高丽寺转轮藏传动装置设计

Ⅰ 机械设计课程设计 带式运输机

武汉工程大学

机械设计课程
说明书

课题名称：带式运输机传动装置的设计
专业班级：2006级机制（中）1班
学生学号：0603070105
学生姓名：陈 明 伟
学生成绩：
指导教师：徐建生 教授
课题工作时间：2008.12.15至2008.01.02

武汉工程大学教务处
机械设计课程设计
-单级圆柱齿轮减速箱
机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器 目 录
第一节：设计任务书……………………………………………………2
第二节：传动方案的拟定及说明………………………………………3
第三节：电动机的选择…………………………………………………5
第四节：计算传动装置的运动和动力参数……………………………6
第五节：传动件的设计计算……………………………………………8
第六节：轴的设计计算…………………………………………………20
第七节：滚动轴承的选择及计算………………………………………23
第八节：键联接的选择及校核计算……………………………………23
第九节；连轴器的选择…………………………………………………23
第十节：减速器附件的选择……………………………………………23
第十一节：润滑与密封…………………………………………………23
第十二节：设计小结…………………………………………………… 23
第十三节参考资料目录………………………………………………. 24

第一节 机械设计课程设计任务书
题目：设计一用于带式运输机传动装置中V带轮机展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器
一． 总体布置简

图1—1
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
二． 工作情况：
一般条件，通风良好，连续工作，近于平稳，单向旋转。
三． 原始数据
1.鼓轮的扭矩T（N/m）：460
2.鼓轮的直径D（mm）：380
3.运输带速度V（m/s）：0.8
4.带速允许偏差（％）：±5
5.使用年限（年）：8年，大修期3年
6.工作制度（班/日）：2
7.卷筒效率：∩=0.96
四．设计内容
1. 电动机的选择与运动参数计算；
2. 斜齿轮传动设计计算
3. 轴的设计
4. 滚动轴承的选择
5. 键和连轴器的选择与校核；
6. 装配图、零件图的绘制
7. 设计计算说明书的编写
五． 设计任务
1． 减速器总装配图一张
2． 齿轮、轴零件图各一张
3． 设计说明书一份
六． 设计进度
第一阶段：机械系统方案设计，(选择传动装置的类型)
第二阶段：机械系统运动，动力参数计算，（电动机的 选择，传动装置运动动力参数计算）。
第三阶段：传动零件的设计计算，（传动系统中齿轮传动等的设计计算）。、 第四阶段：减速器装配图的设计。（轴系结构设计————初定轴颈，轴承型号，校核减速器中间轴及其键的强度，轴承寿命，减速器箱体及其附件结构设计）。
第五阶段：减速器装配图，零件图设计，（在绘图纸上绘制减器正式装配图，减速器中间轴及其中间轴上大齿轮的零件图）。
第六阶段：编写设计说明书。

第二节 传动方案的拟定及说明
一、 初拟三种方案如右图（图1—2、图1—3、图1—4）

图1—1

图1—1

图1—3

二、 分析各种传动方案的优缺点
方案a传动比小，齿轮及齿轮箱的尺寸小，制造成本低，工作可靠，传动效率高，维护方便，带的 寿命短，不宜在恶劣环境中工作。
方案b 传动比大，齿轮及齿轮箱的尺寸大，制造成本大，工作可靠，传动效率高，维护方便，环境适应性好。
方案c传动比小，齿轮及齿轮箱的尺寸小，制造成本高，工作可靠，传动效率高，维护方便，带的寿命短，不宜在恶劣环境中工作。

第三节 电动机的选择

一． 电动机类型和结构的选择
因为本传动的工作状况是：连续、载荷近于平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机。
二． 电动机容量的选择
1. 工作机所需功率Pw 。

由已知条件运输带速度（0.8m/s），鼓轮直径（380㎜） 得：

2. 电动机的输出功率

传动装置中的总效率 式中 ， ………为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由表2—4（参考文献2）查得：闭式斜齿圆柱齿轮传动效率 ；滚动轴承（一对）的传动效率为 ；弹性联轴器的传动效率 ；卷筒效率 ；V带传动效率 ；卷筒滑动轴承的效率 。

3. 确定电动机的额定功率
根据计算出的电动机的功率 可选定电动机的额定功率
4. 电动机转速的选择及型号的确定

为了便于选择电动机的转速，先推算电动机的转速的可选范围。由表2—1（参考文献2 P4）查得V带传动常用的传动比范围 ;单级圆柱齿轮常用的传动比范围 。则电动机的转速可选范围为

可见同步转速为750r/min,1000r/min,和1500r/min的电动机均符合，这里初选同步转速为1000r/min 和1500r/min的两种电动机进行比较，如下 （表1）
方案 电动机型号 额定功率（KW） 电动机转速 电动机质量（kg） 传动装置的传动比 参考比价
同步 满载 总传动比 V带 高速级 低速级
1 Y100L2—4 3 1500 1420 38 35.3 3 3.678 3.2 1.87
2 Y132 5—6 3 .1000 960 63 23.88 3 3 2.65 3.09

由表中的数据可知两个方案均可行，但方案1参考比较较低，质量小，较方案2经济，可采用方案1，选定电动机型号为Y100L2—4,转速1500r/min..

三、电动机的技术数据和外形及安装尺寸
由表20—1表20—2查出Y100L1—4型电动机的主要技术数据和外形安装尺寸，并列表记录如下：（参考文献2 P197）
（表2）
电动机型号 H A B C D E F×GD G K AB AD AC HD AA BB HA L
4极 4极 4极 4极 4极
Y100L 100 160 140 63 28 60 8×7 24 12 205 180 105 245 40 176 14 380

第四节 计算传动装置的运动和动力参数
一、 传动装置的总传动比及其分配各级传动比
1．计算总传动比
由电动机的满载转速( )和工作机主动轴转速 可确定传动装置应有的总传动比为：

2．合理分配各级传动比
先试选皮带轮传动比 ,减速箱是展开式布置，为使两级大齿轮有相近的浸油深度，告诉级传动比 和低速级传动比 可按下列方法分配。
有 ，可取 ， ， 。
二．计算传动装置的运动和动力参数
如图各轴编号分别为轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ。如图1—5

图1—5
1. 计算各轴转速
图1—5，所示传动装置中各轴的转速为

2. 计算各轴输入功率
各轴的输入功率为

式中： ——电动机与Ⅰ轴之间V带传动效率。
——高速级传动效率，包括高速级齿轮副和Ⅰ轴上一对轴承的效率。
——低速级传动效率，包括低速级齿轮副和Ⅱ轴上的一对轴承的效率。
3. 计算各轴输入转矩
图1—5所示传动系统中各轴转矩为

4. 将以上结果整理后列表如下
（| （表3）
项目 电动机轴 高速轴Ⅰ 中间轴Ⅱ 低速轴Ⅲ 滚筒滑动轴Ⅳ
转速（r/min） 1420 473.330 128.693 40.220 40.220
功率（k0w） 3 2.880 2.7660 2.656 2.603
转矩（n/m） 2.3 58.108 205.258 630.706 630.706
传动比 i01=3 I12=3.678 I23=3.2 I34=1
效率 ∩01=0.96 ∩12=0.963 ∩23=0.9603 ∩34=0.9801

第五节 传动件设计计算
一．V带传动的设计计算（参考文献1）
由已知条件电动机功率P=3KW ，转速n1=1420r/min ，传动比 i=3 ，每天工作8小时，两班制，要求寿命8年。
试设计该V带传动。
1. 计算功率 。
由表8----7工况系数 ,故：

2. 选择V带的带型。
根据 ， .由图8----11选用A型。
3. 确定带轮的基准直径 ，并验算带速v。
(1)初选小带轮基准直径，查表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径 .
(2)验算带速V, 因为3<v<5m/s,故合适。
(3)计算大带轮大基准直径。
根据式8-15a，
根据表8-8，圆整为280mm。
4. 确定V带的中心距a和基准长度 。
(1) 根据式8-20，初定中心距
(2) 由式8-22，计算基准直径。

由表8-2选基准长度
(3) 验算小带轮的包角 。

6.计算带的根数Z.
（1） 计算单根v带的额定功率pr
△P0=0.17kw k =0.942. Kl=0.99，
于是

（2）计算V带的根数z
Z= 取4根V带。
7计算单根V带的拉力最小值
由表8-3得A型V带的长度质量为0.1kg/m所以

应使带的实际初拉力》
8计算压轴力Fp

9.带轮结构设计
材料HT200,A型，根数Z=4,长度Ld0=1600mm,中心距a=500mm

,
图1-6
二．高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算：
有以上计算得，输入功率Pi=2.88kw,小齿轮转速n1=473.33r/min
齿数比u=i12=3.678.
1． 选精度等级、材料及齿数
1） 材料及热处理；
选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
2） 精度等级选用7级精度；
3） 试选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=z1*u=24*3.678=88.272
取Z282齿轮；
2．按齿面接触强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算
按式（10—21）试算，即
dt
确定公式内的各计算数值
（1） 试选Kt=1.5
(2)计算小齿轮的转矩。T1=5.81076*104NM.
（3） 由表10－7选取尺宽系数φd=1
（4） 由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa
（5） 由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=650MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa；
（6） 由式10－13计算应力循环次数 （8年，每天两班制，1年按300天计算）
N1=60n1jLh=60×473.33×1×（2×8×300×8）=1.09055×108
N2=N1/u=1.09055×108/3.678=2.965×107
（7） 由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.948；KHN2＝0.99
（8） 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得
[σH]=1＝ ＝0.948×650MPa＝616.2MPa
[σH]2＝ ＝0.99×550MPa＝544.5MPa
= ([σH]+ [σH])/2=(616.2+544.5)/2=580.36Mpa

2） 计算
（1） 试算小齿轮分度圆直径d1t
d1t≥ = 43.469mm
（2） 计算圆周速度
v= = =1.0733m/s
（3） 计算齿宽b及其模数mnt
b=φd*d1t=1×43.469mm=43.469mm
mnt 1.7574
h=2.25mnt=2.25*1.7574mm=3.9542mm
b/h=43.469/3.9542=10.993
(4)计算重合度。

（5） 计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1 根据v=1.0773m/s,7级精度，由
10—8查得动载系数KV=1.05； KHα=KHβ=1
查表10-2得 KA=1.0、
查表10-4，用插值法查的7级精度，小齿轮相对支撑为非对称布置时KHβ=1.418
由b/h=10.993, KHβ=1.418插图10-13得KFβ=1.38
固载荷系数为：
K=KAKVKHαKHβ=1×1.05×1×1.418=1.6378
（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得 （取kt=1.2-1.4）
d1= =44.7613mm
（7） 计算模数mn
mn =
3．按齿根弯曲强度设计
由式m≥
1） 确定计算参数
（1） 由图10-20c，查得小齿轮的弯曲疲劳轻度极限σFE1=550mpa,大齿轮σFE2=400mpa。
（2） 由图10-18取疲劳寿命系数KFN1=0.92,KFN2=0.98
(3)查表10-28得螺旋角影响系数 .根据 。
（4）计算当量齿数

（5）计算弯曲疲劳许用应力 取S=1.4
[σF1]= = =361.429Mpa
[σF2]= = =280Mpa
(4) 计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×1.05×1.1×1.38=1.5939
（5） 查取齿型系数
由表10－5查得YFa1=2.6；Yfa2=12.186
（6） 查取应力校正系数
由表10－5查得Ysa1=1.595；Ysa2=1.787
（7） 计算大小齿轮的 并加以比较
= =0.01147
= =0.01395
大齿轮的数值大。
2） 设计计算
mn≥ =1.3005mm
就近圆整为标准值（第一系列）为mn=1.5 分度圆直径d1=44.7613mm
则
z1 =d1cos /mn=44.7613*cos140/1.5=28.954，
取z1=28 z2=u*z1=3.678*24=106.662取107齿
4．几何尺寸计算
(1)计算中心距
a= = =105.123mm
将中心距圆整为105mm
(2)按圆整后的 中心距修正螺旋角。

因值改变不多，故参数 等不必修正。
（3）计算大小齿轮的分度圆直径。
d1=z1 mn /cos =29*1.5/cos13043’45”=44.781mm
d 2=z2mn/ cos =107*1.5/ cos13043’45”=165.225mm
(4)计算齿宽
1*44.781=44.781mm
圆整后取B2=45mm,B1=50mm.
三．低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算：
有以上计算得，输入功率Pi=2.766kw,小齿轮转速n1=128.693r/min
齿数比u=i12=3.
2． 选精度等级、材料及齿数
1） 材料及热处理；
选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
2） 精度等级选用7级精度；
3） 试选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=z1*u=24*3=72
取Z72齿轮；
2．按齿面接触强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算
按式（10—21）试算，即
dt
确定公式内的各计算数值
（1） 试选Kt=1.5
(2)计算小齿轮的转矩。T1=2.0526*105NM.
（3） 由表10－7选取尺宽系数φd=1
（4） 由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa
（5） 由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=650MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa；
（6） 由式10－13计算应力循环次数 （8年，每天两班制，1年按300天计算）
N1=60n1jLh=60×128.69×1×（2×8×300×8）=2.965×108
N2=N1/u=2.965×108/3=9.883×107
（7） 由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.972；KHN2＝0.99
（8） 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得
[σH]=1＝ ＝0.972×650MPa＝631.8MPa
[σH]2＝ ＝0.99×550MPa＝544.5MPa
= ([σH]1+ [σH]2)/2=(631.8+544.5)/2=587.75Mpa

2） 计算
（1） 试算小齿轮分度圆直径d1t
d1t≥ = 55.974mm
（2） 计算圆周速度
v= = =0.3772m/s
（3） 计算齿宽b及其模数mnt
b=φd*d1t=1×55.974mm=43.469mm
mnt 2.263
h=2.25mnt=2.25*2.263mm=5.0917mm
b/h=55.974/5.0917=10.993
(4)计算重合度。

（5） 计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1
根据v=0.3772m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数KV=1.03； KHα=KHβ=1.1
查表10-4，用插值法查的7级精度，小齿轮相对支撑为非对称布置时由b/h=10.993, KHβ=1.4206插图10-13得KFβ=1.399
固载荷系数为：
K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.1×1.42.6=1.6095
（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得 （取kt=1.2-1.4）
d1= =57.303mm
（7） 计算模数mn
mn =
3．按齿根弯曲强度设计
由式m≥
1） 确定计算参数
1.由图10-20c，查得小齿轮的弯曲疲劳轻度极限σFE1=550mpa,大齿轮σFE2=400mpa。
2.由图10-18取疲劳寿命系数KFN1=0.969,KFN2=1
3.查表10-28得螺旋角影响系数 .根据 。
4 计算当量齿数

（5）计算弯曲疲劳许用应力 取S=1.4
[σF1]= = =380.679Mpa
[σF2]= = =285.714Mpa
5 计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.1×1.399=1.585
（6） 查取齿型系数
由表10－5查得YFa1=2.6；Yfa2=2.236
（7） 查取应力校正系数
由表10－5查得Ysa1=1.595；Ysa2=1.734
（8） 计算大小齿轮的 并加以比较
= =0.01089
= =0.01357
大齿轮的数值大。
2） 设计计算
mn≥ =1.982mm
就近圆整为标准值（第一系列）为mn=2 分度圆直径d1=57.303mm
则
z1 =d1cos /mn=57.303*cos140/2=27.8，
取z1=31 z2=u*z1=3*31=93取93齿
4．几何尺寸计算
(1)计算中心距
a= = =127.8mm
将中心距圆整为128mm
(2)按圆整后的 中心距修正螺旋角。

因值改变不多，故参数 等不必修正。
（3）计算大小齿轮的分度圆直径。
d1=z1 mn /cos =31*2/cos14021’41”=64mm
d 2=z2mn/ cos =93*2/ cos14021’41”=192.010mm
(4)计算齿宽
1*64=64mm
圆整后取B2=65mm,B1=70mm.
四齿轮设计计算结果列表：．表1--4
齿轮
参数 齿轮1 齿轮2 齿轮3 齿轮4
mn(mm) 1 1 2 2
d(mm) 44.781 165.225 192.01
b(mm) 45 50 65 70
z 29 107 31 93
a（mm）圆整 105 128
材料 45Gr 45 45Gr 45
精度等级 IT7

六 轴的设计计算
一．中间轴的设计：
1.初选轴的材料为45号钢。查表15-3可知A0=112，最小直径为：
mm
由于此轴上要安装两个齿轮，且直径都较大，固按强度准则需加大轴的直径为0.7%/键。则最小直径d=31.140 由于最小直径地方是安装轴承的，而为了使安装齿轮的地方强度足够，应适当的加大开键槽段的轴径。固取安装轴承的地方为35mm，需根据轴承的标准系列选用。
2.轴的结构设计
（1）拟定轴上的装配方案
图四
(1) 如上图，轴上的零件分别为轴承，封油盘，小齿轮，大齿轮，封油盘。
① 径向尺寸的确定
左端1-2段选用的角接触球轴承为7307c，轴径为35mm，2-3段安装齿轮，为达到强度取42mm（也是轴承的安装定位尺寸），3-4段为一轴肩为达到齿轮定位齿轮的强度，取52mm，4-5段为了便于加工取同样直径段42mm，5-6段安装轴承同右边，按标准为35mm。
② 轴向尺寸的确定
由于齿轮2和齿轮一是要啮合的，且齿轮一的宽度比齿轮二宽5mm，平均分配到两边，又由于所有安装的轴承的内圈必须在同一直线上，所以二轴的1-2段的距离减去轴承的宽度应等于一小齿轮轮毂宽减去2-3段长度加封油盘的 宽度。3-4段为一轴肩，距离取12.5mm;4-5d段为齿轮3的宽度-2.5mm=41mm；5-6段的距离等于支撑的距离加封油盘的距离14+12=49mm。轴二的轴向尺寸确定后，轴一的部分尺寸也可以确定了。
③ 轴上零件的周向定位
齿轮2和3用两个键槽固定，根据轴的直径，查表14-1取标准，键槽为 ，键槽宽为12mm长为50mm，32mm。轴承不需考虑。
④ 轴上零件的轴向固定
左端轴承右端用封油盘固定，左端用端盖固定；齿轮2右端由封油盘固定，左端由轴肩固定；齿轮3左端用轴肩固定，右端用封油盘固定；右端轴承左端用封油盘固定，右端用端盖固定。
二． 高速级轴：
1．经过计算高速级的小齿轮，其x 2.5m；也就是说从键槽的顶端到齿根圆直径的距离小于2.5倍的模数，根据 要求将其做成齿轮轴。具体计算如下：
初选轴的材料为40Cr,调质处理。查表15-3可知，A0=112.最小直径为：
mm
由于安装带轮的地方需要开一键槽，固最小直径必须加大0.7%得d=20.447 （1+0.7%）=21.795mm为了和带轮相配合，取最小处直径为22mmm。
2.轴的结构设计
（1）拟定轴上的装配方案
图三
如上图，轴上共装有三个零件，一个带轮，两个轴承。
①径向尺寸的确定
为了满足带轮的安装要求，7-8段右端必须制出一轴肩，所以6-7段的直径d2-2=28mm，在轴的3-3段需安装一个轴承，根据计算，该处的轴承圆锥滚子轴承为30306，其内径为30mm，右端有一 当油盘并与一轴肩配合，更具轴承的安装定位尺寸可知为37mm，所以当油盘右端的轴肩为37mm，3-4段为小齿轮，其宽度为50mm，2-3段五任何零件安装，，便于加工取37mm，1-2段也需一轴承支撑，因为轴承一般配对使用，也用30306轴承，内径为35mm。
②轴向尺寸的确定
7-8段为了安装带轮，带轮的宽度是60mm固取60mm，6-7段五严格要求初取50mm，5-6段要安装一轴承宽度为20.75mm，在加上一当油盘，宽度为14mm，总长为34.75mm，2-3段单独不可确定，必须与另外亮根轴相配合后才能定其长度，5-5段是加工齿轮的宽度为50mm， 1-2段和5-6段情况一样，尺寸也一样为30mm。
③轴上零件的周向定位
带轮出用一键槽，根据轴的直径和长度查表14-1，取标准，键槽为c6*6，键槽宽为6mm长为100mm。轴承不需考虑。
④轴上零件的轴向固定
7-8-段为一带轮，左端需用一轴肩固定，6-7段安装轴承，其右端轴肩固定，但是由于轴承的是用润滑脂润滑的，为了防止轴承中的润滑脂被箱内齿轮啮合时挤出的油冲刷，稀释而流失，需在轴承内侧设置封油盘。于是轴承便由封油盘固定内圈，由端盖固定外圈。1-1段和5-6段一样处理。
三 低速级轴的设计
三轴的材料为45号钢，A0=112，最小直径为：

其上要开键槽，固需加大轴的直径。d=45.270 （1+0.7%）=49.637mm。
具体尺寸设计计算省略。
四 轴的强度校核
通过对以上三根轴的强度进行计算和分析，均达到了强度要求。
具体计算省略。
第七节 滚动轴承的选择
一 滚动轴承的选择：
通过以上计算出了三根轴的最小直径分别为d1min20.447mm=,d2min=31.140mm,d3min=45.270mm.前面计算出了每根轴所受到的力矩分别为T1=57.42N,T2=189.90N,T3=551.78.
由于减速箱使用的是两级齿轮传动，总传动比为35.4，但是外面用了一V带传动，分取了3个传动比，固减速其内部就只有35.4/3=11.8.再将11.8分给两级齿轮，则每一级的传动比就减小了许多，因此三根轴所受到了轴向力就不大，但齿轮较大，轴上零件安装的较多，径向力就较大，根据轴承的类型和各自的特性，本减速器选用了既可以承受较大径向力又可承受较大轴向力的角接触球轴承和圆锥滚子轴承。

一轴选用圆锥滚子轴承30306，二轴选用角接触球轴承7607c，三轴选用圆锥滚子轴承30311.尺寸如下表：
轴承型号 外形尺寸（mm） 安装尺寸（mm） 额定动载荷（KN） 额定静载荷(KN)
d D B D1 D2 ra
GB297-84 30306 30 72 19 40 37 1 55.8 38.5
GB292-80 7307C 35 80 21 44 71 1.5 34.2 26.8
GB297-84 30311 55 120 31.5 70 65 2 145 112

第七节 键的选择
本减速器共用键连接5个，分别是中间轴两个，低速轴一个，高速机接带轮处一个，输出轴接联轴器一个。
高速轴 C6×6×45 中间轴 A12×8×32头）A12*8*50 低速轴 A18×11×45 C14*9*70由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压力为 ，所以上述键皆安全。
第九节 连轴器的选择
由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。
二、高速轴用联轴器的设计计算
由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 ，
计算转矩为
所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4（GB4323-84）其主要参数如下：
材料HT200
公称转矩 1250nm
轴孔直径48mm ，
轴孔长 112mm，
第八节 减速器附件的选择
1.通气器
由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M12×1.5
2.油面指示器
选用游标尺M16
3.起吊装置
采用箱盖吊耳、箱座吊耳
4放油螺塞
选用外六角油塞及垫片M14×1.5
润滑与密封

第九节 齿轮的润滑

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

第十节 密封方法的选取

选用嵌入式缘式端盖易于制造安装，密封圈型号按所装配轴的直径确定为
21*32*3.5 54*71*7 摘自（FZ/T92010-91）
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。

第十一节 设计小结
由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的

第十二节 参考目录

《机械设计》第八版 濮良贵 高等教育出版社
《机械设计 课程设计》 王昆 高等教育出版社
《机械原理》第七本 孙恒 高等教育出版社
《机械制造技术基础》 赵雪松 华中科技大学出版社
《机械基础》 倪森寿 高等教育出版社
《机械制图》第四版 刘朝儒 高等教育出版社
《机械设计简明手册》 杨黎明 国防工业出版社
《AUTOCAD机械制图习题集》 崔洪斌 清华大学出版社

Ⅱ 机械毕业设计的题目案例

某大型水压机的驱动系统和控制系统的设计
C618数控车床的主传动系统设计
CA6140杠杆加工工艺及夹具设计
CKP预粉磨设计（总体及壳体）
J45-6.3型双动拉伸压力机的设计
L-108空气压缩机曲轴零件
LED显示屏动态显示和远程监控的实现
N10000-OSEPA选粉机
PE10自行车无级变速器设计
PLC-Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造
PLC-三菱FX2N PLC在电梯控制中的应用
PLC-基于DS1820的室温监测装置的设计
PLC-彩瓦成型机的PLC设计
PLC-金属粉末成型液压机的PLC设计
PLC控制的变频调速恒压供水系统程序
TH5940型数控加工中心进给系统设计
USB接口设计
ZH3100组合式选粉机
Z形件弯曲
Φ1000 立 轴 锤 击 式 破 碎 机
φ2600筒辊磨压辊及加压、卸料装置设计
φ2600筒辊磨液压系统及料流控制装置设计
Ф2.6×13m管磨机（总体、回转部件）的设计
Ф3.2x10m机立窑（总体、窑体、卸料部件）设计
三通管的塑料模设计
中单链型刮板输送机设计
仓库温湿度的监测系统
传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计
传动装置毕业设计及论文
全遥控数字音量控制的D类功率放大器
减速器箱体钻口面孔组合机床总体设计及主轴箱设计
出租车计费系统的设计
制冷专业毕业设计（家用空调）
单拐曲轴机械加工工艺
单片机16×16点阵（滚动显示）的设计
单片机的多功能智能小车
单片机的数字钟设计
双齿减速器设计
可预置的定时显示报警系统
后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计
城市公交查询系统
基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计
基于EDA和单片机技术的逻辑分析仪设计课件
基于GSM模块的车载防盗系统设计
基于PLC高速全自动包装机的控制系统应用
基于单片机控制的霓虹灯控制器
基于单片机的交通灯控制器的研究与设计
基于单片机的多功能转速表
基于单片机的数码录音与播放系统
基于单片机的电器遥控器设计
外行星摆线马达结构设计
多功能自动跑步机（机械部分设计）
大棚温湿自动控制系统
工程机械制造厂供电系统设计（电气工程系）
带式输送机传动装置设计
悬挂运动控制系统的设计
手机恒流充电器的设计
托板冲模毕业设计
拔叉及夹具设计
拖拉机拨叉铣专机的设计
拨叉加工加工工艺及夹具设计
拨叉钻床夹具
指纹U盘的设计
推动架的设计
推动架零件的机械加工工艺的设计
数控机床主传动系统设计
数控直流稳压电源
数控车床主传动机构设计
数控车床纵向进给及导轨润滑机构设计
旋转门的设计
普通钻床改造为多轴钻床
智能型充电器的电源和显示的设计
机械毕业设计及论文
机械设计课程设计_减速器锥柱二级传动
杠杆的设计
板材坡口机总体设计
某小区的智能化系统设计
椭圆盖注射的设计
模具-五金-护罩壳侧壁冲孔模设计
模具-五金-空气滤清器壳正反拉伸复合模设计
模具-五金-笔记本电脑壳上壳冲压模设计
模具-冷冲扬声器模具设计
模具-注塑-多用工作灯后盖注塑模
模具-注塑-对讲机外壳注射模设计
模具-注塑-手机充电器塑料模具
模具-注塑-水管三通管塑料模具
模具-电池板铝边框冲孔模的设计
模具-离合器板冲成形模具设计
模具-铰链落料冲孔复合模具设计
气体泄漏超声检测系统的设计
水泥粉磨选粉系统改造
汽车离合器（EQ153）的设计
汽车离合器（螺旋430）的设计
液位平衡控制系统实验装置设计
清淤船的设计
火灾自动报警系统设计（电气类）
电动智能小车
电气工程及其自动化（电力）毕业设计
电流线圈架塑料模设计
电织机导板零件数控
直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计
移动通信的电波衰落与抗衰落技术分析的设计
空气压缩机曲轴设计
立式组合机床液压系统论文.doc
货车底盘布置的设计
轿车双摆臂悬架的设计及产品建模
钻四槽铣床与夹具图纸
钻法兰四孔夹具的设计
钻泵体盖6-φ2孔机床与夹具图纸
钻泵体盖6-φ7孔机床与夹具图纸
面筋成型机的设计
面筋成形生产线
颗粒状糖果包装机设计
马路保洁车的设计
高层建筑外墙清洗机---升降机部分的设计
高速数字多功能土槽试验台车的设计
齿轮的设计和应用
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Ⅲ 大三机械课程设计 二级减速器

我去年做的机械设计 告诉你 没有完全一样的 别人给你的也不能用 老老实实自己做 不是难的完全做不了 但是机械制图时有些东西的确可以直接复制黏贴 比如螺钉什么的

Ⅳ 机械创新设计作品 [机械创新设计教学大纲]

《机械创新课程设计》教学大纲

一、设计目的与任务

（一）设计目的

综合运用《机械原理》课程以及其它先修课程的理论和生产实际知识，进行机械设计的基本训练。培养学生理论联系实际的能力。

培养学生创新设计意识、创新思维能力及综合设计能力。要求同学针对某一机构设计出多种不同方案，优选出最佳的设计方案。

提高同学理论联系实际，发现问题、思考问题和解决问题的能力。 （二）设计任务

要求每个同学按照所选定的设计题目要求，相应完成配匹任务：用图解法或解析法完成机构的运动方案设计，设计多种方案，多方案比较后最后选出最佳设计方案用机构运动简图表示所设计机构并说明其工作原理，完成设计说明书一份。

二、设计内容、设计时间和地点

（一）设计内容

1.机器鱼 任务要求：

（1）能模仿鱼的基本动作：游动和漂浮； （2）一个输入，两个输出； （3）画出机构运动简图。

2.爬行昆虫 任务要求：

（1）能模仿昆虫直线爬行，足的数目和样式自定； （2）遇到前方障碍（高度为昆虫的三分之一以下），能越过； （3）在爬行和越障时，要保持身体稳定，不能跌倒。

3.半自动黑板擦

随着多媒体技术的推广和应用，学校里的大部分课程采用了多媒体教学，但某些课程或某些章节仍然离不开黑板板书，这就需要人来动手擦黑板芦指咐，费时费力，而且对人的身体健康也有影响。设计一种半自动黑板擦就显得很有必要。

任务要求：

（1）力度适当，要能擦掉痕迹； （2）能清除死角；

（3）操作容易，结构简单，去除痕迹快； （4）闲置时，不影响正常板书。

4.半自动拉幕机构

舞台上的布幔悬挂较高，层次多，厚而重。剧情进展过程中要不断拉动布幔。以往的拉幕工作有人来完成，费力切影响整个舞台背景效果。设计一套简单的自动拉幕机构即可解决问题，该机构还可用在高大建筑物的窗帘开启和关闭上。

任务要求：

（1）能自动来回拉动厚重的布幔，使布幔开启和闭合； （2）速度均匀； （3）操作容易。 5.半自动晾衣架

晾晒衣物是频繁而单调的工作。如果晾衣架是固定的，无疑增加辛苦的程度，而且有时还有危险。设计一款实用的半自动晾衣架将会为所有的家庭主妇们带来便利。

任务要求：

（1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；

（2）晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影响整个小区的总体美观；

（3）足够的承载力； （4）操作方便，省力。 6.自动擦窗器

现代的楼宇越来越高，所用的玻璃窗和玻璃幕墙也越来越多，随之而兴起了一类新兴职业：蜘蛛人。蜘蛛人的工作单调、劳累而且随时有生命的危险。自动擦窗器将会有很大的市场前景。

任务要求：

（1）能从事室内外的玻璃擦洗工作； （2）运动自如灵活，不留死角； （3）安全性高。 7.平面行走机构

微小机械和微型机械同是精密机械学科延伸发展的两个新的生长点，在医疗、微电子精细加工设备、微组装技术以及航空航天等高科技领域，都有着非常迫切的研究开发需求。

微小机械研究的一项关键技术就是微驱动技术，包括微驱动机构和微行走机陪纯构。 任务要求：

（1）绘制出平面行走微小机构的运动原理图； （2）体积小，结构简单，制作和控制容易。

8.简易垃圾袋支架 任务要求：

（1）设计出运动原理图；

（2）放垃圾时，逗蔽支架自动张开，撑开垃圾袋； （3）不放垃圾时，支架自动吸合，密封垃圾袋； （4）支架是可调的，能适应各种大小的垃圾袋。

9.设计某物料压片机的加压机构。其工艺流程为： （1）干粉料均匀筛入圆桶形型腔（图1-a）；

（2）下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时把粉料扑出（图1-b）； （3）上下冲头同时加压（图1-c），并加压一段时间； （4）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯（图1-d）；

（5）料筛推出片坯（图1-e）。 其设计参数为：冲头压力为150KN ； 生产率为每分钟25片；机器运转不均匀系数10%；驱动电机可任选。

干粉料

料筛

上冲头

片坯

上冲头

a）

b）

c） 图1

d）

e）

10.设计高速摄影机的拉片机构的改进设计 （1）工作原理

如图2所示为高速摄影机暴光窗部分的运动简图，高速摄影机工作时，输片轮始终以等角速度ω0 转动，它使胶片作行事运动（v0），但要求胶片在暴光窗处能作周期性的间歇运动，当暴光窗处的胶片静止时，定位销插入胶片的齿孔中，使胶片定位，然后将暴光窗打开，让胶片暴光。暴光结束后，关闭暴光窗，拔出定位销，胶片被快速地向下拉过一个画面（每个画面所占片长称节距p）。

曝光窗

胶片 导片轮

定位销

P=19mm

胶片轮

35mm

图2

（2）设计要求

①拉片机构使胶片产生的间歇运动，能满足每秒钟拍摄60张画面的要求，并且使停歇系数μ≥0.8；

②根据高速摄影机的工作平稳性要求和为了改善胶片的受力情况，应尽量避免胶片在运动过程中受到冲击性载荷，并应使其最大加速度尽可能小；

③机构的拉片长度误差应在允许范围之内。定位销的定位动作与胶片的停、动动作要配合协调，不发生运动干涉；

④机构应尽量简单，结构紧凑。 11.推瓶机构的改进设计

（1）题目：改进设计洗瓶机的推瓶机构。

（2）工作原理：如图3所示是洗瓶机有关部件的工作示意图。待洗的瓶子放在两个转动着的导棍上，导棍带动瓶子旋转。当推头M把瓶推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。当前一个瓶子洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导棍待推。

刷子

推头M

导辊

图3

（3）原始数据和设计要求：

瓶子尺寸：大端直径d=80mm，长200mm。

推进距离L＝600mm。推瓶机构应使推头M以均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。

按生产率的要求，推程平均速度为v=45mm/s，返回时的平均速度为工作行程的3倍。 机构性能良好，结构紧凑，制造方便。 12.铁板输送机构的改进设计

题目：改进设计一剪板机的铁板输送机构。 原始数据和设计要求：

原材料为成卷的板料。每次输送铁板的长度为L=1900或2200mm（设计时任选一种）。

每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺水平时间的1.5倍，以保证有较高的生产率。

输送机构运转平稳，振动和冲击尽可能减小（即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变。）

13.轧辊机构的改进设计

题目：改进一初轧机的轧辊机构。

图4

工作原理：如图5所示是由送料辊送进铸坯，由工作辊将铸坯轧制成一定尺寸的方形、矩形或圆形截面的坯料的初轧机。它在水平面和垂直面内各布置一对轧辊（图中只画出垂直面内的一对轧辊 ）。两对轧辊交替轧制。轧机中工作辊中心M应沿mm轨迹运动，以适应轧制工作的需求。坯料的截面形状由轧辊的形状来保证。

原始数据和设计要求：

根据轧制工艺，并考虑减轻设备的载荷，对轧辊中心M 轨迹提出如下要求：

在金属变形区末段，应是与轧制中心线平行的直线，在此直线段内轧辊对轧件进行平整，以消除轧件表面因周期间歇轧制引起波纹。因此 希望该平整段L尽可能长些。

轧制是在垂直面和水平面内交替进行的，当一个面内的一对轧辊在轧制时，另一面内的轧辊正处于空回程行程中.从实际结构上考虑，轧辊的轴向尺寸总大于轧制品截面的宽度，所以，要防止两对轧辊在交错时而发生碰撞.。为此，轧辊中心轨迹曲线mm除要有适当的形状外，还应有足够的开口度h，使轧辊在空行程中能让出足够的空间，保证与轧制过程中的轧辊不发生“拦路”相接的情况。

在轧制过程中，轧件要受到向后的推力，为使推力尽可能小些，以减轻送料棍的载荷，故要求轧辊与轧件开始接触时的咬入角γ尽量小些。γ约取250 左右，坯料的单边最大压下量约为50mm，从咬入到平整段结束的长度约为270mm。

为减少制造误差引起的轨迹变化或更换轧辊后要求开口度有稍许变化，所选机构应能便于调节中心的轨迹。

要求在一个轧制周期中，轧辊的轧制时间尽可能长些。

送料辊

图5

14.医用棉签卷棉机机构改进设计

工作辊

（1）题目：医用棉签卷机的运动方案及机构的改进设计

（2）工作原理：按照医院用棉签的手工卷制方法应有取棉、揪棉、取棉、卷棉四个动作。用机器卷制棉签时，仿照手工方式，进行动作分解，可粗分为：送棉、压（夹）棉、揪棉、送签和卷棉等工艺动作。

（3）原始数据和设计要求：

棉花：条状脱脂棉，宽25~30mm，自然厚4~5mm；

签杆：医院通用签杆，直径约3mm，杆长约70mm，卷棉部分长约20~25mm； 生产率：每分钟卷60支，每支卷取棉块长约20~25mm；

卷棉机体积要小，重量轻，工作可靠，外形美观，成本低，卷出的棉签松紧适度。 15.织机开口机构的改进设计

原理：织物由经纱和纬纱紧密交织而成。最简单的织物是平纹组织，其经纬纱的交织情

况如图6所示。它是将经纱按照单双数分成A、B两组，分别穿在综框A和B的综丝眼a和b中，当两个综框一个在上，一个在下时，两组经纱上下分开，形成梭口。综框在行程末端作较长时间的停歇，此时，梭子带着纬纱穿过梭口，然后综框上下交替，梭子带着纬纱又从梭口穿回。就这样综框上下交替、梭子来回穿梭，实现经纬交织，形成织物。

两个综框各由一个机构带动作垂直上下运动（行程末端有较长时间的停歇）。两个开口机构改革的结构相同，仅安装相位不同，它们根据织物的经纬纱线交织规律使两个综框交替作垂直升降。

原始数据和设计要求待后续。

A

经纱

综框 B

梭子

经纱

经纱

经纱A 经纱B

a)

b)

图6 16.新型内燃机的开发

目前应用最广泛的往复式内燃机由气缸、活塞、连杆、曲轴等主要构件和其他辅助设备组成。这种往复式活塞发动机存在以下明显的缺点：

（1）工作机构及气阀控制机构组成复杂，零件多。曲轴等零件结构复杂，工艺性差。 （2）活塞往复运动造成曲柄连杆机构较大的往复惯性力，此惯性力随速度的平方增长，使轴承惯性载荷增大，系统由于惯性力不平衡而产生强烈振动。往复运动限制了输出轴转速的提高。

（3）曲轴回转两圈才有一次动力输出，效率低。 针对以上缺点，提出新型内燃机改进设计方案。 17.半自动蹲坑盖设计

目前在很多的公共卫生间提倡用蹲坑代替坐便器，有诸多的大学生宿舍也大多选用蹲坑。但还很少见有盖子的蹲坑，曾有报道洗衣服时一不小心一脚就滑进蹲坑，就卡住了，耗用六个小时，惊动了三个部门才把脚解救出来。所以是否可以给蹲坑设计一个盖子，这样不仅安全而且美观无异味。设计要求：

（1）开关自如； （2）半自动、价格便宜； （3）操作方便、卫生； （4）要有一定的强度。 18.热敏式电脑防尘罩

电脑日益普及，但对于电脑的防尘却不够重视，而且普通的电脑防尘罩要在电脑关闭并冷却后才能罩上，而此时往往就想不起来了。是否可以给易沾灰尘的显示器（显示器里面进了灰尘后对显示器会有很大的伤害却难以清除）设计一个智能式的防尘罩，利用显示器自身的特点，开启时发热升温后盖打开，关闭了当温度降低到某一安全值后便于工作盖上。

19.车用垃圾桶

经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶，影响整体的美观，起不到设置的效果，而且这样易

见数据表格。 （3）工作条件

单班制工作，间歇运转，工作中有轻微振动，工作环境有较大灰尘。 （4）使用期限 工作期限为五年。 （5）生产批量及加工条件

小批量生产。可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。 （6）设计任务

①确定传动方案，完成总体方案论证报告； ②选择电动机型号； ③设计减速传动装置。 （7）具体作业 ①机构简图一份； ②说明书一份。 （8

21.电子防盗门开闭机构的改进设计 现有防盗门存在的问题

（1）关闭时，弹簧弹力过大，冲击声很响，夜半扰民，对门体损害也大； （2）液压撑杆阻尼过大时，关闭速度太慢，给不法之徒以可趁之机。

改进设计满足1）开启至45度时，基本无阻尼，过后阻尼逐渐增大（防止开启过大）；2）关闭时先快后慢，尽量避免冲击；

（3）满足线控开锁和钥匙开锁功能。

要求了解现有电子防盗门的结构，绘制改进的结构原理图，做必要的计算。 22.钢板翻转机

设计题目：该机具有将钢板翻转180°的功能。如图8所示，钢板翻转机的工作过程如下。当钢板T由辊道送至左翻板W1后，W1开始顺时针方向转动。转至铅垂位置偏左10°左右时，与逆时针方向转动的右翻板W2会合。接着，W1与W2一同转至铅垂位置偏右10°左右，W1折回到水平位置，与此同时，W2顺时针方向转动到水平位置，从而完成钢板翻转任务。

已知条件：

（1）原动件由旋转式电机驱动； （2）每分钟翻钢板10次； （3）其他尺寸如图11所示； （4）许用传动角[γ]=50°；

图8 钢板翻转机构工作原理图 23.设计平台印刷机主传动机构

平台印刷机的工作原理是复印原理，即将铅版上凸出的痕迹借助于油墨压印到纸张上。平台印刷机一般由输纸、着墨（即将油墨均匀涂抹在嵌于版台的铅版上）、压印、收纸等四部分组成。如图9所示，平台印刷机的压印动作是在卷有纸张的滚筒与嵌有铅版的版台之间进行。整部机器中各机构的运动均由同一电机驱动。运动由电机经过减速装置Ⅰ后分成两路，一路经传动机构Ⅰ带动版台作往复直线运动，另一路经传动机构Ⅱ带动滚筒作回转运动。当版台与滚筒接触时，在纸上压印出字迹或图形。

版台工作行程中有三个区段（如图10所示）。在第一区中，送纸、着墨机构相继完成输纸、着墨作业；在第二区段，滚筒和版台完成压印动作：在第三区段中，收纸机构进行收纸作业。

本题目所要设计的主传动机构就是指版台的传动机构Ⅰ和滚筒的传动机构Ⅱ。

已知条件：

（1）印刷生产率180张/小时； （2）版台行程长度500mm； （3）压印区段长度300mm； （4）滚筒直径116mm； （5）电机转速6r/min；

图9 平台印刷机工作原理 图10 版台工作行程三区段

设计要求：能实现平台印刷机的主运动：版台往复直线运动，滚筒作连续或间歇转动的机构运动方案，要求在压印过程中，滚筒与版台之间无相对滑动，即在压印区段，滚筒表面点的线速度相等；为保证整个印刷幅面上印痕浓淡一致，要求版台在压印区内的速度变化限制在一定的范围内（应尽可能小）。并用机构创新模型加以实现。

24.设计玻璃窗的开闭机构 已知条件：

（1）窗框开闭的相对角度为90°；

（2）操作构件必须是单一构件，要求操作省力； （3）在开启位置时，人在室内能擦洗玻璃的正反两面； （4）在关闭位置时，机构在室内的构件必须尽量靠近窗槛； （5）机构应支承起整个窗户的重量。 25.设计坐躺两用摇动椅 已知条件：

（1）坐躺角度为90°～150°； （2）摇动角度为25°；

（3）操作动力源为手动与重力； （4）安全舒适。

（二）设计时间和地点

周一、讲解、布置任务、查阅资料、拟定题目 周二、审核题目、开始设计 周三、撰写说明书 周四、画图， 周五、答辩

三、设计考核方法

课程设计完成后通过简单的答辩的形式进行考核，考核等级分为优、良、中、及格和不及格五等。

四、主要参考书目

1.郑文纬编，《机械原理》，高等教育出版社，2002年，第7版 2.自查相关资料

Ⅳ 带式输送机传动装置如何设计

【传动方案拟定】

1. 工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷回平稳。

2. 原始数据：滚答筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；
   

3. 滚筒直径D=220mm。
   

【电动机的选择】

1. 电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用 Y系列三相异步电动机。

2. 确定电动机的功率：
   传动装置的总效率：
   η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
   =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
   =0.86
   电机所需的工作功率：
   Pd=FV/1000η总
   =1700×1.4/1000×0.86
   =2.76KW

3. 确定电动机转速：
   滚筒轴的工作转速：
   Nw=60×1000V/πD
   =60×1000×1.4/π×220
   =121.5r/min

Ⅵ 机械课程设计

以下仅供参考

一、前言
(一)
设计目的：
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)
传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计
原始数据：运输带的工作拉力F=0.2 KN；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。
工作条件：预定使用寿命8年，工作为二班工作制，载荷轻。
工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。
动力来源：电力，三相交流380/220伏。
1
、电动机选择
（1）、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机
（2）、电动机功率选择：
①传动装置的总效率：
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作机所需的输入功率：
因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③电动机的输出功率：
=3.975/0.87=4.488KW
使电动机的额定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW 。
⑶、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
=（60×v）/（2π×D/2）
=（60×2）/（2π×0.2）
=96r/min
由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4，则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =（6~24）×96=576~2304r/min
⑷、确定电动机型号
根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速 1440r/min 。
其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2，质量68kg。
2
、计算总传动比及分配各级的传动比
（1）、总传动比：i =1440/96=15
（2）、分配各级传动比：
根据指导书，取齿轮i =5（单级减速器i=3~6合理）
=15/5=3
3
、运动参数及动力参数计算
⑴、计算各轴转速（r/min）
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵计算各轴的功率（KW）
电动机的额定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶计算各轴扭矩（N•mm）
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m
=9550×4.138/96 =411.645N•m
=9550×4.056/96 =403.486N•m
三、传动零件的设计计算
（一）齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm
（2）确定有关参数和系数如下：
传动比i
取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数：
=5×20=100
，所以取Z
实际传动比
i =101/20=5.05
传动比误差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用
齿数比：
u=i
取模数：m=3 ；齿顶高系数h =1；径向间隙系数c =0.25；压力角 =20°；
则
h *m=3，h ）m=3.75
h=（2 h ）m=6.75，c= c
分度圆直径：d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指导书取
φ
齿宽：
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ，
b
齿顶圆直径：d ）=66，
d
齿根圆直径：d ）=52.5，
d ）=295.5
基圆直径：
d cos =56.38，
d cos =284.73
(3)计算齿轮传动的中心矩a：
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm
（二）轴的设计计算
1
、输入轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质，硬度217~255HBS
根据指导书并查表，取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴选d=25mm
⑵、轴的结构设计
①轴上零件的定位，固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定
②确定轴各段直径和长度
Ⅰ段：d =25mm
， L =（1.5～3）d ，所以长度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L =（2+20+55）=77mm
III段直径：
初选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
=d=35mm，L =T=18.25mm，取L
Ⅳ段直径：
由手册得：c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（35+3×2）=41mm
因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为41mm
+2h=35+2×3=41mm
长度与右面的套筒相同，即L
Ⅴ段直径：d =50mm. ，长度L =60mm
取L
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm
Ⅵ段直径：d =41mm， L
Ⅶ段直径：d =35mm， L ＜L3，取L
2
、输出轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）
根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考虑有键槽，将直径增大5%，则
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、轴的结构设计
①轴的零件定位，固定和装配
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。
②确定轴的各段直径和长度
初选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
则
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滚动轴承的选择
1
、计算输入轴承
选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
2
、计算输出轴承
选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm
五、键联接的选择
1
、输出轴与带轮联接采用平键联接
键的类型及其尺寸选择：
带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。
根据轴径d =42mm ，L =65mm
查手册得，选用C型平键，得： 卷扬机
装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56
则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L ＝65，故取键长L=56
2
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=60mm,L
查手册得，选用C型平键，得：
装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45
则查得：键宽b=18，键高h=11，因轴长L ＝53，故取键长L=45
3
、输入轴与带轮联接采用平键联接
=25mm
L
查手册
选A型平键，得：
装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50
则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L ＝62，故取键长L=50
4
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=50mm
L
查手册
选A型平键，得：
装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49
则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L ＝60，故取键长L=49
六、箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：
七、轴承端盖
主要尺寸计算
轴承端盖：HT150 d3=8
n=6 b=10
八、减速器的
减速器的附件的设计
1
、挡圈 ：GB886-86
查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58
2
、油标 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 ：JB/ZQ4450-86
九、
设计参考资料目录
1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999.6
2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州：浙江大学出版社，1997.11

Ⅶ 带式输送机传动装置设计

这个工程多少钱？？

Ⅷ 机械设计课程设计的图书信息2

书 名: 机械设计课程设计
作者：王洪
出版社： 清华大学出版社
出版时间： 2009年05月
ISBN: 9787811236132
开本： 16开
定价: 26元 《机械设计课程设计》可作为高职高专院校机械类、近机类和非机类各专业机械设计课程设计的教材，也可供职工大学、函授大学、电视大学、业余大学等各类学校使用，并可供有关工程技术人员参考。
作者：编辑、剪辑:巩云鹏等
ISBN：10位[750242198X]13位[9787502421984]
出版社：冶金工业出版社
出版日期：1999年
定价：￥23.00元 第一部分机械设计课程设计指导书
1概述
1.1机械设计课程设计的目的
1.2机械设计课程设计的内容
1.3机械设计课程设计的步骤和进度
1.4机械设计课程设计的方法和要求
2传动装置的总体设计
2.1确定传动方案
2.2减速器类型简介
2.3选择电动机
2.4传动比分配
2.5传动装置的运动和动力参数计算
3传动零件的设计计算
3.1减速器以外的传动零件设计计算
3.2减速器内的传动零件设计计算
4减速器的构造
4.1齿轮、轴及轴承组合
4.2箱体
4.3减速器的附件
5减速器装配草图设计
5.1初绘减速器装配草图
5.2轴、轴承及键的强度校核计算
5.3完成减速器装配草图设计
5.4锥－圆柱齿轮减速器装配草图设计的特点与绘图步骤
5.5蜗杆减速器装配草图设计的特点与绘图步骤
6零件工作图设计
6.1零件工作图的设计要求
6.2轴零件工作图设计
6.3齿轮零件工作图设计
6.4箱体零件工作图设计
7装配工作图设计
7.1绘制装配工作图各视图
7.2标注尺寸
7.3零件序号、标题栏和明细表
7.4减速器的技术特性
7.5编写技术条件
7.6检查装配工作图
7.7减速器装配工作图的改错练习
8编写设计计算说明书
8.1设计计算说明书的内容与要求
8.2设计计算说明书的编写大纲
9课程设计的总结与答辩
第二部分计算机辅助机械设计
1概述
2计算机辅助机械设计中的设计资料处理
2.1数表程序化
2.2数表的插值计算
2.3数表解析化
2.4线图程序化
2.5数表与线图的文件化处理与数据库
3典型机械零件的计算机辅助设计
3.1V带传动的计算机辅助设计
3.2滚子链传动的计算机辅助设计
3.3渐开线齿轮传动的计算机辅助设计
3.4普通蜗杆传动的计算机辅助设计
3.5轴的计算机辅助设计
3.6滚动轴承计算机辅助设计
第三部分电子图板绘图
1概述
2电子图板CAXA绘图基础
2.1电子图板的用户界面和菜单系统
2.2常用键的功能
2.3约定
2.4电子图板绘图过程中的有关问题
3电子图板绘图示例
3.1轴的零件工作图
3.2齿轮的零件工作图
3.3减速器装配工作图
第四部分设计资料
1机械制图
1.1一般规定
图纸幅面及图框格式（摘自GB/T146891993）
比例（摘自GB/T14690－1993）
剖面符号（摘自GB4457.5－1984）
装配图或零件图标题栏格式（摘自GB10609.1－1989）
明细表格式（摘自GB10609.1－1989）
图线的名称、型式、宽度及应用（摘自GB/T17450－1998）
1.2常用零件的规定画法
螺纹及螺纹紧固件的画法（摘自GB4459.1－1995）
螺纹的标注（摘自GB4459.11995）
齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法（摘自GB4459.2—1984）
齿轮、蜗轮、蜗杆啮合画法（摘自GB4459.2—1984）
花键的画法及其尺寸注法（摘自GB4459.3—1984）
1.3机构运动简图符号
机构运动简图符号（摘自GB44601984）
2常用资料与一般标准、规范
2.1常用资料
国内部分标准代号
国外部分标准代号
黑色金属各种硬度值对照表（摘自GB1172—1974）
常用材料弹性模量及泊松比
常用材料的密度
材料的滑动摩擦系数
摩擦副的摩擦系数
滚动摩擦力臂（大约值）
机械传动效率概略值和传动比范围
2.2一般标准
标准尺寸（直径、长度、高度等）（摘自GB2822－1981）
中心孔（摘自GB145－1985）
配合表面处的圆角半径和倒角尺寸（摘自GB6403.4－1986）
圆形零件自由表面过渡圆角半径
滚花（摘自GB6403.3－1986）
齿轮滚刀外径尺寸（摘自GB6083－1985）
砂轮越程槽（摘自GB6403.5－1986）
刨切越程槽
最小壁厚
外壁、内壁与筋的厚度
铸造内圆角
铸造外圆角（摘自JB/ZQ4256－1986）
铸造斜度
铸造过渡斜度
3机械设计中常用材料
3.1黑色金属
碳素结构钢（摘自GB700－1988）
优质碳素结构钢（摘自GB6991988）
合金结构钢（摘自GB3077－1988）
一般工程用铸钢及铸铁（摘自GB11352－1989、GB9439－1988、GB1348－1988）
3.2有色金属
加工青铜（摘自GB5233－1985）
铸造铜合金（摘自GB1176－1987）
3.3非金属材料
常用工程塑料
工业用硫化橡胶板（摘自GB5574－1994）
工业用毛毡（摘自FJ314－1981）
软钢纸板（摘自QB365－1981）
4螺纹及螺纹联接
4.1螺纹
普通螺纹基本尺寸（摘自GB196－1981、GB197－1981）
内、外螺纹选用公差带（摘自GB197－1981）
螺纹旋合长度（摘自GB197－1981）
4.2螺纹零件的结构要素
普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（摘自GB3－1979）
粗牙螺栓、螺钉的拧人深度和螺纹孔尺寸
紧固件通孔及沉孔尺寸（摘自GB152.2～152.4－1988、GB5277－1985）
4.3螺栓
六角头螺栓－A级和B级（摘自GB5782－1986）、细牙－A级和B级（摘自GB5785－1986）
六角头螺栓－全螺纹－A级和B级（摘自GB5783－1986）
六角头铰制孔用螺栓－A级和B级（摘自GB27－1988）
4.4螺钉
内六角圆柱头螺钉（摘自GB70－1985）
吊环螺钉（摘自GB825－1988）
启箱螺钉（摘自GB85－1988）
十字槽沉头螺钉（摘自GB819－1985）、十字槽盘头螺钉（摘自GB818－1985）
开槽锥端紧定螺钉（摘自GB71－1985）、开槽平端紧定螺钉（摘自GB73－1985）
开槽长圆柱端紧定螺钉（摘自GB75－1985）
4.5螺母
I型六角螺母－A和B级（摘自GB6170－1986）、I型六角螺母－细牙－A和B级
（摘自GB6171－1986）
圆螺母（摘自GB812－1988）
4.6垫圈
标准型弹簧垫圈（摘自GB93－1987）
圆螺母用止动垫圈（摘自GB858－1988）
4.7挡圈
螺钉紧固轴端挡圈（摘自GB891－1986）、螺栓紧固轴端挡圈（摘自GB892－1986）
孔用弹性挡圈－A型（摘自GB893.1－1986）
轴用弹性挡圈－A型（摘自GB894.1－1986）
5键、花键和销联接
普通平键（摘自GB1095－1979、GB1096－1979；1990年确认有效）
矩形花键基本尺寸系列及位置度、对称度公差（摘自GB1144－1987）
矩形内、外花键的尺寸公差带（摘自GB1144－1987）
圆柱销（摘自GB119－1986）、圆锥销（摘自GB117－1986）
内螺纹圆柱销（摘自GB120－1986）、内螺纹圆锥销（摘自GB118－1986）
6滚动轴承
深沟球轴承（GB/T276－1994）
角接触球轴承（摘自GB/T292－1994）
圆锥滚子轴承（摘自GB/T297－1994）
圆柱滚子轴承（摘自GB/T283－1994）
角接触球轴承及圆锥滚子轴承的轴向游隙
滚动轴承与轴和座孔的配合（摘自GB/T275－1993）
7联轴器
HL型弹性柱销联轴器（摘自GB5014－1985）
TL型弹性套柱销联轴器（摘自GB4323－1985）
ML型梅花形弹性联轴器（摘自GB5272－1985）
滑块联轴器（摘自JB/ZQ4384－1986）
8润滑与密封
8.1润滑剂
常用润滑油的性质和用途
常用润滑脂的性质和用途
8.2油杯
直通式压注油杯（摘自JB/T7940.1－1995）
接头式压注油杯（摘自JB/T7940.2－1995）
旋盖式油杯（摘自JB/T7940.3－1995）
压配式压注油杯（摘自JB/T7940.4－1995）
8.3油标和油标尺
压配式圆形油标（摘自JB/T7941.1－1995）
长形油标（摘自JB/T7941.3－1995）
油标尺
8.4密封装置
毡圈油封形式和尺寸（摘自JB/ZQ4606－1986）
旋转轴唇形密封圈（摘自GB13871－1992）
油沟式密封槽（摘自JB/ZQ4245－1986）
迷宫密封
O形密封圈轴向沟槽尺寸（摘自GB/T3452.3－1988）
通用O形橡胶密封圈（代号G）的型式、尺寸及公差（摘自GB3452.1－1992）
9减速器附件
9.1检查孔与检查孔盖
9.2通气器
通气塞
通气器
9.3轴承盖
螺钉联接式轴承盖
嵌入式轴承盖
9.4螺塞及封油垫
9.5挡油盘
9.6起吊装置
吊耳和吊钩
10常用传动零件的结构
10.1圆柱齿轮的结构
10.2圆锥齿轮的结构
10.3蜗轮蜗杆的结构
10.4V带轮的结构
10.5链轮的结构
11极限与配合、形状位置公差和表面粗糙度
11.1公差与配合名词与代号说明
标准公差和基本偏差代号
配合种类及代号
11.2标准公差值和孔及轴的极限偏差值
基本尺寸至500mm标准公差值
基本尺寸由大于10mm至315mm孔的极限偏差值
基本尺寸由大于10mm至315mm轴的极限偏差值
减速器主要零件的荐用配合
11.3形状公差及位置公差（摘自GB/T1184－1996）
直线度、平面度公差
圆度、圆柱度公差
同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差
平行度、垂直度、倾斜度公差
轴的形位公差推荐标注项目
箱体形位公差推荐标注项目
11.4表面粗糙度
表面粗糙度与对应的加工方法
典型零件表面粗糙度选择
11.5渐开线圆柱齿轮精度（摘自GB10095－1988）
11.6锥齿轮精度（摘自GB113651989）
11.7圆柱蜗杆、蜗轮精度（摘自GB100891988）
12电动机
Y系列（IP44）三相异步电动机技术数据（摘自ZB/TK22007－1988）
Y系列（IP44）三相异步电动机的外形及安装尺寸
第五部分参考图例
1减速器装配工作图
单级圆柱齿轮减速器
双级圆柱齿轮减速器（软齿面齿轮，铸造箱体）
双级圆柱齿轮减速器（硬齿面齿轮，铸造箱体）
双级圆柱齿轮减速器（软齿面齿轮，焊接结构箱体）
锥圆柱齿轮减速器
蜗杆减速器（蜗杆下置）
蜗杆减速器（整体式结构箱体）
蜗杆减速器（蜗杆上置，带风扇）
行星齿轮减速器（2KH型）
2箱体零件工作图
双级圆柱齿轮减速器箱盖
双级圆柱齿轮减速器箱座
锥－圆柱齿轮减速器箱盖
锥－圆柱齿轮减速器箱座
蜗杆减速器箱盖
蜗杆减速器箱座
3轴和轮类零件工作图
轴
圆柱齿轮轴
圆柱齿轮
锥齿轮轴
锥齿轮
蜗杆
蜗轮
轮芯
轮缘
第六部分机械设计课程设计题目
ZDL型题目
ZDD型题目
ZL型题目
ZZ型题目
WD型题目
NGW型题目
参考文献