计基础课程设计报告

专业班级:

课题名称:设计一用于带式运输机上得单级圆锥齿轮减速器

姓名:

学号:

指导老师:

完成日期:

一、电动机得设计

1.电动机类型选择

按工作要求与条件选取Y系列一般用途得全封闭(自扇)冷笼型三相异步电动机。

2.选择电动机容量

(1)计算工作机所需功率Pw

P w = = 4000×1、2/1000×0、98 Kw ≈ 11Kw

其中,带式输送机得效率:ηw=0、98(查《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1)。

(2)计算电动机输出功率P0

按《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1查得V带传动效率ηb= 0、96,一对滚动球轴承效率ηr= 0、99,一对圆锥齿轮传动效率ηg = 0、97,联轴器效率ηc= 0、98。(其中,η为电动机至滚筒主动轴传动装置得总效率,包括V带传动、一对圆锥齿轮传动、两对滚动球轴承及联轴器等得效率)。

传动装置总效率为:

η=ηbηr2ηgηc= 0、95×0、992×0、97×0、98= 0、894,

电动机所需功率为:

P0 = = 4、90/0、894 Kw ≈5、48 Kw。

根据P0选取电动机得额定功率Pm,使Pm = (1~1、3) P0=5、48 ~ 7、124Kw。为降低电动机重量与成本,由《机械设计、机械设计基础课程设计》P212附表10-112查得电动机得额定功率为Pm= 5、5 Kw。

(3)确定电动机得转速

工作机主轴得转速n w,即输送机滚筒得转速:

n w = = 60×1、2×1000/3、14×400 r/min

≈ 57、30 r/min

根据《机械设计、机械设计基础课程设计》P12表3-3确定传动比得范围,取V带传动比ib= 2~4, 单级圆锥齿轮得传动比ig= 2~3,则传动比范围比i = (2×2)~(4×3) = 4~12。

电动机得转速范围为:

n = inw= (4~12)×57、30 r/min = 230~688 r/min ,符合这一同步转速范围得有750 r/min一种。根据同步转速查《机械设计、机械设计基础课程设计》P212附表10-11确定电动机得型号为Y160M2—8,其满载转速nm = 970 r/min。

此外,电动机得中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出。

3.计算总传动比并分配各级传动比

(1)总传动比

i == 720/57、30 r/min = 12、57 r/min

(2)分配各级传动比

为使带传动得尺寸不至过大,满足i b

4.计算传动装置得运动与动力参数

(1)各轴得转速

nⅠ= nm /ib = 720/3r/min = 240 r/min

nⅡ=nⅠ/ig= 240/4、19 r/min =57、30 r/min

n w = nⅡ= 57、30 r/min

(2)各轴得功率

PⅠ= P mηb=5、5×0、96 Kw = 5、28Kw

PⅡ= PⅠηrηg= 5、28×0、99×0、97 Kw = 5、07 Kw

P W= PⅡηrηc = 5、07×0、99×0、98 Kw= 13、28 Kw (3)各轴得转矩各轴得转矩

T0= 9550= 9550×5、5/720 N·m≈73 N·m T1 = 9550 = 9550×5、28/240N·m ≈ 210、1 N·mT2 = = 9550×5、07/57、3 N·m ≈845 N·m

Tw= 9550 Pw/ n w= 9550×4、92/57、3 N·m≈ 820 N·m (4)将计算得结果填入下表

5.电动机得草图

二、带传动得设计

由设计任务书条件要求,此减速器工作场合对传动比要求不严格但又要求传动平稳,因此适用具有弹性得饶性带来传递运动与动力。V带传动时当量摩擦系数大,能传递较大得功率且结构紧凑;故此处选择V型槽带轮。

带轮材料常采用铸铁、钢、铝合金或工程塑料等,当带得速度 v

≤25 m/s时,可采用HT150;当带速v=25~30 m/s时,可采用HT200;当 v≥35 m/s时,则用铸钢或锻钢(或用钢板冲压后焊接而成),传递功率较小时,可用铸铝或工程塑料等材料。

带轮得设计准则就是,在保证代传动不产生打滑得前提下,具有足够得疲劳强度,带轮得质量小,结构公益性好,无过大得铸造内应力,质量分布要均匀等。

1、确定计算功率

PC= K A P = 1、2×5、5 = 6、6 Kw

查《机械基础》P226页表9-7知:KA=1、2

2、确定V带型号

按照任务书要求,选择普通V带。

根据P C = 6、6 Kw及n1 = 720 r/min,查《机械基础》P227页图9-8确定选用B型普通V带。

3、确定带轮基准直径

(1)确定带轮基准直径

根据《机械基础》P228页表9-8取标准值确定:d d1= 140mm。(2)计算大带轮直径

dd2 = i dd1(1-ε)=(720/240)×140×(1-0、02)mm = 411.6mm

根据GB/T 13575、1-9规定,选取d d2= 410mm。

4、验算带速

v= =3、14×140×720/60×1000m/s = 5.28 m/s

由于5m/s<v<25m/s,带速合适。

5、确定带长及中心距

(1)初取中心距a0= 500 mm

根据

知:385≤a 0≤1100、

(2)确定带长Ld:

根据几何关系计算带长得

= 1900.39 mm

根据《机械基础》P226表9-6取相近得标准值Ld,Ld= 2000 mm

(3)确定中心距

= 500+(2000-1900、39)/2 mm = 549.81mm,

取a= 550 mm;

a min=a - 0、015Ld = 550 - 0、015×2000mm= 520mm;

a max=a+ 0、03Ld = 550 + 0、03×2000 mm = 610mm、

6、验算小带轮包角:

= 151、9°>120°,符合要求。

7、确定V带根数Z

根据d d1 = 140mm及n1 = 720r/min,查《机械基础》P224表9-3得:

P0= 1、75Kw,

根据带型与i查《机械基础》P224表9-4得:ΔP0 =0、23Kw,查《机械基础》P225表9-5得:Kα=0、93,

查《机械基础》P226表9-6得:Kl = 0、98,

Z = P c /[P0]≥= 3、66,

取Z=4、

8、确定V带初拉力F0

查《机械基础》P219表9-1得:q = 0、17㎏/m,则

F0 = 500 N = 268、6 N

9、作用在轴上得力FQ

FQ= 2ZF0sin=2×4×268、6×sin151、9/2 N= 2084、5 N

10、带轮得结构尺寸及草图

B型V带:

节宽b p/mm:14、0 ; 顶宽b/mm:17、0;

高度h/mm:11、0; 楔角θ:40°;

截面面积A/mm2 :138; 每米带长质量q/( kg·m-1 ):0、17。

V带轮:

基准宽度bp/mm:14、0;基准线至槽顶高度ha min:3、5; 槽顶宽b/mm:17、2; 基准线至槽底深度hf min:10、8; 槽间距e/mm:19±0、4; 第一槽对称线至端面距离f/mm: 12、5;

最小轮缘厚度δ/mm:7、5;

轮缘宽度B/mm:

B =(Z-1)e+2f(Z为齿模数) = 82mm。

三.减速器齿轮设计

设计任务书齿轮传动由主动轮、从动轮(或齿条)与机架组成,通过齿轮得啮合将主动轴得运动与转矩传递给从动轴,使其获得预期得转速与转矩。锥齿轮得传动比恒定,结构紧凑且效率高,工作可靠且寿命长。鉴于齿轮得以上优点因此选用齿轮传动,即圆锥齿轮就是两相交轴传动。所以齿轮传动在机械传动中应用广泛。

齿轮材料要求齿面硬,齿芯也要有韧性,具有足够得强度以及具有良好得加工工艺及热处理性,当齿轮得尺寸较大(da>400 mm~600mm)或结构复杂不容易锻造以及一些低速运载得开式齿轮传动时,才有铸钢;高速小功率、精度要求不高或需要低噪音得特殊齿轮传动中,也常采用非金属材料。

材料:小齿轮40Cr调质后表面淬火处理齿面平均硬度HB1 =48~55;

大齿轮45钢调质处理齿面平均硬度HB2=217~255。

1、材料选择及热处理

由于结构要求紧凑,故采用硬齿齿轮传动。查《机械基础》P181表6-3,选择小齿轮材料为40cr,调质后淬火处理,齿面平均硬度HB=53HRC;大齿轮选用45 钢调质处理,齿面平均硬度HB=250H RC。

2、参数选择与几何尺寸计算

(1)齿数比

取小齿轮齿数Z1=20,则大齿轮齿数Z2 = 20×4、19 = 84,

实际齿数比μ= Z2/Z1= 4、2,与要求相差不大,可用。

(2)齿宽系数

两轮为硬齿面非对称布置,φR=b/R= 0、284。

一般取: 取φR= 0、25~0、30,齿宽b≤R/3(查《机械基础》P195表7-2)。

(3)载荷系数

由于载荷较平稳,且采用硬齿面齿轮,应取最大值,故查《机械基础》P183表6-5,取K=1、2。

3.确定许用应力

小齿轮查《机械基础》P181表6-3,取[σH1]=1080MPa,[σbb1]=510MPa, 由于承受单向载荷,故[σbb1]=510MPa不变;

大齿轮查《机械基础》P181表6-3,用插值法得[σH2]=522MPa, [σbb2]=304MPa,因受单向载荷,故[σbb2]=304MPa不变。

4.选择精度

运输机为一般机械,速度不高,故选择9级精度。

5、根据齿轮强度条件设计

(1)按齿面接触疲劳强度设计

根据齿面接触疲劳强度,按《机械基础》P197公式(7-7)确定尺寸d:

d ≥[Z HZE/[σH]]·[4KT1/0、85φR(1-0、5φR)2μ]

= 104.05 mm

式中φR=0、28,按《机械基础》P183表6-5选载荷系数K=1、2,转矩T1=9、55×106 P1/N1= 9、55×106 5、28/240 N·mm=2、1×105N·mm。

查机械基础P181表6-3[σH1]=1080MPa ,[σH2]=522MPa,钢制齿轮配合:Z E= 189、8√N/ mm2。

计算圆周速度v:

v = = 3、14×104、05×240/60×1000 = 1.31m/s

(2)按齿根弯曲疲劳强度设计

根据齿根弯曲疲劳强度,按《机械基础》P197公式(7-9),确定模数m:

m n ≥ = 3、54

式中φR =0、28, μ=4、2, k=1、2,YF S为齿形系数,按当量齿数Zv = Z /cos δ,查《机械基础》P185表6-7,得: YF 1 = Y FS 1 = 4、344, Y F2 = Y FS 2 = 4、06;

[σf1]=[σbb1]=510MPa,[σf2]=[σbb2]=304MPa, 因为 = 0、00852, = 0、01336, <,故将代入计算。

根据《机械基础》P185表7-1,锥齿大端标准模数m = 3.75mm 。 6.计算齿轮几何尺寸

(1)齿数比: μ = Z 2/Z 1 = 84/20 = 4、2 (2)分度圆锥角: δ1 = a rct an Z1/Z 2 = 20/84 =13。

2

3’

32”

δ2 = arct an Z 2/Z 1 = 84/20 =76。

36’

27”

(3)分度圆直径:d 1 = m Z 1 = 3、75×20 = 75 mm

d2 = m Z 2 = 3、75×84 = 315 mm

(4)齿顶圆直径:da 1 = d 1 + 2hacos δ1 = 82.30 mm

da 2 = d 2 + 2h a cos δ2 = 316.74 mm

(齿顶高h a* =1,顶隙系数c * =0、2, h f =(h a* + c *)m =1.2m =4.5mm,

ha = h a* m =3.75mm)

(5)齿顶圆直径: d f1 = d1 - 2h acosδ1 = 66.25 m m

df 2 = d 2 - 2h a cos δ2 = 312.92 mm

(6)锥顶距: R =m/2 (Z 12+Z 22) = 161.90 m m (7)齿宽系数: φR = b/R = 0、28

(8)平均模数: m m= m(1-0、5φR) = 3.22 mm

(9)当量齿数: Z v1=Z1 /cosδ1 = 20、56

Z v2= Z2/cosδ2 = 362、66

(10)小锥齿齿轮传递得扭矩:

T1 = 9550P1/N1= 210、1 N·m

7、校核齿面接触疲劳强度

按《机械基础》P127公式(7-6)校核公式:

σH = Z H Z E4KT1/0、85φR(1-0、5φR)2 d13μ

= 853、03Mpa≤[σH]

式中,ZH= 2、5,Z E = 189、8√N/ mm2,φR =0、28,μ=4、2,

T1=2、10×105N·mm

因电动机驱动,载荷平稳,查《机械基础》P183表6-5,取K=1、2

8、校核齿根弯曲疲劳强度

按《机械基础》P197公式(7-8)校核公式:

σbb=4KT1YFS/0、85φR(1-0、5φR) 2 m3z12(1+μ2)

= 273、15<[σbb]

式中,φR= 0、28, k = 1、2, Y FS = 4、344, m = 3、75,μ= 4、2,故符合要求。

结论:经校核可知,这对直齿圆锥齿轮传动得齿根弯曲疲劳强度与齿面疲劳强度足够。

四、轴得结构设计

轴扭转强度条件为:

てT= T/WT≈≤[て](部分参数见下表)

轴几种常用材料得[てT]及A0值:

应当指出,当轴截面上开有键槽时,应增大轴径以考虑键槽对轴得强度得削弱。对于直径d>100㎜得轴,有一个键槽时,轴径增大3%;有两个键槽时,应增大7%。对于直径d≤100㎜得轴,有一个键槽时,槽时,轴径增大5%~7%;有两个键槽时,应增大10%~15%。然后将轴径圆整为标准直径。应当注意,这样求出得直径只能作为承受扭矩作用得轴段得最小直径d min。综上所述,此轴材料选45号钢,调质处理表面硬度要求217~225HBS。

1.按扭矩估算最小直径

(1)选择轴得材料及热处理,确定许用应力

选用45钢并经调质处理,其σb = 1080MPa,HB=217~ 225。

(2)按扭矩估算轴得最小直径

主动轴:d1≥ C= 33.1mm

式中C为考虑弯曲影响与材料确定得系数(查《机械基础》P268表12-5,取C=118

考虑轴上键槽得影响,轴径加大5%,得d1=33、1×1、05 =34.8mm。

查《机械基础》P267取标准值d1= 40mm

从动轴:d2≥ C= 52.1mm

同理,考虑键槽得影响,并选取标准值d2= 55mm

2、轴得复合强度校核

(1)确定轴各段直径与长度

尺寸项目主动轴从动轴说明

外伸端轴径Φ40 55 应符合轴径标准系列

估取安装轴径Φ4560应符合滚动轴承标准系列安装齿轮得轴头直径Φ4666 应符合轴径标准系列

预选轴承及其宽度B 3020930212

按锥齿轮受力状态选取类型2124

错误!

整,取轴径55mm,长度84mm,为了便于安装,轴端进行2×45°倒角。

\o\ac(○,2)左起第二段直径取58mm。根据轴承端盖得装拆以及对轴承添加润滑脂得要求与箱体得厚度,则取第二段得长度42mm。

○,3左起第三段,该段装有滚动轴承,选用圆锥滚子轴承, 取轴径60mm,长度为34mm。

错误!左起第四段,对轴承起到轴肩定位作用,其直径大于第三段轴,取74mm。根据整体布局,长度取158mm。

错误!左起第五段安装大圆锥齿轮,根据齿轮得孔径,此段得直径取66mm,长度取45mm。

错误!左起第六段,为轴承安装段,根据轴承得尺寸,取轴径60mm。长度取36mm。

(2)确定轴上零件得定位与固定方式(如图)

(3)从动轴得强度校核

首先计算齿轮列与节点得作用力

圆周力:F t= 2T1/dm1=2×210100/64、35N = 6529、9 N = Ft2

轴向力:Fa= F t tanαcosαsinδ1 = 517、3N = F a2

径向力:Fr=F t tanα/ cosδ1= 2312、1N = F r2 式中,d m1为小齿轮得平均分度圆直径,dm1=(1-0、5φR)d1= 64.35mm。

危险断面得复合强度校核按下列步骤进行:

A、作从动轴得受力简图(图a)

B、做轴垂直面(Z)得受力简图,求支座反力,并作弯矩图(图b、c)

垂直面得支反力:∑M B = 0

Fr L2 – F AZ(L1 +L2)–Fa(d2/2)= 0 F AZ= R V1 = 1718、5N

∑M A =0

F BZ(L1+L2)–F rL1–F a(d2/2)= 0 FBZ= R V2 = 593、7N

C点稍偏左处得弯矩为:

MC1= M CZ1=FAZL1 = 80 N·m

C点稍偏右处得弯矩为:

MC2= M CZ2 = F BZL2= 95 N·m

C、作轴水平面(Y)得受力简图,求支座反力,并作弯矩图(图d)

水平支座反力:∑MB= 0

F tL2 –FAy(L1 +L2) = 0 FAy = RH1 = 5052、3N

∑M A = 0

F By(L1 +L2)–FtL1 = 0 FBy= R H2 = 1477、6N

C点稍偏左处得弯矩为

M CY1 = FAY L1 = 235 N·m

C点稍偏右处得弯矩为

MCY2 = FBY L1= 235 N·m

D、作轴得合成弯矩(图e)

C点稍偏左处得合成弯矩为

M1=2cy1=248 N·m

C点稍偏右处得合成弯矩为

M2=22cy2 = 153 N·m

E、作轴得扭矩图(图f)

T1= = 845 N·m

F、作出轴得当量弯矩图(图g)

该轴单向旋转,扭矩按脉冲循环考虑

根据轴得材料,查《机械基础》P199表12-3,查得其

[σ-1]b = 60MPa,[σ0]b = 103MPa,则α =[σ-1]b /[σ0]b = 0、583

最大当量在C点处,当量弯矩:Me=2+(αT)2,可求出:

C截面左侧:M ec1 = 12 + (αT) 2= 552 N·m

C截面右侧:M ec2 = 22 + (αT) 2= 554 N·m

C截面,只有扭矩:M e =2+(αT) 2 = αT= 493 N·m

G.按当量弯矩计算轴得直径(图h)

由轴得结构尺寸及M e图瞧出,该轴得危险截面C处(该截面Me 最大)与D处(该截面Me最小),所以分别计算C、D处直径。

计算C处直径:

d c≥3M eC/0、1[σ-1]bb= 45.19mm

考虑键槽得影响,轴径加大5%: d C = 45、19×1、05= 47.4

5mm

结构设计时,此处直径为66mm,安全。

计算D处直径:

dd≥3M eD/0、1[σ-1]bb= 43.47mm

考虑键槽得影响,轴径加大5%:d D =43、47×1、05= 45.64mm

结构设计时,此处直径为56mm,安全。

五、轴承得选择及校核

主动轴30209轴承两对,从动轴30212轴承两对。根据要求对从动轴上得轴承进行强度校核。

1、从动轴轴承

查相关手册,30212轴承得判断系数e=0、4,当≤e时,P r=F

当>e时,P r=0、4F r+YF a ,Y=1、7。轴承基本额定动载荷C r=102KN,r;

由于减速器为两班制工作,预期使用3年,其寿命:

Lh=8×3×300h=7200h(每年按300工作日计算)。

(1)绘制轴承计算简图

(2)径向力计算

左轴承:F rA= F r1== 5337N

右轴承:F rB= F r2== 1592N

(3)轴向力计算

预选轴承为30212。两轴承在径向载荷作用下,自身产生得附加轴向反力为:

SA=eFr1= 0、7×5337N =3735、9N

S B =eFr2= 0、7×1592N = 1114、4N

则轴向力分别为:

FaA = S A = 3735、9N

FaB = S A = 1114、4N

(4)判断放松、压紧端

F aA+F a = 3735、9+517、3=4253、2N>FaB

故,轴承2压紧,轴承1放松。

则 Fa1 =FaA = 807、60N , Fa2 = FAB= 1114、4N

(5)计算当量动载荷

左轴承:

= 3735、9/5337 = 0、7>e,

根据《机械设计、机械设计基础课程设计》P164表10-38查得e=0、4,Y=1、5,则>e,故当量动载荷为:

PrA=0、4F rA+YFaA= 0、4×5337+ 1、5×3735、9 N = 7738、7N

右轴承:

= 1114、4/1592 = 0、7>e, 故当量动载荷为:

PrB=0、4F rB + YF rB = 0、4×1592 + 1、5×1114、4 N = 2308、4N

因P rA>PrB,故按左轴承得当量动载荷计算寿命,即取P=P rA=7738、7N,

(6)轴承寿命校核计算

Lh= = (106/60×57、3)(102000/7738、7)

= 1573294h>7200h

故,所选轴承符合要求。

2、主动轴轴承

主动轴轴承得选择计算方法与从动轴轴承得选择计算方法相同,故省略。

六、键得选择及校核

1、从动轴键得选择及校核

(1)外伸端

根据轴径d = 55mm ,考虑键在轴端安装,故选键GB/T 1096键16×10×78。

根据材料为钢,载荷平稳(轻微冲击),查《机械基础》P245表11-2,[ σp]=110MPa,查《机械基础》P245公式(11-1),挤压强度为:

σp ==4×845×1000/55×10×(80-10)

= 87、8MPa < [σp]= 110MPa

式中A型键:l= L-b= 68mm,故该键满足强度要求。

(2)与齿轮联接得键

根据轴径d= 66mm ,考虑键在轴端安装,故选键GB/TB 1096键20×12×42。挤压强度为:

σp= = 4×820×1000/66×12×42

= 98、6MPa < [σp]=110MPa

式中A型键:l= L= 43mm,故该键满足强度要求。

2.主动轴键得选择及校核

主动轴键得选择及校核方法与从动轴键得选择及校核方法相同,故省略。

七、联轴器得选择

计算转矩

Tca= KA T

根据工作情况,查表得KA= 1、5,

则Tca= K A T= 1、5×820N·m=1230N·m

根据《机械设计、机械设计基础课程设计》P174表10-48考虑选用弹性柱销联轴器LX4联轴器GB/T 5014-2003。其主要参数如下:

公称转矩:2500 N·m 轴孔直径:55mm

质量:22Kg 转动惯量:0.109Kg/m2

八、减速器附件得选择

1、视孔盖与窥视孔

在机盖顶部开有窥视孔,能瞧到传动零件齿合区得位置,并有足够得空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板得表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M10紧固

2、油螺塞

放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其她部件靠近得一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处得机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部得支承面,并加封油圈加以密封。

3、油标

油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置得部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出。

4、通气孔

由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部得窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡。

5、盖螺钉

启盖螺钉上得螺纹长度要大于机盖联结凸缘得厚度。钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹。

6、位销

为保证剖分式机体得轴承座孔得加工及装配精度,在机体联结凸

缘得长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度。

7、吊钩

在机盖上直接铸出吊钩与吊环,用以起吊或搬运较重得物体。九、箱体得主要结构尺寸计算

箱座、箱盖材料均采用HT150铸造而成。查《机械设计、机械设计基础课程设计》表5-1知:

1.箱座壁厚:δ= 0.025a+1= 0、025×195 +1= 5.875 mm,取δ=8mm;

2.箱盖壁厚: δ1=δ=8mm;

3.箱盖凸缘厚度: b1=1、5δ1=12mm;

4.箱座凸缘厚度: b=1、5δ=12mm;

5.箱座底凸缘厚度:p=25δ=20mm;

6.地脚螺栓直径: d f=16mm;

7.轴承旁连接螺栓直径:d2=0、75df=12mm;

8.箱座、箱盖凸缘连接螺栓直径:d2=0、6d f=7.2mm,取d2=8mm。

十、润滑与密封

1、齿轮得润滑

采用浸油润滑,由于低速级周向速度为1.10m/s,浸油高度约为六分之一大齿轮半径,取为35mm。

2、滚动轴承得润滑

轴承采用开设油沟、飞溅润滑。

3、润滑油得选择

齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用L-AN15润滑油。

4、密封方法得选取

选用凸缘式轴承端盖,用螺钉固紧在轴承座孔得端面上,可准确调整轴承间隙。轴承端盖结构尺寸按用其定位得轴承得外径决定。

主要参考文献

【1】《机械设计、机械设计基础课程设计》张建中何晓玲主编

中南大学机械设计机械设计基础课程设计_doc

机械设计 课程设计说明书(机械设计基础) 设计题目电动绞车传动装置的设计 学院专业班级:学号: 设计人: 指导老师: 完成日期: 中南大学

目录 一、设计任务书 (1) 二、机械传动装置的总体设计 (4) 1电机的选择 (4) 2传动装置的总传动比和分配各级传动比 (5) 3传动装置的运动学和动力学计算 (6) 三、传动装置主要零件的设计、润滑选择 (7) 1闭式齿轮传动 (7) 2开式齿轮传动 (9) 3开式齿轮传动 (11) 4轴的设计 (12) 5轴承的选择 (16) 6键的选择 (18) 7联轴器的选择 (19) 8附件选择 (19) 9润滑与密封 (21) 10箱体各部分的尺寸 (21) 四、设计总结 (23) 五、参考文献 (24)

设计计算及说明结果及依据 一、设计任务书 1 题目 电动绞车传动装置的设计 2 传动简图 3 原始数据: 表一原始数据 项目数据 运输带曳引力 F(KN)30 运输带速度 v(m/s) 0.25 滚筒直径 D(mm)350 4设计目的 (1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机 械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进 行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了 相关机械设计方面的知识; (2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计, 使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工 程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创 新能力; (3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相 关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助

设计方面的能力。 5设计内容 (1) 传动装置的总体设计; (2) 传动装置主要零件的设计、润滑选择; (3) 减速器装配图的设计; (4) 零件工作图的设计; (5)设计计算说明书的编写。 二 机械传动装置的总体设计 1 电机的选择 1.1 电机类型的选择 选择Y 系列三相异步电动机。 1.2 额定功率的确定 电动机所需功率为 η w d P P = KW P w :工作机构所需功率; η:从电动机到工作机的传动总效率; KW 5.71000 Fv P w == F :工作机牵引力,30kN ; V :工作机的线速度,0.25m/s ; η=η联×η3轴承×η闭式齿轮×η2开式齿轮 ×η滚筒 =0.992×0.993×0.97×0.952×0.98 =0.826 从课程设计书p7表2-4查得联轴器、轴承、齿轮、链和滚筒的效率值。则 KW 082.9826 .05 .7P d == 额定功率值d ed P P ≥。 w P =KW 5.7 课程设计 表2-4 KW 082.9P d =

合工大机械设计基础作业部分答案

3 凸轮机构 1.【答】 根据形状,可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三类。 基本组成部分有凸轮、从动件和机架三个部分。 凸轮与从动件之间的接触可以通过弹簧力、重力或凹槽来实现。 2.【答】 从动件采用等速运动规律时,运动开始时,速度由零突变为一常数,运动终止时,速度由常数突变为零,因此从动件加速度及惯性力在理论上为无穷大(由于材料有弹性变形,实际上不可能达到无穷大),使机构受到强烈的冲击。这种由于惯性力无穷大突变而引起的冲击,称为刚性冲击。 从动件运动时加速度出现有限值的突然变化,产生惯性力的突变,但突变是有限的,其引起的冲击也是有限的,这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲击称为柔性冲击。等加速等减速运动规律和简谐运动规律都会产生柔性冲击。 3.【答】应注意的问题有: 1)滚子半径:必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径;在确保运动不失真的情况下,可以适当增大滚子半径,以减小凸轮与滚子之间的接触应力; 2)校核压力角:进行为了确保凸轮机构的运动性能,应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核,检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过许用值,一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律; 3)合理选择基圆半径:凸轮的基圆半径应尽可能小些,以使所设计的凸轮机构可能紧凑,但基圆半径越小,凸轮推程轮廓越陡峻,压力角也越大,致使机构工作情况变坏。基圆半径过小,压力角就会超过许用值,使机构效率太低,甚至发生自锁。 4.【答】绘制滚子从动件凸轮轮廓时,按反转法绘制的尖顶从动件的凸轮轮廓曲线称为凸轮的理论轮廓。由于滚子从动件的中心真实反映了从动件的运动规律和受力状况,因此基圆半径和压力角应在理论轮廓上量取。

心得体会 机械设计课程设计小结

机械设计课程设计小结 课程设计实习小结 “机械制造技术基础课程设计实习小结 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。在老师的谆谆教导,和同学们的热情帮助下,使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的,其实正向老师说得一样,机械设计的课程设计没有那么简单,你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行,因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服,但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的,不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来,最终完成了我的任务。 十几天的机械原理课程设计结束了,在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. 在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是

很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 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,增进了解,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,因为毕竟我们的出发点都是很好的. 课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步.

机械设计课程设计题目

附录I: 机械零件课程设计题目 题目A 设计一用于带式运输机上的圆锥园柱齿轮减速器。工作经常载,空载起动,工作有轻震,不反转。单班制工作。运输机卷筒直径D=320mm,运输带容许速度误差为5%。减速器为小批生产,使用期限10年。 附表1 原始数据 题号 A1A2A3A4A5A6 运输带工 作拉力F (N) 2×103 2.1×103 2.2×103 2.3×103 2.4×103 2.5×103 运输带工 作速度V (m/s) 1.2 1.3 1.4 1.5 1.55 1.6 1.电动机2.联轴器3.圆锥齿轮减速器4.带式运输机 附图1

题目B 设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器。工作平稳。单向运转,两班制工作。运输带容许速度误差为5%。减速器成批生产,使用期限10年。 附表2 原始数据 题号 B1B2B3B4B5B6B7 运输机工 作轴扭矩 T(N。 m) 1300135014001450150015501600 运输带工 作速度V (m/s) 0.650.700.750.800.850.900.80 卷筒直径 D(mm) 300320350350350400350 1.带传动2.电动机3.同轴式两级圆柱齿轮减速器4.带式运输机5.卷筒 附图2

题目C 设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。工作平稳,经常满载,两班制工作,引链容许速度误差为5%。减速器小批生产,使用期限5年。

附表3 1.电动机2.联轴器3.圆锥齿轮减速器4.链传动5.链式运输机 附图3 题目D 设计一斗式提升机传动用的二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器。传动简图如下,设计参数列于附表4。 附表4斗式提升机的设计参数 题号参数 题号 D1D2D3D4 生产率Q(t/h)15162024提升带速度V(m/s) 1.82 2.3 2.5m)

机械设计基础课程设计ZDL3B

1、设计任务书 1.1 设计题目 1.2 工作条件 1.3 技术条件 2、传动装置总体设计 2.1 电动机选择 2.2 分配传动比 2.3 传动装置的运动和动力参数计算 3、传动零件设计计算以及校核 3.1 减速器以外的传动零件设计计算 3.2 减速器内部传动零件设计计算 4、轴的计算 4.1 初步确定轴的直径 4.2 轴的强度校核 5、滚动轴承的选择及其寿命验算 5.1 初选滚动轴承的型号 5.2 滚动轴承寿命的胶合计算 6、键连接选择和验算 7、连轴器的选择和验算 8、减速器的润滑以及密封形式选择 9、参考文献

1.1设计题目 设计胶带传输机的传动装置 1.2工作条件 1.3技术数据 2.传动装置总体设计 2.1电动机的选择 2.1.1选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机,封闭自扇冷式结构,电压380伏,丫系列电动机 2.1.2选择电动机的功率 (1) 卷筒所需有效功率 0 .7901FV P w 1000 1600 1.6 1000 2 .56 kw P w 2.56kw (2) 传动总效率 根据表4.2-9确定各部分的效率: 弹性联轴器效率 一对滚动轴承效率 闭式齿轮的传动效率开式滚子链传动效率一对滑动轴承的效传动滚筒的效率n 1=0.99 n 2=0.98 n 3=0.97 (8 级) n 4=0.92 n 5=0.97 n 6=0.96 0.99 0.99 20.97 0.90 0.97 0.96 0.7901

(3) 所需的电动机的功率 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式 结构,电压380V, 丫系列。 查表2.9-1可选的丫系列三相异步电动机 Y160M1-8型,额定 F 0 4kw ,或选 Y132M2-6型,额定 P 0 4kw 。 满足P 。 P r 2.1.3确定电动机转速 传动滚筒转速 现以同步转速为 丫132S-4型(1500r/min ) 及丫132M2-6 型(1000r/min )两种方案比较,查得电动机数据 万案 号 电动机型 号 额定功 率(kW) 同步转 速 (r/mi n) 满载转 速 (r/mi n) 电动机 质量/kg 总传动 比 1 Y160M1-8 4 750 720 73 7.54 2 Y132M2-6 4 1 .05 比较两种方案,方案2选用的电动机使总传动比较大。为使传 动装置结构紧凑,选用方案1。电动机型号为丫160M1-&由表 2.9-2查得其主要性能数据列于下表 电动机额定功率P o /kW 4 电动机满载转速n 0/(r/min) 720 电动机轴伸直径D/mm 42 电动机轴伸长度E/mm 110 电动机中心高H/mm 160 堵转转矩/额定转矩 2.0 P r P w 2.56 0.7901 3.24Kw Pr=3.24kw 60v D 60 1.6 95.5r / min

机械设计基础作业集参考答案(12_17) - 副本

12 带 传 动13 链 传 动14 轴15 滑 动 轴 承16 滚 动 轴 承 17 联轴器、离合器及制动器 1、【答】由公式 αα f f ec e e F F /11/1120+-= 影响带传动工作能力的因素有: (1) 预紧力:预紧力越大,工作能力越强,但应适度,以避免过大拉应力; (2) 包角:包角越大越好,一般不小于120度; (3) 摩擦系数:摩擦系数越大越好。 2、【答】由公式A c 2 υσ=可知,为避免过大的离心拉应力,带速不宜太高; 1) 由公式(12-6),带传动的圆周力 υP F 1000= 由公式(12-8),紧边拉力 υ P F F F F 10002001+=+= 因此,为避免紧边的拉应力 A F 11= σ 过大,带速不宜太低。 3、【答】 带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同,导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的,是带传动固有的物理现象。弹性滑动会使带产生磨损,并且使从动轮转速小于主动轮转速。 带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时,带与带轮间将产生显著的相对滑动,这种现象称为打滑。打滑将使带的磨损加剧,从动轮转速急剧降低,甚至使传动失效,这种情况应当避免。 4、【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。 13 链 传 动

2 1、【答】链传动优点与属于摩擦传动的带传动相比,链传动无弹性滑动和打滑现象,因而能保证准确的平均传动比,传动效率较高;又因链条不需要像带那样张得很,所以作用于轴上的径向压力较小;在同样的条件下,链传动结构较为紧凑。同时链传动能在高温和低温的情况下工作。 2、【答】链传动运动中由于链条围绕在链轮上形成了正多边形,造成了运动的不均匀性,称为链传动的多边形效应。这是链传动固有的特性。 减轻链传动多边形效应的主要措施有: 1) 减小链条节距; 2) 增加链轮齿数; 3) 降低链速。 3、【答】滚子链传动的主要失效形式为: 1)链的疲劳破坏:链在工作时,周而复始地由松边到紧边不断运动着,因而它的各个元件都是在变应力作用下工作,经过一定循环次数后,链板将会出现疲劳断裂,或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀(多边形效应引起的冲击疲劳)。 2)链条铰链的磨损:链条在工作过程中,由于铰链的销轴与套筒间承受较大的压力,传动时彼此又产生相对转动,导致铰链磨损,使链条总长伸长,从而使链的松边垂度变化,增大动载荷,发生振动,引起跳齿,加大噪声以及其它破坏,如销轴因磨损削弱而断裂等。 3)链条铰链的胶合:当链轮转速高达一定数值时,链节啮入时受到的冲击能量增大,销轴和套筒间润滑油被破坏,使两者的工作表面在很高的温度和压力下直接接触,从而导致胶合。因此,胶合在一定程度上限制了链的传动的极限转速。 4)链条静力拉断:低速(6.0<υm/s )的链条过载,并超过了链条静力强度的情况下,链条就会被拉断。 14 轴 1、【答】 工作中只承受扭矩而不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为传动轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。 自行车的前轴和后轴属于心轴,中轴属于转轴。 2、【答】轴的常用周向定位方式有:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。 轴的常用轴向定位方式有:轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。 3、【答】轴的强度不足时,可采取:增大轴的直径;改变材料类型;增大过渡圆角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理;提高表面加工质量;用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度;改进轴的结构形状等措施。 刚度不足时只能采取增大轴径,改变轴外形等措施。 6、

机械设计课程设计题目5

中北大学
课 程 设 计 说 明 书
学生姓名: 学 专 题 院: 业:
学 号:
目: 设计同轴线式二级斜齿圆柱齿轮减速器,该减速
器用于汽车发动机装配车间的皮带运输机的传 动系统中
指导教师: 指导教师:苗鸿宾 程志刚
职称: 职称: 副教授 高工
2011 年 5 月
27 日

中北大学
课程设计任务书
2010/2011 学年第 二 学期
学 专
院: 业: 学 号:
学 生 姓 名:
课程设计题目:设计同轴线式二级斜齿圆柱齿轮减速器,
该减速器用于汽车发动机装配车间的皮带 运输机的传动系统中
起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师: 系 主 任: 苗鸿宾 暴建岗 程志刚
下达任务书日期:
2011 年 5 月 27 日

课 程 设 计 任 务 书
1.设计目的:
1)、综合运用本课程的理论和生产实际知识进行设计训练,使所学的知识得到进一 步的巩固和发展; 2)、学习机械设计的一般方法和步骤,初步培养学生分析和解决工程实际问题的能 力,树立正确的设计思想,为今后毕业设计设计和工作打下良好的基础; 3)、进行方案设计、结构设计、机械制图和运用设计手册、标准及规范等技能的训 练,使学生具有初步机械设计的能力。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等) :
技术要求: 技术要求 该运输机两班制工作,单向回转,工作平稳,传送带运行速度允许误差为±5%,使 用期限为 10 年。 原始数据 滚筒直径: 传动带运行速度: 传动带主轴所需扭矩:
mm
m/s
N·m
1-电动机 4-联轴器
2-带传动 5-滚筒
3-减速器 6-传动带
3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 :
1) 完成传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图。 2) 设计主要零件,完成 3 张零件工作图。 3) 编写设计说明书。

机械设计基础课程设计说明书

《机械设计基础》 课程设计 船舶与海洋工程2013级1班第3组 组长:xxx 组员:xxx xxx xxx 二〇一五年六月二十七日

《机械设计基础》课程设计 说明书 设计题目: 单级蜗轮蜗杆减速器 学院:航运与船舶工程学院 专业班级: 船舶与海洋工程专业一班 学生姓名: xxx 指导老师: xxx 设计时间: 2015-6-27 重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程 《机械设计基础》课程设计任务书 1、设计任务 设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 2、传动系统参考方案(见下图) 锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3,再通过联轴器4,将动力传至输送锚机滚筒5,带动锚链6工作。

锚链输送机传动系统简图 1——电动机;2——联轴器;3——单级蜗杆减速器; 4——联轴器;5——锚机滚筒;6——锚链 3、原始数据 设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N,锚链工作速度为v=0、6 m/s,锚链滚筒直径为d=280 mm。 4、工作条件 锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动;空载起动,工作时有中等冲击;锚链工 作速度v的允许误差为5%;单班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命8年,大修期为3年,小批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。 5、每个学生拟完成以下内容 (1)减速器装配图1张(A1号或A0号图纸)。 (2)零件工作图2~3张(如齿轮、轴或蜗杆等)。 (3)设计计算说明书1份(约6000~8000字)。

目录 1、运动学与动力学的计算 0 2、传动件的设计计算 (4) 3、蜗杆副上作用力的计算 (7) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8) 5、蜗杆轴的设计计算 (9) 6 、键连接的设计 (13) 7、轴及键连接校核计算 (13) 8、滚动轴承的寿命校核 (17) 9、低速轴的设计与计算 (17) 10、键连接的设计 (20) 11、润滑油的选择 (21) 12、附件设计 (21) 13、减速器附件的选择 (22) 参考文献: (23)

机械设计基础课程设计说明书

<<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2 Jixie 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。

现代机械制造课程设计手册

现代机械制造课程 设计手册

机械制造课程设计指南 目录 1 课程设计的目的 (2) 2 课程设计的内容和要求 (2) 2.1课程设计的内容 (2) 2.2课程设计的要求 (3) 3 课程设计的方法与步骤 (3) 3.1零件的分析与毛坯的选择 (4) 3.2工艺路线的拟定 (4) 3.3工序设计及工艺文件的填写 (6) 3.4夹具设计 (7) 3.5模具设计 (9)

3.6编写课程设计说明书 (13) 4 课程设计应交的作业及成绩评定 (14) 4.1应交作业 (14) 4.2成绩评定细则 (14) 5 课程设计中所使用的主要参考文献 (15)

1 课程设计的目的 本次课程设计,是在学完相关专业基础课程后,经过生产实习取得感性知识后的一个重要的实践性教学环节。学生经过本课程设计,获得综合运用过去所学课程知识的基本能力,为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。经过此次课程设计,希望达到以下目的: 1)经过机械设计训练,培养学生综合运用机械设计基础知识及其它有关先修课程,如机械制图、测量与公差配合、金属材料等相关知识的能力。 2)经过对某一特定机构的分析、设计,以及正确解决其工艺流程等问题,培养学生分析问题和解决问题的能力,学习和掌握机械设计的一般步骤和方法,最终获得解决实际问题的能力 3)课程设计过程也是理论联系实际的过程,学会使用手册、查询相关材料,对运用设计资料(如手册、图册、技术标准、规范等)以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能进行一次综合训练,提高技能水平。

2 课程设计的内容和要求 2.1课程设计的内容 学生根据设计任务分组进行设计,按照所给机构进行分析,确定各零部件设计方案、设计出其中的重要工序的专用夹具或模具,并绘制相应机械设计图。具体内容如下: 1)对机构进行结构分析,确定由哪些零件组成,并对各零件进行测绘; 2)明确零件在整个机构上的作用、零件的材质、要求,分析零件结构的工艺性,完成总装配图及各零件的设计图。 3)拟定工艺方案,确定毛坯种类及制造方法。 4)拟定零件的模具加工或机械加工工艺过程,设计重要工序中的一种专用夹具或模具,绘制装配图或大件零件图。 5)撰写设计说明书1份。一份完整的说明书一般包括以下一些项目: (1)目录。 (2)绪论或前言。 (3)对机构的整体分析,各零部件分析说明 (4)对零件的工艺分析,如关键表面的技术要求分析等。 (5)工艺设计,如毛坯选择与说明,工艺路线的确定,工序顺序的安排,加工设备与工艺装备的选择等; (6)模具或夹具设计,如设计思想,夹具操作动作说明等。

《机械设计课程设计》答辩题

机械设计课程设计综合答辩题 1#题: ●电动机的类型如何选择?其功率和转速如何确定? ●联轴器的类型如何选择?你选择的联轴器有何特点? ●圆柱齿轮的齿宽系数如何选择?闭式传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同,开式齿 轮呢? ●箱体上装螺栓和螺塞处,为何要有鱼眼坑或凸台? 2#题: ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时,带传动和链传动谁布置在高速级好,谁在低速级好,为什么? ●滚动轴承部件设计时,如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题? ●为什么要设视孔盖?视孔盖的大小和位置如何确定? 3#题: ●一对圆柱齿轮传动啮合时,大小齿轮啮合处的接触应力是否相等?接触许用应力是否相等? 为什么? ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时,齿轮接近扭转输入端好,还是远离输入端好?为什么? ●轴的强度不够时,应怎么办?定位销有什么功能?在箱体上应怎样布置?销的长度如何确 定?你所设计的齿轮加工及测量基准在何处?齿轮的公差一般应包括哪些内容? 4#题: ●双级圆柱齿轮减速器的传动比分配的原则是什么?高速级的传动比尽可能选得大是否合适, 为什么? ●滚动轴承的类型如何选择?你为什么选择这种轴承?有何特点?齿形系数与哪些因素有 关?试说明齿形系数对弯曲应力的影响? ●以你设计的减速器为例,试说明高速轴的各段长度和跨距是如何确定的?啮合特性表中的检 验项目分别属于齿轮公差的第几公差组?各公差组分别检验齿轮的什么精度? 5#题: ●开式圆轮应按什么强度进行计算?磨损问题如何在设计中考虑?一对相啮合的齿数不等的标 准圆柱齿轮,哪个弯曲应力大?如何两轮的弯曲强度接近相等? ●固定式刚性凸缘联轴器和尼龙柱销联轴器在性能上有何不同?试讲述你所选联轴器的特点? ●轴承凸缘旁螺栓孔中心位置(相对轴心距离)如何确定?它距轴承轴线距离近好还是远好?●减速器内最低和最高油面如何确定? 6#题: ●提高圆柱齿轮传动的接触强度有哪些措施?为什么? ●一对相啮合的大、小圆柱齿轮的齿宽是否相等?为什么? ●设计带传动时,发现带的根数太多,怎么办? ●旁螺栓距箱体外壁的位置如何确定?考虑哪些问题?

机械设计基础课程设计

南京工业大学 机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 系(院) 班级 设计者 指导教师 年月日

目录 1:课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2:课程设计方案选择。。。。。。。。。。。。。。。。2 3:电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 4:计算总传动比和分配各级传动比。。。。。。。。。。4 5:计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。5 6: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。。。。。。。。。。。。。。。17 7:键的选择与校核。。。。。。。。。。。。。。。。。26 8:联轴器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 9:润滑和密封。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 10:铸铁减速器箱体主要结构设计。。。。。。。。。。。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,采用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=1.7m/s 输送带滚筒直径d=450mm ③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图所示:(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,再由带传动传入一级减速器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。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器,采用直齿圆柱齿轮传动。

机械设计基础课程形成性考核作业及答案

机械设计基础课程形成性考核作业(一) 第1章静力分析基础 1.取分离体画受力图时,__CEF__力的指向可以假定,__ABDG__力的指向不能假定。 A.光滑面约束力B.柔体约束力C.铰链约束力D.活动铰链反力E.固定端约束力F.固定端约束力偶矩G.正压力 2.列平衡方程求解平面任意力系时,坐标轴选在__B__的方向上,使投影方程简便;矩心应选在_FG_点上,使力矩方程简便。 A.与已知力垂直B.与未知力垂直C.与未知力平行D.任意 E.已知力作用点F.未知力作用点G.两未知力交点H.任意点 3.画出图示各结构中AB构件的受力图。 4.如图所示吊杆中A、B、C均为铰链连接,已知主动力F=40kN,AB=BC=2m,α=30?.求两吊杆的受力的大小。

∑=0 Fx 又因为AB=BC α α 答:当机构的原动件数等于自由度数时,机构具有确定的运动 2.什么是运动副?什么是高副?什么是低副? 答:使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接,称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副,以面接触的运动副称为低副。 3.计算下列机构的自由度,并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。

(1)n =7,P L =10,P H =0 (2)n =5,P L =7,P H =0 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =7253?-? 1= 1= C 处为复合铰链 (3)n =7,P L =10,P H =0 (4)n =7,P L =9,P H =1 H L P P n F --=23 H L P P n F --=23 =10273?-? =19273-?-? 1= 2= E 、E ’有一处为虚约束 F 为局部自由度

机械课程设计心得体会

机械课程设计心得体会 范文一 经过一个月的努力,我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足.刚开始在机构设计时,由于对Matlab软件的基本操作和编程掌握得还可以,不到半天就将所有需要使用的程序调试好了。可是我从不同的机架位置得出了不同的结果,令我非常苦恼.后来在钱老师的指导下,我找到了问题所在之处,将之解决了.同时我还对四连杆机构的运动分析有了更进一步的了解.在传动系统的设计时,面对功率大,传动比也大的情况,我一时不知道到底该采用何种减速装置.最初我选用带传动和蜗杆齿轮减速器,经过计算,发现蜗轮尺寸过大,所以只能从头再来.这次我吸取了盲目计算的教训,在动笔之前,先征求了钱老师的意见,然后决定采用带传动和二级圆柱齿轮减速器,也就是我的最终设计方案.至于画装配图和零件图,由于前期计算比较充分,整个过程用时不到一周,在此期间,我还得到了许多同学和老师的帮助.在此我要向他们表示最诚挚的谢意.整个作业过程中,我遇到的最大,最痛苦的事是最后的文档.一来自己没有电脑,用起来很不方便;最可恶的是在此期间,一种电脑病毒”Word杀手”四处泛滥,将我辛辛苦苦打了几天的文档全部毁了.那么多的公式,那么多文字就这样在片刻消失了,当时我真是痛苦得要命. 尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了四连杆执行机构和带传动以及齿轮,蜗杆传动机构的设计步骤与方法;也不仅仅对制图有了更进一步的掌握;Matlab和Auto CAD ,Word这些仅仅是工具软件,熟练掌握也是必需的.对我来说,收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中,我发现像我们这些学生最最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有些东西很可能与实际脱节.总体来说,我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来,从中暴露出自身的不足,以待改进.有时候,一个人的力量是有限的,合众人智慧,我相信我们的作品会更完美! 范文二 接触机械原理这门课程一学期了,而这学期才是我真正感受到了一个学习机械的乐趣以及枯燥,被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引,尤其是汽车、机器人、航天飞机等机械技术所震撼,感慨机械工作者的伟大,。然而这种激动就在接近本学期结束之时,终于实现了,我们迎来了第一堂机械课程设计。 由于第一次做这样的事情,脱离老师的管束,和同学们分组探讨自动送料冲床的结构设计,把学了一学期的机械原理运用到实践中,心中另是一番滋味! 在设计之前,指导老师把设计过程中的所有要求与条件讲解清楚后,脑子里已经构思出机构的两部分,即送料机构和冲压机构,把每一部分分开设计,最后组合在一起不

机械设计课程设计答辩经典题目复习进程

机械设计课程设计答辩经典题目

机械设计课程设计答辩经典题目 1. 你所设计的传动装置的总传动比如何确定和分配的? 答题要点:由选定的电动机满载转速和工作机转速,得传动装置总传动比为:i w m n n = 总传动比为各级传动比的连乘积,即 齿轮带i i i ?=,V 带传动的传动比范围在2—4 间,单级直齿轮传动的传动比范围在3—6间,一般前者要小于后者。 2. 在闭式齿轮传动中,若将齿轮设计成软齿面,一般使两齿轮齿面硬度有一 差值,为多少HBS ?,为什么有差值? 答题要点:20—50HBS ;因为一对齿轮在同样时间,小齿轮轮齿工作次数较大齿轮的材料多,齿根弯曲疲劳强度较大齿轮低为使其强度和寿命接近,小齿轮齿面硬度应较大齿轮大。 3. 简述减速器上部的窥视孔的作用。其位置的确定应考虑什么因素? 答题要点:在减速器上部开窥视孔,可以看到传动零件啮合处的情况,以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙。润滑油也由此注入机体内。窥视孔开在机盖的顶部,应能看到传动零件啮合,并有足够的大小,以便于检修。 4. 轴上的传动零件(如齿轮)用普通平键作周向固定时,键的剖面尺寸b ×h 值是根据何参数从标准中查得? 答题要点:与齿轮相配合处轴径的大小;答辩时,以从动齿轮上键联接为例,让考生实际操作。 5. 当被联接件之一不易作成通孔,且需要经常拆卸时,宜采用的螺纹联接形 式是螺栓联接、双头螺柱联接还是螺钉联接? 答题要点:螺钉联接。 6. 在设计单级原柱齿轮减速器时,一般减速器中的最大齿轮的齿顶距箱体的 距离大于30—50mm ,简述其主要目的。 答题要点:圆柱齿轮和蜗杆蜗轮浸入油的深度以一个齿高为宜,但不应小于10mm ,为避免油搅动时沉渣泛起,齿顶到油池底面的距离不应小于30~50mm 7. 你所设计的齿轮减速器中的齿轮传动采用何种润滑方式?轴承采用何种润 滑方式?简述润滑过程。 答题要点:齿轮传动采用浸油润滑方式;轴承采用飞溅润滑或脂润滑方式。以飞溅润滑为例,当轴承利用机体内的油润滑时,可在剖分面联接凸缘上做出输油沟,使飞溅的润滑油沿着机盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承 8. 简述减速器的油标的作用。 答题要点:检查减速器内油池油面的高度,经常保持油池内有适量的油,一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位,装设油标。 9. 齿轮和轴满足何种条件时,应齿轮和轴一体,作成齿轮轴。

机械设计基础作业集

0 绪论 1.【答】 机器的共同特征是:(1)它们是一种人为实物的组合;(2)各部分之间形成各个运动单元,且各单元之间具有确定的相对运动;(3)在生产过程中能完成有用的机械功(如:机床的切削加工)或转换机械能(如:内燃机、电动机)。 机构的共同特征是:(1)它们是一种人为实物的组合;(2)它们各部分之间形成各个运动单元,且各单元之间具有确定的相对运动。如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构。 机器与机构的区别是前者在生产过程中能完成有用的机械功或转换机械能。 2.【答】 构件与零件的区别是:构件是运动的单元,而零件是制造的单元。 零件的实例有:齿轮,键,轴,弹簧。 构件的实例有:连杆,齿轮、键、轴组成的装配体。 3、【答】 在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。

1 平面机构及其自由度 1.【答】 运动副是由两构件直接接触形成的一种可动联接。 面接触的运动副称为低副,点接触或线接触的运动副称为高副。 在平面机构中低副引入2个约束,高副引入1个约束。 低副容易加工制造,并且承载能力大。 2.【答】 机构具有确定运动的条件是:机构的自由度大于0,且机构的原动件数等于机构的自由度数。 若不满足这一条件,机构会出现三种情况: (1)当机构的自由度数大于原动件数时,从动件的运动不确定; (2)当机构的自由度大于0,但小于原动件数时,会发生运动干涉而破坏构件; (3)当机构的自由度小于或等于0时,不能形成机构,是不能产生相对运动的静定或超静定刚性结构。 3.【答】 机构的自由度是指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动数目。 计算自由度时应注意:(1)复合铰链;(2)局部自由度;(3)虚约束。 4.【a解】Array活动构件数5 n,低副数量7 = P,高副数量 = L = P,故自由度为 H - ? F ? = 3= 1 - 7 2 5 该机构无复合铰链、局部自由度和虚约束。 a)

机械设计基础课程设计(作业范例)

武汉理工大学 机械设计基础课程设计报告 专业班级: 课题名称:设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期:

一 、电动机的设计 1.电动机类型选择 按工作要求和条件选取Y 系列一般用途的全封闭(自扇)冷笼型三相异步电动机。 2.选择电动机容量 (1)计算工作机所需功率Pw P w = = 4000×1.2/1000×0.98 Kw ≈ 11Kw 其中,带式输送机的效率:ηw =0.98(查《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1)。 (2)计算电动机输出功率P 0 按《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1查得V 带传动效率ηb = 0.96,一对滚动球轴承效率ηr = 0.99,一对圆锥齿轮传动效率ηg = 0.97,联轴器效率ηc = 0.98。 (其中,η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率,包括V 带传动、一对圆锥齿轮传动、两对滚动球轴承及联轴器等的效率)。 传动装置总效率为: η =ηb ηr 2ηg ηc = 0.95×0.992×0.97×0.98 = 0.894, 电动机所需功率为: P 0 = η w P = 4.90/0.894 Kw ≈ 5.48 Kw 。 根据P 0 选取电动机的额定功率Pm ,使Pm = (1~1.3) P 0 = 5.48 ~ 7.124 Kw 。为降低电动机重量和成本,由《机械设计、机械设计基础课程设计》P212附表10-112查得电动机的额定功率为Pm = 5.5 Kw 。 (3)确定电动机的转速 工作机主轴的转速n w ,即输送机滚筒的转速: n w = D v π100060?= 60×1.2×1000/3.14×400 r/min ≈ 57.30 r/min

机械设计机械原理课程设计题目

设计题目1:手动圆柱螺旋弹簧缠绕机设计 机构简图: 导轨 技术要求:弹簧螺距通过调整挂轮传动比可变,钢丝应拉紧,弹簧直径可变,最大长度Lmax为300mm。 主要参数: 弹黄中径D2:mm 钢丝直径d:mm 弹簧螺距p :mm 设计要求: 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图,完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件,完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期:年月日指导教师

设计题目2:稳速器的设计 工作简图: 4 1-输出轴2-机体3-主输入轴4-辅输入轴 技术要求:输出轴转速稳定,主轴速度波动由辅轴调节。 主要参数: 输出轴转速n2 r/min 主轴转速范围n1±r/min 输出轴功率P kw 设计要求: 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图,完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件,完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期:年月日指导教师

设计题目3:自动钢板卷花机设计 工作简图: 技术要求:卷花轴转φ1角后,内限位板与卷花轴共同转φ2角,外限位板可限位和 退出,并有退料装置。限位板直径D :400mm , 主要参数: 卷花轴转角φ1:3600 内限位板转角φ2:1800 钢板宽和厚:30×3 生产率: 电机功率P :1.1kw 设计要求: 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图,完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件,完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期: 年 月 日 指导教师 1 2 3 4 1-卷花轴 2-模板 3-钢板花 4-内限位板

机械设计基础课程设计..

机械设计基础课程设计 计算说明书 设计题目:一级圆柱齿轮减速器学院:材料学院 班级: 学号: 设计者: 指导教师:姜勇 日期:2014年7月

目录 一.设计任务书 (1) 二.传动系统方案的拟定 (1) 三.电动机的选择 (1) 四.传动比的分配 (2) 五.传动系统的运动和动力参数计算 (3) 六.传动零件的设计计算 (4) 七.减速器轴的设计 (8) 八.轴承的选择与校核 (15) 九.键的选择与校核 (17) 十.联轴器的选择 (19) 十一.减速器润滑方式,润滑剂及密封装置 (19) 十二.箱体结构的设计 (20) 十三.设计小结 (22) 十四.参考文献 (23)

设计与计算过程演示 结果 一、设计任务书 1、设计任务 设计带式输送机的传动系统,采用带传动和一级圆柱齿轮减速器。软齿面、按照工作机 功率计算。 2、原始数据 输送带轴所需扭矩 τ=670Nm 输送带工作速度 ν=0.75m/s 输送带滚筒直径 d =330mm 减速器设计寿命为8年(两班制),大修期限四年。 3、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 。 二、传动系统方案的拟定 带式输送机传动系统方案如图所示: 1:V 带;2输送带;3:圆柱齿轮减速器;4:联轴器;5:电动机;6滚筒 带式输送机由电动机驱动。电动机5将动力传到带传动1,再由带传动传入一级减速器3, 再经联轴器4将动力传至输送机滚筒6,带动输送带2工作。传动系统中采用带传动及 一级圆柱齿轮减速器,采用直齿圆柱齿轮传动。 三、电动机的选择 按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机,卧式封闭结构,电压380V 。 1、电动机的功率 根据已知条件由计算得知工作机所需有效效率 KW Fv P w 05.31000 75 .02/33.0670 1000=?== 设:η1—联轴器效率=0.99; η2—闭式圆柱齿轮传动效率=0.97 η3—V 带传动效率=0.96 η4—对轴承效率=0.99 KW P w 05.3=

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