课程设计4-轴系零件的设计计算

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船舶动力装置课程设计轴系计算说明书

华中科技大学船舶与海洋工程学院轮机工程专业民用船舶动力装置课程设计轴系计算说明书一、轴系计算(一)、概述本船为内河船，设单机单桨。

主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。

考虑到长江水质较差，泥沙较多，若采用水润滑，则污物可能进入艉轴装置造成堵塞，故润滑方式采用油润滑。

本计算按《CCS钢质内河船舶建造规范》（2009年）（简称《钢内规》）进行。

(二)、已知条件(三)、轴直径的确定根据《钢内规》8.2.2进行计算，计算列表4.1如下：表4.1轴直径计算根据计算结果，取螺旋桨轴直径为 350 mm，中间轴直径为 280 mm。

二、强度校核1.尾轴强度验算轴设计过程中艉轴承、密封装置、联轴节的选型如下：a．艉轴轴承选自东台市有铭船舶配件厂，规格如下：b．油润滑艉轴密封装置选自东台市有铭船舶配件厂，规格如下：c．联轴节采用船厂自制。

尾轴危险段面的确定根据图4-1计算如下：图4-1尾轴管结构简图（1）相关尺寸确定已知L=880mm，L b=440mm，R=350mma螺旋桨轴尾部锥长l=（1.6~3.3）R=2.2*R=780mm，z对于白合金轴承，支撑点到后端面的距离u=0.5L=0.5*880=440mm。

而后密封装置的长度为215mm，再加上适当间距约为60mm，则：螺旋桨轴尾部锥面中心至后轴承中心距离a为：a=780/2+440+215+60=1105mm螺旋桨轴尾部锥面后端面至后轴承中心距离b为：b=1105+780/2=1495mm由布置总图得后轴承的后端面距前轴承中心约为4739mm，则：前后轴承支撑点距离l为：l=4739-440=4299mm因为后轴承后端面距齿轮箱有约7130mm，考虑到齿轮箱的周和联轴节等，法兰端面到前轴承支撑点距离为：d=7130-4299-440-769=2391mm因为联轴节长845mm ，则法兰重心到前轴承支撑点距离为： c=2391-845=1546mm（2）双支承轴承负荷计算： a ．后轴承压力= 15873.21 N式中：g —9.81N/kg 1—前后轴承支撑点距离，4.299ma---螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m b —桨毂后端面到后轴承支撑点距离，1.495m c —法兰重心到前轴承支撑点距离，1.546md —法兰端面到前轴承支撑点距离，2.391m G 0—法兰重量，1180kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kgq c —轴本身重量产生的均布负荷，q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/mb ．前轴承总压力⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+++=l a Q l 2b q l c)(l G l 2d l q g B 2c 02c）（B R = 4596.65 N 式中：g —9.81N/kg 1—前后轴承支撑点距离，4.299ma---螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m b —桨毂后端面到后轴承支撑点距离，1.495m c —法兰重心到前轴承支撑点距离，1.546md —法兰端面到前轴承支撑点距离，2.391m G 0—法兰重量，1180kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kgq c —轴本身重量产生的均布负荷，q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m1．截面E —E 的弯矩/2a 2L q g 2L R 2L a g Q M 2A cA A AB EE ⎪⎭⎫⎝⎛+⋅⋅-⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅-=- = —63745.48N ·m式中：g —9.81N/kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kg a —螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m R A —后轴承支反力，15873.21 N L A —后轴承长度，0.88m q c —轴本身重量产生的均布负荷q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m其中d c 为尾轴直径，350mm 2．截面K －K 的弯矩c2B A B KK 2gq )Q -(R a g Q M g ⋅+⋅⋅-=-= —5093.61N ·m式中：g —9.81N/kgQ B —螺旋桨及附件重量，4079.51kg a —螺旋桨中心至后轴承中心距离，1.105m R A —后轴承支反力，15873.21 N q c —轴本身重量产生的均布负荷q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m其中d c 为尾轴直径，350mmK K E E M M -->，取E E M -=—63745.48N ·m 作为计算弯曲力矩。

机械课程设计轴计算

五轴的设计计算一、高速轴的设计1、求作用在齿轮上的力高速级齿轮的分度圆直径为d 151.761d mm =112287542339851.761te T F N d ⨯=== tan tan 2033981275cos cos1421'41"n re te F F N αβ=⋅=⨯=tan 3398tan13.7846ae te F F N β==⨯=。

2、选取材料可选轴的材料为45钢，调质处理。

3、计算轴的最小直径，查表可取0112A =331min 015.2811223.44576P d A mm n ==⨯=应该设计成齿轮轴，轴的最小直径显然是安装连接大带轮处，为使d Ⅰ-Ⅱ　与带轮相配合，且对于直径100d mm ≤的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径圆整。

故取25d mm =Ⅰ-Ⅱ　。

4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度（1）根据前面设计知大带轮的毂长为93mm,故取90L mm I-II =，为满足大带轮的定位要求，则其右侧有一轴肩，故取32d mm II-III =，根据装配关系，定35L mm II-III =（2）初选流动轴承7307AC ，则其尺寸为358021d D B mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯，故35d mm d III-∨I ∨III-IX ==，III -I∨段挡油环取其长为19.5mm,则40.5L mm III-I∨=。

（3）III -I∨段右边有一定位轴肩，故取42d mm III-II =，根据装配关系可定100L mm III-II =，为了使齿轮轴上的齿面便于加工，取5,44L L mm d mm II-∨I ∨II-∨III II-∨III ===。

（4）齿面和箱体内壁取a=16mm,轴承距箱体内壁的距离取s=8mm,故右侧挡油环的长度为19mm,则42L mm ∨III-IX =（5）计算可得123104.5,151,50.5L mm L mm L mm ===、（6）大带轮与轴的周向定位采用普通平键C 型连接，其尺寸为10880b h L mm mm mm⨯⨯=⨯⨯,大带轮与轴的配合为76H r ，流动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m6. 求两轴承所受的径向载荷1r F 和2r F带传动有压轴力P F (过轴线，水平方向)，1614P F N =。

机械设计课程设计(单级电子版).

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第七节其它注意事项
一、完成项目
1．每人完成一张装配图和两张零件图，采用A4纸打印输出。 2．编写计算说明书一份，采用A4纸打印输出。计算说明书应包括封面、目录、设计任务、计算项目和过程、计算结果、结束语（对设计方案的评价及对课程设计的体会等）、参考资料。 3．设计完成后，将纸质版设计资料装订后装入统一文件袋，并写明课程设计名称、系别、专业、班级、姓名、指导教师、日期等内容；电子版资料拷贝留存。
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二、轴的结构设计
1. 轴的总长机体内壁间距离L：
L b1 2 2 （圆整）
b1 ——为小齿轮的齿宽；式中：
2 ——小齿轮端面至机体内壁距离，第158页表11-1。 2
b1
L
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Ⅱ轴总长 LII L L LII 3 BZ l 2 e t1 BG 1 ~ 3 2 2
确定电动机类型、结构、容量（额定功率）和转速，并在设计手册中查出其型号和尺寸。 1. 选择电动机类型和结构型式根据工作条件，本设计方案中选用Y系列三相笼型异步电动机。 2. 选择电动机额定功率对于不变载荷下长期连续运行的机械，要求 Ped Pd 。Ped 为所选电动机额 Pd 为根据工作要求所需的电动机功率。定功率，
A ——弹性套柱销联轴器拆卸空间（查手册）； b——半联轴器凸缘宽度（查手册）。
L L b)链传动： L111 3 BZ l 2 t t1 BL ' (1 ~ 3) （圆整） 2 2 ——小链轮与轴承端盖联接螺钉头端面

哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版

同时取
（4）轴段1和轴段7：
轴段1和7分别安装大带轮和小齿轮，故根据大作业3、4可知轴段1长度，轴段7长度。
（5）计算
，，
，，
4、轴的受力分析
4.1画轴的受力简图
轴的受力简图见图3。
4.2计算支承反力
传递到轴系部压轴力
带初次装在带轮上时，所需初拉力比正常工作时大得多，故计算轴和轴承时，将其扩大50%，按计算。
图2
3.2选择滚动轴承类型
因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度小于2m/s，齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境有尘，脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用唇形圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。
3.3键连接设计
齿轮及带轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，齿轮、带轮所在轴径相等，两处键的型号均为12 8GB/T 1096—1990。
4.4画转矩图……………………………………………………………6
五、校核轴的弯扭合成强度……………………………………………………8
六、轴的安全系数校核计算……………………………………………………9七、键的强度校核………………………………………………………………10
八、校核轴承寿命………………………………………………………………11
在水平面上：
在垂直平面上
轴承1的总支承反力
轴承2的总支承反力
4.3画弯矩图
竖直面上，II-II截面处弯矩最大，；
水平面上，I-I截面处弯矩最大，；
合成弯矩，I-I截面：
II-II截面：；
竖直面上和水平面上的弯矩图，及合成弯矩图如图5.4所示
4.4画转矩图

福州大学机械设计大作业齿轮与轴系零件设计说明

机械设计大作业齿轮及轴系零件设计学院：机械学院设计者：郝承志学号： 021400809指导老师：陈亮完成时间：2016.12.01一．目的1、掌握齿轮及轴系零件结构设计的方法2、培养独立设计能力3、学会查阅有关手册及设计资料二．题目及方案1、题目：齿轮及轴系零件设计2、设计方案：项目输出轴转速（r/min）输出轴功率（kW）大齿轮齿数Z2大齿轮模数m n大齿轮螺旋角β（左旋）大齿轮宽度B小齿轮齿数Z1设计方案170 6 113 3 9°22 80 26 三．结构简图：（五）初步设计轴的结构1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，I-II 轴段右端需制出一轴肩，由密封圈处轴径标准值系列：25,28,30,32,35,38,40,42,45,48,50,55,60⋅⋅⋅⋅⋅⋅可得：取 d 45mm II III -=2）II-III 轴段右端的轴肩为非定位轴肩，由轴承标准系列综合考虑，取50mm III IV d -=由于两个轴承成对，故尺寸相同，所以d 50III IV VII VIII d mm --== 因为轴承宽度B=20mm, 所以，VII-VIII L =20mm3）半联轴器与轴配合的毂孔长度1L 112mm =，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-II L 长度应比1L 略短一些，取I-II L 110mm =各轴段长度和半径：d 45mm II III -=50mmIII IV d -=d 50III IV VII VIII d mm--==VII-VIII L =20mmI-II L 110mm =r tan 1962.04tan 20F 723.77cos cos(922')t n F N αβ⋅⨯===oot F F tan 1962.04tan(922')323.64N αβ=⨯=⨯=ot N F 1962.04F =2116.17cos cos cos 20cos(922')n N αβ==⋅⋅o o3）求弯矩M①求水平支反力和弯矩H M t 3H123F 1962.0450.7F =981.0250.750.7L N L L ⋅⨯==++所以H2F =981.02NH1H2H12M M =F L =981.0250.7=49737.71N mm =⋅⨯⋅2d 343.58mm =F 1962.04t N =r F 723.77N =F 323.64N α= N F =2116.17N。

塔式起重机减速器设计

2）确定各轴段直径和长度[1]段根据轴承内径的标准，暂选深沟球轴承7007C （按/58632003G B T -）。

135d m m=，其宽度B=14mm 。

轴承润滑方式选择：51235385.0313476.05/m in 10/m ind n m m r m m r ⨯=⨯=⋅<⋅，选择脂润滑，2）确定各轴段直径和长度[1]段根据m in d 圆整，并选择联轴器型号4H L 联轴器5、减速器的设计计5.1、箱体的设计计算减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用76H i 配合.1. 机体有足够的刚度在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。

因其传动件速度小于12m/s ，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H 为40mm 。

为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为 3.63. 机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。

机体外型简单，拔模方便.4. 对附件设计 A 视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M8紧固 B 油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。

C 油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。

油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.D 通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡. E 盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。

轴系结构设计实验

轴系结构设计实验
了解基本轴系结构是制造行业最重要的技能之一。

它由轴承、轴承座、套筒、键和螺母等组成，可以用来支撑、支撑和旋转元件，以传输力、动力或输出位置。

有些轴系结构可以承受振动，而在其他情况下则可以支撑负载和定位。

此外，它们可以通过传动力学在机械系统中转换和传输能量。

因此，有效的轴系结构设计能够改善这些元件的功能和性能，以满足工作要求。

结构和力学特性是轴系结构设计的关键，而这也是轴系结构实验课程的核心内容。

本实验旨在探讨实验轴系结构的基本结构和分析以及用其设计中的力学应用。

实验课程的第一部分将建立基本的轴系结构设计的概念，并分析不同类型的螺栓连接设计用于连接不同类型的轴承。

它将涵盖螺母和螺栓设计，以及如何选择最佳螺栓连接。

实验总数将向学生解释各种轴承阵列、凸轮轴及其属性如位移、轴承力、回转力矩等的概念，以及如何计算每个属性，以便选择最佳轴系结构。

为了验证实验结果，实验课程的第三部分将着重介绍用于检查轴系结构性能的实验。

学生将学习用于衡量摩擦的温湿度、偏心度和储能的持久力的测试设计，以及用于某些应用的FAT、SAT和流体测试方法。

实验总数还将概述应用轴系结构设计的常用分析工具，例如几何建模、力学分析、有限元分析等，并使用软件来建模并执行这些工具。

本实验将探究轴系结构设计的基础知识，以及如何设计合理的轴承方案，以及如何通过实验和计算来验证设计结果。

本实验所涵盖的主题非常实用，熟练掌握将对一般工程设计有很大帮助。

卷扬机传动装置设计

前言.............................................................................................. 错误！未定义书签。

《机械设计课程设计》任务书 (2)第二章传动装置的总体设计 (2)2.1电动机的选择 (3)2.2 减速器中各主要参数的确定 (4)2.3减速器中各轴的运动和动力参数的设计计算 (5)2.4减速器机体结构尺寸 (6)第三章齿轮传动的设计计算 (7)3.1、高速齿轮传动的设计计算 (7)3.2减速器蜗轮蜗杆设计 (14)第四章轴系零件的设计计算 (16)4.1 输入轴的设计与计算 (16)4.2 中间轴的设计与计算 (21)4.3中间轴的设计与计算 (23)第七章轴承的校核 (24)结束语 (26)参考文献 (27)《机械设计课程设计》任务书卷扬机传动装置设计１．原始数据２．已知条件１）钢绳拉力F=8KN；２）钢绳速度V=23M/S；３）滚筒直径D=330MM；４）工作情况：单班制；５）小批量生产；６）工作寿命10年，第二章传动装置的总体设计2.1电动机的选择（一）、电动机转速的确定（1）按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v ，Y 型。

（2）选择电动机的容量电动机的所需工作功率为： 26669.0184===awd P P ηKW 因为18410002380001000=⨯==FV P w KW 传动装置的总效率η424212340.97*0.98*0.99*0.720.69a ηηηηη===；1234,,,ηηηη分别为齿轮传动,轴承,齿轮联轴器,蜗杆传动因此p 128*1000*117.410001000*60*0.69d a P KW η===(3)确定电动机转速10001000*118.76/min 3.14*400n r D νπ===按表1推荐的传动比合理范围,一级圆柱齿轮减速器传动比i1=3~6,蜗杆传动一级减速器传动比i2=10~40,则总传动比合理范围ia=30~240,故电动机转速的可选范围为:*(30~240)*8.76262.8~2102.4/min d a n i n r ===根据电动机所需功率和转速范围，由有关手册查出有三种适用的电动机型号如下表所示：3相对比较合适。

机械设计基础课程标准

1 机械设计基础课程标准1课程定位本课程是机械机械类专业的一门专业基础课。

通过本课程的学习，使学生掌握基本的工程计算与简单机械零部件的设计，并初步具有分析、解决实际工程问题的能力，为后续专业课的学习打下了良好的基础，使学生具有机械设计的初步能力和为专业学习起到承前启后的作用。

通过本课程各知识模块的学习和能力项目的训练，使学生在课程单项实验实训基础上对学生进行综合性、系统性的强化学习和训练，特别强调专业基础理论和技能的学习，既提高了学生的机械设计和创新能力，又培养学生工作适应能力、团队协作精神；培养良好的工程技术人员职业道德、实事求是的科学态度。

本课程是在学生学完《机械制图》、《工程力学》、《工程材料》等课程和完成认识实习、课程单项实训后开设的一门基础课程。

学生在学习本课程前，须掌握机械制图和机械CAD的基础知识，了解金属材料特性及热处理常识。

具有机械制图和工程图纸识别的基本能力；该课程将为后续专业课程的学习打下良好的专业技术基础。

《机械设计基础》课程通过设计工作整体过程的岗位综合训练，将学生按课程顺序和教学环节进度分散掌握的知识、能力、素质贯穿起来，并将职业能力和岗位技能有机联系，让学生到企业顶岗实习之前就有一个对真实机械设计工作环境的全面了解和对技能的综合训练。

通过这一综合实训，让学生对前期学习成果进行一次综合、总结和提升，为进入企业顶岗实习和零距离上岗奠定基础。

2工作任务和课程目标工作任务及职业能力工作任务与职业能力分析表课程目标学生通过本课程的学习，能够达到如下具体目标：（1）知识目标基于工作岗位的能力要求，根据我校的办学定位和高职学生“理论教学以应用理论为主、突出操作能力和职业素养培养”的实际，本课程知识目标应使学生明确机械设计基础在机械专业职业能力培养中的地位和作用，加深知识的理解和综合运用。

1)了解本课程的应用领域；2)掌握常用机构的工作原理、特性及应用，掌握通用机械零部件设计创新基础知识；3)掌握常用联接机构的工作特性，掌握机械安装、维护工艺技术规程；4)掌握各种传动的工作原理和机构工作特点；5)了解现代创新理念和设计创新思想；（2）技能目标1)具有在设计过程中，运用所学理论知识分析解决机械工程力学与材料力学相关问题的能力；2)具有机械传动系统的机构分析、设计创新和排除故障能力；3)具有生产机械的安装、调试、运行管理与维护能力；4)能对常用机构、通用部件进行改进和优化设计；5)能根据矿山工程实际，正确设计、选用和拆装常用矿山机械及其零部件，并能够对其进行改进和优化设计；6)具有一定的工装与工艺设计、工程应用的能力；7)初步具有机械产品的设计开发与应用创新的能力。

轴的设计和计算

3
P P 3 C n n
(mm )
(14 2)

式中C是由轴的材料和承载情况确定的常数，见表142。应用上式求出的d值，一般作为轴最细处的直径。

若受扭段有键槽，应适当增大轴径以考虑键槽对轴强
度的削弱。通常，有一个键槽，增大3~4％，若同一截面有两个键槽，应增大7％。也可采用经验公式来估算轴的直径。例如在一般减速以中，高速输入轴的直径可按与其相联的电动机轴的
的最大转短为T1；而在图14-15b的布置中，轴的最
大转矩为T1+T2。

改善轴的受力状况的另一重要方面就是减小应力集中。合金钢对应力集中比较敏感，尤需加以注意。
零件截面发生突然变化的地方，都会产生应力集中现象。

对阶梯轴来说，在截面尺寸变化处应采用圆角过渡，圆角半径不宜过小，并尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽。必须开横孔时，孔边要倒圆。在重要的结构中，可采用卸载槽B（图14-16a）、过渡肩环（图b）或凹切圆角（图c）增大轴肩圆角半径，以减小局部应力。在轮毂上做出卸载槽B（图d），也能减小过盈配合处的局部应力。
§14-2 轴的材料

轴的常用材料主要是碳素钢和合金钢。

轴的毛坯一般多为轧制圆钢和锻件。
碳素钢具有足够的强度，比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，并且可通过正火或调质处理获得较好的综合机合金钢具有较高的机械性能，但价格较贵，常用于制造有
械性能，故应用广泛，其中以45号钢经调质处理最为常用。

危险截面轴径可由下式计算：
Me d 3 0.1[ 1b ]

mm
(14 6)
对于有键槽的截面，应将计算出的轴径适当加大。单键时，加大3~4％，双键时，加大7％。若计算出的轴径大于结构设计初步估算的轴径，则表明结构图中轴的强度不够，必须修

机械设计课程设计说明书(减速器)

《机械设计基础》课程设计说明书学院：应用技术学院专业：矿物加工工程班级：姓名：学号：日期：2020年06月24日课程设计题目：一级圆柱齿轮减速器设计内容包括：设计说明书一份图纸三张《机械设计基础》课程设计任务书班级矿物加工姓名指导教师日期2020 年6 月24 日指导教师签字：年月日第二章机械传动装置的总体设计2.1 确定传动方案在确定传动方案时应注意以下几点。

（1）带传动承载能力较低，但能缓冲吸震，有过载保护作用，被广泛采用。

为使带传动获得较为紧凑的结构尺寸，应布置在传动系统的高速级。

若带传动水平布置时，应使其松边在上。

（2）方案中采用一级圆柱齿轮减速器，其动力应从远离齿轮端输入，以改善轮齿受力。

2.2 选择电动机工业上广泛应用三相异步电动机，因为它构造简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，重量较轻，成本较低。

异步电动机为了便于齿轮润滑，取i 1=5。

V 带的传动比02.4510.2012===i i i2.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数，主要是指各种轴的转速、功率和转矩，它是进行传动零件设计计算极为重要的依据。

下图为直齿轮一圆柱齿轮减速器传动装置，现对有关参数说明如下：n 1、n 2、n 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速（r/min ） P 1、P 2、P 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入功率（kW ） T 1、T 2、T 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入转矩（N ·m ）i= i 1=5 i 2=4.02（8）轴的强度校核轴的材料为45钢，调质处理。

σB =650N/mm 2，则[σσB ，即58~60N/mm 2，取[σ]=60N/mm 2，轴的应力为][/18.11401.022.7152323σσ<=⨯≈=mm N W M ca ca根据计算结果知，该轴满足强度要求。

（9）轴的疲劳强度校核计算轴的材料为45钢，调质处理。

σB =650N/mm 2， σ-1=275N/mm 2，τ-1=140N/mm 2。

螺旋输送器机械设计课程设计计算说明书

螺旋输送器机械设计课程设计计算说明书华南农业大学设计名称：螺旋输送机传动装置设计姓名：吴镇宇田敬学号：201131150122 201131150223 班级：11车辆一班指导老师：王慰祖一、设计任务书二、电动机的选择三、计算传动装置的运动和动力参数四、传动件的设计计算五、轴的设计计算六、箱体的设计七、键联接的选择及校核计算八、滚动轴承的选择及计算九、联连轴器的选择十、减速器附件的选择十一、润滑与密封一、机械设计课程设计任务书题目：设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。

输送物料为粉状或碎粒物料，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。

(一)、总体布置简图(二)、工作情况：工作时载荷基本稳定，运送方向不变。

(三)、原始数据(kW) ：2.6输送机工作轴上的功率Pw输送机工作轴上的转速n(r/min)：80(四)、设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写(五)、设计任务1.减速器总装配图1张2.零件图3到4张3.不少于30页的设计计算说明书1份(六)、设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写电动机的选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。

2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa (kw)由电动机至输送机的传动总效率为：η总=η１×η２4×η３×η４×η5根据《机械设计课程设计》Ｐ10表2-2式中：η1、η2、η3、η4、η5分别为联轴器1、滚动轴承（一对）、圆柱直齿轮传动、联轴器2和圆锥齿轮传动的传动效率。

《机械设计》实验四(轴系结构实验)

综合性实验指导书实验名称：轴系结构实验实验简介：轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。

轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。

轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。

另一方面，要根据制造、装拆使用等要求定出轴的合理外形和全都结构尺寸，即进行轴的结构设计。

轴承是轴的支承，分为滚动轴承和滑动轴承两大类。

滚动轴承已标准化，设计时只需根据工作条件选择合适的类型和尺寸，并进行轴承装置的设计。

通过本实验学生将进一步定性地对轴系设计结构理论进行深入了解。

适用课程：机械设计实验目的：了解并正确处理轴、轴承和轴上零件间的相关关系，如轴与铀承及轴上零件的定位、固定、装拆及调整方式等，以建立对抽系结构的感性认识并加深对轴系结构设计理论的理解。

面向专业：机械类实验项目性质：综合性（课内必做）计划学时： 2学时实验要求：A预习《机械设计》等课程的相关知识点内容；B预习《机械设计实验指导书》中实验目的、原理、设备、操作步骤或说明，并写出预习报告；实验前没有预习报告者不能够进行实验；C 进行实验时衣着整齐，遵守实验室管理规定、学生实验守则、仪器设备操作规定等相关规定，服从实验技术人员或实验教师的指导与管理。

知识点：A《机械设计》课程传动轴内容；B 《机械设计》课程键、螺纹连接内容；C《机械设计》课程滚动轴承内容；D 《机械设计》课程齿轮传动内容； E 《机械设计》课程蜗轮蜗杆传动内容；F《机械设计》课程润滑、密封内容；G《机械制图》课程相关知识内容。

实验分组：1人/组《机械设计》课程实验实验四轴系结构实验一、概述轴系主要包括轴、轴承和轴上零件，它是机器的重要组成部分。

轴的主要功用是支持旋转零件和传递扭矩。

它与轴承孔配合的轴段称为轴颈，安装传动件轮毂的轴段称为轴头，联接轴颈和轴头的轴段称为轴身。

轴颈和轴头表面都是配合表面，须有相应的加工精度和表面粗糙度。

轴的设计一方面要保证具有足够的工作能力，即满足强度、刚度和振动稳定性等要求。

课程设计--二级圆锥-圆柱齿轮减速器

课程设计--二级圆锥-圆柱齿轮减速器机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计者：学号：同组者：学院：专业班级：指导教师：二○一四年○六月二十一日目录一、设计任务书 (2)二、总体设计计算 (4)1. 电机型号选择2. 各级传动比分配3. 各轴的运动参数和动力参数计算（转速、功率、转矩）三、传动机构设计计算 (6)1. 直齿圆柱传动2. 圆锥齿轮传动四、轴系零件设计计算 (10)1. 输入轴的设计计算2. 中间轴的设计计算3. 输出轴的设计计算五、滚动轴承的选择与寿命校核计算 (20)六、键连接的强度校核计算 (23)七、润滑和密封方式的选择 (24)八、箱体的设计 (25)九、附件的结构设计和选择 (25)十、设计总结 (26)参考文献 (27)一、设计任务书1、二级圆锥-圆柱设计方案（1）已知条件：输送带牵引力F=3500N带速V=1.7m/s卷筒直径D=200mm（2）整体方案如下：图1-1 二级圆锥-圆柱齿轮减速器整体外观参考图图1-2 二级圆锥-圆柱齿轮减速器内部结构参考图图1-3 二级圆锥-圆柱设计运动方案简图二、总体设计计算1、电机型号选择（1）电动机类型选择：Y系列三相异步电动机（2）电动机功率计算：输出功率：P输出= F×V/1000=5.95KW按《机械设计基础课程设计》P7表2-4 取η联轴器=0.99 轴承的效率的确定：圆锥齿轮处选用圆锥滚P输出=5.95K Wη联轴器=0.991(10.5Φ-R（均按《机械设计基础》1(10.5Φ-R1/ Z1=2.62mm故取d78=50mm，L78=20mm8）轴段89应与高速级小圆锥齿轮配合取d89=45mm，按《机械设计基础》P99L=(1~1.2) d s其中，轴径d s= d89=45mm，故得，L=(45~54)mm 取L=56mm因为轴段89上应有套筒将轴承和齿轮隔开并定位，取套筒长l=20mm综上，L78=78mm(5)输入轴（Ⅰ轴）的强度校核1）轴承的径向支反力根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立如下图所示的力学模型。

4-机械设计课程设计的一般步骤

机械设计课程设计的一般步骤1、总体方案设计 1 天根据设计任务书的要求，收集分析有关资料，制定传动装置的总体设计方案。

阶段成果：系统运动简图。

（此项工作已在任务书中给出，要熟悉）2、选择电机 0.5天累计1.5天选择电机包括确定电机的类型、结构形式、功率和转速。

根据工作机所需功率，计算电机功率，计算时要考虑各级传动的效率；为了安全工作，要考虑过载要求并有一定的功率余量(一般为10％)；电机的类型、结构形式根据使用场合不同来选择；一般选用4极电机，电机转速1450rpm。

阶段成果：给出电机的型号、功率、转速，结构与安装尺寸。

3、计算总传动比并分配传动比 0.5天累计2天根据电机转速和工作机转速，计算总传动比，然后将总传动比分配给各级传动。

分配传动比要考虑各级传动转速比适用范围，要考虑结构的合理性，闭式齿轮传动要考虑润滑条件,参考指导书中的要求。

阶段成果：各级实际速比，并校核工作机的实际速度是否满足规定的要求。

4、各级传动的运动计算和动力计算 0.5天累计2.5天从末级向前计算，计算出各级传动轴上力矩、转速、功率。

计算过程中考虑各级效率（为了清楚，应列表）。

阶段成果：运动和动力计算表。

5、主要传动件(带传动、齿轮传动)设计计算和结构设计 1天累计3.5天根据运动和动力计算数据，进行各级传动的设计计算。

首先要确定采用的设计准则，然后进行设计计算和强度校核计算，调整或圆整中心距；完成传动的结构设计。

阶段成果：齿轮的齿数、模数、中心距、螺旋角(注意方向)，齿轮的结构图；皮带的型号、根数、带轮的结构图；链条的型号、根数、链轮的结构图。

所有的结构图要画在设计计算说明书中。

6、轴的结构设计和强度校核 1.5天累计5天根据运动和动力计算数据，初算各轴最小轴径，然后进行轴结构设计。

轴的结构设计在设计中占很重要的地位。

结构设计中要考虑的因素：与联轴器的联接，齿轮和轴承在轴上的定位方式(包括径向定位和轴向定位)，轴系在减速器箱体上的安装与定位，减速器结构方面的要求(减速器支承宽度、轴向间隙、挡油环、密封)等。