机械设计课程设计轴的设计
机械设计基础课程设计任务书
设计题目：带传动、齿轮传动参数设计及轴结构设计一、传动方案：二、已知参数：F=2500 N, V=1.8 m/s, D=300 mm,工作条件：一般用途，载荷平稳，满载起动，起动载荷为1.25 F，单向转动，两班制，工作期限10年。
三、设计要求：1、选择电动机，联轴器；带及齿轮传动参数设计；轴Ⅰ结构设计；轴Ⅰ上键及轴承的选择、校核计算。
2、绘制大带轮及轴Ⅰ零件图各一张。
设计题目：带传动、齿轮传动参数设计及轴结构设计一、传动方案：二、已知参数：F=2000 N, V=1.5 m/s, D=320 mm,工作条件：一般用途，载荷平稳，满载起动，起动载荷为1.25 F，单向转动，两班制，工作期限10年。
三、设计要求：1、选择电动机，联轴器；带及齿轮传动参数设计；轴Ⅰ结构设计；轴Ⅰ上键及轴承的选择、校核计算。
2、绘制大带轮及轴Ⅰ零件图各一张。
设计题目：带传动、齿轮传动参数设计及轴结构设计一、传动方案：二、已知参数：F=2000 N, V=1.2 m/s, D=350 mm,工作条件：一般用途，载荷平稳，满载起动，起动载荷为1.25 F，单向转动，两班制，工作期限10年。
三、设计要求：1、选择电动机，联轴器；带及齿轮传动参数设计；轴Ⅰ结构设计；轴Ⅰ上键及轴承的选择、校核计算。
2、绘制大带轮及轴Ⅰ零件图各一张。
设计题目：带传动、齿轮传动参数设计及轴结构设计一、传动方案：二、已知参数：F=1800 N, V=1.2 m/s, D=400 mm,工作条件：一般用途，载荷平稳，满载起动，起动载荷为1.25 F，单向转动，两班制，工作期限10年。
三、设计要求：1、选择电动机，联轴器；带及齿轮传动参数设计；轴Ⅰ结构设计；轴Ⅰ上键及轴承的选择、校核计算。
2、绘制大带轮及轴Ⅰ零件图各一张。
设计题目：带传动、齿轮传动参数设计及轴结构设计一、传动方案：二、已知参数：F=2200 N, V=1.4 m/s, D=380 mm,工作条件：一般用途，载荷平稳，满载起动，起动载荷为1.25 F，单向转动，两班制，工作期限10年。
机械设计课程设计公式
选择A型带 符合 由表8-8圆整==》 0.0000
小带轮基准直径d1= 112.0000
mm
大带轮d2= 误差小、符合
280.0000
mm
选带基准直径Ld= 656.0000
1940.0000 mm
mm
Kα = KL=
0.9600 1.0200
1040.0000 1040.0000
MPa MPa
总传动比
外伸轴径 38.0000
外伸轴长度 80.0000
中心高 132.0000
8.7921 2.5000
输入功率kw 5.0548 4.8051 4.5677 4.4316
轴1 轴2 轴3 轴4
T1= T2= T3= T4=
输入转矩N.m 125.7118 404.0118 998.7575 968.9984
<1040
满足条件
ε α v Yε Yβ σ F1 σ F2
1.7143 0.6875 0.6933 215.7084 202.6809
Mpa Mpa
0.9200 0.9500 0.9500 0.9600
1345536000.0000 318396624.4473 397993430.4000 122431279.6009
374.5714 386.7857 386.7857 390.8571
低速级 试算分度圆直径d1t= 34.8946 圆周速度 V= 0.2075
mm m/s
齿宽 b= 模数 mt= 齿高 h= 齿宽齿高比b/h= 纵向重合度 ε β = 取8级精度 Ka= Kv= Kfβ = KHα =Kfα = KHβ = 载荷系数KH=
B1=50 B2=55
机械设计课程设计-蜗轮蜗杆减速器设计说明书
机械设计课程设计蜗轮蜗杆减速器的设计一、选择电机1）选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相异步电动机。
2）选择电动机的容量工作机的有效功率为从电动机到工作机输送带间的总效率为=式中各按【1】第87页表9.1取η－联轴器传动效率：0.991η－每对轴承传动效率：0.982η－涡轮蜗杆的传动效率：0.803η－卷筒的传动效率：0.964所以电动机所需工作功率3）确定电机转速工作机卷筒的转速为所以电动机转速的可选范围是：符合这一范围的转速有：750、1000、1500三种。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、质量、价格等因素，为使传动机构结构紧凑，决定选用同步转速为1000。
根据电动机的类型、容量、转速，电机产品目录选定电动机型号Y112M-6,其主要性能如下表1：/(9402 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：3 计算传动装置各轴的运动和动力参数： 1）各轴转速：Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴 2）各轴输入功率： Ⅰ轴 Ⅱ轴卷筒轴3） 各轴输入转矩：电机轴的输出转矩Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴运动和动力参数结果如下表：940二、涡轮蜗杆的设计1、选择材料及热处理方式。
考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度也不高，蜗杆选用45号刚制造，调至处理，表面硬度220250HBW；涡轮轮缘选用铸锡磷青铜,金属模铸造。
2、选择蜗杆头数和涡轮齿数i=15.16 =2 =i=215.16303、按齿面接触疲劳强度确定模数m和蜗杆分度圆直径1）确定涡轮上的转矩，取，则2)确定载荷系数K=根据工作条件确定系数=1.15 =1.0 =1.1K==1.15 1.0 1.1=1.2653)确定许用接触应力由表查取基本许用接触应力=200MPa应力循环次数 N=故寿命系数4)确定材料弹性系数5）确定模数m和蜗杆分度圆直径查表取m=6.3mm，=80mm4、计算传动中心距a。
涡轮分度圆直径a=满足要求5、验算涡轮圆周速度、相对滑动速度及传动效率<3符合要求tan=0.16,得=8.95°由查表得当量摩擦角=1°47,所以=0.790.80与初值相符。
机械设计基础课程设计作业ZDD-2
⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=50mm
(1)绘制轴受力简图（如图a）
（2）绘制垂直面弯矩图（如图b）
轴承支反力：
FAY=FBY=Fr/2=182.05N
FAZ=FBZ=Ft/2=500.2N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为
MC1=FAyL/2=182.05×50=9.1N·m
其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。
三、计算总传动比及分配各级的伟动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/85.99=11.16
2、分配各级传动比
（1）将中传动比分配到各级传动中，使满足i=i1*i2..in取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）
输出轴的设计计算1、按扭来自初算轴径选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）
根据课本P157页式（7-2），表（7-4）取c=115
d≥c(P3/n3)1/3=115(2.438/85.97)1/3=35.06mm
取d=35mm
2、轴的结构设计
（1）轴的零件定位，固定和装配
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。
机械设计课程设计计算说明书
**(科学出版社出版的<机械设计基础课程设计>的作业ZDD-2)**
一、传动方案拟定.
二、电动机的选择
三、计算总传动比及分配各级的传动比
四、运动参数及动力参数计算
机械设计课程设计任务书模板
2.2.2 选择电动机容量(1) 由电动机至工作机的总效率 η<由[2 ] P7 式（2-5）> n ηηηηηη⋅⋅⋅⋅⋅⋅=4321 <由[2 ] P7表2-4>带传动V 带的效率——1η=0.94~0.97 取1η= 一对滚动轴承的效率——2η=0.98~0.995 取2η= 一对齿轮传动的效率——3η=0.96~0.98 取3η= 联轴器的效率——4η=0.99~0.995 取4η= 套筒的效率——5η=0.95~0.99 取5η=∵ =⋅⋅⋅=423321ηηηηη(3) 电动机所需的输出功率d P==D vn w π1000*606^10*55.9Tnwp w ===ηw d PP其中为鼓轮转速，为卷筒轴的输出功率。
(4) 确定电动机的额定功率P ed<由[2]P196表20-1> 又∵P ed > P d取2.2.3 电动机额定转速的选择< 由[2] P8 式（2-6）> w l h v d n i i i n ⋅⋅⋅= 式中: d n ---电动机转速；i v ---V 带的传动比；h i ---高速齿轮的传动比； l i ---低速齿轮的传动比；注：这里及下文的[1]指教材，[2]指课程设计蓝皮书=η17.3=d P kw4=ed P kw(3)Π轴==I '''h i n n Ⅱ r/min (4)Ⅲ轴==II '''l i n n Ⅲ r/min 2.4.2 验算传动系统误差2.4.3 各轴的输入功率(1)电动机=d P kw(2)Ⅰ轴==1ηd P P Ⅰ kw(3)Π轴==I 32ηηP P Ⅱ kw(4)Ⅲ轴==II 32ηηP P Ⅲ kw2.4.4 各轴的理论转矩(1)电动机==dd d n PT 9550 N·m(2)Ⅰ轴==I 1ηv d i T T N·m (3)Π轴==I II 231ηηi T T N·m (4)Ⅲ轴==II III 322ηηi T T N ·m<由[1]P156表8-7> 查得工作系数=A K=⋅=d A ca P K P kw（2）选取普通V 带带型根据P ca ，n d 确定选用普通V 带A 型。
哈工大机械设计课程设计四篇
哈工大机械设计课程设计四篇（2个积分）哈工大的学弟学妹们：你们好，作为哈工大的一员，知道哈工大的功课很累。
所以我特地把我们寝室四人的机械设计课程设计上传到网上，方便你们参考。
但是不要抄袭，这是锻炼能力的很好机会。
而且，作为工大人，知道你们为了下载文档很纠结。
所以这次四篇文档只要2个积分。
第一篇目录一、传动装置的总体设计 (3)1.设计数据及要求： (3)2.传动装置简图： (4)（二）选择电动机 (4)1.选择电动机的类型 (4)2.选择电动机的容量 (4)3.确定电动机转速 (5)（三）计算传动装置的总传动比 (5)1.总传动比i (5)2.分配传动比 (6)（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数 (6)1.各轴的转速 (6)2.各轴的输入功率 (6)3.各轴的输出转矩 (6)二、传动零件的设计计算 (7)（一）高速齿轮传动 (7)1.选择材料、热处理方式及精度等级 (7)2.初步计算传动主要尺寸 (7)3.计算传动尺寸 (9)（二）低速速齿轮传动（二级传动） (11)1.选择材料、热处理方式及精度等级 (11)2.初步计算传动主要尺寸 (11)3.计算传动尺寸 (13)（三）验证两个大齿轮润滑的合理性 (16)（四）根据所选齿数修订减速器运动学和动力学参数。
(16)1.各轴的转速 (16)2.各轴的输入功率 (16)3.各轴的输出转矩 (17)三.轴的设计计算 (17)(一)高速轴(轴Ⅰ)的设计计算 (17)1.轴的基本参数--Ⅰ轴： (17)2.选择轴的材料 (18)3.初算轴径 (18)4.轴承部件的结构设计 (18)5.轴上键校核设计 (20)6.轴的强度校核 (20)7.校核轴承寿命 (23)(二)中间轴(轴Ⅱ)的设计计算 (24)1.轴的基本参数--Ⅱ轴： (24)2.选择轴的材料 (24)3.初算轴径 (24)4.轴承部件的结构设计 (25)5.轴上键校核 (26)7.校核轴承寿命 (30)(三)输出轴(轴Ⅲ)的设计计算 (31)1.轴的基本参数--Ⅲ轴： (31)2.选择轴的材料 (31)3.初算轴径 (31)4.轴承部件的结构设计 (32)6.轴的强度校核 (33)7.校核轴承寿命 (36)(四)整体结构的的最初设计 (37)1.轴承的选择 (37)2.轴承润滑方式及密封方式 (38)3.确定轴承端盖的结构形式 (38)4.确定减速器机体的结构方案并确定有关尺寸 (38)四.设计参考文献: (39)一、传动装置的总体设计(一)设计题目课程设计题目：带式运输机传送装置1.设计数据及要求：设计的原始数据要求：F=1900N ； d=250mm ； v=0.9m/s机器年产量：大批量； 机器工作环境：有尘；机器载荷特性：平稳；机器最短工作年限：5年2班。
机械制造技术课程设计-机油泵传动轴支架工艺及钻3-φ11和2-φ8孔夹具设计【全套图纸】
辽宁工程技术大学机械制造技术基础课程设计题目：机油泵传动轴支架机械加工工艺规程及3*φ11和2*φ8孔钻削夹具设计班级：加工09-1姓名：学号：0907070116指导教师：完成日期：2012.9.10任务书一、设计题目:机油泵传动轴支架机械加工工艺规程及钻孔夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1．所加工的零件图1张2．毛坯图1张3．编制机械加工工艺过程卡片1套4．编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片1套5．绘制夹具装配图（A0或A1）1张6．绘制夹具中1个零件图（A1或A2。
装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。
1张7．课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。
（约5000-8000字）1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。
1．第l～2天查资料，绘制零件图。
2．第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。
3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。
4．第11～13天，完成夹具装配图的绘制。
5．第14～15天，零件图的绘制。
6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。
7．第19天～21天，完成图纸和说明书的输出打印。
答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现，设计内容反映的基本概念及计算，设计方案，图纸表达，说明书撰写，答辩表现。
综合评定成绩：指导教师日期摘要本次设计是对机油泵传动轴支架零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
机油泵传动轴支架零件的主要加工表面是平面及孔。
由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。
所以本设计遵循先面后孔的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。
基准选择以机油泵传动轴支架端面作为粗基准，以上表面作为精基准。
《机械设计》课程设计教学大纲要点[修改版]
![《机械设计》课程设计教学大纲要点[修改版]](https://img.taocdn.com/s3/m/d439f57e6529647d26285223.png)
第一篇：《机械设计》课程设计教学大纲要点《机械设计》课程设计教学大纲课程编号：150040 课程类型：必修课设计学时：2周大纲主撰写人：孟俊焕编写日期：2006年6月一、课程设计意义、目的和任务课程名称：机械设计适应专业：交通运输（本科）专业课程设计学分：2学分大纲审核人：王卫东1. 《机械设计》课程设计是机械设计课程中实践性较强、综合性突出的重要教学环节，是机械学相关专业的学生在校期间第一次进行的较长时间、较系统、较全面的工程设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。
对于树立学生的创新精神，培育学生的设计意识，激发学生的学习兴趣，加深同学对课堂所学内容的理解和掌握都具有举足轻重的作用和十分重要的意义。
2.本教学环节的实施目的是：1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。
2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。
3）进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范。
4）有条件的话，可熟悉计算机和流行CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。
3.任务（学生应提交的设计成果）机器或部件正式装配图1 张，A0 或A1 图纸。
零件工作图2 张，A3 或A4 图纸。
通常为轴、齿轮（或蜗轮）零件工作图。
设计计算说明书一份，说明书应包括：确定传动装置总体方案，选定电动机，传动装置运动学、动力学计算，传动零件的设计计算，轴、轴承、键联接的校核计算，联轴器选择等内容。
二、课程设计教学的基本要求是：1. 能从机器功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。
2. 能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。
3. 能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对机器和零件进行结构设计。
机械设计课程设计说明书(完整版)
机械设计课程设计原始资料一、设计题目热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图图11—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作，使用期限5年(每年按300天计算），输送带的速度容许误差为±5％.四、原始数据滚筒直径D（mm):320运输带速度V（m/s）:0。
75滚筒轴转矩T（N·m）:900五、设计工作量1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份六、设计说明书内容1。
运动简图和原始数据2。
电动机选择3. 主要参数计算4. V带传动的设计计算5。
减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算6. 机座结构尺寸计算7。
轴的设计计算8. 键、联轴器等的选择和校核9。
滚动轴承及密封的选择和校核10。
润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法11。
齿轮、轴承配合的选择12。
参考文献七、设计要求1. 各设计阶段完成后，需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;2. 在指定的教室内进行设计.一. 电动机的选择一、电动机输入功率二、电动机输出功率其中总效率为查表可得Y132S—4符合要求,故选用它。
Y132S—4(同步转速，4极）的相关参数表1二。
主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比查表可得V带传动单级传动比常用值2~4,圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5，展开式二级圆柱齿轮减速器。
初分传动比为,，。
二、计算传动装置的运动和动力参数本装置从电动机到工作机有三轴，依次为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ轴，则1、各轴转速2、各轴功率3、各轴转矩表2三 V带传动的设计计算一、确定计算功率查表可得工作情况系数故二、选择V带的带型根据，由图可得选用A型带。
三、确定带轮的基准直径并验算带速1、初选小带轮的基准直径。
查表8—6和8—8可得选取小带轮的基准直径2、验算带速按计算式验算带的速度因为，故此带速合适。
3、计算大带轮的基准直径。
(完整word版)机械设计课程设计
机械设计《课程设计》课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别机械系专业机械设计与制造班级 17机制17701班姓名学号指导老师完成日期2018年6月27日目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目2.2 主要技术参数说明2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
机械设计课程设计ppt课件精选全文
4.确定电动机型号
例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数：
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意：
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算，而不按电
2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII＝
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ＝PⅡ P轴承１齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4：搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8，包括搅拌轮与轴承的效率损失；
2、一班制，双向运转，有中等冲击，每年工作300天，工
作寿命10年；
3、动力源为电力，三相交流，电压380V。
13
题目5：设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
《机械设计》课程设计指导教程
其中： Pw= T.n/9550
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电动机的选择及运动参数的确定
一、电动机的选择 2）考虑工况时电动机输出功率Pd的确定 PW Pd ≥K (kW) K——过载因数(1.0~1.5) h 3）v、n、D之间的关系
认识齿轮减速器
键槽 高速轴
高速轴
大齿轮
加强筋 轴套 油标孔
2013年5月21日星期二
轴承
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第一次课
2013年5月21日星期二
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h = h带.h滚3.h齿2.h联h滑
滚动轴承
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电动机的选择及运动参数的确定
三、电动机型号的确定
电动机为系列化标准产品。其选择主要根据所需的输 出功率、工作要求、工作条件、工作环境和经济性等因素 综合考虑。
主要选择内容：型号（Y，Yz ， JO系列）
即：电动机类型，输出功率，转速等 功率： Pd≥ PW (kW)
h
转速： nd = (imin~ imax).nW
机械课程设计教材
South China University of Technology机械设计基础课程设计计算说明书题目：一级圆柱齿轮减速器设计目录一、....................................................................... 设计任务书..................................................................1.1 机械课程设计的目的..................................................1.2设计题目 .............................................................1.3设计要求 .............................................................1.4原始数据 .............................................................1.5设计内容 .............................................................二、....................................................................... 传动装置的总体设计..........................................................2.1传动方案 .............................................................2.2电动机选择类型、功率与转速............................................2.3确定传动装置总传动比及其分配..........................................2.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩 ..........................三、....................................................................... 传动零件的设计计算..........................................................3.1 V带传动设计 .........................................................3.1.1计算功率.........................................................3.1.2带型选择.........................................................3.1.3带轮设计.........................................................3.1.4验算带速.........................................................3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度...................................3.1.6包角及其验算 ......................................................3.1.7带根数...........................................................3.1.8预紧力计算 .......................................................3.1.9压轴力计算 ......................................................3.1.10带轮的结构.......................................................3.2齿轮传动设计 ..........................................................3.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数 ...................................3.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计 ..........................3.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核 ..........................3.2.4齿轮传动的几何尺寸计算 ...........................................四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸...........................................五、....................................................................... 轴的设计.....................................................................5.1高速轴设计 ...........................................................5.1.1选择轴的材料 ......................................................5.1.2初步估算轴的最小直径 .............................................5.1.3轴的结构设计，初定轴径及轴向尺寸 .................................5.2低速轴设计 ...........................................................5.2.1选择轴的材料 ......................................................5.2.2初步估算轴的最小直径 .............................................5.2.3轴的结构设计，初定轴径及轴向尺寸 .................................5.3校核轴的强度 ..........................................................5.3.1按弯扭合成校核高速轴的强度 .......................................5.3.2按弯扭合成校核低速轴的强度 .......................................六、 .......................... 滚动轴承的选择和计算6.1高速轴上的滚动轴承设计•-6.1.1 轴上径向、轴向载荷分析6.1.2轴承选型与校核•••6.2 低速轴上的滚动轴承设计•6.2.1 轴上径向、轴向载荷分析6.2.2 轴承选型与校核•••七、联轴器的选择和计算••••7.1 联轴器的计算转矩••••7.2 许用转速•••••••••7.3 配合轴径•••••••••7.4 配合长度•••••••••八、键连接的选择和强度校核•8.1 高速轴V 带轮用键连接••8.1.1 选用键类型•••••• 8.1.2键的强度校核•••••8.2 低速轴与齿轮用键连接••8.2.1 选用键类型••••••8.2.2 键的强度校核•••••8.3 低速轴与联轴器用键连接•8.3.1 选用键类型••••••8.3.2 键的强度校核•••••九、减速器的润滑•••••••9.1 齿轮传动的圆周速度•••9.2 齿轮的润滑方式与润滑油选择9.3 轴承的润滑方式与润滑剂选择十、绘制装配图及零件工作图十一、设计小结•••••••• 十二、参考文献••••••••设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计基础课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。
机械设计课程设计唐增宝
机械设计课程设计 唐增宝一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机械设计的基本原理和方法。
2. 学生能掌握并运用机械制图的相关知识，完成机械零件的绘制。
3. 学生能了解并运用机械设计中的工程材料和加工工艺。
技能目标：1. 学生具备运用计算机辅助设计（CAD）软件进行机械设计的能力。
2. 学生能够运用创新思维方法，解决实际机械设计问题。
3. 学生能够通过团队协作，完成一个简单的机械设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发其创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高其工程素养。
3. 培养学生团队协作精神，使其认识到团队合作的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对机械设计有一定兴趣，但实际操作能力和创新思维能力有待提高。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其机械设计能力和实际操作技能。
通过课程学习，使学生能够独立完成一个简单的机械设计项目，提高其解决实际问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使其在学习过程中形成良好的职业素养。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械设计的基本概念、设计要求和设计步骤等，参照教材第一章内容。
2. 机械制图：涵盖制图标准、视图表达、尺寸标注等，结合教材第二章进行讲解和实践。
3. 机械零件设计：讲解轴、齿轮、轴承等常见零件的设计方法和要点，参照教材第三章内容。
4. 工程材料和加工工艺：介绍常用工程材料的特点及选用原则，分析不同加工工艺的适用范围，结合教材第四章进行教学。
5. 计算机辅助设计（CAD）软件应用：教授CAD软件的基本操作，培养学生运用CAD软件进行机械设计的能力，参照教材第五章内容。
6. 创新思维方法：引导学生运用创新思维方法，解决实际机械设计问题，结合教材第六章进行讲解和实践。
7. 机械设计项目实践：安排学生进行团队协作，完成一个简单的机械设计项目，包括项目分析、设计、制作和调试等环节。
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如有帮助，欢迎下载支持！ 第四章 轴的设计
机器上所安装的旋转零件，例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。本章将讨论轴的类型、轴的材料和轮毂联接，重点是轴的设计问题，其包括轴的结构设计和强度计算。结构设计是合理确定轴的形状和尺寸，它除应考虑轴的强度和刚度外，还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。 4.1 轴的分类
按轴受的载荷和功用可分为： 1.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。如.车辆轴和滑轮轴。 2.传动轴：只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。如汽车的传动轴。 3.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。如减速器轴。 4.2轴的材料
主要承受弯矩和扭矩。轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的强度、韧性和耐磨性。轴的材料从以下中选取： 1. 碳素钢 优质碳素钢具有较好的机械性能，对应力集中敏感性较低，价格便宜，应用广泛。例如：35、45、50等优质碳素钢。一般轴采用45钢，经过调质或正火处理；有耐磨性要求的轴段，应进行表面淬火及低温回火处理 。轻载或不重要的轴，使用普通碳素钢Q235、Q275等。 2. 合金钢 合金钢具有较高的机械性能，对应力集中比较敏感，淬火性较好，热处理变形小，价格较贵。多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。例如：汽轮发电机轴要求，在高速、高温重载下工作，采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等。滑动轴承的高速轴，采用20Cr、20CrMnTi等。 3. 球墨铸铁 球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。 4.3 轴的结构设计
如图所示为一齿轮减速器中的的高速轴。轴上与轴承配合的部份称为轴颈，与传动零件配合的部份称为轴头，连接轴颈与轴头的非配合部份称为轴如有帮助，欢迎下载支持！ 身，起定位作用的阶梯轴上截面变化的部分称为轴肩。 轴结构设计的基本要求有： （1）、便于轴上零件的装配 轴的结构外形主要取决于轴在箱体上的安装位置及形式，轴上零件的布置和固定方式，受力情况和加工工艺等。为了便于轴上零件的装拆，将轴制成阶梯轴，中间直径最大，向两端逐渐直径减小。近似为等强度轴。 （2）、保证轴上零件的准确定位和可靠固定 轴上零件的轴向定位方法主要有：轴肩定位、套筒定位、圆螺母定位、轴端挡圈定位和轴承端盖定位。 1）轴向定位的固定 ① 轴肩或轴环：如教材图10-7所示。轴肩定位是最方便可靠的定位方法，但采用轴肩定位会使轴的直径加大，而且轴肩处由于轴径的突变而产生应力集中。因此，多用于轴向力较大的场合。定位轴肩的高度h=(0.07—0.1)d，d为与零件相配处的轴径尺寸。要求r轴轴
孔
② 套筒和圆螺母 定位套筒用于轴上两零件的距离较
小，结构简单，定位可靠。圆螺母用于轴上两零件距离较大，需要在轴上切制螺纹，对轴的强度影响较大。 ③性挡圈和紧定螺钉 这两种固定的方法，常用于轴向力较小的场合。 ④轴端挡圈圆锥面： 轴端挡圈与轴肩、圆锥面与轴端挡圈联合使用，常用于轴端起到双向固定。装拆方便，多用于承受剧烈振动和冲击的场合。 2）周向定位和固定 轴上零件的周向固定是为了防止零件与轴发生相对转动。常用的固定方式有：a.键联接 b.过盈配合联接 c.圆锥销联接 d.成型联接 键联接和圆锥销联接见教材§10—4节。过盈配合是利用轴和零件轮毂孔之间的配合过盈量来联接，能同时实现周向和轴向固定，结构简单，对中性好，对轴削弱小，装拆不便。成型联接是利用非圆柱面与相同的轮毂孔配合，对中性好，工作可靠，制造困难应用少。 （3）、具有良好的制造和装配工艺性 1）. 轴为阶梯轴便于装拆。轴上磨削和车螺纹的轴段应分别设有砂轮越程槽和螺纹退刀槽。如教材图10—12所示。 2）. 轴上沿长度方向开有几个键槽时，应将键槽安排在轴的同一母线上。同一根轴上所有圆角半径和倒角的大小应尽可能一致，以减少刀具规格和换刀次数。为使轴上零件容易装如有帮助，欢迎下载支持！ 拆，轴端和各轴段端部都应有45°的倒角。为便于加工定位，轴的两端面上应做出中心孔。 （4）、减小应力集中，改善轴的受力情况 轴大多在变应力下工作，结构设计时应减少应力集中，以提高轴的疲劳强度，尤为重要。轴截面尺寸突变处会造成应力集中，所以对阶梯轴，相邻两段轴径变化不宜过大，在轴径变化处的过渡圆角半径不宜过小。尽量不在轴面上切制螺纹和凹槽以免引起应力集中。尽量使用圆盘铣刀。此外，提高轴的表面质量，降低表面粗糙度，采用表面碾 压、喷丸和渗碳淬火等表面强化方法，均可提高轴的疲劳强度。 当传矩由一个传动件输入，而由几个传动件输出时，为了减小轴上的传矩，应将输入件放在中间。如图10－14所示，输入传矩T1＝T2＋T3，轴上各轮按图14-15a的布置形式，轴所受的最大传矩为T2＋T3，如改为图10-14b的布置形式，最大传矩减小为T2或T3。 4.4 轴的设计计算 4.4.1按扭转强度计算 这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度。如果还受不大的弯矩时，则采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。并且应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。 在进行轴的结构设计时，通常用这种方法初步估算轴径。对于不大重要的轴，也可作为最后计算结果。轴的扭转强度条件为：
强度条件：][2.01055.936dnPWTp Mpa 设计公式： nPCnPd363][1055.95（mm） 轴上有键槽： 放大：3~5%一个键槽；7~10%二个键槽。并且取标准植 式中：[τ]——许用扭转剪应力（N/mm2）， C为由轴的材料和承载情况确定的常数。 4.4.2 按弯扭合成强度计算 通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸、轴上零件的位置以及外载荷和支反力的作用位置均已确定，轴上的载荷（弯矩和扭矩）已可以求得，因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。 对于钢制的轴，按第三强度理论，强度条件为：
设计公式：beMd][1.013（mm）
式中、：бe为当量应力，Mpa。 d为轴的直径，mm; 22)(TMMe为当量弯如有帮助，欢迎下载支持！ 矩；M为危险截面的合成弯矩；22VHMMM； MH为水平面上的弯矩；MV为垂直面上的弯矩；W为轴危险截面抗弯截面系数；——为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数 ∵弯矩引起的弯曲应力为对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转剪应力往往为非对称循环变应力 ∴与扭矩变化情况有关
1][][11bb
——扭矩对称循环变化
= 6.0][][01bb——扭矩脉动循环变化
3.0][][11bb
——不变的扭矩
b][1，b][0，b][1分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力。
对于重要的轴，还要考虑影响疲劳强度的一些因素而作精确验算。内容参看有关书籍。 4.4.3 轴的刚度计算概念 轴在载荷作用下，将产生弯曲或扭转变形。若变形量超过允许的限度，就会影响轴上零件的正常工作，甚至会丧失机器应有的工作性能。轴的弯曲刚度是以挠度y或偏转角θ以及扭转角ф来度量，其校核公式为： y≤[y]; θ≤[θ]; ф≤[ф]。 式中：[y]、 [θ]、 [ф]分别为轴的许用挠度、许用转角和许用扭转角。
4.4.4 轴的设计步骤 设计轴的一般步骤为： （1）选择轴的材料 根据轴的工作要求，加工工艺性、经济性，选择合适的材料和热处理工艺。 （2）初步确定轴的直径 按扭转强度计算公式，计算出轴的最细部分的直径。 （3）轴的结构设计 要求：①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置；②轴上零件装拆、调整方便；③轴应具有良好的制造工艺性等。④尽量避免应力集中；根据轴上零件的结构特点，首先要预定出主要零件的装配方向、顺序和相互关系，它是轴进行结构设计的基础，拟定装配方案，应先考虑几个方案，进行分析比较后再选优。 原则：1）轴的结构越简单越合理；2）装配越简单越合理。 4.5各轴的计算 4.5.1高速轴计算 （1）查得C=118（低速轴弯矩较大），由公式 取高速轴的直径d=45mm。 （2）求作用在齿轮上的力
齿轮分度圆直径为 1120480dzmmm
齿轮所受的转矩为 113109550nPT3
11
95501087542.1200Nmm 如有帮助，欢迎下载支持！ 齿轮作用力 圆周力 1
2287542218880tTFNd
径向力 0./cos218820/cos14.45821rtFFtgntgN 轴向力 218814.45564atFFtgtgN （3）画轴的计算简图并计算支反力(图 a) 水平支反力1599BCAXtABlRFNl 21881599589BXtBXRFRN
垂直支反力 1/282120156440682275rBCaAYABFlFdRNl 821682139BYrAYRFRN （4）画弯矩图 a水平面内内矩内M(b内)
截面c 159974118326.CxAXACMRlNmm
b垂直面内弯矩图MC（c图） 截面c 6827450468.CYAYACMRlNmm C合成弯矩22128639.CCXCYMMMNmm（d图） d 画扭矩图（e图） 87542TNmm 又根据 2/600mmNB
查得 21/55mmNb 22/95mmNb 则 0.588754250774.BTNmm e 绘当量弯矩图（f图） 4.5.2中间轴设计 （1）查得C=118（低速轴弯矩较大），由公式 取高速轴的直径d=60mm。 （2）求作用在齿轮上的力
齿轮分度圆直径为 1123492dzmmm
齿轮所受的转矩为 113109550nPT3
2.955
95501073490.384Nmm
齿轮作用力 圆周力 1
2273490159892tTFNd