东北大学机械设计基础课程设计教材
《机械设计基础课程设计》课程教学大纲
平面连杆机构的基本概念和类型
平面连杆机构的运动分析
了解平面连杆机构的基本组成、特点和应用 场景。
掌握平面连杆机构的位置、速度和加速度分 析方法，能够绘制运动曲线图。
平面连杆机构的力分析
平面连杆机构的设计方法
掌握平面连杆机构的受力分析方法，能够计 算各构件的受力情况。
了解平面连杆机构的设计步骤和方法，能够 根据实际需求进行机构设计。
螺纹连接结构设计
了解螺纹连接结构设计的原则和方法，能 够设计出满足使用要求的螺纹连接结构。
键连接设计
键连接类型与特点
了解常见键连接类型（如平键连接、半圆键连接、楔键连接等） 及其特点，掌握各类型键连接的适用场合。
键的选择与强度计算
熟悉常用键的标准和规范，能够根据实际需求选择合适的键，并 掌握键连接的强度计算方法。
《机械设计基础课程设计》 课程教学大纲
目录
• 课程概述与目标 • 机械设计基础知识 • 常用机构设计 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 课程设计与实践环节 • 总结与展望
01
课程概述与目标
课程背景与意义
机械设计是制造业的基础，对于 培养高素质工程技术人才具有重
要意义。
了解销孔的加工方法和装配要求，能够正确加工和装配销连接。
07
课程设计与实践环节
课程设计任务书解读与选题指导
解读任务书
详细解读课程设计任务书，明确设计目标、要求 和限制条件。
选题指导
提供选题建议，引导学生选择符合自身兴趣和专 业方向的课题。
课题分析
帮助学生分析课题，制定合理的设计方案和实施 计划。
02
机械设计基础知识
机械设计基本概念
东北大学机械设计电子教案第一章机械设计基础
fP—激振频率； f0—固有频率
第14页，共59页。
§1.4 静应力下零件的零件的强度计算
(Strength calculation of machine parts under static stress )
一、载荷与应力 (Load and stress)
F
1、载荷分类
（1）载荷性质
静载荷：
t F 周期
③敏感性: 对材料、几何形状敏感
④突发性: 突然断裂
第19页，共59页。
§ 1 . 5 对称循环变应力下零件强度计算
一、疲劳曲线与疲劳极限
( Strengthcalculation of machinepartsundervariablestressin an alternatingsymmetricalcycle )
一、极限应力线图(Curve of fatigue limit)
1、材料的极限应力线图
同种材料、 r不同时，σr在σm– σa 坐标系下的关系曲线
A: σm=0, r=-1
a
A
-1 0/2
C: σm=σa , r=0
CE
σr =σm+ σa
(-1≤ r ≤+1)
O
ACB —实验线图 ACED—简化线图
第3页，共59页。
§1.1 绪论（Introduction）
二、机械的组成
抽象： 原动机
二、机械的组成
传动装置 控制系统
工作机
工作机
原动机
传动装置
皮带运输机传动简图
第4页，共59页。
§ 1.1 绪论（Introduction）
二、机械的组成
运动分析 具体：
制造分析
东北大学机械设计基础课程设计作ZDD-6
机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定 (2)二、电动机的选择 (2)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)四、运动参数及动力参数计算 (4)五、传动零件的设计计算 (4)六、轴的设计计算 (8)1、输出轴的设计计算----------72、输入轴的设计计算----------10七、滚动轴承的选择及校核计算 (11)八、键联接的选择及计算 (12)九．联轴器的选择 (13)十. 润滑与密封 (13)十一.参考文献 (13)3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/3.14×320=119.42r/min按手册推荐（P90,表2-11-1）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’a=3~6。
取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。
故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n筒n d=（6~24）×119.42=716.52~2866.08r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min)电动机重量N功率因数同步转速满载转速1 Y100L2-4 3.0 1500 1430 38 2.22 Y 132S-6 3.0 1000 960 63 2.03 Y 132M-8 3.0 750 710 79 2.0根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。
截面C在水平面上弯矩为：M H=F AZ L/2=500.2×50=25N·m(4)绘制合弯矩图（如图d）M=(M V2+M H2)1/2=(9.12+252)1/2=26.6N·m (5)绘制扭矩图（如图e）转矩：T=9.55×（P2/n2）×106=48N·m (6)绘制当量弯矩图（如图f）转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取α=1，截面C处的当量弯矩：Me=[M2+(αT)2]1/2=[26.62+(1×48)2]1/2=99.6N·m(7)校核危险截面C的强度由式（6-3）σe=Me/0.1d33=99.6/0.1×413=14.5MPa< [σ-1]b=60MPa∴该轴强度足够。
机械设计基础课程设计 东北大学
机械设计基础课程设计说明书题目：设计用于胶带运输机的机械传动装置专业：材料成型及控制工程班级：成型1104设计者：鞠英男学号：20110399指导教师：陈良玉目录1.设计任务书 (2)1.1.设计题目 (2)1.2.工作条件 (2)1.3.技术数据 (2)2.电动机的选择计算 (2)2.1.选择电动机系列 (2)2.2.选择电动机的功率及转速 (2)2.3.选择电动机的型号 (3)3.传动装置的运动和动力参数计算 (4)3.1.分配传动比 (4)3.2.各轴功率、转速和转矩的计算 (4)4.传动零件的设计计算 (6)4.1.减速器以外的传动零件（链传动）的设计计算 (6)4.2.减速器以的传动零件（齿轮）的设计计算 (7)5.轴的设计计算 (11)5.1.减速器高速轴的设计 (11)5.2.减速器低速轴的设计 (12)6.滚动轴承的选择及其寿命计算 (15)6.1.减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (15)6.2.减速器低速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (16)7.键连接的选择和验算 (19)7.1.减速器大齿轮与低速轴的键连接 (19)7.2.小链轮与减速器低速轴轴伸的键连接 (19)7.3.联轴器与减速器高速轴轴伸的键连接 (19)8.联轴器的选择 (20)9.减速器的其他附件 (20)10.润滑和密封 (21)10.1.减速器齿轮传动润滑油的选择 (21)10.2.减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择 (21)10.3.减速器密封装置的选择、通气器类型的选择 (21)11.整体装配 (21)12.参考文献 (23)1.设计任务书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. 电动机的选择计算2.1. 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，Y 系列电动机2.2. 选择电动机的功率及转速2.2.1. 卷筒所需有效功率kW FVp w 30.310005.122001000=⨯==P W =3.30kW2.2.2. 传动总效率根据表2-11-1确定各部分的效率:弹性联轴器效率 η1=0.99 一对滚动球轴承效率η2=0.98闭式圆柱齿轮的传动效率 η3=0.97（暂定8级） 开式链传动效率 η4=0.92 一对滑动轴承的效率η5=0.97运输滚筒的效率 η6=0.967901.096.097.092.097.098.099.026543221=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ηηηηηηηη=0.7901 2.2.3. 所需电动机的功率kW 18.47901.030.3p p w r ===ηPr=4.18kW 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 ，Y 系列。
机械设计基础的课程设计书
机械设计基础的课程设计书一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机构学等基础理论知识。
2. 学习并了解常见的机械传动系统、机械连接方式以及机械零件的设计方法和应用。
3. 掌握机械设计的基本流程和步骤，能够运用相关知识对简单机械系统进行设计和分析。
技能目标：1. 能够运用机械设计软件（如AutoCAD、SolidWorks等）进行机械零件的绘制和建模。
2. 培养学生的创新能力和问题解决能力，能够针对实际问题提出合理的机械设计方案。
3. 学会使用机械设计手册和相关资料，具备查阅和运用工程技术标准的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力，使他们在团队项目中能够有效协作，共同解决问题。
3. 增强学生的工程意识和社会责任感，使他们意识到机械设计在工程领域和社会发展中的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为机械设计基础，针对的是高中年级学生，他们在物理和数学方面有一定的基础，具备初步的分析和解决问题的能力。
课程性质为理论实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和工程设计思维。
教学要求注重启发式教学，引导学生主动探索，将理论知识与实际应用相结合。
二、教学内容1. 引言：介绍机械设计的概念、意义及其在工程领域中的应用。
- 教材章节：第一章 机械设计概述2. 机械设计基础知识：- 力学基础：力学基本概念、力学原理在机械设计中的应用。
- 材料力学：材料的力学性能、应力与应变、机械零件的强度计算。
- 机构学：机构的分类、运动副、机构运动简图。
- 教材章节：第二章 力学基础、第三章 材料力学、第四章 机构学3. 常见机械传动系统：- 传动方式：齿轮传动、带传动、链传动等。
- 传动系统设计：传动系统选型、传动比计算、传动零件设计。
- 教材章节：第五章 传动系统设计4. 机械连接方式：- 螺纹连接：螺纹基本概念、螺纹连接的选用与设计。
机械设计基础课程设计指导书含内容和排版简要说明
机械设计基础课程设计指导书含内容和排
版简要说明
内容说明
本课程是机械工程专业的一门基础课程，旨在培养学生对机械设计的基本理论和方法的掌握。
以下是本课程设计指导书的内容概要：
1. 引言
- 介绍机械设计基础的重要性和应用领域
2. 课程概述
- 概述机械设计基础的知识体系和研究目标
3. 设计原理
- 阐述机械设计的基本原理，如力学、材料力学和运动学等
4. 零件设计
- 讲解机械零件设计的基本原则和常用的设计方法
5. 连接件设计
- 分析不同类型连接件的设计原理和选用方法
6. 传动装置设计
- 探讨各种传动装置的设计原理和选型技巧
7. 设计案例分析
- 提供一些机械设计案例，帮助学生理解和应用所学知识
8. 总结与展望
- 总结本课程的重点内容，并展望机械设计领域的发展趋势
排版简要说明
为了使学生更好地理解和研究本课程的内容，本设计指导书的排版风格简洁清晰，采用以下排版要点：
- 使用清晰易读的字体和字号，确保文字清晰可辨
- 通过分级标题和编号，层次清晰地呈现各节内容
- 使用适当的插图和示意图，帮助学生理解理论和方法
- 使用合适的文本和图像间距，使内容布局整齐有序
以上是《机械设计基础课程设计指导书》的内容和排版简要说明。
希望能对学生的学习和教学有所帮助。
如果有任何问题或需要进一步的辅导，请随时与授课教师联系。
(完整版)东北大学机械课程设计ZDD-2
机械设计基础课程设计说明书题目：设计胶带输送机的传动装置。
班级：姓名：学号：指导教师：成绩：2014.7.7一、设计任务书（1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 （2） 工作条件（3） 技术数据二、电动机的选择计算（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， 封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机。
（2）滚筒转动所需要的有效功率kw FV p w 25.210005.29001000=⨯==根据表2-11-1，确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 =0.97转速1000r/min 。
Y132S —6型 同时，由表2-19-2查得其主要性能数据列于下表：三、传动装置的运动及动力参数计算（1）分配传动比总传动比04.80==wn n i ;由表2-11-1得，V 带传动的 传动比i 01= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i 12=i/i 01=8.04/2.5=3.22此分配的传动比只是初步的，实际传动比的准确值 要在传动零件的参数和尺寸确定后才能确定。
并且允许 有（3-5%）的误差。
（2） 各轴功率、转速和转矩的计算0轴：（电动机轴）P 0=p r =2.70 kw ，n 0=960r/minT 0=9550×p 0/ n 0=9550×2.70/60=26.86 N •m四、传动零件的设计计算电动机型号为Y132S-6，额定功率P=3.0kw，转速为n1=960r/min，减速器高速轴转速n2=384r/min，班制是2年，载荷稍有波动。
（1）减速器以外的传动零件的设计计算1.选择V带的型号由书中表10-3查得工况系数K A=1.2;Pc=K A.P0 =1.2×3.0=3.6 kw查表10-4和课本图10-8，可得选用A型号带，d d1min =75mm;由表10-4，取标准直径,即d d1=100mm;2.验算带速V=3.14×d d1×n1 /(60×1000)=5.03 m/s;满足5 m/s <= V<=25-30 m/s;3.确定大带轮的标准直径d d2=n1/n 2×d d1×（1-ε）=960/384×100×0.99=247.5mm;查表10-5，取其标准值d d2=250mm；验算带的实际传动比：i实=d d2/d d1=250/100 =2.5；4.确定中心距a 和带长LdV带的中心距过长会使结构不紧凑，会低带传动的工作能力；初定中心距a0, a0=(0.7-2.0)( d d1 +d d2)=245~700 mm 取a0=500mm，相应a0的带基准长度Ld0:Ld0=2a0+π/2 ×( d d1 +d d2)+(d d2 –d d1)2/（4×a0）=1561.03mm;查表10-2可得，取Ld=1600mm; 带长Ld=1600mm;由Ld求实际的中心距a, 中心距a= 519.5mma = a0+(Ld –Ld0)/2 =519.5mm5.验算小轮包角α1由式α1=1800-(d d2 –d d1)/a×57.30;α1 =1800 -(250-100)/519.5×57.30 =163027’>1200符合要求；6.计算带的根数z= Pc /[( P0 +ΔP0 )×Kα×K L ]由图10-7查得，P0 =1.0kw, ΔP0 =0.12kw查表10-6可得，Kα=0.955，查表10-2，K L = 0.99，代入得，z =3.6/[(0.13+1.0)×0.955×0.99 ] =3.4;取z =4根。
东北大学机械课程设计说明书ZDLB
机械设计基础课程设计说明书题目：设计用于胶带运输机的机械传动装置班级：姓名：学号：指导教师：成绩：年月日目录1.设计任务书设计题目设计用于胶带运输机的机械传动装置。
工作条件2.传动装置总体设计电动机的选择2.1.1选择电动机系列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, Y 系列。
2.1.2选择电动机功率 1) 传动滚筒所需有效功率： 2) 传动装置总效率：按表2-11-1确定各部分效率如下 技术数据查表2-19-1,可选Y 系列三相异步电动机 Y112M-4 型，或选Y 系列三相异步电动机 Y132M1-6型，额定功率均为P ) 4.0kW ，均满足 R P r2.1.3确定电动机转速 1) 传动滚筒轴工作转速:现以同步转速为1500r/min 及1000r/min 两种方案进行比 较，查表2-18-1(P158)得电动机数据，计算总传动比列于下表:弹性联轴器的效率 一对滚动轴承的效率 闭式齿轮传动的效率 幵式滚子链传动的效率 一对滑动轴承的效率 传动滚筒的效率传动装总效率 3)所需的电动机功率:1 0.99 20.9930.97 （暂定精度为8级）40.920.97 0.96比较两方案可见，方案1选用的电动机虽然质量和价格较低，但总传动比较大。
为使传动装置结构紧凑，决定选用方案 2电动机型号为 Y132M1-6,同步转速为1000r/min 。
由表2-19-1 和表2-19-2查得主要性能技术数据和安装尺寸：分配传动比传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴：1轴：即减速器高速轴，与电动机轴采用联轴器链接，传动比i 011,查表2-11-1(P90)弹性联轴器的传动效率总传动比：据表2-11-1(P90)取链传动比: 则齿轮传动的传动比：匹鱼0 10.05n w 95.5i 232.5 i 12ii 238.38 2.53.3520.99，则:2轴：即减速器低速轴，动力从1轴到2轴经历了1轴上的一对滚动轴承和一对齿轮啮合，故发生两次功率损耗，计算效率时都要计入，查表2-11-1(P90) —对滚动轴承的传动效率利率20.99，闭式齿轮传动的效率为30.97 (暂定齿轮精度为8级)，则：3轴：即传动滚筒轴，动力从2轴到此轴经历了2轴上的一对滚动轴承和幵式滚子链传动，故发生两次功率损耗，计算效率时都要计入，查表2-11-1(P90) 一对滚动轴承的传动效率为0.99，幵式滚子链传动的效率为0.92，则:3. 传动零件的设计计算减速器以外的传动零件设计计算3.1.1设计链传动1）确定链轮齿数:由传动比取小链轮齿数z, 29 2i 24,因链轮齿数最好为奇数，z, 25;大链轮齿数z2 iz, 2.5 24 60,取，z? 63。
东北大学机械学院机械设计课程设计ZL_20B
本设计要求的转矩较大，故部分齿轮和轴选用40Cr为材料，如转矩较小，可使用45#钢机械设计课程设计说明书机械工程与自动化学院机械工程及自动化专业机械班学号：设计者：指导老师：2013年6月19日目录1.设计任务书┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.电动机的选择计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33.传动装置的运动与动力参数的选择和计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄44.传动零件的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄95.轴的设计计算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄186.轴的强度校核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄197.滚动轴承的选择和寿命验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 48.键联接的选择和验算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄259.联轴器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 610.减速器的润滑及密封形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 611.参考资料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 6一．设计任务书1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 2） 工作条件：工作年限工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量 102多灰尘 稍有波动小批3） 技术数据题 号滚筒圆周力F(N)带 速v(m/s) 滚筒直径 D(mm) 滚筒长度 L(mm) ZL-20 480000.244001000二． 电动机的选择计算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，封闭式结构，电压380V ，Y 系列。
2） 选择电动机功率 滚筒转动所需要的有效功率为KW FV P w52.11100024.0480001000=⨯==传动 筒开齿联承齿弹联ηηηηηηη⨯⨯⨯⨯⨯=52按表4.2-9取:弹性联轴器效率 η弹联=0.99 闭式齿轮啮合效率 η齿=0.97联轴器效率 η联=0.99传动总效率η=0.791所需的电动机功 率KW P r 223.14=选Y 型三相异 步电动机滚动轴承效率 η承=0.99 开式齿轮啮合效率 η开齿=0.94 滚筒效率 η筒=0.96 则传动总效率791.096.094.099.099.097.099.052=⨯⨯⨯⨯⨯=η所需的电动机的功率为 KW P P w r 223.14791.052.11===η3).选择电机的转速 滚筒轴转速为 min /64.114.024.06060r D v nw=⨯⨯==ππ 查表4.12-1选Y 型三相异步电动机Y180L —6型，额定功率15kw, 同步转速1000r/min,满载转速970r/min 。
东北大学机械设计课件第机械设计的基础知识
第四节 静应力机械零件的强度计算
名义载荷
原动机
传动机
工作机
额定功率
在理想工作条件
工作阻力
力学公式 名义载荷P、M、T、F
第四节 静应力机械零件的强度计算
计算载荷
P ca KP M ca KM T ca KT F ca KF
第四节 静应力机械零件的强度计算
2.应力的分类
1.具有预定功能的要求 2.经济性要求 3.安全性要求 4.可靠性要求 5.操作使用方便的要求
第一节 概 述
三、本课程的内容、性质和任务
内容: 机械设计的基础知识
联接零件设计：螺纹联接、轴毂联接
传动零件设计：带传动、链传动、齿轮传动、 蜗杆传动、螺旋传动、摩擦传动 轴系零部零件设计：轴、滚动轴承、滑动轴承、 联轴器、离合器
2. N>N0 KN=1；
3. N0<103按静应力问题处理;
4. 近似的疲劳曲线.
第五节 对称循环应力下机械零件的疲劳强度计算
m axm in
2
σa
σmax
σmin
σm
r min
max
0
t
第四节 静应力机械零件的强度计算
脉动循环 r=0
稳定变应力
σm= σa =σmax/2 ,σmin=0
对称循环 r=－1 σmax= σa = －σmin ,σm=0
非对称循环 －1<r<1 σmax= σm+σa σmin= σm－σa
其它零部件设计：弹簧
机械设计新方法
第一节 概 述
本课程的性质: 专业技术基础课
本课程的任务:
使学生掌握机械设计 的基本知识、基本理 论和基本技能
机械设计基础课程设计东北大学
机械设计基础课程设计说明书题目：设计用于胶带运输机的机械传动装置专业：材料成型及控制工程班级：成型1104设计者：鞠英男学号：指导教师：陈良玉目录1.设计任务书 (2).设计题目 (2).工作条件 (2).技术数据 (2)2.电动机的选择计算 (2).选择电动机系列 (2).选择电动机的功率及转速 (2).选择电动机的型号 (3)3.传动装置的运动和动力参数计算 (4).分配传动比 (4).各轴功率、转速和转矩的计算 (4)4.传动零件的设计计算 (6).减速器以外的传动零件（链传动）的设计计算 (6).减速器以内的传动零件（齿轮）的设计计算 (7)5.轴的设计计算 (11).减速器高速轴的设计 (11).减速器低速轴的设计 (12)6.滚动轴承的选择及其寿命计算 (15).减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (15).减速器低速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (16)7.键连接的选择和验算 (19).减速器大齿轮与低速轴的键连接 (19).小链轮与减速器低速轴轴伸的键连接 (19).联轴器与减速器高速轴轴伸的键连接 (19)8.联轴器的选择 (20)9.减速器的其他附件 (20)10.润滑和密封 (21).减速器齿轮传动润滑油的选择 (21).减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择 (21).减速器密封装置的选择、通气器类型的选择 (21)11.整体装配 (21)12.参考文献 (23)1. 设计任务书1.1. 设计题目设计胶带传输机的传动装置1.2. 工作条件工作年限工作班制工作环境 载荷性质 生产批量102多灰尘稍有波动小批 1.3. 技术数据题号 滚筒圆周力F(N) 带速v (m/s) 滚筒直径D (mm) 滚筒长度L (mm) ZDL2200280 5002. 电动机的选择计算2.1. 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，Y 系列电动机2.2. 选择电动机的功率及转速2.2.1. 卷筒所需有效功率kW FVp w 30.310005.122001000=⨯==P W =2.2.2. 传动总效率根据表2-11-1确定各部分的效率:弹性联轴器效率 η1= 一对滚动球轴承效率 η2=闭式圆柱齿轮的传动效率 η3=（暂定8级） 开式链传动效率 η4= 一对滑动轴承的效率 η5= 运输滚筒的效率 η6=7901.096.097.092.097.098.099.026543221=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ηηηηηηη η= 2.2.3. 所需电动机的功率 kW 18.47901.030.3p p w r ===η Pr= 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 ，Y 系列。
机械设计基础课程设计指导书
《机械设计基础》课程设计指导书前言本书是根据工科院校机械类专业《机械设计基础》教学大纲编写的。
可作为工科院校机械类、机电结合类专业《机械设计基础课程设计》课程的教学用书，也可供有关专业师生和工程技术人员参考。
本书以齿轮减速器及以齿轮减速器为主体的一般机械传动装置的设计过程为例，按照课程设计的一般步骤，对课程设计从准备到编写设计计算说明书与准备答辩的全过程，逐一作了具体、扼要的阐述，并注意讲清楚设计中各个阶段的设计思想及设计方法，注意设计思路和方法的引导，启迪学生在融汇贯通的基础上进行设计。
针对目前课程教学中的薄弱环节及设计中易出现的错误，除加强了结构设计方面的内容外，还用大量的图例，采用正误对照的形式，表达设计中常见的错误结构，使学生在设计中少走弯路。
学生使用本书经教师适当指导就能独立完成课程设计。
本书将设计指导书、参考图例、有关标准规范和设计资料及设计题目等有机地结合起来编成一本书，使本书内容更加完整、系统、适用，既便于教学使用，又能减轻学校和学生的负担。
本书采用了最新国家标准、规范和设计资料。
为了缩减篇幅和便于使用，书中摘录的标准和规范都根据常用的参数范围进行了精心压缩和编排。
目录前言 (2)目录 (3)第一章概述 (5)第一节机械设计基础课程设计的目的 (5)第二节机械设计基础课程设计的内容 (5)第三节机械设计基础课程设计的一般步骤 (5)第四节机械设计基础课程设计的要求和注意事项 (6)第二章设计题目 (8)第一节机械设计基础课程设计任务书 (8)第二节设计工作量和进度安排 (12)第三章机械传动装置的总体设计 (14)第一节分析和拟定传动方案 (14)第二节选择电动机 (15)第三节总传动比的计算与分配 (18)第四节传动装置的运动和动力参数计算 (20)第五节传动装置的总体设计示例 (22)第四章传动零件的设计计算 (26)第一节减速器外传动零件的设计 (26)第二节减速器内传动零件的设计 (26)第五章减速器的结构与润滑 (28)第一节减速器的结构 (28)第二节减速器的箱体结构 (29)第三节滚动轴承组件的结构设计 (41)第四节减速器的润滑与密封 (46)第五节减速器附件的结构设计 (61)第六章装配图的设计及绘制 (70)第一节装配图设计的准备 (70)第二节装配草图的设计及绘制 (84)第三节装配草图的检查和修改 (104)第四节完成减速器装配图 (109)第七章零件工作图的设计与绘制 (117)第一节轴类零件工作图的设计及绘制 (117)第二节齿轮类零件工作图的设计与绘制 (122)第三节铸造箱体工作图的设计及绘制 (132)第八章编制设计计算说明书与准备答辩 (140)第一节设计计算说明书的要求 (140)第二节设计计算说明书内容与格式 (141)第三节准备答辩 (142)第九章计算机辅助课程设计 (145)第十章机械设计常用数据、标准和规范 (146)第一节常用数据和一般标准 (146)第二节材料 (154)第三节联接与紧固 (159)第四节键、销联接 (176)第五节滚动轴承 (178)第六节联轴器 (192)第七节润滑与密封 (201)第八节公差配合与表面粗糙度 (209)第九节渐开线圆柱齿轮精度(摘自GBl0095—88) (219)第十节锥齿轮和准双曲面齿轮精度 (226)第十一节圆柱蜗杆、蜗轮精度 (230)第十二节电动机 (235)主要参考书目 (242)第一章概述第一节机械设计基础课程设计的目的机械设计基础课程设计是学生学习机械设计基础课程后进行的一项综合训练。
东北大学机械课程设计ZDD-2
一、设计任务书（1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 （2） 工作条件（3） 技术数据二、电动机的选择计算（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， 封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机。
（2）滚筒转动所需要的有效功率kw FV p w 25.210005.29001000=⨯==根据表2-11-1，确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.99闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 =0.97 传动滚筒效率 η6=0.96则总的传动总效率η = η1×η2×η2 ×η3×η4×η5×η6= 0.95×0.99×0.99×0.97×0.99×0.97×0.96 = 0.8326（3）电机的转速min /4.1194.05.26060r D v n w =⨯⨯==ππ 所需的电动机的功率kw p p w r 70.28326.025.2===η 现以同步转速为Y100L2-4型（1500r/min ）及Y132S-6型 （1000r/min ）两种方案比较，传动比98.114.119143001===w n n i ，04.84.11996002===w n n i ； 由表2-19-1查得电动机数据，比较两种方案，为使传动装置结构紧凑，同时满足 i 闭=3~5，带传动i=2~4即选电动机Y132S —6型 ，同步 转速1000r/min 。
Y132S —6型 同时，由表2-19-2查得其主要性能数据列于下表： 三、传动装置的运动及动力参数计算（1）分配传动比总传动比04.80==wn n i ;由表2-11-1得，V 带传动的 传动比i 01= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i12=i/i01=8.04/2.5=3.22此分配的传动比只是初步的，实际传动比的准确值要在传动零件的参数和尺寸确定后才能确定。
东北大学机械课程设计ZDD-
. . . .. .. .一、设计任务书（1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置 （2） 工作条件（3） 技术数据二、电动机的选择计算（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， 封闭式结构，电压380伏，Y 系列电动机。
（2）滚筒转动所需要的有效功率kw FV p w 25.210005.29001000=⨯==根据表2-11-1，确定各部分的效率:V 带传动效率 η1 =0.95 一对滚动球轴承效率 η2 =0.99 闭式齿轮的传动效率 η3 =0.97 弹性联轴器效率 η4 =0.99 滑动轴承传动效率 η5 =0.97传动滚筒效率 η6=0.96则总的传动总效率η = η1×η2×η2 ×η3×η4×η5×η6= 0.95×0.99×0.99×0.97×0.99×0.97×0.96 = 0.8326（3）电机的转速min /4.1194.05.26060r D v n w =⨯⨯==ππ 所需的电动机的功率kw p p w r 70.28326.025.2===η现以同步转速为Y100L2-4型（1500r/min ）及Y132S-6型 （1000r/min ）两种方案比较， 传动比98.114.119143001===w n n i ，04.84.11996002===w n n i ； 由表2-19-1查得电动机数据，比较两种方案，为使传动装置结构紧凑，同时满足 i 闭=3~5，带传动i=2~4即选电动机Y132S —6型 ，同步转速1000r/min 。
Y132S —6型 同时，由表2-19-2查得其主要性能数据列于下表：三、传动装置的运动及动力参数计算（1）分配传动比总传动比04.80==wn n i ;由表2-11-1得，V 带传动的 传动比i 01= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i 12=i/i 01=8.04/2.5=3.22此分配的传动比只是初步的，实际传动比的准确值 要在传动零件的参数和尺寸确定后才能确定。
机械设计基础课程设计说明书
5）验算小轮包角
6）计算带的根数
7）计算作用在轴上的载荷
5.减速器内部传动零件的设计——齿轮传动设计
1）齿轮参数和几何尺寸
2）大、小齿轮材质选择
3）
6.轴的设计计算
பைடு நூலகம்1）高速轴的设计
2）低速轴的设计计算
3）联轴器的选择
7.轴的强度校核
齿轮上的圆周力、径向力、轴向力，绘制轴的弯矩图、转矩图、当量弯矩图等
8.滚动轴承的选择及其寿命计算
计算及说明
结果
1.电动机的选择
1）选择电动机类型
2）确定电动机功率
3）确定电动机转速
2.总传动比的计算与分配
1）总传动比的计算
2）各级传动比的合理分配
3.传动装置的运动参数计算
1）各轴的转速
2）各轴的输入功率
3）各轴的转矩
4.减速器外部传动零件的设计——带传动
1）带型号选择
2）验算带速
3）确定带轮直径
东北大学《机械设计基础》拓展学习必备资料60
课程实施方案《机械设计基础》课程采用的教学方式为“课堂精讲与设计实践训练相结合；网上答疑与集中辅导相结合；平时考核与期末考试相结合”的形式。
本课程的课堂教学重点讲授各个章节的基本内容和学习目标，对于重点、难点进行习题讲解，介绍机械设计的基本原则、基本理论及方法；常用机构、常用机械传动和通用机械零件的工作原理、性能、结构特点和基本设计计算方法，保证满足学生的学习要求。
通过设计训练过程，使学生具备设计简单的机械传动装置和进行机械设计方案研究的初步能力。
在东北大学网络学院专门网络课堂中，提供了专门的答疑区，学生可以随时提出自己在学习中遇到的问题，对于学生存在的共性问题或典型问题，通过集中答疑课形式进行集中答疑。
课程导学主要引导学生根据自己的学习时间、接受能力及教师的授课情况等进行自主学习。
学生自主安排课外的学习方式和方法；根据学习进度和设计训练要求，自主选择设计题目，独立完成。
教师通过学生平时的作业掌握和控制学生的学习进度，学生通过各章的测试题目检验对知识的掌握。
学生必须在教师规定的时间内，通过E-mail或学习平台提交全部的作业。
为了保证教学质量和教学效果，防止学生自主学习流于形式，本课程要求如下：1）平时作业平时作业见各章节学习指导，学生必须按时完成，通过E-mail或学习平台提交。
2）设计训练设计训练共提供了6个题目，要求每位学生完成4个题目，其中有2个必做题目，2个自选题目（参见教学大纲的设计训练部分）。
在课程结束前两周内，通过E-mail或学习平台提交。
3）平时测验在学习期间，通过“再现课堂”不定期公布各章测验题目，要求学生进行自测，根据自测结果，调整学习方法和学习进度。
本课程考核成绩由两部分组成：平时成绩（20分）和期末考试成绩（80分）3. 学习指导《机械设计基础》课程是东北大学网络学院为机械类高起专、近机械类高起本和专升本学生开设的一门技术基础课。
通过本课程的学习，力求使学生能够掌握机械设计中必须的基本知识、基本理论和基本技能，具有设计机械传动装置和一般简单工作机的能力，能够运用所学的知识，解决工程应用中一些基本问题。
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量的百分比/%
参考时间
7
第一天（第一周周一）
2 传动零件的设计计算
7
第二天（第一周周二）
3 减速器装配草图设计 4 装配工作图设计
40
第六天（第二周周一）
20
第七天（第二周周二）
5 零件工作图设计
10
第八天（第二周周三）
6 整理编写设计计算说明书
10
第九天（第二周周四）
7 答辩
6
第十天（第二周周五）
带速 v/(m/s)
1.5 1.6 1.6 1.5 1.8 10 320 300 300 320 300 280 300 320
滚筒长度 L/mm 400 500 400 500 400 500 400 500 400 500
第一讲 概 述
v Dn / 60103 m/s
D 胶带运输机传动滚筒直径，mm; n 工作机主动轴的转速，r/min.
1 2 3 4 n
第二讲 传动装置的总体设计
1. 电动机的选择
1.3 电动机转速的确定 三相异步电动机的同步转速有3000，1500，
1000，750r/min四种。 建议使用同步转速为1000或1500r/min的电机。
如：严格的等式关系: a mn (z1 z2 ) 2cos β 不等式关系:（由强度、刚度、磨损） 经验公式: d A3 P n 自行设计尺寸:——定位轴套、档油盘
(4) 作图正确，表达清晰；计算准确，书写工整。
第一讲 概 述
5. 课程设计进度
序号
设计内容
1 传动装置的总体设计
占总设计工作
完成阶段设计的
至少选择两种同步转速的电机进行方案比较， 以选择最优方案。
具体见参考教材P5 例1.2-1。
第二讲 传动装置的总体设计
2. 传动比的分配——初步
2.1 各级传动比的分配 根据表2.2-1合理选择推荐值。
总传动比 i n0 nw i1 i2 i3 in
（2）学习机械设计的一般方法； （3）掌握简单机械传动装置的设计步骤； （4）机械设计基本技能的训练——计算、
绘图、设计使用的标准、规范、手册等。
第一讲 概 述
2. 课程设计的内容和份量 2.1 题目——选择通用机械的传动装置
胶带运输机
第一讲 概 述
2. 课程设计的内容和份量
2.2 内容 总体设计； 主要零件的设计计算—齿轮、轴承、轴等； 绘制减速器装配图； 绘制零件工作图； 编写设计计算说明书。
C 15 1 灰尘极少 轻微冲击 单件
单级圆柱齿轮减速器的一级链传动——ZDL型
第一讲 概 述
6. 课程设计参考书及设计题目
技术数据
题号
ZDL-1 ZDL-2 ZDL-3 ZDL-4 ZDL-5 ZDL-6 ZDL-7 ZDL-8 ZDL-9 ZDL-10
滚筒圆周力 F/N 1500 1500 1600 1800 1800 2000 2000 2200 2200 2400
第二讲 传动装置的总体设计
1. 电动机的选择
1.2 电动机功率的选择
选择条件：
P0 Pr
P0 电动机额定功率，kW; Pr 工作机所需电动机功率，kW;
第二讲 传动装置的总体设计
1. 电动机的选择
1.2 电动机功率的选择
Pr Pw
Pw 工作机所需有效功率，kW;
总传动效率。
Pw Fv 1000 kW F 工作机圆周力，N; v 工作机线速度，m / s。
滚筒长度 L/mm 500 600 500 600 500 600 500 600 500 600
第二讲 传动装置的总体设计
1. 电动机的选择
选择依据:工作机的特性、工作环境、工作载荷 的大小和性质。
所需选定:电动机的种类、类型和结构形式、功 率、转速。
1.1 种类、类型和结构形式的选择 Y系列三相异步电动机
滚筒圆周力 F/N 900 900 1000 1000 1100 1100 1200 1200 1400 1500
带速 v/(m/s)
2.3 2.5 2.0 2.2 2.2 2.0 2.0 2.1 1.8 1.6
滚筒直径 D/mm 400 400 500 500 320 320 400 400 320 250
6. 课程设计参考书及设计题目
工作条件
工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量
A 8 2 清洁 平稳 小批
B 10 2 多灰尘 稍有波动 小批
C 15 1 灰尘极少 轻微冲击 单件
单级圆柱齿轮减速器的一级普通V传动——ZDD型
第一讲 概 述
6. 课程设计参考书及设计题目
技术数据
题号
ZDD-1 ZDD-2 ZDD-3 ZDD-4 ZDD-5 ZDD-6 ZDD-7 ZDD-8 ZDD-9 ZDD-10
第一讲 概 述
4. 课程设计的方法和要求
4.1 方法 方案设计——必要的计算和结构设计—— 设计结果用图纸表达——设计依据为设计 计算说明书。
“三边”设计法——边画图、边计算、边修改。
第一讲 概 述
4. 课程设计的方法和要求
4.2 设计要求 (1) 设计工作要认真、仔细、独立完成。 (2) 正确使用设计规范和标准。 (3) 正确处理设计计算和结构设计的关系。
机械设计基础课程设计指导
第一讲 概述 第二讲 传动装置的总体设计 第三讲 传动零件设计计算 第四讲 减速器构造 第五讲 减速器装配草图设计 第六讲 减速器装配工作图设计 第七讲 零件工作图设计 第八讲 编写设计计算说明书 第九讲 总结与答辩
第一讲 概 述
1. 课程设计的目的
（1）培养综合运用机械系统课程知识解决 机械工程问题的能力；
2.3 工作量 装配图1张—A0号图纸或A1号图纸 输出轴和从动齿轮零件图各1张—A3号图纸或A4 号图纸 设计说明书1份
第一讲 概 述
3. 课程设计的步骤
传传减
编
动动速
写
设 计 准 备
装 置 的 总 体
零 件 的 总 体
器 装 配 草 图
工 作 图 设 计
设 计 计 算 说
答 辩
设设设
明
计计计
书
第一讲 概 述
6. 课程设计参考书及设计题目
6.1 参考教材 孙德志，王春华，董美云，李庆忠 《机械设计基础课程设计》 东北大学出版社，2000年
第一讲 概 述
6. 课程设计参考书及设计题目
6.2 设计题目 工作条件
工作年限 工作班制 工作环境 载荷性质 生产批量
A 8 2 清洁 平稳 小批
B 10 2 多灰尘 稍有波动 小批