I轴的设计计算
计 算 过 程 及 计 算 说 明
计算过程及计算说明一、传动方案拟定Ⅰ-16：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1）工作条件：使用寿命8年(每年工作日300天)，工作为二班工作制，工作有轻微振动，经常满载、空载启动、两班制工作,运输带允许速度误差为5%。
（2）原始数据：滚筒圆周力F=1500N；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=450mm。
二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：(1)传动装置的总功率：ηa=η1*η32*η3*η4*η 5=0.95*0.98³*0.96*0.99*0.96=0.82式中：η1、η2、η3、η4、η5带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。
(2)电机所需的工作功率：P d=P w／η a ，P w=F v/1000结果F=1500N V=1.4m/s D=450mmηa=0.82P d=2.56kw∴P d=F v/(1000ηa)=(1500*1.4)/(1000*0.82) =2.56kw3、确定电动机转速：滚筒工作转速为：n筒=(60*1000v)/(πD)=(60*1000*1.4)/(π*450)=59.42r/min按指导书P7表1的传动比合理范围，V带传动的传动比i'1=2~4，一级圆柱齿轮减速器的传动比i'2=3~6,总传动比合理范围为i'a=6~24,故电动机转速的可选范围为：n'd=i'a*n=(6~24)*59.42=365.52~1426.08r/min∴符合这一范围的同步转速有750和1000r/min。
根据容量和转速，由机械设计手册第二版中册P1100查出有二种适用的电动机型号有Y132S-6和Y132M-8。
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Y132S-6比较适合，因此选定电动机型号为Y132S-6。
4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。
轴
第十一章轴1-1 基础知识一、轴的分类、材料及设计准则1．轴的分类轴是组成机器的主要零件之一。
其主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。
按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。
工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。
只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。
只承受扭矩而不承受弯矩（或弯矩很小）的轴称为传动轴。
轴还可按照轴线形状的不同，分为曲轴和直轴两大类。
曲轴通过连杆可以将旋转运动改变为往复直线运动，或作相反的运动变换。
直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴两种。
2．轴的常用材料轴的常用材料主要采用碳素钢和合金钢。
碳素钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较小，所以应用较为广泛。
合金钢具有较高的机械强度，可淬性也较好，可在传递大功率并要求减轻重量和提高轴颈耐磨性时采用。
常用钢材有：1）优质碳素钢35，40，45，50钢等，其中最常用的是45钢；2）合金结构钢20Cr，40Cr，35CrMO，40MnB，40CrNi等。
对于不重要的或受力较小的轴以及一般的传动轴可使用Q235，Q255，Q275等普通碳素钢制造。
形状复杂的轴，也可以采用铸钢、合金铸铁和球墨铸铁制造。
在一般工作温度下，各种钢的弹性模量E的数值相差不大，因此选用合金钢，采取热处理方法都只能提高轴的疲劳强度或耐磨性，对提高轴的刚度没有实效。
3．轴的失效形式及设计准则轴在弯矩或扭矩作用下产生的应力一般为变应力，因此轴的主要失效形式是疲劳断裂。
设计时一般应进行疲劳强度校核。
对于瞬时过载很大，应力性质较接近于静应力的轴，可能产生塑性变形，还应按最大载荷进行轴的静强度校核。
对于有刚度要求的轴（如机床主轴，跨度大的蜗杆轴等），应进行刚度计算。
对高转速轴（如汽轮机轴）或载荷作周期性变化的轴，为防止共振，还要进行振动稳定性计算。
轴的设计应满足下列几方面的要求：合理的结构、足够的强度、必要的刚度和振动稳定性及良好的工艺性等。
一般而言，轴的设计主要包括两个方面的内容：轴的结构设计和轴的强度计算。
机械设计输送传动装置设计书
二.总传动比误差为士 5%单向输出轴功率P/KW 3 输出轴转速n/（r/mi n ）35传动工作年限（年）6工作制度（班/ 日） 2工作场所 车间 批量小批附酣I —电动机；2—Y 和专釦3—副柱齿轮减速器；4 一开式时 5—输蜒机枸的输入轴。
轻微冲击。
机械设计输送传动装置设计书.总体布置简图如图1三.原始数据:四.设计容:1. 电动机的选择与运动参数计算；2.齿轮传动设计计算；3. V 带传动设 计计算；4.轴的结构尺寸设计；5.键的选择；6.滚动轴承的选择；7. 装配图、零件图的绘制；8.设计说明书的编写。
【电动机的选择】1.电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用 丫型全封闭笼型三相异步电回转,XTI.」EV- ili-iX动机2. 电动机容量的选择：工作机所需功率：Pw= 3kW电动机的输出功率：Pd= Pw/n,n〜0.82 , Pd= 3.66kW电动机转速的选择：nw=35r/min , V带传动比i1=2 —4,单级齿轮传动比i2=3 —5 （查表2.3 ）nd =（i1 x i2 x i2 ）nw。
电动机转速围为630—3500r/min3. 电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号，并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等因素的考虑，最后确定选定Y112M—4型号的电动机，额度功率为4KV Y满载转速1440r/mi n【计算总传动比和分配传动比】1 .由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw,总传动比为i=nm/nw,得i=41.142. 合理分配各级传动比：V带传动比i仁3,闭合齿轮传动比i2=3.5，开式齿轮传动比i3=3.923. 运动和动力参数计算结果列于下表：【传动件设计计算】减速器齿轮设计：1.按表11.8选择齿轮材料小齿轮材料为45钢调质，硬度为220— 250HBS大齿轮材料为45钢正火，硬度为170-210HBS2 .因为是普通减速器，由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3 3.按齿面接触疲劳强度设计确定有关参数与系数：转矩：T=69154 N - mm查表11.10得：载荷系数K= 1.1选小齿轮齿数Z1= 30,则大齿轮齿数Z2= iZ仁3.5 X 30=105实际齿数比u=3.5因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表11.19选取© d (齿宽系数)=14 .许应接触应力[(T H]:由图11.23 查得(T Hlim1 = 560MPa ° Hlim2 = 530MPa由表11.19查得Sh=1。
单级圆柱齿轮减速器课程设计
单级圆柱齿轮减速器课程设计(总13页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除机械课程设计说明书课程设计题目：带式输送机传动装置姓名：学号：专业：完成日期：中国石油大学（北京）远程教育学院目录一、前言................................ 错误!未指定书签。
(一) 设计任务......................... 错误!未定义书签。
(二) 设计目的......................... 错误!未指定书签。
(三) 传动方案的分析................... 错误!未指定书签。
二、传动系统的参数设计................... 错误!未指定书签。
(一) 电动机选择.................................................. 错误!未指定书签。
(二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比错误!未指定书签。
(三) 运动参数及动力参数计算.......................... 错误!未指定书签。
三、传动零件的设计计算 ........................................ 错误!未指定书签。
（一）Ｖ带传动的设计...................................... 错误!未指定书签。
（二）齿轮传动的设计计算 ............................. 错误!未指定书签。
（三）轴的设计计算.......................................... 错误!未指定书签。
1、Ⅰ轴的设计计算............................................ 错误!未指定书签。
四、滚动轴承的选择及验算 .................................... 错误!未指定书签。
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。
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。
合肥工业大学机械课程设计
20Cr 60HRC
4.
4.1选择材料
选择45调质处理，查表14.1，《机械设计基础》
强度极限 =600MPa，许用弯曲应力[ ] =55MPa
4.2按扭转强度初步计算最小直径
主动轴d1 C =18.85mm
从动轴d2 C =26.40mm
由P218表14.3查得标准直径
d1取22mm d2取30mm
初选中心距
0.7（D1+D2） a 2(D1+D2)
241.5 a 690
取a = 500mm
由公式计算带长
L = 2a + (D1+ D2)+
=1553.67mm
选用基准长度系列L =1600mm
计算实际中心距
a=
= 523.44mm
3.1.6验算最小包角
1= - =163.03 >120 符合要求
分配V带和减速器上的传动比， = 2.7 , = 2.8812
2.4计算各轴的转速
I轴：n=nm/i1=1440/2.7=533.33 r/min
II轴: n=n1/i2=533.33/2.88=185.16r/min
卷筒轴：n3= 185.16r/min
2.5计算各轴的输入输出功率
输入功率：
I轴：p1=pd* =2.35KW
选取普通A型V带
3.1.3.确定直径
取D1=95mm, = 1%
则D2= n1/n2*D1(1- ) = 235.94 mm取D2=250mm
由此计算的n2= =541.73 r/min
误差为 =1.6% <5%符合要求
3.1.4.验算带速
v= =7.16 m/s速度在5——25m/s之间
机械设计基础课程设计
机械设计课程设计姓名：班级：学号：指导教师：成绩：日期：2011 年6 月目录1. 设计目的 (2)2. 设计方案 (3)3. 电机选择 (5)4. 装置运动动力参数计算 (7)5.带传动设计 (9)6.齿轮设计 (18)7.轴类零件设计 (28)8.轴承的寿命计算 (31)9.键连接的校核 (32)10.润滑及密封类型选择 (33)11.减速器附件设计 (33)12.心得体会 (34)13.参考文献 (35)1. 设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是：（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去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）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。
（4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。
2. 设计方案及要求据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下：技术与条件说明：1）传动装置的使用寿命预定为 8年每年按350天计算， 每天16小时计算；2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境温度不超过35度；3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏；4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率0.96； 5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。
设计要求1）减速器装配图1张；2）零件图2张（低速级齿轮，低速级轴）； 3）设计计算说明书一份，按指导老师的要求书写1—输送带2—电动机3—V 带传动4—减速器5—联轴器4）相关参数：F=8KN ，V=0.6s m /，D=400mm 。
【机设课设】带式输送机的普通V带传动装置 第二组
机械设计课程设计计算说明书设计题目带式输送机的传动装置机械设计制造及其自动化专业 02班设计者郭神发黄哲陈雅孺指导老师杨胜培2017年12月15日湖南师范大学前言运输机械在运输工业中的地位十分重要，对运输工业现代化具有举足轻重的作用。
它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，减少环境污染，增加产品质量，提高产品的档次，增加附加值从而增加市场竞争力，带来更大的社会效益和经济效益。
带式运输机传动装置设计过程中的主要内容为传动方案的分析与拟定；选择电动机；计算传动装置的运动参数和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择计算；减速器箱体结构设计及其附件的设计、绘制装配图和零件工作图、编写设计计算说明书以及设计总结和答辩。
主要依据《机械设计》和其他学科所学的知识，《机械设计课程设计指导手册》相关的规定和设计要求，《机械设计课程设计图册》相关部分的参考以及其他设计手册和参考文献的查阅，最后还有老师在整个课设过程中的指导和不断的纠正，来完成本次的课程设计。
通过这次课程设计，培养了我们独立机械设计的能力，对机械总体的设计有了一个宏观的认识，对具体的结构及其作用和各部分之间的关系有了更加深刻的了解，考虑问题更加全面，不仅要考虑工艺性，标准化，还要考虑到经济性，环境保护等。
综合各种因素得到一个相对合理的方案。
本次设计过程涉及到机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计等，涉及到以前学过的工程制图、工程材料、机械设计制造、公差配合与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等方面的知识，是对以前所学知识的一次实践应用，考验学生的综合能力，是一次十分难得的机会。
目录1.设计概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计步骤 (1)1.3课程设计中应该注意的问题 (2)2.设计任务要求 (3)2.1设计题目 (3)2.2设计参数 (3)2.3设计任务 (3)2.4拟定传动方案 (3)2.4.1拟定方案的任务 (3)2.4.2选择传动机构的类型 (4)2.4.3确定最终传动方案 (4)3.传动方案简述 (6)3.1传送方案说明 (6)3.2电动机的选择 (6)3.3总传动比的确定及各级传动比的分配 (6)3.3.1电动机主要参数 (6)3.3.2各级传动比的分配 (6)3.4各轴转速、转矩与输入功率 (7)4.带传动设计与校核 (9)4.1原始数据 (9)4.2带的设计计算 (9)4.3 V带传动主要参数汇总表 (11)4.4带轮材料及结构 (12)5.轴的设计 (13)5.1轴的结构设计 (13)5.2 I轴的直径计算 (13)6.带轮设计 (15)7.键联接强度的计算 (17)8.普通 V 带传送装置的装配图和零件图（见附件 1） (19)9.设计小结 (19)1.设计概述1.1设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
机械设计基础公式
1.平面机构的自由度（公式：Fn=3n -2Pl -Ph ）2.瞬心（简答）三心定理（公式：N=2)1(-k k K 为构件个数） 3.铰链四杆机构的曲柄存在条件：平面连杆机构（公式：L min +L max ≤L x +L y ）①双曲柄 ：最短杆为机架② 曲柄摇杆：最短杆对边为机架4.铰链四杆机构的基本形成和特征 ③双摇杆：杆最短杆为机架对边④L min +L max ＞ L x +L y 为双摇杆5. 平面四杆机构的演化：双摇杆，曲柄摇杆，双曲柄摇杆，曲柄滑块。
6. 铰链四杆机构的设计：作图题，（公式θ=180°11+-k k ）。
7. 死点位置：摇杆为主动件，曲柄和连杆共线时出现死点位置。
①盘形，移动，圆柱②尖顶，滚子，平顶8.凸轮机构的应用和类 ③直动，摆动④对心（e=0），偏置9.图解法设计凸轮轮廓：先画轮廓线，偏置圆（从动件导路切线），基圆（圆心到轮廓线最近点为R ）利用反转法作偏置圆的切线即速度方向，（起始位置导路在哪边，切线也在哪边）圆心与偏置圆切点的连线即力的方向压力角α：从动件力的方向与速度方向的夹角即为压力角α。
①传动比i 恒定不变②直齿圆柱齿轮10.齿轮机构的特点和类型 ③斜齿圆柱齿轮④直齿圆锥齿轮11. 齿轮啮合基本定律：i=n 1/n 2=w 1/w 212. 渐开线齿廓：i=n1/n2=w1/w2=d2‘/d1’=db2/db113. 渐开线标准齿廓的基本尺寸：d=mz中心距：a=221d d +=2)(1z z m +基圆d b =dcos α（α=20°）V=ωr齿距P=齿厚S+曹宽E 齿高h=齿根高h a +齿顶高h f①m n1=m n2=m n14.齿轮正确啮合条件 ②αn1=αn2=αn③β1= -β2①定轴轮系（每个齿轮上的轴线都固定）14. 轮系的类型 ②周转轮系（有一个齿轮上的轴线不固定）③混合轮系（两种都有）15. 轮系计算公式:定轴轮系: i 1k = K 1N N =主动轮连乘积从动轮连乘积±周转轮系:h k h h k n n n n i --=11=主动轮连乘积从动轮连乘积 （注：方向需要判定）16. 回转件平衡的目的：整回转件的质量分布，使回转件工作时离心力达到平衡，以消除附 加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。
机械设计转动惯量计算公式
1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材：341032-⨯⨯=gLrD J π)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-M-圆柱体质量(kg)； D-圆柱体直径(cm)； L-圆柱体长度或厚度(cm)； r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量：2i Js J = (kgf·cm·s 2)J s –丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)； i-降速比，12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π g w2s 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf·cm·s 2) v -工作台移动速度(cm/min)； n-丝杠转速(r/min)； w-工作台重量(kgf)；g-重力加速度，g = 980cm/s 2； s-丝杠螺距(cm)2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量：())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J iJ J S tJ 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量； J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf·cm·s 2)； J s -丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)； s-丝杠螺距，(cm)； w-工件及工作台重量(kfg).5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量2gw R J =(kgf·cm·s 2)R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=2221g w 1R J i J J tJ 1，J 2-分别为Ⅰ轴，Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2)；R-齿轮z 分度圆半径(cm)； w-工件及工作台重量(kgf)。
机械设计机械设计总论考研公式大全
机械设计机械设计总论考研公式大全机械设计是机械工程的重要分支之一，其涉及到各种机械元件的设计、计算和应用。
在考研阶段，掌握相关的机械设计公式是非常重要的。
下面将介绍一份关于机械设计的考研公式大全，以帮助考生更好地备考。
一、静力学基础公式1. 力的平衡条件ΣF=02. 力矩的平衡条件ΣM=03. 螺距公式S=πd4. 平面受力分析Fx=RcosθFy=Rsinθ5. 空间受力分析Fx=RcosαcosβFy=RcosαsinβFz=Rsinα6. 计算力矩M=Fd7. 冲击力计算F=mv/t二、材料力学公式1. 应力计算σ=F/A2. 应变计算ε=ΔL/L3. 弹性模量计算E=σ/ε4. 塑性变形计算δ=ΔL5. 疲劳强度计算σm=(σa+σm)/26. 弯曲应力计算σ=M*c/I三、轴类零件设计公式1. 轴的弯矩计算M=π/32*σ*（d^3）2. 轴的转角计算θ=TL/GJ3. 轴的循环弯曲应力计算σa=(4M)/（πd^3）4. 轴的疲劳强度计算σm=(σa+σm)/2四、联接零件设计公式1. 螺纹强度计算σt=F/(π*d^2/4)2. 螺母受力计算F=π*σt*d^2/43. 锥面连接强度计算σt=4F/(π*d^2)五、传动机构设计公式1. 齿轮传动比计算i=n1/n2=d2/d1=z2/z12. 直齿轮传动计算P=2π*ω*T3. 带传动弧长计算L=（π/2）*（D+d+2C）以上是关于机械设计的考研公式大全，希望对考生备考有所帮助。
在备考过程中，可以结合这些公式进行练习和应用，加深对机械设计知识的理解和掌握。
轴的设计计算
轴的设计和计算需要考虑到以下因素：
1. 轴的材料及其特性，如弹性模量、屈服强度、硬度、疲劳极限等；
2. 轴的几何形状，如直径、长度、转角等；
3. 轴所承受的载荷类型、大小和方向，如弯曲载荷、剪切载荷、轴向载荷等；
4. 轴所处的工作环境，如温度、湿度、腐蚀等因素的影响。
轴的计算公式主要有以下几个：
1. 轴的直径计算公式：d=K*P^(1/3)，其中d为轴的直径，K为系数，P为功率。
2. 轴的弯曲应力计算公式：σ=M*y/I，其中σ为弯曲应力，M为弯矩，y为轴截面上的距离，I为轴截面的惯性矩。
3. 轴的扭转应力计算公式：τ=T*r/J，其中τ为扭转应力，T为扭矩，r为轴半径，J为极限扭转惯性矩。
4. 轴的疲劳强度计算公式：S=Kf*S0，其中S为轴的疲劳强度，Kf为系数，S0为基本疲劳强度。
以上公式仅为轴的设计和计算中的一部分，实际应用中需要根据具体情况进行综合考虑和计算。
机械设计课程设计说明书(带式运输机传动装置)
机械设计课程设计说明书 机械设计课程设计说明书题号:43一、 传动方案-—V 带传动原始题目：课程设计题目五:带式运输机传动装置工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5％。
滚筒效率：ηj =0。
96（包括滚筒与轴承的效率损失）。
1－电动机 2－带传动 3－减速器 4－联轴器 5－滚筒 6－传送带原始数据题 号 41 42 4344 45 46 47 4849 50运输带工作拉力（N ）1100 1150 1200 1250 1300 1350 1450 1500 1500 1600 运输带工作速度（m ·s －1） 1.50 1.60 1.70 1.50 1.55 1.60 1。
55 1.65 1.70 1.80 卷筒直径（mm ） 250 260 270 240 250 260 250 260 280 300已知条件： 1．工作参数运输带工作拉力F = 1200N 。
运输带工作速度V =1。
70 m/s（允许带速误差±5%). 滚筒直径D = 270 mm 。
滚筒效率0。
96(包括滚筒与轴承的效率损失）。
2．使用工况两班制工作，连续单向运转，载荷平稳，空载起动。
3．工作环境室内,灰尘较大，环境最高温度35℃。
4．动力来源三相交流电，电压380/220V. 5．寿命要求使用期限10年,其工作期限（使用折旧期)为10年，大修期4年，中修期2年,小修期半Fν年。
6．制造条件一般机械厂制造，小批量生产.二、选择电动机（1)确定电动机额定功率、工作功率（输出功率）动力来源: 三相交流电，电压380/220V电动机是标准件，根据要求两班制,灰尘较大，最高温度35度，三相交流电，笼型异步，封闭式结构，电压380v，Y型根据，可得电动机额定功率因为总效率——为闭式齿轮传动效率(0。
97）;——带传动效率(0.96)-—为滚动轴承效率(0。
第1章-机械设计基础课程设计计算说明书
第1章机械设计基础课程设计计算说明书1.1 概述1.1.1机械设计课程设计的目的原理及特点（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计基础课程和其他先修课程的理论与生产实际知识去分析与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、查询设计资料和手册、运用标准和规范等。
1.1.2机械设计课程设计的内容本次机械设计课程设计的内容为带式运输机传动装置，其装置如图1所示。
图1.1带式运输机传动装置简图设计参数：输送带的有效拉力F=1500N，输送线速度v=1.00m/s，卷筒直径d=250mm，载荷平稳，常温下连续运转，工作环境有灰尘，电源为三相交流电，电压为380V。
本次课程设计的工作量：(1) 减速器装配工作图1 张（A0 图纸）；(2) 零件工作图2 张（低速轴、轴承透盖，A2 图纸）；(3) 设计计算说明书1 份。
1.1.3机械设计课程设计的方法和步骤(1) 设计准备；(2) 传动装置的总体设计；(3) 传动零件的设计计算；(4) 装配草图的设计；(5) 装配工作图的设计；(6) 零件工作图的设计；(7) 撰写设计计算说明书；(8) 设计总结和答辩。
1.1.4机械设计课程设计中应该注意的问题(1) 正确处理参考已有资料与创新的关系；(2) 正确处理设计计算与结构设计和工艺要求等方面的关系；(3) 熟练掌握边画图、边计算、边修改的设计方法，力求精益求精；(4) 正确使用标准和规范；(5) 图纸应符合机械制图规范，说明书要求计算正确，书写工整，内容完整；(6) 要充分发挥主观能动性，要勤于思考、深入专研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度；(7) 要注意掌握设计进度，保质保量地按期完成设计任务。
1.2 传动方案的拟定采用一级圆柱齿轮减速器，其传动比一般小于6，传递功率可达到数万千瓦，效率较高，工艺简单，精度易于保证，一般工厂均能制造，应用广泛。
I轴的设计计算
轴的设计计算1.I 轴的设计计算：1.输入轴上的功率P 1，转速n 1和转矩T 1P 1=3.68Kw n 1=1440r/min T 1=24.44N.m2.求作用在齿轮上的受力 小齿轮分度圆直径mm m z d n 38.35"48'4912cos 5.123cos 11=︒⨯==β，︒=20n α，"489412'︒=β。
N N d T F t 4.13650358.044.2422111=⨯==，N N F F n t r 7.509"489412cos 20tan 4.1365cos tan 11='︒︒⨯==βα, N N F F t a 0.311"489412tan 4.1365tan 11='︒⨯==β；3.若初步确定轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢，调质处理。
根据表15-3，取0A =112(以下轴均取该值),于是得mm mm n P A d 31.15144068.311233110min =⨯==， 输入轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d 1.为了使所选的轴直径d 1与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩T ca =K A T 1,查表14-1,考虑到转矩的变化很小,故取K A =1.3,则，m N T k T A CA ⋅=⨯==72.3144.243.11查《机械设计手册》，选用LX1型弹性柱销联轴器，其公称转矩为250N ·ｍ。
联轴器的孔径d=16mm ，故取联轴器长度L ＝42mm ，联轴器与轴配合的毂孔长度L 1=30mm 。
1）确定轴上零件的装配方案2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（1）l 1为与联轴器轮毂配合的部分，可知l 1=28mm 。
为满足半联轴器的轴向定位要求，1-2轴段右端需制处一轴肩，轴肩高度,故取2段的直径d 2=18mm 。
轴的负载载荷计算公式
轴的负载载荷计算公式在工程设计和制造中，轴的负载承载能力是一个非常重要的参数。
轴的负载承载能力直接影响着机械设备的使用寿命和安全性能。
因此，正确计算轴的负载载荷是非常重要的。
本文将介绍轴的负载载荷计算公式以及其应用。
轴的负载载荷计算公式可以分为静载荷和动载荷两种情况。
静载荷是指轴承在静止状态下所受的载荷，而动载荷是指轴承在运动状态下所受的载荷。
在实际工程中，通常需要考虑轴的静载荷和动载荷两种情况。
首先我们来看轴的静载荷计算公式。
轴的静载荷计算公式可以表示为：P = F / A。
其中，P表示轴的静载荷，单位为N；F表示轴承所受的力，单位为N；A表示轴承的有效截面积，单位为m^2。
在实际工程中，轴承所受的力可以通过受力分析或者实验测量得到。
而轴承的有效截面积可以通过轴的几何尺寸和材料性质来计算得到。
接下来我们来看轴的动载荷计算公式。
轴的动载荷计算公式可以表示为：P = F / A + M / I。
其中，P表示轴的动载荷，单位为N；F表示轴承所受的力，单位为N；A表示轴承的有效截面积，单位为m^2；M表示轴承所受的弯矩，单位为N·m；I表示轴承的截面惯性矩，单位为m^4。
在实际工程中，轴承所受的弯矩可以通过受力分析或者实验测量得到。
而轴承的截面惯性矩可以通过轴的几何尺寸和材料性质来计算得到。
除了上述的静载荷和动载荷计算公式外，还需要考虑一些特殊情况下的轴的负载载荷计算。
比如在轴的工作过程中可能会受到冲击载荷，这时需要考虑冲击载荷对轴的影响，可以通过冲击载荷系数来修正轴的负载载荷计算公式。
另外，在高速运转的轴上，还需要考虑轴的离心力对轴的负载载荷的影响，可以通过离心力系数来修正轴的负载载荷计算公式。
总的来说，轴的负载载荷计算公式是一个非常重要的工程问题。
正确的轴的负载载荷计算可以保证轴承的安全可靠运行，延长设备的使用寿命，提高设备的安全性能。
因此，在工程设计和制造中，需要认真对待轴的负载载荷计算问题，确保轴的负载承载能力符合工程要求。
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轴的设计计算
1.I 轴的设计计算：
1.输入轴上的功率P 1，转速n 1和转矩T 1
P 1=3.68Kw n 1=1440r/min T 1=24.44N.m
2.求作用在齿轮上的受力 小齿轮分度圆直径mm m z d n 38.35"
48'4912cos 5.123cos 11=︒⨯==β，︒=20n α，"489412'︒=β。
N N d T F t 4.13650358
.044.2422111=⨯==，N N F F n t r 7.509"489412cos 20tan 4.1365cos tan 1
1='︒︒⨯==βα, N N F F t a 0.311"489412tan 4.1365tan 11='︒⨯==β；
3.若初步确定轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢，调质处理。
根据表15-3，取0A =112(以下轴均取该值),于是得
mm mm n P A d 31.151440
68.311233110min =⨯==， 输入轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d 1.为了使所选的轴直径d 1与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩T ca =K A T 1,查表14-1,考虑到转矩的变化很小,故取K A =1.3,则，m N T k T A CA ⋅=⨯==72.3144.243.11
查《机械设计手册》，选用LX1型弹性柱销联轴器，其公称转矩为250N ·ｍ。
联轴器的孔径d=16mm ，故取联轴器长度L ＝42mm ，联轴器与轴配合的毂孔长度L 1=30mm 。
1）确定轴上零件的装配方案
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
（1）l 1为与联轴器轮毂配合的部分，可知l 1=28mm 。
为满足半联轴器的轴向定位要求，1-2轴段右端需制处一轴肩，轴肩高度,故取2段的直径d 2=18mm 。
（2）初步选择滚动轴承。
因同时承受径向力和轴向力的作用，故用单列圆锥滚子轴承。
参
照工作要求，并根据d 2=18mm ，由轴承产品中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30204轴承，其尺寸为144720⨯⨯=⨯⨯B D d ，故d 3=d 7=20mm,。
基本额定动载荷KN C r 2.28=.基本额定静载荷KN C r 5.30= ，d a =26mm ，D a =44mm ，轴段7的长度与轴承宽度相同,故取B=l 7=14mm
（3）轴段4上安装齿轮,为便于齿轮的安装, d 4应略大与d 3,可取d 4=23mm 。
齿轮左端用套筒固定,为使套筒端面顶在齿轮左端面上,即靠紧,轴段4的长度l 4应比齿轮毂长略短,若毂长与齿宽相同,已知齿宽b=40,故取l 4=38。
齿轮右端用肩固定,由此可确定轴段5的直径, 轴肩高度,取d 5=28mm,l 5=1.4h,故取l 5=4mm ，为减小应力集中,并考虑右轴承的拆卸,轴段6的直径应根据30204的圆锥滚子轴承的定位轴肩直径d a 确定,即d 6=d a =26mm.
（4）取轴承盖的总宽度为15mm ，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖和外端面联轴器右端面的距离为l=20mm ，所以l 2=35mm 。
（5）取齿轮端面与机体内壁间留有足够间距∆,取mm 16=∆，b 为齿轮宽度，取轴承上靠近机体内壁的端面与机体内壁见的距离S=8mm 。
故mm l s l mm
l b s B l 20)(43)(5643=-+∆==-+∆++=
3)轴上零件的轴向定位
齿轮、联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接。
按d4=23mm ，由表6-1查的平面截面mm mm h b 78⨯=⨯，键槽选择键槽铣刀加工，长为32mm ，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为
6
7n H ；联轴器与轴的轴向定位采用平键连接。
按d1=16mm ，由表6-1查的平面截面mm mm h b 55⨯=⨯，键槽选择键槽铣刀加工，长为
22mm ，，联轴器轮毂与轴的配合为67k H 。
滚动轴承与轴的轴向定位由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。
4）取小齿轮齿宽中间为力的作用点，由机械手册知该轴承所对应的a=11.2mm ，则可得mm L mm L mm L 8.46,8.49,2.60321===
4.轴的受力分析 1)画轴的受力简图
２）计算支承反力
在水平面上
N F F F t H H 7.6822
4.1365221==== 在垂直面上
∑=+⨯+⨯=++==N L L d
F L F F M a r v 9.3038.468.49238.350.3118.467.5092,032312
故N F F F v r v 8.2059.3037.50912=-=-=
总支承反力
N F F F v H 3.7479.3037.6822221211=+=
+= N F F F v H 0.7138.2057.6822222222=+=
+= １）画弯矩图
mm N L F M M H H H ⋅=⨯=⨯==5.339988.497.6822121
mm N L F M v v ⋅=⨯=⨯=2.151348.4992.303211
mm N d
F L F M a v v .6.96322212=-⨯= 故 mm N M M M v H ⋅=+=+=
8.372142.151345.339982221211 mm N M M M v H ⋅=+=
+=7.353366.96325.339982222222 4）画转矩图 5)按弯扭合成应力校核轴的强度
载荷
水平面H 垂直面V 支反力F
682.7N F F H2H1== 205.8N F 303.9N,F V 2V 1== 弯矩W mm 33998.5N M M H2H1⋅== mm N 6.6329M ,2.15134
M v2v1⋅=⋅=mm N
总弯矩
mm N M ⋅=8.372141mm N M ⋅=7.353362 扭矩T mm N T ⋅=244403
根据式（15-5）及上表中的数据，轴的单项旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取α=0.6。
轴的计算应力()()MPa MPa W T M ca 87.32231.0244406.0372143222
12=⨯⨯+=+=αδ 查表15-1得[]MPa 601=-δ，因此[]1-<δδca ，故安全。