机械设计课程设计传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择
机械课程设计圆柱齿轮设计传动零件的设计计算
五、传动零件的设计计算1．设计高速级齿轮1）选精度等级、材料及齿数(1) 确定齿轮类型：选用标准直齿锥齿轮齿轮传动，压力角取20°。
(2) 材料选择：由表10-1，选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为200HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
(3) 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
(4) 选小齿轮齿数（一般初选20-25）Z 1＝24，大齿轮齿数Z 2＝i 高×Z 1＝4.816×24=115.584，圆整取Z 2=115。
2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式10－29进行试算，即32211)][(u )5.01(92.2HER R t t ZT k d σ⋅Φ-Φ⋅≥ 确定公式各计算数值(公式中u= i 高) (1) 试选载荷系数3.1=t K (2) 小齿轮传递的转矩T 1T 1=T Ⅰ出=2.679×104 (N ·mm) （注：见“四、传动装置的运动和动力参数的计算”）(3) 选取齿宽系数3.0=R φ(4) 由表10—5查得材料的弹性影响系数：Z E =189.8MPa 1/2 由图10-20查的区域载荷系数标准直齿圆锥齿轮传动 Z H =2.5 (5) 由图10—25d 查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa 550Hlim1=σ由图10—25c 查得大齿轮的接触疲劳强度极MPa 450Hlim2=σ(6) 由式10-15计算应力循环次数=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==)1030082(11440606011h jL n N 4.147×109==高12/i N N 8.611×108(7) 由图10－23曲线1查得接触疲劳强度寿命系数95.0,90.021==HN HN K K(8) 计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%，安全系数为S=1，由式10－14得MPa 495155090.0S][Hlim1HN1H1=⨯==σσKMPa 5.427145095.0S][Hlim2HN2H2=⨯==σσK(9) 试算小齿轮分度圆直径t d 1，代入][H σ中的较小值32211)][(u )5.01(92.2H E R R t t ZT k d σ⋅Φ-Φ⋅≥mm 707.54)5.4278.189(4.816)3.05.01(3.0267903.192.2322=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯= (10) 计算圆周速度Vmm 501.46)3.05.01(707.54)5.0-1（d 11=⨯-⨯=Φ=mm d R t m s m n d v /506.31000601440501.4610006011m =⨯⨯⨯=⨯=ππ(11) 计算齿宽bmm d b t R 303.402/)1816.4707.543.0(2/)1u (221=+⨯⨯=+=φ(12) 计算当量齿轮的齿宽系数Φd867.0501.46/303.40/1d ===Φm d b(13) 计算载荷系数K根据v= 3.506 m/s ，7级精度，由图10－8查得动载荷系数Kv= 1.12 假设mm N b F K t A /100/<，由表10－3查得1==ααF H K K由表10－2查得使用系数K A =1由表10－4查得326.1303.401023.0867.0)867.06.01(18.012.11023.0)6.01(18.012.1322322=⨯⨯+⨯⨯+⨯+=⨯+++=--bK d d H φφβ故载荷系数485.1326.1112.11=⨯⨯⨯==βαH H v A K K K K K(14) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10－12得mm K K d d t t 188.573.1/485.1707.54/3311=⨯=⨯=(15) 计算模数ｍ383.224/188.57/11===Z d m3）按齿根弯曲强度设计由式10－27得弯曲强度的设计公式为322121t ][1)5.01(F S F R R Ft Y Y u Z T K m σαα⋅+Φ-Φ≥确定公式内的计算数值 (1) 试选K Ft =1.3由分锥角︒===730.11)816.4/1arctan()/1(arctan1u δ和︒=︒︒=270.78730.11-902δ，可得当量齿数512.24)730.11cos(/24/cos z z 111=︒==δv ，667.565)270.78cos(/115/cos z z 222=︒==δv(2) 由图10－24c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa im F 3801l =σ由图10－24b 查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa F 3602lim =σ(3) 由图10－22查得弯曲疲劳寿命系数91.0,88.021==FN FN K K(4) 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数为S=1.7，由式10－12得MPa S K F FN F 706.1967.138088.0][1lim 11=⨯==σσMPa S K F FN F 706.1927.136091.0][2lim 22=⨯==σσ(5) 查取齿形系数由图10－17查得62.21=Fa Y ，11.22=αF Y(6) 取应力校正系数 由图10－18查得59.11=Sa Y 89.12=αS Y(7) 计算大小齿轮的][F Sa Fa YY σ，并比较0207.0706.19289.111.2][0212.0706.19659.162.2][222111=⨯==⨯=F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ(8) 设计计算322121t ][1)5.01(F S F R R Ft Y Y u Z T K m σαα⋅+Φ-Φ≥mm063.10212.01816.424)3.05.01(3.010679.23.132224=⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取由齿根弯曲强度算得的模数m=1.063mm ，并就近圆整为标准值m ＝1.25mm 。
传动零件的设计计算
第4章传动零件的设计计算传动零件是传动系统中最主要的零件，它关系到传动系统的工作性能、结构布置和尺寸大小。
此外，支承零件和联接零件也要根据传动零件来设计或选取。
因此，一般应先设计计算传动零件，确定其材料、主要参数、结构和尺寸。
各传动零件的设计计算方法，均按《机械设计》或《机械设计基础》课程所述方法进行，本书不再重复。
下面仅就传动零件设计计算的内容和应注意的问题作简要说明。
第一节减速器外部传动零件的设计计算传动系统除减速器外，还有其他传动零件，如带传动、链传动和开式齿轮传动等。
通常先设计计算这些零件，在这些传动零件的参数确定后，外部传动的实际传动比便可确定。
然后修改减速器内部的传动比，再进行减速器内部传动零件的设计计算。
这样，会使整个传动系统的传动比累积误差更小。
在课程设计时，对减速器外部传动零件只须确定其主要参数和尺寸，而不必进行详细的结构设计。
一、普通V带传动设计普通V带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径，中心距，初拉力及作用在轴上之力的大小和方向以及V带轮的主要结构尺寸等。
设计计算时应注意以下几个方面的问题：（1）设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动系统外廓尺寸的相互协调关系。
例如，小带轮外圆半径是否小于电动机的中心高，大带轮半径是否过大而造成带轮与机器底座相干涉等。
此外，还要注意带轮轴孔尺寸与电动机轴或减速器输入轴尺寸是否相适应。
（2）设计带传动时，一般应使带速v控制在5～25m/s的范围內。
若v过大，则离心力大，降低带的使用寿命；反之，若v过小，传递功率不变时，则所需的V带的根数增多。
（3）为了使每根V带所受的载荷比较均匀，V带的根数Z不能过多，一般取Z=3～6根为宜，最多不超过8根。
（4）一般情况下，带传动的最大有效拉力与主动带轮上的包角α成正比，为了保证V1带具有一定的传递能力，在设计中一般要求主动带轮上的包角α≥120°。
1（5）为了延长带的使用寿命，带轮的最小直径应大于或等于该型号带轮所规定的最小直径，且为直径系列值。
机械设计中的传动元件选型与设计
机械设计中的传动元件选型与设计机械设计中的传动元件选型与设计是一项关键性工作，它直接影响到机械装置的运行效能和寿命。
本文将探讨机械设计中传动元件的选型原则、设计步骤以及常见的传动元件类型。
一、传动元件选型原则传动元件选型的目标是在满足设计要求的前提下，选择最合适的传动元件。
在选型过程中，需要考虑以下几个关键因素：1. 转矩和转速要求：根据机械装置的负荷特性和运行要求，确定所需的最大转矩和转速。
2. 工作环境：考虑机械装置所处的工作环境，包括温度、湿度、清洁度等因素，选择适应环境的传动元件材料和防护措施。
3. 节能要求：尽可能选用效率高、摩擦小的传动元件，以减小传动损失，提高能源利用率。
4. 寿命要求：根据机械装置的使用寿命要求和维护周期，选择耐磨损、耐腐蚀、寿命长的传动元件。
5. 加工和维修便捷性：考虑传动元件的加工难度和维修成本，选择加工容易、维护便捷的传动元件。
二、传动元件设计步骤在进行传动元件设计时，需要按照以下步骤进行：1. 确定传动方式：根据机械装置的特点和应用要求，选择合适的传动方式，如齿轮传动、带传动、链传动等。
2. 计算传动比：根据所需的转速比和转矩比，计算出合适的传动比，确定初步的传动方案。
3. 选取传动比范围内的传动元件：根据初步的传动方案，选取合适的传动元件，包括齿轮、皮带、链条等。
4. 进行校核计算：根据传动元件的几何参数和工作条件，进行校核计算，包括强度校核、接触疲劳寿命计算等。
5. 进行传动元件的布置和优化：根据实际情况，进行传动元件的布置和优化设计，确保传动系统的紧凑性、协调性和稳定性。
6. 进行传动系统的动力学分析：根据传动元件的特性和工作条件，进行传动系统的动力学分析，包括功率损失、振动、冲击等方面的分析。
三、常见的传动元件类型1. 齿轮传动：齿轮传动是一种常用的传动方式，可分为直齿轮、斜齿轮、螺旋齿轮等，广泛应用于各种机械装置中。
2. 带传动：带传动是一种采用带条进行动力传递的方式，具有噪音低、传动平稳等特点。
机械设计课程设计轴系部件设计说明书
机械 设计 大作 业课程名称： 设计题目： 机械设计 轴系部件设计机械设计大作业 轴系部件设计说明书题目：行车驱动装置的传动方案如下图所示。
室内工作、工作平稳、机器成批生产，其他数据见下表。
电动机工作 功率 2.2 电动机满载转速 工作机得转速 第一级传动比 轴承座中心 高 H/mm 200方 案 5.4.1最短工作年限 10 年 1 班940603.2一选择轴的材料因为传递功率不大，轴所承受的扭矩不大，故选择 45 号钢，调质处理。
二初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径式中P——轴传递的功率； C——由许用扭转剪应力确定的系数； n——轴的转速，r/min。
由参考文献[1] 表 10.2 查得 输出轴所传递的功率：，考虑轴端弯矩比转矩小，故取带 轴承 齿轮。
输出轴的转速：代入数据，得考虑键的影响，将轴径扩大 5%，。
三结构设计为了方便轴承部件的装拆， 减速器的机体采用剖分式结构。
取机体的铸造壁厚 δ=8mm，1. 轴承部件机体结构形式及主要尺寸机体上的轴承旁连接螺栓直径 ， 所需要的扳手空间，轴承座内壁至坐孔外端面距离 ， ，为保证装拆螺栓 取 L=48 mm。
2．轴的结构设计本设计方案是有 8 个轴段的阶梯轴，轴的径向尺寸（直径）确定，以外伸轴径 、 为 基础，考虑轴上零件的受力情况、轴上零件的装拆与定位固定、与标准件孔的配合、轴的 表面结构及加工精度等要求，逐一确定其余各轴段的直径；而轴的轴向尺寸（长度）确定， 则考虑轴上零件的位置、配合长度、支承结构情况、动静件间的距离要求等因素，通常从 与传动件的轴段开始，向两边展开。
（1） 联轴器及轴段①和轴段⑧ 本设计中，轴段①和轴段⑧为轴的最小尺寸 。
因此，轴段①和轴段⑧与联轴器 的设计同时进行。
为了补偿联轴器所连接的两轴的安装误差，隔离振动，选用弹性柱销联轴器。
由参考文献[1] 表 13.1 查得 ，则计算转矩带 轴承 齿轮由参考文献[2] 表 13.1 可以查得 GB/T 5014-2003 中的 LX3 型弹性柱销联轴器符合要求。
机械设计课程设计-单级圆锥齿轮减速器要点
机械设计课程设计计算说明书设计项目：单级圆锥齿轮减速器姓名：陈友海班级：106040501学号：10604050105院系：重庆汽车学院指导老师：吴敏日期：2008.12.29——2009.1.16目录设计目的、内容 (03)题目和运动简图 (04)第一章机器传动装置的总体设计方案 (05)1.1 电动机的选择 (05)1.2 传动比计算与分配 (05)1.3 传动装置对运动和动力参数计算 (06)第二章传动零件的设计计算和轴系零件初步选择 (06)2.1 外部零件设计计算 (06)2.1.1 普通V 带传动 (06)2.1.2 链传动 (07)2.2 减速器内部零件圆锥齿轮设计计算 (08)2.3 初算轴的直径 (11)2.4 初选滚动轴承 (11)第三章减速器结构与润滑 (11)3.1 箱体 (11)3.2 减速器的附件 (12)3.3 减速器的润滑 (12)第四章减速器装配图设计 (12)4.1 箱体的结构尺寸初定 (12)4.2 减速器装配草图设计 (13)第五章轴的设计计算 (14)5.1 高速轴的设计计算 (14)5.2 低速轴的设计计算 (17)第六章滚动键连接的设计计算 (19)6.1 高速轴上键联结的选择计算 (20)6.2 低速轴上键连接的选择计算 (20)第七章滚动轴承的选择和计算 (21)7.1 高速轴轴承的选择和计算 (21)7.2 低速轴轴承的选择和计算 (22)第八章减速器结构尺寸的确定 (23)8.1 箱体 (23)8.2 减速器整体尺寸 (23)机械设计课程设计总结 (24)参考文献 (25)一、机械设计课程设计的目的“机械设计”课程是培养学生掌握机械设计理论、知识和方法的技术基础课，课程设计则是培养学生掌握机械设计能力的一个重要环节。
其基本目的是：•1、综合运用课程所学理论和知识进行机械设计训练，使所学知识进一步巩固、加深和扩展，为创新设计和今后的工程设计工作打下基础。
机械设计课程设计计算说明书
课程设计说明书设计题目:双级展开式圆柱齿轮减速器院系:能源与动力工程学院热能与动力工程专业姓名:雷宇霆学号:U201111481指导教师:陈永府华中科技大学目录第一部分设计任务书 (3)第二部分减速器的总体方案设计 (3)一、传动方案设计 (3)二、选择电动机 (4)三、传动比的分配 (5)四、传动装置的运动和动力参数的计算 (5)第三部分传动零件的参数设计和轴系零部件的初步选择 (6)一、减速器外部传动——滚子链传动的参数设计 (6)二、减速器内部传动——齿轮传动的参数设计 (7)三、初算轴的直径 (13)四、初选联轴器 (13)五、初选滚动轴承 (14)第四部分减速器装配图设计 (15)一、轴的结构设计 (15)二、轴、滚动轴承及键联接的校核计算 (16)三、箱体的结构及减速器附件设计 (25)四、润滑密封设计 (27)第五部分设计总结 (28)第六部分参考文献 (28)计算与说明主要结果第一部分设计任务书设计题目：设计带式传输机传动装置中的双级圆柱齿轮减速器。
设计数据及工作条件：N F 4500=；m/s 55.0=V ；mm D 500=；%4±=Δi；生产规模：中小批量；工作环境：潮湿；载荷特性：轻振；工作期限：8年，两班制（16小时/天）。
设计注意事项：1、设计由减速器或者其他机械传动装配图1张，零件图2张，及设计计算说明书一份组成；2、设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸张及格式编写；3、设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师审查认可后，才能给予评分或答辩。
设计期限：自2013年12月2日至2013年12月20日第二部分减速器的总体方案设计一、传动方案的拟定根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为min/0085.21min /)550/(55.0100060)/(100060r r D v n w ≈×××=×=ππ若选用同步转速为1500r/min 或1000r/min 的电动机，则估算传动装置的传动比I 约为70或50。
机械设计课程设计步骤
目录第一章传动装置的总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型2.选择电动机的功率3.选择电动机的转速4.选择电动机的型号二、计算总传动比和分配各级传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速2.各轴功率3.各轴转矩4.运动和动力参数列表第二章传动零件的设计一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计2.低速级齿轮传动设计三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型2.选择联轴器型号第三章装配图设计一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计准备2.减速器的结构尺寸3.减速器装配草图设计第一阶段二、装配图设计的第二阶段1.中间轴的设计2.高速轴的设计3.低速轴的设计三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计2.滚动轴承的润滑与密封四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计2.减速器附件的设计3.画正式装配图第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容二、轴零件工作图设计三、齿轮零件工作图设计第五章注意事项一、设计时注意事项二、使用时注意事项第六章设计计算说明书编写第一章 传动装置总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型电动机有直流电动机和交流电动机。
直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高；当交流电动机能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交流电动机。
交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，适用于没有特殊要求的机械上，如机床、运输机、搅拌机等。
所以选择Y 系列三相异步电动机。
2.选择电动机的功率电动机的功率用额定功率P ed 表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d 。
功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。
机械设计课程设计内容及要求
机械设计课程设计1、机械设计课程设计的性质、任务及要求课程性质：考查课设计内容：二级齿轮减速器需完成的工作：1）二级齿轮减速器装配图1张2）零件图2张3）设计计算说明书1份设计时间：三周考核方式：检查图纸、说明书+ 平时考核+ 答辩要求：1）在教室里进行设计。
2）按照规定时间完成阶段性任务。
3）未经指导教师允许，不得用AutoCAD绘图。
4）按照规定的格式和要求的内容书写说明书。
2、课程设计的内容和步骤例图:1）传动装置的总体设计（周一）①选择电动机P电=P工/η建议同步转速取1000 rpm或1500rpm②分配传动比i总=i1i2i链对于二级圆柱齿轮减速器i1 =1.3~1.4 i2③各轴的传动参数计算P k= P k-1/ηk n k= n k-1/i k T k=9550*P k/n k2）传动零部件的设计计算（周二）包括:带传动的设计计算; 链传动的设计计算;齿轮传动的设计计算等,设计方法主要参照教科书。
（注意：齿轮传动的中心距应为尾数为0 或5 的整数，故最好选用斜齿传动。
3）装配草图的绘制（周三～下周一）①轴系零部件的结构设计初估轴的最小直径；轴的结构设计；轴上零件的选择（如键、轴承、联轴器等）。
②确定箱体尺寸按照经验公式确定箱体尺寸。
③主要轴系部件的强度校核（轴、轴承、键等）。
④确定润滑方式⑤绘制装配草图并确定减速器附件。
4）绘制装配图（0#或1#图纸）（周二～周五）5）绘制零件图（周一）6）编写设计计算说明书（周二）7）答辩（周三～周五）4、设计计算说明书的内容及次序设计任务书；目录（标题及页次）；1.电动机的选择计算1.1计算电动机功率工作机功率1.2确定工作机转速2.分配传动比2.1总传动比2.2减速器外各传动装置的确定2.3减速器传动比2.3.1减速器高速级传动比2.3.2低速级传动3.传动装置的运动与动力参数的选择和计算(计算减速器各轴的功率P、转速n和扭矩) 3.1电动机轴的参数3.2减速器高速轴的参数3.3减速器中间轴的参数3.4减速器低速轴的参数3.5………………………………4.传动零件的设计计算4.1减速器外部零件的设计计算4.1.1带传动的设计计算4.1.2链传动的设计计算4.1.3 ………………………………4.2减速器内部传动零件的设计计算4.2.1高速级齿轮的设计计算（1）齿轮轮的受力分析（2）齿轮的弯曲强度计算（3）齿轮的接触强度计算4.2.2低速级齿轮的设计计算（1）齿轮轮的受力分析（2）齿轮的弯曲强度计算（3）齿轮的接触强度计算5.轴的设计计算5.1高速轴的设计5.1.1高速轴的结构设计（1）初估直径（2）确定各轴段的尺寸。
机械设计课程设计说明书---设计单级圆锥齿轮减速器
＿1092148＿级＿＿＿01＿＿班设计题目＿＿＿设计单级圆锥齿轮减速器＿＿＿＿＿学生姓名＿＿＿学号指导教师＿＿＿＿＿2011＿年＿＿06＿月＿＿27＿日设计题目：设计单级圆锥齿轮减速器。
减速器小批量生产，双班制工作，使用期限5年。
项目已知数据链牵引力F（N）2400链速度V（m/s）0.8链轮直径D（mm）125第一章机械传动装置的总体设计方案1.1电机的选择1.1.1电动机类型的选择电动机类型根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机。
其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，具有适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
1.1.2电动机功率的选择工作机所需要的有效功率：P W=F·V/1000=2400×0.8/1000=1.92（KW）确定从电动机到工作机之间总效率η。
设计η1，η2，η3，η4分别为开始开式带传动、滚动轴承、闭式一级锥齿轮传动（设齿轮精度为8级）、开式链传动的效率，查表可得η1=0.95，η2=0.99，η3=0.97，η4=0.93，则传动的总效率为：η=η1×η2×η3×η4=0.95×0.99×0.99×0.97×0.93=0.8399电动机所需要功率为：P d=P W/η=1.92/0.8399=1.61（KW）根据JB3074-82 查选电动机的额定功率为 3KW，转速为常用的同步转速 V=1000r/min和 v=1500r/min两种。
再查JB3074-82，电动机型号分别为 Y132S-6 型和 Y100L2-4 型。
综合各方面因素现选择 v=1000r/min,Y132s-6 型号的电动机，该电动机的中心高 H=132mm，外伸轴颈围 38mm，轴外伸长度为 80mm。
1.2 传动比的设计计算和分配链轮直径d=125mm,牵引力F=2400N，链速v=0.8m/s,可以求得链轮转速n w=60V/3.14d=122r/min.求出总传动比：i总=n m/n w =960/122=7.87所以总传动比为7.87，现选择带传动比i1=3，则齿轮传动的传动比i2=7.87/3=2.62。
轴系部件的选择与设计
目录轴系部件的选择与设计 (1)1. 轴系设计的基本要求 (1)（1）旋转精度、刚度、抗振性、热变形 (1)（2）机床主轴传动齿轮空间布置比较 (1)2. 轴系(主轴)用轴承的类型与选择 (2)（1）标准滚动轴承； (2)（2）深沟球轴承； (2)（3）双列向心短圆柱滚子轴承； (2)（4）圆锥滚子轴承； (2)（5）推力轴承。
(2)3. 提高轴系性能的措施 (5)（1）提高轴系的旋转精度 (5)（2）提高轴系组件的抗振性 (5)轴系部件的选择与设计1.轴系设计的基本要求轴系由轴及安装在轴上的齿轮、带轮等传动部件组成，有主轴轴系和中间传动轴轴系。
轴系的主要作用是传递转矩及精确的回转运动，它直接承受外力(力矩)。
对于中间传动轴系一般要求不高。
而对于完成主要作用的主轴轴系的旋转精度、刚度、热变形及抗振性等的要求较高。
（1）旋转精度、刚度、抗振性、热变形旋转精度是指在装配之后，在无负载、低速旋转的条件下轴前端的径向跳动和轴向窜动量。
轴系的刚度反映了轴系组件抵抗静、动载荷变形的能力。
轴系的振动表现为受迫振动和自激振动两种形式。
其振动原因有轴系组件质量不匀引起的动不平衡、轴的刚度及单向受力等；它们直接影响旋转精度和轴承寿命。
轴系的受热会使轴伸长或使轴系零件间隙发生变化，影响整个传动系统的传动精度、旋转精度及位置精度。
又由于温度的上升会使润滑油的粘度发生变化，使滑动或滚动轴承的承载能力降低。
（2）机床主轴传动齿轮空间布置比较机床主轴传动齿轮空间布置比较2.轴系(主轴)用轴承的类型与选择（1）标准滚动轴承；（2）深沟球轴承；（3）双列向心短圆柱滚子轴承；（4）圆锥滚子轴承；（5）推力轴承。
双列向心短圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、双列推力球轴承图1）配套应用例上图为其配套应用实例，双列向心短圆柱滚子轴承的径向间隙调整，是先将螺母6松开、转动螺母1,拉主轴7向左推动轴承内圈，利用内圈胀大以消除间隙或预紧。
这种轴承只能承受径向载荷。
第四章 机械传动部件的计算与选型
第四章 机械传动部件的计算与选型一、 机械传动部件的计算与选型1. 导轨上移动部件的重量估算按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。
包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚动丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为800N.2. 铣削力的计算设零件的加工方式为立式铣削，采用硬质合金立铣刀，工件的材料为碳钢。
则由硬质合金铣刀铣削力计算公式表查得立铣时的铣削力计算公式为：Z n a d f a F p z e c 1.00.173.075.085.0118-= （1）今选择铣刀的直径d=15mm,齿数Z=3，为了计算最大铣削力，在不对称铣削的情况下，取最大铣削宽度mm a e 15=,背吃刀量mm p 8a =,每齿进给量mm z 1.0f =,铣刀转速n=300r/min 。
则由式（1）求得最大铣削力：N N N F c 123392.123233008151.0151181.00.173.075.085.0≈=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-采用立铣刀进行圆柱铣削时，各铣削力之间的比值可由各铣削分力的经比值验表查得，考虑逆铣时的情况，可估算三个方向的铣削力分别为：N F F f 1233c ==,N F F e 46938.0c ==，N F F fn 308c 25.0== 。
工作台收到垂直方向的铣削力 N F F z 469e == ,受到水平方向的铣削力分别为 N F F f 308fn ==。
今将水平方向较大的铣削力分配给工作台的纵向（丝杠轴线方向），则纵向铣削力N F F f 1233x ==,径向铣削力N F F y 308fn ==图3-4 铣削力的分析 a ）圆柱形铣刀铣削力 b ）面铣刀铣削力3. 直线滚动导轨副的计算与选型(1)滑块承受工作载荷Fmax 的计算及导轨型号选取 工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。
本例中的X-Y 工作台为水平布置，采用双导轨、四滑块的支撑形式。
《机械设计基础课程设计》课程教学大纲(本科)
《机械设计基础课程设计》教学大纲课程编号：sk034211课程名称：机械设计基础课程设计英文名称：Course Design of Machine Design课程类型：实践教学课程要求：必修学时/学分：2周/2适用专业：新能源科学与工程专业一、课程设计性质与任务机械设计基础课程设计综合运用《机械设计基础》课程所学习的理论知识，对典型的传动装置进行设计，其中包括连接件设计、传动件设计、轴系零件设计及箱体类零件设计。
主要设计任务有：典型零部件的设计计算与选择、零部件结构设计、总装配图设计、设计计算说明书。
通过课程设计，加深对理论课教学内容的理解，学习机械设计的一般方法，培养设计能力。
二、课程设计与其他课程或教学环节的联系先修课程：工程制图、工程材料、理论力学、材料力学、机械设计基础、几何量精度设计与检测等。
为后续专业课程学习与毕业设计奠定基础。
三、课程设计教学目标1.通过课程设计，加深对理论课教学内容的理解，更好掌握机械设计基础的基础理论与基础知识。
2.通过课程设计，掌握相关工程问题的解决方法，培养机械设计能力。
3.通过课程设计，培养运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。
4.通过设计计算说明书的编写，培养资料分析与归纳的能力。
5.通过设计及答辩过程，锻炼表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、考核及成绩评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，最终成绩由平时表现、图纸及说明书质量、答辩情况等组合而成。
各部分所占比例如下：平时表现：30%。
主要考核设计过程中态度是否端正，能否按时出勤，独立完成设计。
图纸及说明书质量:50%o主要考核结构设计是否做到正确合理，表达清楚，线条清晰, 内容齐全。
说明书撰写是否规范正确，内容是否齐全，书写工整。
答辩情况:20%o主要考核能否正确描述设计原理及所解决问题，正确回答与设计相关的问题。
八、课程设计参考资料[1]机械设计课程设计.王连明.哈尔滨工业大学出版社，2006.[2]机械设计课程设计.宋宝玉.高等教育出版社，2006[3]机械设计基础（第六版）.杨可桢，程光蕴主编.高等教育出版社，2013.。
机械设计基础课程设计-传动零件的设计计算(PPT课件)
解： (1)确定链轮齿数z1和z2 n1 960 计算传动比i 3 n2 320 设链速v 6 ~ 8m / s, 选取z1 25, z2 75
第三讲 传动零件的设计计算
(2)选链型号，确定链节距 p 查表得K A 1.0, 查图得K z 0.73, 查表得K p 1.0 P0 K A K z P 1 0.73 6 4.38kW Kp 1
解：(1) 确定计算功率Pc 查表得工作情况系数 KA=1.2，故 Pc=KAP =1.2 ×18.5=22.2 kW (2)选择带的型号 根据Pc，n1，由图 确定选用C型带。
第三讲 传动零件的设计计算
(3)确定带轮的基准直径dd1和dd2 选取小轮直径dd1=212 mm 则大轮的直径为dd2=idd1=3×212=636 mm，取dd2=630 mm
根据各种联轴器的应用特点，按标准选择（公称转矩 和许用转速）。
Tc Tn n n
第三讲 传动零件的设计计算
2. 减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动
设计完减速器以外的传动零件后，要验算原始计 算的运动和动力参数，如有变动应进行相应的修改， 然后，再进行减速器内传动零件的设计计算。
2 3366.29mm
2 630 212 630 212
4 1000
查表，取Ld=3550 mm
第三讲 传动零件的设计计算
确定中心距a Ld Lc 3550 3366 .29 a a0 1000 1092 mm 2 2
(6) 验算小轮包角 1 d d 2 d d1 630 212 1 180 57.3 180 57.3 158 120 a 1092 满足要求
第三讲 传动零件的设计计算
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械设计课程设计教学课件
第 三 一、减速器外部传动零件的设计计算要点 章 （指导书P26-30） 传 1、普通V带传动 部动 件零 确定内容： 的件 初的 带的型号、长度、根数，带轮直径、宽度和 步 设 轴孔直径，中心距，初拉力及作用在轴上的力的 选 计 大小和方向。 择计 算 参见教材231-232 例题 和 轴 系 零
D
A
b
质 量 m/ kg
铁
钢
转 许用补 动 偿量 惯 量 I/ (k 径 角 g· 向 向 m Δy Δα 2)
9
20 25
6.3
66 00
88 00 10,11 12, (14) 12,14
—
71
18 16
0. 0 1.1 0 6 0 4 0. 1.6 0 4 0 1
32
20
TL2
16
55 00
76 00 16, (18), (19) 16,18,19
轴承 型号 d
基本尺寸 mm D B rs min 1 1 1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 2 da min 26 31 36 42 47 52 57 64 69 74 79 84 90 95 100
安装尺寸 mm
Da max 41 46 56 65 73 78 83 91 101 111 116 121 130 140 150 ras max 1 1 1 1 1 1 1 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 2
轴肩与轴环尺寸的有关规定：
1）定位轴肩的高度h一般取为：h=（0.07~0.1）d
2）非定位轴肩高度没有严格规定，一般取为1~2mm。 3）轴上零件为滚动轴承时，定位轴肩高度应查手册中的轴 承安装尺寸，不可使轴肩高出轴承内圈端面的高度，以免轴 承无法拆卸。 4）轴肩处的圆角半径r必须小于轴上零件毂孔端部的圆角半 径R或倒角尺寸C，以免零件端面无法与轴肩端面相接触。 5）轴环宽度b一般取为（1~1.5）h。
基本额定负荷 kN Cr C0r
极限转速 r/min 脂润 滑 14000 12000 9500 8500 8000 7000 6700 6000 5600 5000 4800 4500 4300 4000 3800 油润 滑 18000 16000 13000 11000 10000 9000 8500 7500 7000 6300 6000 5600 5300 5000 4800
机械设计课程设计教学课件
第 三 一、减速器外部传动零件的设计计算要点 章 2、套筒滚子链传动 传 确定内容： 部动 件零 链的型号、节距、链节数和排数，链轮齿数、 的件 初 的 直径、轮毂宽度，中心距及作用在轴上的力的大 步 设 小和方向。 选计 择计 算 和 轴 系 零
机械设计课程设计教学课件
确定内容： 传 部动 齿轮材料和热处理方式，齿轮的齿数、模数、 件零 的 件 变位系数（一般情况用标准齿轮）、齿宽、螺旋 初 的 角（斜齿轮）、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根 步 设 圆直径，结构尺寸等。 选计 择计 参见教材P89 例5--4 算 及设计指导书 和 轴 系 注意：软齿面和硬齿面的设计计算步骤有所不同。 零
80 42 30
0.2 1.5 °
95
TL3 31.5 47 00 63 00 1.9 52 38 23 0.0 02
20, (22)
5 2
20,22,24
62
五.初选滚动轴承
类型根据所受载荷的大小、性质、方向，轴的 转速及其工作要求进行选择。 若为直齿轮传动选择深沟球轴承。 若为斜齿轮传动选择角接触球轴承或圆锥滚子 轴承。 参见教材P338~342例13-1～例13-3 及设计指导书15章
机械设计课程设计教学课件
第 三、 初算轴径和结构设计等 三 参见教材P377 例题 章 及设计指导书11章 传 部动 件零 的件 初的 步设 选计 择计 算 和 轴 系 零
轴上各段直径和长度的确定原则：
（1）轴颈的直径必须等于标准件滚动轴承的内径直径，其长 度一般等于轴承宽度。 （2）与非标准件（如齿轮、带轮和凸轮等）相配合的轴头，其 直径应与非标准件毂孔直径相一致，且为标准轴径（且尽可能 取整数值）；其长度应比所装零件轮毂宽度小1～3mm。 （3）与标准件（如联轴器和离合器）相配合的轴头，其直径 应与标准件内孔直径相一致；其长度应比标准件轮毂宽度小 1～3mm。 （4）轴身的直径可取非标准轴径，但尽可能取为整数；其长度 由结构设计来确定。 （5）轴上螺纹部分的直径必须符合相应的国家标准。 （6）起着定位作用的轴肩或轴环，其尺寸大小必符合轴肩与 轴环有关尺寸的规定。
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 30
9.88 10.8 15.0 19.8 22.8 24.5 27.0 33.5 36.8 44.0 46.8 50.8 55.0 64.0 73.8
6.18 6.95 10.0 13.5 15.8 17.5 19.8 25.0 27.8 34.0 37.5 41.2 44.8 53.2 60.5
机械设计课程设计教学课件
第 四、选择联轴器 三 章 传 部动 件零 的件 初的 步设 选计 择计 算 和 轴 系 零
参见教材P301~305
及设计指导书第十三章联轴器
选择联轴器
大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设计者 的任务是选用联轴器，选用的基本步骤为七步：
选择联轴器的类型
计算联轴器的计算转矩
选 择 1
Tca K AT
确定联轴器的型号 校核最大转速 协调轴孔直径 规定部件相应的安装精度 进行必要的承载能力校核
Tca ≤[T] n≤nmax
型号
查 手 册ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ得
TL1
公称 转矩 Tn / (N· m )
许用转 速 n/(r/mi n)
轴孔长度 轴孔直径* d1、d2、dz Y 型 L J、J1、 Z型 L1 14 17 L
机械设计课程设计教学课件
机械设计课程设计
第三章 传动零件的设计计算和 轴系零部件的初步选择
讲 授：汤迎红 湖南工业大学
机械设计课程设计教学课件
第 三 章 传 部动 件零 的件 初的 步设 选计 择计 算 和 轴 系 零
传动装置主要包括传动零件、 支承零部件和连接零件。传动装置 工作性能、结构和尺寸主要由传动 零件来决定。
所以在传动方案选择好后， 先设计计算传动零件，确定传动零 件的结构尺寸、参数和材料等。
主要设计资料：《机械设计基础》 教材和课程设计指导书。
机械设计课程设计教学课件
第 三 一、减速器外部传动零件的设计计算要点 章 外部传动零件，只须确定主要尺寸，不必进 传 行详细的结构设计。 部动 件零 的件 初的 步设 选计 择计 算 和 轴 系 零
当滚动轴承的速度因数d· > n 减速器油池内的润滑油进行润滑。
2 105
mm· r/min时，可直接用
3.减速器的密封 在减速器中，需要密封的部位除了轴承部件之外，一 般还有箱体接合面和窥视孔或放油孔接合面处等，下面 分别介绍密封方法。 1)轴承的密封
2)箱体接合面、窥视孔或放油孔接合面处的密封 箱盖与箱座接合面 的密封常用涂密封胶或 水玻璃的方法实现。因 此，对接合面的几何精 度和表面粗糙度都有一 定要求，为了提高接合 面的密封性，可在接合 面上开油沟，使渗入接 合面之间的油重新流回 箱体内部。窥视孔或放 油孔接合面处一般要加 封油圈以加强密封效果。
六、润滑与密封（见第5章）
1.齿轮传动的润滑 在减速器中，齿轮的润滑方式应根据齿轮的圆周速度v而 定。当v≤12m/s时，多采用油池润滑。 当齿轮圆周速度v>12m/s，就要采用压力喷油润滑。
油池润滑
压力喷油润滑
2.滚动轴承的润滑
在滚动轴承中，常采用的润滑剂有润滑油和润滑脂两种 5 形式。当滚动轴承的速度因数d·n≤ 2 10 mm·r/min时，一般 采用润滑脂润滑，润滑脂的牌号，可根据滚动轴承的工作 条件及参照表20-4进行选择。
6204 6205 6206 6207 6208 6209 6210 6211 6212 6213 6214 6215 6216 6217 6218
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
47 52 62 72 80 85 90 100 110 120 125 130 140 150 160
第 三 二、减速器内部传动零件的设计计算要点 章 外部传动零件设计计算完后，检查传动比及 传 有关运动参数和动力参数是否需要调整。若需要 部 动 调整，则修改好后进行减速器内部的传动零件的 件零 的 件 设计。 初的 步设 选计 择计 算 和 轴 系 零
机械设计课程设计教学课件
第 二、减速器内部传动零件的设计计算要点 三 章 齿轮传动