机械装置设计课程设计说明书格式（压床）

PAGE35PAGE机械装置设计课程设计说明书格式课题班级学号姓名指导老师2020.01.10

目录课程设计任务……………………（）课程设计目的……………………（）第一部分机械系统运动方案设计一、连杆机构设计………………（）1.连杆机构尺寸设计……………………（）2.连杆机构速度分析…………………（）3.连杆机构加速度分析………………（）4.连杆机构力分析………（）二、凸轮机构设计…………（）1.基圆半径的确定…………（）2.凸轮机构轮廓曲线设计…………………（）三、齿轮机构设计…………（）第二部分机械传动系统传动装置的设计一、电动机选择及传动参数的计算………….………（）1.电动机功率的确定……...………………..…...………（）2.电动机转速的确定………………...….……...………（）3.确定电动机的型号………………（）二、确定总传动比和传动比的分配（）三、计算各轴的运动和动力参数……（）四、V带传动设计…………………..………………（）五、第一对直齿轮传动设计（Z1、Z2）………………（）六、第二对直齿轮传动设计（Z3、Z4）……………….……………（）七、确定轴的最小直径和初选轴承型号……………...……（）八、轴的结构设计……………….…...……（）九、轴的强度校核（校核II轴）…………………..….……（）十、轴承的寿命计算…………..………………...…..……（）十一、键强度校核………（）十二、联轴器的选择…………………（）十三、减速器箱体主要尺寸确定………（）总结……….………（）参考文献…………..……………..…………….………（）

《机械装置设计》课程设计任务书题Ⅱ设计压床机构的主传动系统1.压床机构的运动规律简介a)b)图2—12.设计原始数据见表2—1表2—1设计原始数据设计内容连杆机构的设计及运动分析符号单位h1mmh2mmh3mmφ3°φ2°Hmmn1r/minⅠ50140220601201501/21/41001/21/2Ⅱ60170260601201801/21/4901/21/2Ⅲ70200310601202101/21/4901/21/2设计内容凸轮机构的设计符号单位hmmººººemm推程运动规律回程运动规律Ⅰ173055258510余弦等加等减加等减余弦Ⅲ19306535758余弦等加等减设计内容连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定符号单位NNNkgm2kgm2FrmaxN［δ］Ⅰ6004403000.280.08540001/30Ⅱ10607205500.640.270001/30Ⅲ160010408401.350.39110001/30课程设计目的通过本课程设计，能熟练运用图解法对给定的机械设备进行运动分析、动力学分析和力分析，并能自主设计连杆、凸轮、齿轮等机构。具体为：进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一个较完整的概念。使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。通过课程设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力，进行全面的机械设计基本技能的训练。……………………

第一部分机械系统运动方案设计一、连杆机构设计（每一大节都要另起新一页）1.连杆机构尺寸设计（每位同学画自己的工作位置，写出具体计算过程及计算结果），，即可以作图求出，连杆机构ABCDEF来。=mm=mm2.连杆机构速度分析（写出具体计算过程及计算结果，每个速度的计算都要写清楚）1）求C点的速度VCVC＝VB＋VCB大小？ω1×lAB？方向⊥CD⊥AB⊥BCvB=ω1×lAB=2π60×n1×l584.0,由速度多边形得：25.5=mm/s,579.41=mm/s,0.09=rad/s，方向：顺时针。4.8=rad/s，方向：顺时针。2）求E点的速度VEVE的大小可根据速度影像求得,299.453）求F点的速度VFVF＝VE＋VFE大小？己知？方向垂直己知⊥EF150.5=mm/s,841.4=mm/s,3.34=rad/s，方向：顺时针。3.连杆机构加速度分析(写出具体计算过程及计算结果，每个加速度和角加速度的计算都要写清楚)1）求C点的加速度aC大小ω23×lCD？ω21×lABω22×lBC？方向C→D⊥CDB→AC→B⊥BC5506.3=mm/s22.17=mm/s22764.8=mm/s2取加速度比例尺20(mm/s2)/mm，作加速度多边形275.30.11138.24由加速度多边形得：=mm/s2=mm/s2=mm/s2=rad/s2，方向：顺时针。=rad/s2，方向：顺时针。2）求E点的加速度aEaE的大小可根据加速度影像求得,3）求F点的价速度aF大小？己知？方向垂直已知F→E⊥FE51.84由加速度多边形得：=mm/s2=mm/s2=rad/s2，方向：顺时针。4.连杆机构的动力分析（写出具体计算过程及计算结果）1）求杆组4、5各运动副的反力G5＋Fr＋FR65＋FR34＝0大小√√？？方向垂直垂直水平//EF取力比例尺N/mm，作力多边形由力多边形得：=N=N2）求构件2、3各运动副的反力将构件1对构件2的反为，沿BC方向和⊥BC方向分解为两个分量、。取构件2为分离体，取∑MC＝0，可得求得。=N同理将构件6对构件3的反为，沿CD方向和⊥CD方向分解为两个分量、。取构件3为分离体，取∑MC＝0，可得求得。=N取构件2、3组为分离体，取∑F＝0，得大小？√√√√√？方向√√√√√√√取力比例尺N/mm，作力多边形，，，由力多边形得：=N=N=N=N，3）求构件1上的平衡力矩和运动副中的反力∵FR12＝－FR21，故由∑F＝0和∑M＝0得：FR61＝－FR21，Mb＝FR21*h5*μl=N·m，方向：顺时针。

二、凸轮机构设计（写出凸轮基圆半径和滚子半径具体计算过程及计算结果）1．确定凸轮结构的基本尺寸即基圆半径根据给定的推程运动角=º和许用压力角=º，同时推程运动规律为等加速等减速运动，由诺模图可得到：ℎ其中：为行程mm，为基圆半径，因此=mm，取整数为=mm2．选取滚子半径一般取，本工作取rr=0.1r03．绘制从动件位移曲线根据推程mm，推程运动角=º，远休止角=º，回程运动角=º，绘制从动件位移曲线如下图所示：4.绘制凸轮轮廓曲线。

三、齿轮机构设计说明：齿轮的所有尺寸按机械设计课程中齿轮强度计算画出齿轮传动的啮合图，必须画出基圆、分度圆、齿顶圆，标明节点、啮合极限点、啮合起始点、啮合终止点。

第二部分机械传动系统传动装置的设计一、电动机选择及传动参数的计算1.电动机功率的确定P需由附表2-3(P136)可查出η=kW（查指导书P224附表6-1）2.电动机转速的确定n电n1=i总=i带i齿1i齿2，i确定电动机的同步转速。3.确定电动机的型号电动机型号额定功率(kw)满载转速(r/min)堵转转速额定转速最大转矩额定转矩

二、确定总传动比和传动比的分配1.确定总传动比i2.传动比的分配取，，则

三、计算各轴的运动和动力参数代入数据=结果（单位）轴号功率P(kw)转速n(r/min)扭距T(N-mm)0数据数据数据1数据数据数据2数据数据数据3数据数据数据四、V带传动设计（查0轴参数）已知：P0=kW、n0=r/min、i带=（书P75例题4.1）1.选择V带型号……………………2.确定带轮直径……………………

五、第一对直齿轮传动设计（Z1、Z2）（查1轴参数）已知：P1=kW、n1=r/min、i齿1=（书P122例题6.1）(注意：学号为单号小齿轮齿数必须取单数，学号为双号小齿轮齿数必须取双数)（小齿轮齿数在20~35之间取）另外这对齿轮必须按软齿面设计解:1.选择齿轮材料、精度及许用应力……………………2．按齿面接触疲劳强度设计计算……………………几何尺寸计算……………………按齿根弯曲疲劳强度校核……………………5．齿轮结构设计及绘制齿轮零件工作图……………………

六、第二对直齿轮传动设计（Z3、Z4）（查3轴参数）已知条件：P3=kW、n3=r/min、i齿2=。（注意：学号为单号小齿轮齿数必须取单数，学号为双号小齿轮齿数必须取双数。小齿轮齿数Z3在17~25之间取。另外这对齿轮必须按硬齿面设计。下述设计过程仅为模板，要按照自己的数据进行计算，不能照抄。）1.选择齿轮材料、精度及许用应力①考虑到要求结构紧凑，故大小齿轮材料均用40Cr调质后表面淬火，由表6-7得小齿轮齿面硬度HRC1=50，大齿轮齿面硬度HRC2=48。②由图6.8c查得接触疲劳极限σHlin1=1150MPa,σHlin2=1140MPa。由图6.9c查得弯曲疲劳极限σFlin1=355MPa,σFlin2=350MPa。③N1=60n1jLh=60×1440×1×5×16×300=2.07×109；N2=N1/i=2.07×109/2.08=9.95×108；由图6.6得KHN1=KHN2=1；由图6.7得KFN1=KFN2=1。④取SH=1，SF=1.4，则，⑤取小齿轮z3=20，z4=iz1=3.2×20=64；齿轮取8级精度。2.按齿根弯曲疲劳强度设计计算①初取Kt=1.3②扭矩③由表6.5取(对称布置)；④由表6.4查得YFa1=2.80,YSa1=1.55,YFa2=2.26,YSa2=1.74,比较，，取⑤计算⑥求K由表6.2查得KA=1；取Kα=1.1，由图6.13b查得Kβ=1.12，，由图6.10查得Kv=1.13。则K=KAKvKαKβ=1×1.13×1.1×1.12=1.39⑦修正,取(3)几何尺寸计算①,②③，取b2=28mm,b1=33mm4.按齿面接触疲劳强度校核①由表6.3查得ZE=189.8，由图6.19查得ZH=2.5。②许用接触应力取③校核 所以齿面接触疲劳强度足够。5.齿轮结构设计(略)

七、确定轴的最小直径和初选轴承型号1.确定轴的最小直径（教材P300例题11.1，注意要用自己的设计数据，不能照抄。直径都要圆整）假设：计算出考虑键槽的影响考虑装带轮的影响，，假设：（大带轮直径），则取假设：计算出考虑键槽的影响联轴器的选择：由书表10.1(P273)KA=1.5：则：选择弹性套柱销联轴器，联轴器型号为TL8，由指导书附表4-3查，取2.初选轴承型号由于是直齿轮，所以选取深沟球轴承，则轴承内经为：所以选择轴承型号为：6209、6313（用自己的数据）

八、轴的结构设计说明：在装配图中将两根轴复制打印出来粘贴，并标上尺寸即可

九、轴的强度校核（校核II轴）（用P2、n2、T2代入下列例题即可，还可参考教材P310的例11.2，注意一定要用自己的数据进行计算，不能照抄。）假设：已知传递功率P2=14.1kW，轴的转速n2=110r／min，齿轮的分度圆直径d=270.54mm。1.选择轴的材料，确定许用应力由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质处理。由表11.2查得强度极限，许用弯曲应力。2.计算齿轮上的载荷假设：Ft2=9049.57N假设：Fr2=3394.61N3.轴的强度计算轴的结构草图如下注意：此图必须按自己的装配图中尺寸打印或者画出来，而不能用例子中的原图。假设：由轴的结构图得知d①=65mm，d②=74mm，d③=d⑥=80mm，d④=90mm，d⑤=100mm，L①=105mm，L2+L3=78.5+78.5=157mm（这些尺寸都是从装配图中量出来的）①求轴的支反力将轴上所受载荷分解为水平力和垂直分力，然后分别求出各支承处的水平支反力FNHQUOTE、垂直支反力FNV和总支反力FN1、FN2QUOTE。②求轴的弯矩和扭矩③画轴的受力图、计算简图、弯矩图、扭矩图如下所示。④计算危险截面的直径由弯扭合成图可知截面Ⅲ是危险截面，考虑启动、停机影响，扭矩为脉动循环变应力，取α=0.6。则QUOTE截面Ⅲ处的计算弯矩为轴的材料为45钢调质处理，由表11.2查得，则QUOTE截面Ⅲ处的直径为考虑键槽的影响将计算出来的直径扩大5%，则截面Ⅲ处最后计算出来的直径为54.23mm，而截面Ⅲ处结构设计出来的直径为90mm（这个数据由结构设计出来，从自己的图中得到的），所以轴的强度足够。轴的力分析图注意：此图必须自己按计算结果画出来，而不能复制打印。图要放在同一页，不能分页。

十、轴承的寿命计算（注意：要用自己的数据进行计算）1.轴承的径向力由轴的强度计算可得轴承的径向力为轴承的当量动载荷3.确定轴