机械设计基础课程设计——说明书(撰写模板（刘））
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机械毕业设计论文
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机械设计基础课程设计——说明书(撰写模板（刘））,机械毕业设计论文
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机械设计 基础 课程设计 设计计算说明书 设计题目： 设 计 者： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成日期： 年 月 日 nts 天津理工大学机械设计基础课程设计任务书 一、设计题目：带式输送机传动装置 二、原始数据 项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输送带拉力 F（ N） 1800 1800 1900 1900 2000 2000 2100 2100 2200 2200 输送带速度 v（ m/s） 1.1 1.2 1.1 1.2 0.9 1.0 0.9 1.0 0.9 1.0 卷筒直径 D（ mm） 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 三、技术条件 1、 工作有轻微振动，空载起动，工作时经常满载，单向运转。 2、 单班制工作，减速器使用寿命为 5年，小批量生产。 3、 输送带速度误差为 5%。 4、 起动载荷 /名义载荷为 1.5倍。 四、 设计工作量 1、减速器装 配图 (草图、 CAD图 A0各一张 )； 2、零件图（ CAD图 A3两张）； 3、设计说明书 1份（不少于 25页）。 nts 五、设计进度要求 阶段 时间节点 设计内容要求 考核要求 第 1阶段 1-3周 设计计算 第 1阶段成绩 教师签字 进行下一阶段设计 第 2阶段 4-7周 草图设计 第 2阶段成绩 教师签字 进行下一阶段设计 第 3阶段 8-10周 CAD设计、零件图设计、 论文撰写 第 3阶段成绩 完成答辩 nts 目录 0.设计目的 . 1 1.选择电动机 . 2 1.1选择电动机类型 . 2 1.2电动机容量 . 2 1.3电动机的转速 . 3 2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 . 4 2.1总传动比 . 4 2.2各轴转速 . 4 2.3各轴输入功率 . 4 2.4各轴输入转矩 . 5 3.齿轮的设计 . 6 3.1 高速级减速齿轮的设计 . 6 3.2 低速级减速齿轮的设计 . 6 4.轴的设计 . 7 4.1高速级轴的设计 . 7 4.2中间轴的设计 . 9 4.3低速级轴的设计 . 9 5.轴承的校核 . 10 5.1输出轴的轴承计算 . 10 5.2中间轴的轴承计算 . 10 5.3高速轴的轴承计算 . 10 6.键联接的选择及校核计算 . 11 6.1输出轴的键校核 . 11 6.2中 间轴的键校核 . 11 6.3输入轴的键校核 . 11 7.箱体结构的设计 . 12 8.润滑密封设计 . 13 9.箱体及其附件的结构设计 . 14 9.1减速器箱体的结构设计 . 14 9.2减速器附件的结构设计 . 14 10.设计总结 . 15 11.参考文献 . 16 nts1 0.设计目的 课程设计是机械设计课程重要的教学环节，是培养学生机械设计能力的技术基础课。课程设计的主要目的是： （ 1）通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通 及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。 （ 2）通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。 （ 3）提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计 (CAD)能力等，使学生熟悉设计资料 (手册、图册等 )的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。 nts2 设计计算与说明 结果 1.选择电动机 1.1选择电动机类型 按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机 。电压为 380V。 1.2电动机容量 1n 2n3n3aF4aF1aF2aF12 34 5 67 89(1)卷筒的输出功率wP：1000w wFvP 根据带式运输机的类型，可取工作机效率 9=w=0.96。 (2)电动机输出功率dP：dwPP传动装置的总效率1 2 3 4 5 6 7 8 查机械设计手册机械传动和摩擦副的 效率概略值，确定各部分效率， 取联轴器效率 1=7=0.99； 滚动轴承传动效率（一对） 2=4=6=8=0.99； 闭式齿轮传动效率 3=5=0.97（ 8级精度） 带入得 = w=? nts3 设计计算与说明 结果 所需电动机效率 ? ? k W1000d Fvp （ 3)电动机额定功率edP由机械设计课程设计 手册 P173 表 12-1 选取电动机额定功率：? kWdP 1.3电动机的转速 卷筒轴工作速度： 6 0 1 0 0 0 ? ? / m i nvnrDg 由机械设计手册可知， 二级圆柱斜齿轮减速器传动比 ai 8 40，电动机转电动机转速的可选范围为 ( 8 4 0 ) ? ? / m i n ? ? ? ? / m i ndan i n r r g 符合这一范围的同步转速有 ？ r/min。 由设计书表 12 1，查得电动机数据及计算出的总传动比列于下表（ 1 1） 表（ 1 1） 方案 电动机 型号 额定 功率 电 动机转速 n（ /minr ） 电动机 重量 Kg 堵转转矩 最大转矩 总传 动比ai同步 转速 满载 转速 额定转矩 额定转矩 ? ? ? ? ? ? ? ? 表 5中，可选定电动机型号为 ? nts4 设计计算与说明 结果 2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 2.1总传动比 由选定的电动机满载转速mn和工作机主动轴转速 n，可得传动装置总传动比为 ： ia i 高 i 低 =nm/n ? 因为分配传动比是一项复杂的工作，往往需要经多次改动，现在只做初步设计。 对于两级展开式圆柱齿轮减速器，当两级齿轮材质相同，齿宽系数相等时，为使各级大齿轮浸油深度大致相近，且低速级大齿轮直径略大，传动比可按下分配， 这里设 i 高 =i1， i 低 =i2， ia i1 i2 即：12(1 .2 1 .3)ii， 22(1 .2 1 .3 )ii ， 例如：121.3ii， 221.3ii ， 可得：2 = ?1 .3ii ， 12=?i i i i 高 =i1=？ ， i 低 =i2=？ （或者：2 = ? ? ? ?1 . 2 1 . 3ii :， 取 i2=？，12= ?i i i） 2.2各轴转速 电动机轴 ： nd=？ r/min I轴：高速轴：0 = ? ? r / m i nImn n iII轴：中间轴：1 = r / m i nI I In n i ？ ？III轴：低速轴：2 = / m i nI I I I In n i ？ ？工作机轴 ： = / m i nI V I I In n r ？ ？2.3各轴输入功率 电动机输出功率 ： P=？ kw I轴： 高速轴 输 入 功率 ：1 kWdIPP 入 ？ ？高速轴 输 出 功率 ：2 kWIIPP 入出 ？ ？II轴：中间轴 输 入 功率 ：3 kWII IPP 入 出 ？ ？中间轴 输 出 功率 ：4 kWIIIIPP 入出 ？ ？nts5 设计计算与说明 结果 III轴：低速轴输入功率：5 kWIII IIPP 入 出 ？ ？低速轴输出功率：6 kWIIIIIIPP 入出 ？ ？IV 轴：工作轴输入功率：7 kWIV IIIPP 入 出 ？ ？工作轴输出功率：8 kWIVIVPP 入出 ？ ？2.4各轴输入转矩 电动机轴的输出转矩 : 9 5 5 0 N mddmPT n ？ ？ I轴：高速轴 输 入转矩：01 NmdIT T i 入 ？ ？高速轴 输 出转 矩：2 NmIITT 入出 ？ ？II轴：中间轴的输入 转矩 ：13 NmII IT T i 入 出 ？ ？中间轴的输出 转矩 ：4 NmIIIITT 入出 ？ ？III轴：低速轴的输入 转矩 ：25 NmIII IIT T i 入 出 ？ ？低速轴的输出转矩：6 NmIIIIIITT 入出 ？ ？IV 轴：工作轴的输入 转矩 ：7 NmIV IIITT 入 出 ？ ？工作轴的输出 转矩 ：8 NmIVIVTT 入出 ？ ？即工作机转矩：T ？ m 运动和动力参数结果如下表 轴号 功率 P（ kW） 转矩 T（ Nm） 转速 n（ r/min） 传动比 i 输入 输出 输入 输出 电动机（ d） ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ 高速轴 轴 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ 中间轴 轴 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ 低速轴 轴 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ 工作机 轴 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ nts6 设计计算与 说明 结果 3.齿轮的设计 3.1 高速级减速齿轮的设计 （ 1） 选择材料及确定许用应力 ： 材 料： ？ 热处理方式： ？ 参考机械设计基础教材 171页，由表 11-1可得： 小齿轮齿面硬度 ： ？ BS； 大齿轮齿面硬度 ： ？ BS； 小齿轮的接触疲劳极限为： lim1=？ Pa； 小齿轮的弯曲疲劳极限为： FE1=？ Pa； 大齿轮的接触疲劳极限为： lim2=？ Pa； 大齿轮的弯曲疲劳极限为： FE2=？ Pa； 精 度：软齿面闭式传动， 齿轮精度用 8级 。 参考机械设计基础教材 176页，由表 11-5可得： SH=?， SF=? l i m 11 M P aHHHS ？ ？; l i m 22 M P aHH HS ？ ？ 11 M P aFEFFS ？ ？; 22 M P aFEF FS ？ ？ （ 2）按齿面接触疲劳强度设计 根据教材上例题计算 （ 3）验算轮齿弯曲疲劳强度 根据教材上例题计算 （ 4） 几何尺寸计算 根据上述计算算得齿轮相关几何尺寸参数，以备画图用。 3.2 低 速级减速齿轮的设计 同高速级计算过程 nts7 设计计算与说明 结果 4.轴的设计 级别 1Z 2Z nm n 齿宽 高速级 ？ ？ ？ ？ 20o 1B=？ mm,2B= ？ mm 低速级 ？ ？ ？ ？ ？ 1B =？ mm, 2B = ？ mm 4.1高速级轴的设计 （ 1）由前计算列出 轴上各数据 （ 2） 求作用在齿轮上的力 具体计算方法见“机械设计基础”教材相关内容及相应例题。 （ 3） 初步确定轴的直径 先按 “机械设计基础”教材相关内容及相应例题。 初步估算轴的最小直径 ， 选取 轴的材料为 ？ ,相应的热处理方式 ,根据课本 250页表 14-2取 C=? 3m i n ?Pd C m mn输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 d， 为了使所选的轴与联轴器吻合 ， 故需同时选取联轴器的 型号 ？ 因为计算转矩小于联轴器公称转矩 ， 所以 查表，选取 ？ 型弹性套柱销联轴器其公称转矩为 ？ N mm， 得到相应的联轴器的配合尺寸。 （ 4） 轴结果的设计 （ 1）拟定轴上零件的传动方案 根据设计要求涉及相应的传动方案 给出简单的示意图 例如下图 形式 功率 转矩 转速 齿轮最小 直径 压力角 ？ Kw ？ Nmm ？ r/min ？ mm ？ nts8 设计计算与说明 结果 2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求 , - 轴段右端需要制出一轴肩 ， 故取 - 的直径 d m m ？ ？； 左端用轴端挡圈定位 ， 按轴端直径取挡圈直径 D m m？ ？ 半联轴器与 轴配合的轮毂孔长度 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上 ， 故 - 的长度应比略短一些 ， 现取 l m m ？ ？2）初步选择滚动轴承 。 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用 ， 故选用单列角接触球轴承 。 参照工作要求并根据 ?d m m ， 由轴承产品目录中初步 轴承 类 型 ？ 。 其尺寸为： ？ ， 故取 d -=？ mm 3） 右端轴承采用轴肩进行轴向定位，由课程设计手册查得轴承轴肩的高度h=？ mm，因此取 d -=？ mm。 4） 取安装齿轮处的轴段 d m m - ？ ？； 因小齿轮直径较小，固直接 把齿轮和轴做成一起。 5）轴承端盖的总宽度为 ？ mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定 ) 。 根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求 ， 取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 l mm？ ？ ， 故取 50l m m 。 6) l 段的右端与左轴承之间采用挡油环定位 。 防止小齿轮的油甩出。取齿轮距箱体内壁之距离 a=？ mm,考虑到箱体的铸造误差 ,在确定滚动轴承位置时 ， 应距箱体内壁一段 s， 取 s=?mm,已知滚动轴承宽度T=20mm ， 第 根轴上有两个齿轮 ， 其中大齿轮齿宽为 ?mm，小齿轮齿宽为 ?mm，取 l -=?mm， 则可计算： l m mIV-V ？ ？ ; mml -VIII ？ ？ 至此 ， 已初步确定了轴的各端直径和长度 . nts9 设计计算与说明 结果 （ 3）轴上的周向定位 半联轴器与轴的周向定位采用平键连接，按表查得平键截面 bh？ ？ ，键槽用键槽铣刀加工，长为 ？ mm， 同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ？ ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为 ？ 。 （ 4）确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 1.2 45，各处的倒圆角标注在图中。 5.求轴上的载荷 （仅中间轴需要计算轴上载荷） 具体
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