《东北大学机械基础课程设计》设计说明书
机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书题目：压床机械方案分析班级：机械1414班姓名：刘宁学号：20143512指导教师：李翠玲成绩：2016 年 11 月 8 日目录目录一．题目：压床机械设计 (3)二．原理及要求 (3)（1）.工作原理 (3)（2）.设计要求 (4)（3）.设计数据 (4)三．机构运动尺寸的确定 (5)四．机构的结构分析 (7)五．机构的运动分析 (8)（1）主动件参数列表分析 (8)（2）杆组参数列表分析 (8)（3）编写主程序并运行 (10)（4）运动图像分析 (13)六、机构的动态静力分析 (15)（1）参数列表分析 (15)（2）编写主程序及子程序 (16)（3）运行结果 (21)（4）图像分析 (21)七．主要收获与建议 (23)八．参考文献 (23)一．题目：压床机械设计二．原理及要求（1）.工作原理压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。
图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。
当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在0.75H 内无阻力；当在工作行程后0.25H行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。
在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。
（a）机械系统示意图（b）冲头阻力曲线图（c）执行机构运动简图图1 压床机械参考示意图（2）.设计要求电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。
要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按0.95计算，按小批量生产规模设计。
（3）.设计数据三．机构运动尺寸的确定已知:（1）作图：1.以O2为原点确定点O4的位置；2.画出CO4的两个极限位置C1O4和C2O4;3.取B1，B2使CB=CO4*1/3，并连接B1O2，B2O2;4.以O2为圆点O2A为半径画圆，与O2B1交于点A1;5.延长B2O2交圆于A2；6.取CD=0.3*CO4。
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
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§ 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
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§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
机械zdl说明书.
1、设计任务书1.1设计题目1.2工作条件1.3技术条件2、传动装置总体设计2.1电动机选择2.2分配传动比2.3传动装置的运动和动力参数计算3、传动零件设计计算以及校核3.1减速器以外的传动零件设计计算3.2减速器内部传动零件设计计算4、轴的计算4.1初步确定轴的直径4.2轴的强度校核5、滚动轴承的选择及其寿命验算5.1初选滚动轴承的型号5.2滚动轴承寿命的胶合计算6、键连接选择和验算7、连轴器的选择和验算8、减速器的润滑以及密封形式选择9、参考文献kw p w 2.3= 7888.0=η2.2分配传动比．（1） 总传动比 04.84.1199600===w n n i 查表2.2-1得 取链传动比23i =2.5 则齿轮传动的传动比为216.35.204.82312===i i i 2.3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 kw p p r 06.40==min /9600r n =m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=39.409601006.455.955.930001轴： 即减速器的高速轴kw p p 02.499.006.40101=⨯=⋅=η min /9600101r i n n ==m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=99.399601002.455.955.93111 2轴：即减速器的低速轴kw p p 3.8697.099.002.41212=⨯⨯==⋅ηmin /298.50216.39601212r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=123.49298.50103.8655.955.932223轴：即传动滚筒轴kw p p 3.4490.099.03.862323=⨯⨯==⋅η查表得，工况系数=A K 1.4 小链轮齿数系数 34.119(08.11==Z K z 取单排链，取p K =1.0 03.40.134.186.34.10=⨯⨯=P kW因为50.2981=n r/min查表得选链号No12A ，节距p=19.05 3)计算链长初选 0a =40p=40⨯19.05=762mm 链长9.12422563(76205.1922563402)2(2222120120=-+++⨯=-+++=ππz z a p z z p a L p 节 取 p L =126节所以实际中心距a ≈772.464)验算链速 369.210006005.1950.2982510006011=⨯⨯⨯=⨯=p n z vV ＜15 m/s 适合5）选择润滑方式按v=2.369m/s,链号12A ，查图选用滴油润滑。
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。
(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。
机械设计基础课程设计说明书 (10页)
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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 。
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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)一. 参考文献13计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计题目：用于胶带输送机的机械传动装置，电动机经一级V带传动结构，带动单级圆柱齿轮减速器。
输送机连续工作，单向运转，载荷平稳，空载启动。
小批量生产，使用期限8年，两班制工作，工作环境清洁。
F=1100N V=2.0m/s D=320mm L=600mn滚筒二min 原始数据:3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速:n 筒=60X 1000V/ nD=60X 1000XX 320二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。
故电动机转速的可电动机型号Y132S-6i总二据手册得i齿轮=带—n i =960r/min选范围为n' d=I' a X nn d= (6~24)X =~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)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。
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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。
东北大学机械课程设计说明书ZDL-B
键和轴的材料为钢，轮毂材料为45钢，所以按钢校核键连
接的挤压强度。查表9-7(教材P135)，得许用挤压应力
键的计算长度 ，由下式得
该键安全。所以选键10×45 GB/T1096-1990。
联轴器与减速器高速轴轴伸的联接
1）键的材料、类型
键的材料选用45钢，选用A型普通平键。
2）确定键的尺寸
径最小，所以该轴危险断面是A点、C点和D点所在剖面。
查表13-1(教材P218)得
查表13-2(教材P224)得 。
A点轴径
该值小于原设计该点处轴的直径45mm,安全。
C点轴径
考虑键槽影响，有一个键槽，轴径加大5%。
。
该值小于原设计该点处轴的直径48mm,安全。
D点轴径
考虑键槽影响，有一个键槽，轴径加大5%。
8. 减速器的润滑及密封形式选择
1）轴承及齿轮润滑：
根据减速器齿轮的圆周速度 ，减速器轴承
采用飞溅润滑，根据工作环境及工作强度，查表2-15-1(P119),
齿轮润滑油选用工业闭式齿轮油(GB/T5903-1995)。
2）密封圈：
根据减速器的工作环境，减速器高速轴及低速轴采用内包
骨架旋轴唇形密封圈。由高速轴外伸轴直径 ，低速轴
则齿轮传动的传动比：
传动装置的运动和动力参数计算
2.3.1
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 ，查表2-11-1(P90)弹性联轴器的传动效率 ，
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
根据轴径 ，联轴器轴孔长 ，查表2-12-11
东北大学机械设计课程设计ZL
目录一、设计任务书 (3)二、电动机的选择计算 (4)三、传动比的分配: (5)四、传动装置的运动和动力参数： (6)五、闭式齿轮传动设计: (8)（一）高速级齿轮的设计： (8)（ 1 ）材料的选择： (8)( 2 ）按齿面接触强度确定中心距并确定有关参数和几何尺寸 (9)( 3 ) 验算齿面接触疲劳强度 (11)( 4 ) 验算齿根弯曲疲劳强度 (12)（ 5 ）齿轮主要几何参数 (13)（二）低速级齿轮的设计： (14)( 1 ) 材料的选择: (14)( 2 ) 按齿面接触强度确定中心距并确定有关参数和几何尺寸 (15)( 3 ）验算齿面接触疲劳强度 (16)（ 4 ) 验算齿根弯曲疲劳强度 (18)( 5 ）齿轮主要几何参数 (19)六、开式齿轮的设计 (20)( 1 ）选择材料 (20)（ 2 ）齿根弯曲疲劳强度确定模数 (20)( 3 ) 齿轮主要几何参数 (23)七、轴的设计及计算及联轴器的选择 (23)（一）初步确定轴的直径 (23)( 1 ）高速轴的设计 (23)( 2 ) 中间轴的设计 (24)( 3 ) 低速轴的设计 (24)(二）低速轴的强度校核 (252)（ 1 ）有关参数及支点反力.。
.....。
.....。
..。
.。
..。
..。
....。
..252 (三）高速轴的强度校核. (307)（四）中间轴的强度校核 (317)八．滚动轴承的选择及寿命验算 (328)（一）初选滚动轴承的型号 (328)（二）轴承寿命验算 (328)( 1 ) 低速轴轴承寿命验算 (328)（ 2 ) 中间轴的轴承寿命验算 (349)（ 3 ）高速轴的轴承寿命验算 (30)九．键联接和联轴器的选择和校核 (30)（一）键的选择 (30)( 1 ）高速轴上键的选择 (30)（ 2 ) 中间轴上键的选择 (30)（ 3 ) 低速轴上键的选择 (30)（二)键的校核 (30)( 1 ）齿轮处的键 (30)( 2 ）外伸出的键 (31)十. 减速器的润滑，密封形式和联轴器的选择 (351)十一.参考文献 (31)一、设计任务书1．设计题目：设计胶带输送机的传动装置2 。
东北大学-机械课程设计ZDD(答辩高分通过)
一、设计任务书1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置二、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 2.21000.211001000=⨯==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 =0.98 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×η22×η3×η4×η5×η6= 0.95×0.98×0.98×0.97×0.99×0.97×0.96 = 0.83263)、电机的转速min /4.11932.00.26060r D v n w =⨯⨯==ππ 所需的电动机的功率kw p p w r 64.28326.02.2===η查表2-18-1，选用Y 系列三相异步Y132S-6，额定功率P 0 =3.0kw>2.64kw,满载转速n 0=960r/min ，总传动比04.84.1199600===w n n i 同时，由表2-18-2查得电动机中心高 H=132mm ，外伸轴段 D ×E=38mm ×80mm 。
三、传动装置的运动及动力参数计算（一） 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i 12= 2.5，则齿轮传动的传动比为：i 23=i/i 12=8.04/2.5=3.216此分配的传动比只是初步的，实际的要在传动零件的和尺寸确定后才能确定。
并且允许有（3-5%）的误差。
（二） 各轴功率、转速和转矩的计算0轴：（电动机轴） P 1=Pr=2.64kwn 1=960r/minT 1 =9550*P 1/ n 1=9550*2.64/960=26.2625Nm 1轴：（减速器高速轴）P 2=P 1*η1= 2.64*0.95=2.508kw n 2=n 1/i 12=960/2.5=384r/minT 2=9550*P 2/n 2=9550*2.508/384=62.37Nm 2轴：（减速器低速轴）P 3=P 2*η23=2.508*0.99*0.97=2.408kw n 3=n 2/i 23=384/3.216=119.4r/min T 3=9550*2.408/119.4=192.6Nm 3轴：（传动滚筒轴）n 4=n 3/i 34=119.4/1=119.4r/minP 4=P 3*η2*η4=2.408*0.99*0.99=2.36kwT 4=9550*2.36/119.4=188.8Nm四、传动零件的设计计算1.选择V带的型号因为小轮的转速是960r/min，班制2年，载荷变动小，取Ka=1.2；Pc=Ka*P1=1.2*2.64=3.168kw查课本表10-4和课本图10-7，选用A型号带，dd1min=75mm；由表10-5，取标准直径即dd1=100mm2.验算带速V=3.14* dd1 *n1/（60*1000）=5.024；满足5m/s ≤ V≤25-30m/s；3.确定大带轮的标准直径:dd2=n1/n2*dd1=960/384*100=250mm；查表10-5，取其标准值250mm；4.确定中心距a 和带长Ld:V带的中心距过长会使结构不紧凑，会减低带传动的工作能力；初定中心距a0=(0.7-2.0)*( dd1+dd1)=245～700 mm 取a=350mm相应a0的带基准长度Ld:Ld0=2*a+3.14/2 *( dd1+dd1)+(dd2–dd1)2/（4* a）=1265.57 mm；查表10-2可得，取Ld=1250mm；由 Ld反过来求实际的中心距a,a =a0 +(Ld–Ld0)/2 =342.5mm（取a=343mm）5.验算小轮包角a1由式a1 =180°-57.3°*（dd2-dd1）/a=154.9°>120°6.计算带的根数；Z = Pc / [(P0 +ΔP)*Ka*Kl]查图10-7可得，P0 =1.0kw, ΔP=0.13kw查表10-6可得，Ka =0.93,查表10-2，Kl = 0.93代入得，Z =3.168/[(0.13+1.0)*0.93*0.93] = 3.24 取4根；7.计算作用在轴上的载荷Fr 和初拉力 F 0 查表10-1可得，q =0.10kg/mF 0 = 500* Pc/(v*z) *(2.5/Ka -1) +qv 2 =135.59N Fr = 2F 0*z*sin （a 1/2）=1058.8N验算带的实际传动比，i 实 =d d2/d d2 =250/100 =2.5 8.小带轮d d1在2.5D ～3.0D 内，D 为电动机轴直径故小带轮采用实心式，材料选用HT150。
机械基础课程设计-说明书
要求：内容准确、完整、清晰，语言通俗易懂，图文并茂，便于用户理解和操作。
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结构：包括封面、目录、前言、正文、附录、参考文献等部分。
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正文：包括机械系统的功能、结构、工作原理、操作方法、维护保养、故障排除等内容。
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图文：包括机械系统的结构图、原理图、操作流程图、维护保养图等。
格式规范：遵循统一的格式规范，如字体、字号、颜色等，使文档更加专业和美观
课程设计总结与展望
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不足之处：缺乏实践经验，需要更多的实践操作来提高设计能力
收获：掌握了机械设计的基本原理和方法，提高了解决问题的能力
收获：了解了机械设计的发展趋势和前沿技术，拓宽了知识面
不足之处：对机械设计的某些方面理解不够深入，需要进一步学习和研究
方案评估：对设计方案进行评估，包括成本、性能、可靠性等
方案实施：按照优化后的设计方案，进行系统制造、安装、调试等
流程：需求分析、方案设计、方案评估、方案优化、方案实施
方案优化：根据评估结果，对设计方案进行优化，提高系统性能
工作原理：机械系统通过机械部件的相互作用，实现能量的转换和传递，完成特定的功能。
功能分析：机械系统具有动力、传动、控制、执行等功能，能够实现对物体的移动、旋转、升降等操作。
设计原则：机械系统的设计应遵循可靠性、经济性、安全性、环保性等原则，以满足实际需求。
设计方法：机械系统的设计通常采用系统分析、结构设计、仿真验证等方法，以提高系统的性能和可靠性。
机械零件设计
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设计流程：需求分析、方案设计、详细设计、制造工艺设计、试验验证
实施教学活动：按照设计方案进行教学活动
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机械设计基础课程设计计算说明书题目：设计胶带输送机的传动装置班级：冶金工程1103******学号：********指导教师：成绩：2013 年07 月07 日1、设计内容1.1设计题目1.2工作条件1.3技术条件2、传动装置总体设计2.1电动机选择2.2分配传动比2.3传动装置的运动和动力参数计算3、传动零件设计计算以及校核3.1减速器以外的传动零件设计计算3.2减速器内部传动零件设计计算4、轴的计算4.1初步确定轴的直径4.2轴的强度校核5、滚动轴承的选择及其寿命验算5.1初选滚动轴承的型号5.2滚动轴承寿命的胶合计算6、键连接选择和验算7、连轴器的选择和验算kw w 30.3=一对滚动轴承效率 η2=0.99闭式齿轮的传动效率 η3=0.97（8级） 开式滚子链传动效率 η4=0.92 一对滑动轴承的效率 η5=0.97 传动滚筒的效率 η6=0.968063.096.097.092.097.099.099.026543221=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=ηηηηηηη8063.0=η （3）所需的电动机的功率 Kw p p w r 09.48063.030.3===η Kw p r 09.4= 即Pr=4.09kw查表2-18-1可选的Y 系列三相异步电动机Y132M2-6型， 额定kw P 5.50=。
满足r P P >0，其主要性能见表。
2.1.3确定电动机转速传动滚筒转速min /4.10228010005.16060w r D v n =⨯⨯⨯==ππ现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min ） 及Y132M2-6 型（1000r/min ）两种方案比较，查得电动机数据使传动装置结构紧凑，选用方案2。
电动机型号为Y132M2-6。
由表2-18-1和表2-18-2查得其主要性能技术数和安装尺寸 数据列于下表2.2分配传动比．（1） 总传动比 38.94.1029600===w n n i 38.9=i 查表2-11-1，取链传动比23i =2.5。
则齿轮传动的传动比 23i =2.5 为752.35.238.92312===i i i 752.312=i 2.3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kwp p r 09.40==m in /9600r n =m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=69.409601009.455.955.930001轴： 即减速器的高速轴kw p p 05.499.009.40101=⨯=⋅=ηm in /96019600101r i n n ===m N n p T ⋅=⨯⨯=⨯=29.409601005.455.955.931113.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设计链传动1） 确定链轮齿数由上述数据可知，传动功率P=3.89KW ，主动轮转速2n =255.86r/min,从动链轮转速3n =102.34r/min ，载荷性质稍有波 动，水平布置。
链传动比23i =2.5，由链传动比有小链轮齿数 1Z =29-223i ⨯=29-5=24 所以，取1Z =25 大链轮齿数 5.62255.21232=⨯=⨯=Z i Z 所以取 2Z =63 实际传动比 52.2256312===Z Z i %5%8.0%1005.25.252.2%100<=⨯-=⨯-=∆理实理i i i i ，即在允许范围内。
2）确定链条节距 由式 pz A K K PK P ≥0 载荷平稳运转，原动机为电动机，则工况系数由表10-16得=A K 1.0小链轮齿数系数 34.1)19(08.11==Z K z 取单排链，由表10—17取p K =1.0 90.20.134.189.30.10=⨯⨯=P kw因为86.2552=n r/min 由0P 、2n 查图10-23有，选链号 No12A ，节距p=19.053)计算链长初选 0a =40p=40⨯19.05=762mm 链长92.124)22563(76205.1926325402)2(2222120120=-⨯+++⨯=-+++=ππz z a p z z p a L p取 p L =125节因中心距可以调节，可不必精算，实际中心距a ≈762mm4)验算链速 03.210006005.1986.2552510006011=⨯⨯⨯=⨯=p n z v m/sV = 2.03 m/s ＜ 15 m/s 适合5）选择润滑方式按v=2.03 m/s,链号No12A ，查图10-26Ⅱ选用滴油润滑。
6）作用在轴上的力 有效圆周力N v P F e 191603.289.310001000=⨯==作用在轴上的力N F F e Q 229919162.12.1=⨯=≈7）链轮尺寸及结构 分度圆直径 mm z p d 995.15125180sin05.19180sin 0101===mm z p d 118.38263180sin05.19180sin 0202===3.2 减速器以内的传动零件设计计算 设计齿轮传动1） 材料的选择：查表11-1有小齿轮选用45#钢，调质处理，齿面硬度217—255HBS 。
大齿轮选用45#钢，正火处理，齿面硬度162—217HBS 。
计算应力循环次数9111076.2)2830010(19606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N 8912121036.7752.31076.2⨯=⨯==i N N查图11-14，得Z N1=1.0 Z N2=1.0（不允许点蚀）由图11-15，得Z X1=Z X2=1.0 ， 取S Hmin =1.0 由图11-13（b ），得MPa H 6901lim =σ,MPa H 4402lim =σ计算许用接触应力[]MPa Z Z SX N H H H 0.6900.10.10.169011min1lim 1=⨯⨯==σσ []MPa Z Z S X N H H H 0.4400.10.10.144022min2lim 2=⨯⨯==σσ因[][]69044012=<=HHσσ，故取[][]a 0.4402MP HH ==σσ2） 按齿面接触强度确定中心距小轮转矩m N T ⋅=29.401=40290N ·mm ，螺旋角β=0°，1=B Z 初取1.12=t t Z K ε，取4.0=a φ，由表11-5得MPa Z E 8.189=由图11-7得，45.2=H Z ，减速传动，752.3==i u ; 由式（11-17）计算中心距a[]mm57.12044019.18845.2752.34.02402901.1)1752.3(2)1(32321=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥HE H a t Z Z Z Z u KT u a σφβε由4.2-10,取中心距a=132mm 。
a=132mm估算模数m=(0.007~0.02)a=0.95—2.70mm,取标准模数m=2.5mm 。
m=2.5mm小齿轮齿数：()()73.221752.35.21322121=+⨯⨯=+=u m a z大齿轮齿数： z 2=uz 1=85.28取z 1=23，z 2=85 z 1=23，z 2=85 实际传动比696.3238512===z z i 实 传动比误差%5%49.1%100752.3696.3752.3%100<=⨯-=⨯-=∆理实理i i i i ，在允许范围内。
齿轮分度圆直径mm z m d 5.57235.211=⨯==mm mz d 5.212855.222=⨯==圆周速度s m n d v /890.21069605.5710604311=⨯⨯⨯=⨯=ππ由表11-6,取齿轮精度为8级. (3) 验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷轻微冲击,由表11-3,取K A =1.25由图 11-2（a ），按8级精度和s m vz /657.0100/73.22890.2100/1=⨯=，得K v =1.04。
齿宽mm a b a 0.541354.0=⨯==φ。
由图11-3(a)，按b/d 1=54.0/57.5 =0.939,取 K β=1.04。
由表11-4，得K α=1.1 载荷系数4872.11.104.104.125.1=⨯⨯⨯==αβK K K K K v A由图11-4，得782.01=αε，850.02=αε 所以632.182.0726.021=+=+=αααεεε由图11-6得，893.0=εZ ，由式11-16计算齿面接触应力[]MPa MPa uu bd KT Z Z Z H E H H 44048.383696.31696.35.5754402904872.121893.09.18845.2122211=<=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=σσε故在安全范围内。
（4）校核齿根弯曲疲劳强度 按Z 1=23，Z 2=85,由图11-10得，Y 1Fa =2.72，Y 2Fa =2.25 由图11-11得，58.11=sa Y ，77.12=sa Y 由图11-12得，7.0=εY由图11-16（b ），得2Flim1210N/mm σ=，22lim /205mm N F =σ 由图11-17，得Y 1N =1.0，Y 2N =1.0 由图11-18得,Y 1X =Y 2X =1.0。
取Y ST =2.0，S m in F =1.4 计算齿根许用弯曲应力[]MPa Y Y SYX N F ST F F 3000.10.14.1221011min1lim 1=⨯⨯⨯==σσ []222min2lim 2/2860.10.14.12200mm N Y Y SYX N F ST F F =⨯⨯⨯==σσ []故安全。
MPaMPa Y Y Y m bd KT F sa Fa n F 30044.467.058.172.25.25.5754402904872.122111111=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσε[]故安全。
MPaMPa Y Y Y Y F Sa F Sa Fa F F 28604.4358.172.277.125.244.462112212=<=⨯⨯⨯==σσσ（5）齿轮主要几何参数 z 1=23, z 2=85, u=3.696， =n m 2.5 mm ，5.57235.2z m z m 1n 1t 1=⨯===d mm,5.212m 2t 2==z d mm5.625.20.125.57211=⨯⨯+=+=*m h d d a a mm, 5.2175.20.125.212222=⨯⨯+=+=*m h d d a a mm25.515.2)25.00.1(25.57)(211=⨯+-=+-=**m c h d d a f mm25.2065.2)25.00.1(25.212)(222=⨯+-=+-=**m c h d d a f mmmm a 1352/)5.2125.57(=+=齿宽 542==b b mm,b 1=b 2+(5~10)=60mm圆周速度v=2.806m/s ，因为v>2m/s,所以采用稀油润滑。