河北工业大学机械设计课程设计

机械设计课程设计第一次布置机械设计教研室2008年5月第一次布置内容课程设计目的、内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项课程设计目的、内容和任务综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计综合训练，巩固，加深和扩展已学知识。学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力。提高学生在计算、制图、运用设计资料，进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。一、目的课程设计目的、内容和任务二、内容

设计一般机械系统中的传动装置带＋单级斜齿圆柱齿轮减速器设计课程设计目的、内容和任务二、内容

传动方案的分析和拟定；（任务书）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；传动件的设计（带传动、齿轮传动）；轴的设计（所有轴的结构设计，高速轴的弯、扭组合强度校核）；轴承的设计（所有轴承的组合设计，高速轴上轴承的寿命计算）；课程设计目的、内容和任务键的选择及强度校核（高速轴上键的校核）；联轴器的选择；减速器的润滑与密封；减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件等）；零件工作图设计；编写设计计算说明书及答辩课程设计目的、内容和任务三、任务

减速器装配图俯视草图1张，A4#，比例自定；传动零件工作图2张，分别为大齿轮和低速轴，A4#，比例自定；设计说明书1份（大约30页）四、机械设计基础课程设计进度表2008年5月26日~6月10日

课程设计目的、内容和任务课程设计目的、内容和任务五、成绩评定标准：

1、图纸结构、投影、标注及数据是否正确，线条是否符合制图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等；2、设计计算说明书：设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等；3、设计表现：是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立完成工作量等；4、答辩成绩。

第一次布置内容课程设计目的、内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项课程设计准备工作一、分题号

工作条件数据编号12345678910传送带有效压力F(N)1560115013001360156011001180130010401400传送带速度v(m/s)1.351.81.551.321.321.81.51.41.2鼓轮直径D(mm)250300280250250320320250250250使用年限(年)5655565566传送带速度允许误差(%)±5±5±5±5±5±5±5±5±5±5一、分题号

工作条件数据编号1112131415161718192021运输机主动轴输出转矩（N.m）340320360335310300305285265260250传送带滚筒轴转度n(r/min)60707580859095100105115120鼓轮直径D(mm)250300280250250320320250250250260使用年限(年)56555655666课程设计准备工作四、准备设计资料设计手册：《机械设计课程设计》，席伟光主编，高等教育出版社；教材：《机械设计教程》刘莹等，机械工业出版社；第一次布置内容课程设计目的、内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项传动装置的总体设计一、分析方案分析传动装置性能、适用范围、常用传动机构特点、应用、常用减速器特点及应用。

（本部分内容自学课程设计手册P7、P25～P31）传动装置的总体设计二、选择电动机（学习手册P32~34，）1、电动机类型：均用Y系列电动机。2、确定电动机功率选择电动机总体原则只要电动机的额定功率略大于工作要求的功率即可，即Pm>PoPm－－电动机额定功率（Pm＝（1～1.3）Po）；P0——电动机所需输出功率。电动机所需输出功率：

PW­――工作机所需功率；

传动装置的总体设计其中η——电动机至工作机之间的效率；FW——运输机的工作拉力（N）；ηW——运输机卷筒的效率，参考手册P20取值，ηW＝0.94~0.96；VW——运输机的传送速度（m/s）；其中各种传动效率参照手册P34,表3－4“机械传动效率的概略值”。注：联轴器用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器。

传动装置的总体设计3、确定电动机转速

功率相同的同类电机有不同的转速。电机转速高、转矩小、外廓尺寸小、重量轻、价格便宜。但是转速越高，传动装置传动比必然增大,，尺寸及重量增大、价格高，故二者应综合考虑。本设计一般用同步转速为1500r/min和1000r/min2种电动机转速。由P0及同步转速n查出电动机具体型号，并记下中心高、轴伸尺寸（外伸轴直径、长度等）。（见P209表9－3）。传动装置的总体设计4、选定电动机由Pm>P0及同步转速n在P209表9－39查出电动机具体型号及相应尺寸。

传动装置的总体设计注意：设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功率Po（Po＜Pm）进行计算。（Po作为设计功率！）设计计算传动装置各级转速时，按电动机满载转速进行计算。（不能按同步转速1000r/min或1500r/min）传动装置的总体设计三、总传动比计算及传动比的分配1、计算总传动比

其中：nm——电动机满载转速；nw——工作机鼓轮转速；

i带——带传动传动比；i齿轮——齿轮传动比；D－卷筒鼓轮直径传动装置的总体设计2、分配传动比

分配原则：P35（手册）；i带——带传动传动比，设计参考一般为2～4；i齿轮——齿轮传动比，设计参考一般为3～5；注意事项：各级传动比应在推荐范围内（P36表3－5）；i带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难；传动装置的总体设计2、计算各轴输入功率

I轴：

II轴：

III轴：

传动装置的总体设计3、计算各轴输入转矩

I轴：

II轴：

III轴：

电动机轴：

传动装置的总体设计4、运动和动力参数列表：

第一次布置内容课程设计目的、内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项传动零件的设计一、选择联轴承器的类型与型号选用弹性套柱销或者弹性柱销联轴器型号：与相关轴配套（查手册：P195表9－20和P196表9－21）传动零件的设计二、带传动设计参见教材《机械设计教程——刘莹》P74例题3-1要求计算出V带传动的型号、长度、根数、中心距、初拉力、对轴的作用力。确定带轮基准直径d1、d2，材料、张紧装置、带轮结构尺寸等。

传动零件的设计三、齿轮传动设计复习教材《机械设计教程——刘莹》P126例题6-1，仔细阅读手册P38~57页——《传动设计和结构设计》1、选材料

传动零件的设计2、算出小齿轮分度圆直径

初选Z1,Z2；传动零件的设计3、算中心距α并圆整，结尾进行圆整

传动零件的设计4、反算d1，d2；d1，d2精确到小数点后3位5、计算b，（取整数；b1＝b＋5～10mm；b2＝b）。注意：中心距大致参考范围：注意事项五、注意事项带根数不宜太多，一般取2～5根。考虑带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。（保证小带轮半径不要大于电动机中心高，大带轮半径不能超过减速器中心高。一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径，再带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调。）d1、d2应圆整由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异，应予以修正。Ｖ带轮的结构形式：主要由带轮直径大小而定，具体结构及尺寸可查手册。画出结构草图，标明主要尺寸备用。

特别提示：边设计边修改，最终装配图、零件图、计算说明书的结果应一致。机械设计课程设计第二次布置机械设计教研室2008年5月第二次布置内容了解减速器的结构完成装配草图设计轴的设计箱体设计附件设计轴承、键等的设计计算了解减速器的结构减速的基本结构由传动零件（齿轮）、轴和轴承、箱体、润滑和密封装置以及附件等组成。减速器结构部分看手册P58-88

。完成装配草图设计装配图反映各个零件的相互关系，结构形状以及尺寸，是绘制零件工作图的依据。所以必须综合考虑对零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、高速和润滑等要求，用足够的视图和剖面图表达清楚。整个流程为：装配草图初设计→校核计算→检查→完成装配草图。草图设计按比例、按投影关系绘制。但可简化与省略，如不画剖面线，不标注配合及尺寸等。完成装配草图设计（四内容、三阶段）草图第一阶段精算草图第二阶段草图第三阶段一、草图第一阶段1、完成轴的结构设计2、确定轴的支点距离和轴上零件的作用点3、开始设计完成装配草图设计1、完成轴的结构设计，确定轴的直径和轴向长度尺寸完成装配草图设计确定dmin

：按扭矩初估而得的dmin作为轴端直径。当轴端与联轴器的相配合时，则dmin应与联轴器孔相匹配，必要时应改变dmin（或增或减）。完成装配草图设计确定轴各段直径di

：2、确定轴的支点距离和轴上零件的作用点参考教材以及材料力学相关资料1）准备工作电机型号，查出其外伸轴径d和外伸长度l，中心高H。确定联轴器型号、两端轴孔直径和轴孔长。初选轴承类型。轴承润滑方式，当浸油齿轮V≥2～3m/s，采用油润滑。当浸油齿轮V≤2m/s时，可采用脂润滑。

3、开始设计完成装配草图设计确定齿轮润滑，V≤12m/s时可采用浸油润滑，注意油池深度与浸油。一般浸油深度：浸油齿轮一个齿高，但≮10mm,齿顶圆至油池底面距离≮30～50mm。确定密封方式轴承盖结构，它影响轴向尺寸，结构尺寸。完成装配草图设计2）开始草图设计比例自定，A4#纸；合理布置图画，估计减速器轮廓尺寸：画法：由里向外，先画中心线和轮廓线，再画内部结构。画出传动零件的中心线和轮廓线，机件内壁线和机体对称线，定出轴承和轴承座端面位置。完成装配草图设计A4#俯视图二.精算1、轴的弯扭组合强度计算（高速轴，要考虑带的压轴力）。2、轴承寿命（高速轴轴承），复习教材相关内容。3、键强度计算（高速轴上键），复习教材相关内容。完成装配草图设计三.草图第二阶段1、传动件结构设计：见手册（包括V带轮、齿轮等具体结构设计）。2、轴承组合设计。完成装配草图设计轴系轴向固定与调整方