东北大学机械学院机械设计课程设计ZL_20B
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
东北大学机械设计课程设计zl
查图5-１9
由式5-３２
取
由式5-３1
查图5-１４
查图5-15
由式5-47计算 ，因 ,取
由式５-4８
由式5-４４
4.1．5 齿轮主要几何参数
4．2 减速器低速级齿轮的设计计算
4.2.1 材料选择
小齿轮： 40Ｃｒ ,调质处理，齿面硬度241--286HＢS
大齿轮:45#锻钢,调质处理，齿面硬度21７－-235HBＳ
2．2 滚筒转动所需要的有效功率
传动装置总效率
查表１7－9得
所以
2.3 确定电动机的转速
滚筒轴转速
所需电动机的功率
查表２7-1，可选Ｙ系列三相异步电动机
电动机
型号
额定功率／kW
同步转速
/（ｒ总传动比
Y132Ｓ-4
５.5
．2２
Ｙ132M２-6
5.5
1００0
960
8３.48
2.2滚筒转动所需要的有效功率ﻩ4
2.3确定电动机的转速5
3传动装置的运动及动力参数计算5
3.1分配传动比5
３．1.1总传动比ﻩ５
3．1.2各级传动比的分配５
３．2各轴功率、转速和转矩的计算６
３.2.１Ⅰ轴（高速轴)ﻩ６
3．2.2Ⅱ轴(中间轴）ﻩ６
3.2.4Ⅳ轴(传动轴)6
3．２.5Ⅴ轴(卷筒轴)ﻩ6
由式5-３2
取 ，
计算许用弯曲应力
由式５-３1
查图5-１4
查图5-１５
则
取
初选综合系数 ,查表5-8
由式５-２6
考虑开式齿轮工作特点m加大10%-1５％，取m=１2
3.3.３ 齿轮强度校核
东北大学机械设计课程设计ZL
小齿轮齿数： mn=2mm
大齿轮齿数：z2=uz1=91.655
取z1=20，z2=92z1=20，z2=92
实际传动比
传动比误差：
，
在允许范围内。
修正螺旋角：
与初选β=130相近,ZH`Zβ可不修正.
齿轮分度圆直径：
Ⅲ
4.616
64.169
686.980
联轴器
1.0
0.99
Ⅳ
4.478
64.169
666.442
开式齿轮传动
6
0.95
Ⅴ
4.169
10.695
3722.669
五
（一）高速级齿轮的设计：
1.
由[2]表10-1选择得：
小齿轮 40Cr调质处理齿面硬度280HBS
大齿轮45钢正火处理齿面硬度230HBS
大、小齿轮硬度相差50HBS（考虑经济性）
YFa1=2.82，YFa2=2.23
YSa1=1.57，YSa2=1.78
因
6.
z1=20, z2=92, u=4.494, mn=2 mm,z1=21，z2=94
β= , β=
mt=mn/cosβ=2/cos13.1160=2.053mm,mt=2.053mm
a
齿宽： 取
（二）低速级齿轮的设计：
2.选择电动机功率
滚筒转动所需有效功率
根据表4.2-9确定各部分的效率:
传动滚筒效率η滚筒=0.96
联轴器效率η联=0.99
滚动轴承效率η轴承=0.98（圆锥滚子轴承）
开式齿轮的传动效率η开齿=0.95（0.94—0.96）
东北大学机械原理课程设计(牛头刨床)
机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析班级：姓名：学号：指导教师：成绩：2012年月日目录1.题目说明 (2)2.内容要求与作法 (2)3.滑枕初始位置及行程H的确定方法 (2)4.机构的结构分析 (3)5.机构的运动分析 (3)5-1 所调用杆组子程序中虚参与实参对照表 (3)5-2 主程序、计算结果及运行图像 (4)6．机构的静力分析 (6)6-1杆组运动分析子程序函数及形参实值对照表 (6)6-2主程序、运行结果及运算图像 (7)7．飞轮转动惯量计算 (12)7-1飞轮转动惯量的计算方法 (12)7-2飞轮转动惯量的程序及计算结果 (12)8．主要收获与建议 (15)9.参考文献 (15)1．题目说明（图a）所示为牛头刨床主机构的运动简图，已知，l=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,l y=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=,c=0.4m 1,d=0.1m。
只计构件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,J s3=0.7kg·m2,m5=95kg。
工艺阻力Q如图所示，Q=9000N。
主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数[δ]=。
2．内容要求与作法1.进行运动分析，绘制滑枕5的位移、速度和加速度线图。
2.进行动态静力分析，绘制固定铰链处的反力矢端图金额平衡力矩Tb的线图。
3.以主轴为等效构件，计算飞轮的转动惯量。
上机前认真读懂所用子程序，自编主程序，初始位置取滑枕5的左极限位置。
3.滑枕初始位置及行程H的确定方法滑枕初始位置为左极限位置,此时构件1和构件3在O1O2左侧垂直；滑枕行程H由运动分析的结果得知。
滑枕的左极限位置为，右极限为，所以行程为；4．机构的结构分析5.机构的运动分析5-1杆组运动分析子程序函数及形参与真值对照表5-2主程序、运行结果、运行图像主程序/* Note:Your choice is C IDE */#include ”” /*图形库*/#include "" /*运动分析子程序*/#include "" /*绘图子程序*/main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[20],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];static int ic; /*定义静态变量*/double r13,r24,r45,r12;double pi,dr;double r2,vr2,ar2;int i; /*定义局部变量*/FILE *fp; /*定义文件指针变量*/ char *m[]={"p","vp","ap"};/*定义字符串，改变字符串会改变绘图结果的标注*/r13=;r24=;r45=;r12=;pi=*atan; /*求π*/dr=pi/ /*求弧度*/;t[6]=;w[6]=;e[6]=;w[1]=-2*pi;e[1]=;del=;p[2][1]=;p[2][2]=;p[1][1]=;p[1][2]=;p[9][1]=-100;p[9][2]=; /*变量赋值*/t[6]=*dr; /*变角度为弧度*/printf("\n The Kinematic Parameters of Point5\n");printf("No THETA1 S5 V5 A5\n");printf("\n deg m m/s m/s/s\n"); /*在屏幕上写表头*/if((fp=fopen("file1","w"))==NULL){printf("Can't open this file.\n");exit(0); /*建立并打开文件file1*/}fprintf(fp,"\n The Kinematic Parameters of Point5\n");fprintf(fp,"No THETA1 S5 V5 A5\n");fprintf(fp," deg m m/s m/s/s\n");/*在文件file1中写表头*/ic=(int)del);for(i=0;i<=ic;i++) /*建立循环，调用运动分析子程序*/ {t[1]=(-(pi-asin(r13/r12)))+(-i)*del*dr;bark(1,3,0,1,r13,,,t,w,e,p,vp,ap);rprk(1,2,3,3,2,,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);bark(2,4,0,3,r24,,,t,w,e,p,vp,ap);rrpk(-1,4,9,5,4,5,6,r45,&r2,&vr2,&ar2,t,w,e,p,vp,ap);/*r2,vr2,ar2在子程序中已定义为指针变量，所以其前面要加&符号*/printf("\n%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);/*把运算结果写屏幕上*/fprintf(fp,"\n%2d%%%%",i+1,t[1]/dr,p[5][1],vp[5][1],ap[5][1]);/*把运算结果写在文件中*/pdraw[i]=p[5][1];vpdraw[i]=vp[5][1];apdraw[i]=ap[5][1];/*将运算结果传给pdraw[i] 、vpdraw[i] 、apdraw[i]以备绘图用*/if((i%16)==0){getch();} /*屏幕满16行停顿*/ }fclose(fp); /*关闭文件*/ getch();draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic,m); /*调用绘图程序*/} /*主程序结束*/运行结果The Kinematic Parameters of Point5No THETA1 S5 V5 A5deg m m/s m/s/s12345678910111213141516171819202122232425运行图像图5-16.牛头刨床的静力分析6-1杆组运动分析子程序函数及形参实值对照表形式参数n1n2n3k r1r2gam t w e p vp ap 实值1301r13t w e p vp ap形式参数m n1n2k1k2r1r2vr2ar2t w e p vp ap 实值12332&r2&vr2&ar2t w e p vp ap形式参数n1n2n3k r1r2gam t w e p vp ap 实值2403r24t w e p vp ap8) 调用rrpf函数，求4、5点的反作用力。
东北大学机械设计课程设计zl
目录1 设计任务书 (3)1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置 (3)1.2 工作条件 (3)1.3 技术数据 (3)2 电动机的选择计算 (3)2.1 选择电动机系列 (4)2.2 滚筒转动所需要的有效功率 (4)2.3 确定电动机的转速 (4)3 传动装置的运动及动力参数计算 (4)3.1 分配传动比 (5)3.1.1 总传动比 (5)3.1.2 各级传动比的分配 (5)3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 (5)3.2.1 Ⅰ轴（高速轴） (5)3.2.2 Ⅱ轴（中间轴） (5)3.2.3 Ⅲ轴（低速轴） (6)3.2.4 Ⅳ轴（传动轴） (6)3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴） (6)3.3 开式齿轮的设计 (6)3.3.1 材料选择 (6)3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 (6)3.3.3 齿轮强度校核 (8)3.3.4 齿轮主要几何参数 (9)4 闭式齿轮设计 (9)4.1 减速器高速级齿轮的设计计算 (9)4.1.1 材料选择 (9)4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距 (10)4.1.3 验算齿面接触疲劳强度 (12)4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度............................................................................................. - 13 -4.1.5 齿轮主要几何参数...................................................................................................... - 14 - 4.2 减速器低速级齿轮的设计计算............................................................................. - 15 -4.2.1 材料选择......................................................................................................................... - 15 -4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距........................................................................... - 15 -4.2.3 验算齿面接触疲劳强度............................................................................................. - 17 -4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度............................................................................................. - 18 -4.2.5 齿轮主要几何参数...................................................................................................... - 19 -5 轴的设计计算 ................................................................................................................ - 20 - 5.1 高速轴的设计计算.................................................................................................... - 20 - 5.2 中间轴的设计计算.................................................................................................... - 21 -5.3 低速轴的设计计算.................................................................................................... - 21 -6 低速轴的强度校核 ....................................................................................................... - 23 -6.1 绘制低速轴的力学模型 ................................................................................................ - 23 -6.2 求支反力............................................................................................................................ - 24 -6.3 作弯矩、转矩图.............................................................................................................. - 25 -6.1.4 作计算弯矩Mca图..................................................................................................... - 26 -6.1.5 校核该轴的强度........................................................................................................... - 26 -6.6 精确校核轴的疲劳强度 ................................................................................................ - 26 -7 低速轴轴承的选择及其寿命验算............................................................................ - 29 -7.1 确定轴承的承载能力..................................................................................................... - 29 -7.2 计算轴承的径向支反力 ................................................................................................ - 29 -7.3 作弯矩图............................................................................................................................ - 29 -7.4 计算派生轴向力S ........................................................................................................... - 29 -7.5求轴承轴向载荷 ............................................................................................................... - 30 -7.6 计算轴承的当量动载荷P ............................................................................................. - 30 -8 键联接的选择和验算................................................................................................... - 31 - 8.1 低速轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 31 -8.1.1 齿轮处............................................................................................................................. - 31 -8.1.2 联轴器处......................................................................................................................... - 31 - 8.2 中间轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 31 -8.3 高速轴上键的选择与验算 ...................................................................................... - 32 -9 联轴器的选择 ................................................................................................................ - 32 - 9.1 低速轴轴端处............................................................................................................. - 32 -9.2 高速轴轴端处............................................................................................................. - 32 -10 减速器的润滑及密封形式选择.............................................................................. - 33 -11 参考文献....................................................................................................................... - 35 - 1 设计任务书1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置1.2 工作条件技术数据1.32 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，封闭式结构，电压380伏，Y 系列。
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 。
东北大学机械设计课程设计说明书
1.3 选择联轴器
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
26
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。
41
第四讲 减速器的构造
4.3 减速器的附件
（9）油杯 轴承采用脂润滑时，补充润滑脂 （10）起吊装
第五讲 减速器装配草图设计
原则： 一般，设计总是从装配图的设计开始的。大部分零
件的结构和尺寸是在装配草图设计阶段决定的，在这个 阶段的过程中，要综合考虑零件的强度、刚度、制造工 艺、装配、调整和润滑等各个方面。 目的：
减速器箱盖或箱座工作图1张 大齿轮零件工作图1张 减速器低速轴工作图1张
设计计算说明书一份（手写或打印）
11
3. 课程设计的步骤
传传减
编
动动速
写
设 计 准 备
装 置 的 总 体
零 件 的 总 体
器 装 配 草 图
工 作 图 设 计
设 计 计 算 说
答 辩
设设设
明
计计计
书
12
4. 课程设计的方法和要求
~10
初估轴径d1,按 联轴器选标准 直径、长度
31
5~8
加轴套定位，上端按轴承 定位要求，下端按齿轮定 位要求；长度按结构定
δ+c1+c2
≥1.2δ
齿轮定位轴肩
δ+c3+c4
轴承定位轴肩
无定位，直径 大1~3，但须按 轴承取标准值
东北大学机械原理课程设计_杨强
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void bark(n1,n2,n3,k,r1,r2,game,t,w,e,p,vp,ap) int n1,n2,n3,k; double r1,r2,gam; double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2]; double t[10],w[10],e[10];
①
3 ② β d
l1
θ1
l2
θ２ 2
1
Ｐ１
Ｐ２
P2 y P y 1 arct an P P 2 x 1x 1 P3 x P x l1 cos1 1 P3 y P y l1 sin 1 1 P3 y P2 y 2 arct an P P 2x 3x
{
if(n3!=0)
double rx2,ry2,rx3,ry3;
if(n2!=0)
{ rx2=r1*cos(t[k]); ry2=r1*sin(t[k]); ap[n3][1]=ap[n1][1]-ry3*e[k]-rx3*w[k]*w[k]; p[n2][1]=p[n1][1]+rx2; p[n2][2]=p[n1][2]+ry2; ap[n3][2]=ap[n1][2]+rx3*e[k]-ry3*w[k]*w[k]; vp[n2][1]=vp[n1][1]-ry2*w[k]; } vp[n2][2]=vp[n1][2]+rx2*w[k]; } ap[n2][1]=ap[n1][1]-ry2*e[k]-rx2*w[k]*w[k]; ap[n2][2]=ap[n1][2]+rx2*e[k]-ry2*w[k]*w[k];
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东北大学机械原理课程设计码头吊车机构的设计及分析
机械原理课程设计说明书题目：码头吊车机构的设计及分析班级：机械1415*****学号：****************成绩：2016年11月18日一、题目说明图示为某码头吊车机构简图。
它是由曲柄摇杆机构与双摇杆机构串联成的。
已知：l o1x=2.86m, l o1y=4m, l o4x=5.6m, l o4y=8.1m, l3=4m, l3'=28.525m, a3'=25°,l3´´=8.5m, a3´´=7°, l4=3.625m, l4´=8.35m, a4'=184°, l4´´=1m, a4´´=95°, l5=25.15m,l5'=2.5m, a5'=24°。
图中S3、S4、S5为构件3、4、5的质心，构件质量分别为：m3=3500kg, m4=3600kg, m5=5500kg,K点向左运动时载重Q为50kN，向右运动时载重为零，曲柄01A的转速n3=1.1r/min.二、机构简图三、求连架杆O3C摆动范围1、拆分杆组2、列形参和实参的表格/* Note:Your choice is C IDE */#include "subk.c"main(){static double p[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;static double t[10],w[10],e[10];int ic; /*定义静态变量*/double r45,r56,r67,r510,gam;double pi,dr;double r2;int i;FILE*fp;char*m[]={"p","vp","ap"};r45=28.525;r56=3.625;r67=25.15;r510=8.35;gam=176.0;w[3]=15.0;del=1.0; /*步长1*/p[4][1]=0.0;p[4][2]=0.0;p[7][1]=5.6;p[7][2]=8.1; /*变量赋值*/pi=4.0*atan(1.0);/*π*/dr=pi/180.0; /*弧度*/gam=gam*dr; /*计算gam*/printf("\n the kinematic parameters of point10\n"); printf("NO THETA1 S10 V10 A10\n");printf(" deg m m/s m/s/s\n");if((fp=fopen("20148285","w"))==NULL){printf("can,t open this file.\n");exit(0);}fprintf(fp,"\n the kinematic parameters of point11\n");fprintf(fp,"NO THETA1 S10 V10 A10\n");fprintf(fp," deg m m/s m/s/s\n");ic=(int)(360.0/del);for(i=0;i<=ic;i++){t[3]=(i)*del*dr;bark(4,5,0,3,r45,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);rrrk(1,5,7,6,4,5,r56,r67,t,w,e,p,vp,ap);bark(5,0,10,4,0.0,r510,gam,t,w,e,p,vp,ap);printf("\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[3]/dr,p[10][2],vp[10][2] ,ap[10][2]); /*运算结果输出*/fprintf(fp,"\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f",i+1,t[3]/dr,p[10][2],vp[10 ][2],ap[10][2]);/*结果入filel文件*/if((i%16)==0){getch();}/*停*/}fclose(fp);getch();}4、O3C在93°至135°之间摆动时为K点近似水平运动,得O3C摆角为93°~135°。
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：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。
东北大学机械设计课程设计zl定稿版
东北大学机械设计课程设计z lHUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】目录1 设计任务书 ........................................................1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置 ..............................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 ..................................................2.2 滚筒转动所需要的有效功率 ........................................2.3 确定电动机的转速 ................................................3 传动装置的运动及动力参数计算 ......................................3.1 分配传动比 ......................................................3.1.1 总传动比..............................................3.1.2 各级传动比的分配......................................3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 ......................................3.2.1 Ⅰ轴（高速轴）........................................3.2.2 Ⅱ轴（中间轴）........................................3.2.3 Ⅲ轴（低速轴）........................................3.2.4 Ⅳ轴（传动轴）........................................3.2.5 Ⅴ轴（卷筒轴）........................................3.3 开式齿轮的设计 ..................................................3.3.1 材料选择..............................................3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度确定模数............................3.3.3 齿轮强度校核..........................................3.3.4 齿轮主要几何参数......................................4 闭式齿轮设计 ......................................................4.1 减速器高速级齿轮的设计计算 ......................................4.1.1 材料选择..............................................4.1.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距..........................4.1.3 验算齿面接触疲劳强度..................................4.1.4 验算齿根弯曲疲劳强度..................................4.1.5 齿轮主要几何参数......................................4.2 减速器低速级齿轮的设计计算 ......................................4.2.1 材料选择..............................................4.2.2 按齿面接触疲劳强度确定中心距..........................4.2.3 验算齿面接触疲劳强度..................................4.2.4 验算齿根弯曲疲劳强度..................................4.2.5 齿轮主要几何参数......................................5 轴的设计计算 ......................................................5.1 高速轴的设计计算 ................................................5.2 中间轴的设计计算 ................................................5.3 低速轴的设计计算 ................................................6 低速轴的强度校核 ..................................................6.1 绘制低速轴的力学模型....................................6.2 求支反力................................................6.3 作弯矩、转矩图..........................................6.1.4 作计算弯矩Mca图......................................6.1.5 校核该轴的强度........................................6.6 精确校核轴的疲劳强度....................................7 低速轴轴承的选择及其寿命验算 ......................................7.1 确定轴承的承载能力......................................7.2 计算轴承的径向支反力....................................7.3 作弯矩图................................................7.4 计算派生轴向力S .........................................7.5求轴承轴向载荷...........................................7.6 计算轴承的当量动载荷P ...................................8 键联接的选择和验算 ................................................8.1 低速轴上键的选择与验算 ..........................................8.1.1 齿轮处................................................8.1.2 联轴器处..............................................8.2 中间轴上键的选择与验算 ..........................................8.3 高速轴上键的选择与验算 ..........................................9 联轴器的选择 ......................................................9.1 低速轴轴端处 ....................................................9.2 高速轴轴端处 ....................................................10 减速器的润滑及密封形式选择 .......................................11 参考文献 .........................................................1 设计任务书1.1 题目名称设计胶带输送机的传动装置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，封闭式结构，电压380伏，Y 系列。
东北大学机械设计课程设计zl
东北大学机械设计课程设计zl一、教学目标本课程旨在通过学习东北大学机械设计课程设计zl，让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生进行机械设计的能力和解决实际问题的能力。
具体的教学目标如下：1.了解机械设计的基本概念、原则和方法。
2.掌握常用的机械设计软件和工具。
3.熟悉机械设计的流程和步骤。
4.能够运用所学知识进行简单的机械设计。
5.能够使用机械设计软件进行设计计算和绘图。
6.能够分析机械设计中遇到的问题，并提出解决方案。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.培养学生的工程伦理观念和责任感。
3.培养学生的自主学习和持续学习的习惯。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括机械设计的基本原理、方法和实践操作。
具体的教学大纲如下：1.机械设计的基本概念和原则：介绍机械设计的定义、目的和基本原则。
2.机械设计的流程和步骤：讲解机械设计的初步设计、详细设计和制作过程中的各个步骤。
3.机械设计的方法：介绍常用的设计方法，如解析法、实验法和计算机辅助设计等。
4.机械设计软件的使用：教授如何使用机械设计软件进行设计计算和绘图。
5.机械设计实践操作：安排学生进行实际的设计项目，培养学生的设计能力和解决实际问题的能力。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握机械设计的基本原理和方法。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解机械设计的应用和解决实际问题的方法。
4.实验法：通过实际操作，让学生掌握机械设计软件的使用和培养学生的设计能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用与东北大学机械设计课程设计zl相关的教材，作为学生学习的基础资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生深入学习和拓展知识。
东北大学机械原理课程设计(牛头刨床)
机械原理课程设计说明书题目：牛头刨床机构方案分析班级：姓名：学号：指导教师：成绩：2012年月日目录1.题目说明.................................................................. 错误!未定义书签。
2.内容要求与作法 (2)3.滑枕初始位置及行程H的确定方法 (2)4.机构的结构分析 (3)5.机构的运动分析 (3)5-1 所调用杆组子程序中虚参与实参对照表 (3)5-2主程序、计算结果及运行图像 (4)6．机构的静力分析 .................................................. 错误!未定义书签。
6-1杆组运动分析子程序函数及形参实值对照表 (6)6-2主程序、运行结果及运算图像 ................... 错误!未定义书签。
7．飞轮转动惯量计算 . (12)7-1飞轮转动惯量的计算方法 (12)7-2飞轮转动惯量的程序及计算结果 (12)8．主要收获与建议 (15)9.参考文献 (15)1．题目说明（图a）所示为牛头刨床主机构的运动简图，已知，l1=0.1m,l0=0.4m,l3=0.75m,l4=0.15m,l y=0.738m,l′3=0.375m,a=0.05m,b=0.15,c=0.4m,d =0.1m。
只计构件3、5的质量，其余略去不计，m3=30kg,J s3=0.7kg·m2,m5=95kg。
工艺阻力Q如图所示，Q=9000N。
主轴1的转速为60r/min(顺时针方向)，许用运转不均匀系数[δ]=0.03。
2．内容要求与作法1.进行运动分析，绘制滑枕5的位移、速度和加速度线图。
2.进行动态静力分析，绘制固定铰链处的反力矢端图金额平衡力矩Tb的线图。
3.以主轴为等效构件，计算飞轮的转动惯量。
上机前认真读懂所用子程序，自编主程序，初始位置取滑枕5的左极限位置。
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。
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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 。
同时，由表4.12-2查得电动机中心高 H=180mm ，外伸轴段 D ×E=48mm ×110mm 。
Y180L —6型三 传动装置的运动及动力参数计算（一）. 分配传动比1） 总传动比:33.8364.119700===w n n i 2）各级传动比的粗略分配根据总传动比（i=83.33），以及各种机械传动推荐的传动比范围，各级传动比分配如下：由表4.2-9 取6=开i 则减速器的传动比：89.13633.83===开减i i i 取两级齿轮减速器高速级齿轮传动比为：33.489.1335.135.11=⨯==减i i减速箱内低速级齿轮传动比为21.333.489.1312===i i i 减 （二） 各轴功率、转速和转矩的计算 1． 0轴：即电动机的主动轴 KW P P r 223.140== m in /9700r n =m N T ⋅=⨯⨯=14097010223.1455.932． Ⅰ轴： 即减速器的高速轴KWP P P 081.1499.0223.14.0001=⨯=⋅==弹联ηη总传动比: i=83.33m in /9700011r n i n n ===m N T ⋅=⨯⨯=633.13897010081.1455.9313.Ⅱ轴：即减速器的中轴KWP P P 522.1399.097.0081.1411212=⨯⨯===⋅承齿ηηηmin /02.22433.49701212r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=44.57602.22410522.1355.955.93222 4.Ⅲ轴：即减速器的低速轴KWP P P 985.1299.097.0522.1322323=⨯⨯===承齿ηηηmin /79.6921.302.2242323r i n n ===m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=86.177679.69310985.1255.955.9333 5. Ⅳ轴： 即传动轴KWP P P 72.1299.099.0985.12...33434=⨯⨯===联承ηηηm in /79.6934r n n ==m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯=55.174179.6910727.1255.955.93444 6.Ⅴ轴： 即传动滚筒轴KWP P P 831.1194.099.0727.12...44545=⨯⨯===开齿承ηηηmin /63.11679.694545r i n n ===m N n P T .05.971563.1110831.1155.955.93555=⨯⨯=⨯=各轴运动及动力参数轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩(N.m)传动形式传动比效率η0 14.223 970 140 弹性联轴器1.0 0.99Ⅰ14.081 970 138.63闭式齿轮4.33 0.96Ⅱ13.522 224.02 576.44闭式齿轮3.21 0.96Ⅲ12.985 69.79 1776.86 联轴器 1.0 0.98 Ⅳ12.727 69.79 1741.55 开式齿轮6 0.94Ⅴ11.831 11.63 9715.05 （三）设计开式齿轮小齿轮 40Cr 表面淬火 齿面硬度 48-55HRC 大齿轮 45#钢 表面淬火 齿面硬度 40-50HRC 按齿根弯曲疲劳强度确定模数 初选小轮的齿数为 Z 5=20，那么，12062056i 56=⨯=⨯=Z Z应力循环次数N 1=60×n 4×j ×Lsh=60×69.79×1×(10×300×16)=2.0×108N 2=N 1/i=3.3×107初选1.1=st t Y K ,2.0=a φ由图5-18b ，得25lim /325mm N F =σ 26lim /450mm N F =σ由图5-19，得0.156==N N Y Y由图 5-15，得80.1,55.165==sa sa Y Y由图 5-14，得225.2,8.265==Fa Fa Y Y 初取mm m n 6=由式5-32，得Y X =1.0。
取Y ST =2.0，S Fmin =1.4由式5-31计算许用弯曲应力[]266min6lim 6/4640.10.14.12325mm N Y Y SYX N F ST F F =⨯⨯⨯==σσ []255min5lim 5/6420.10.14.12450mm N Y Y SYX N F ST F F =⨯⨯⨯==σσ []0067.0642/1.558.2555=⨯=F Sa Fa Y Y σ[]0086.0464/8.1225.2666=⨯=F Sa Fa Y Y σ[]666F Sa Fa Y Y σ >[]555F Sa Fa YY σ取[]666F Sa Fa Y Y σ计算取KY E =1.1，[]mmm F Ysa Y Fa Yz u a KTm 61.533100086.040072.055.17411.14321)1(14==⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥+≥可以取σεφmmd u a mm mZ d 420)21(120206555=⋅+==⨯==中心距则由表5-3，按电机驱动载荷稍有波动 取K A =1.1006.1,75.01209090)10~5(,844202.06==÷==+==⨯=⨯=k b b a b d a 得取按φφs m n d v /438.0106079.6912010603355=⨯⨯⨯=⨯=ππ s m vz /0816.0100/20438.0100/5=⨯=得K v =1.001。
由表5-4，K α=1.24.120.106.1001.11.1=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=αβk k k k k V A按机械原理知识计算重合度αε 齿顶圆直径mm m h d d n a a 13250.121202*55=⨯⨯+=+= mm m h d d n a a 73260.127202*66=⨯⨯+=+=压力角20=α齿轮基圆直径 mm d d b 76.11220cos 120cos 55=⨯== α mm d d b 58.67620cos 720cos 66=⨯== α 齿顶压力角3.3113276.112arccos arccos555===a b a d d α4.2273258.676arccos arccos666===a b a d d α ][[]77.1)204.22(120)203.31(2021)()(215544=-⨯+-⨯=-+-=tg tg tg tg tg tg z tg tg z a a πααααπεα674.077.175.025.075.025.0=+=+=αεεY 9436.0674.04.1=⨯=εkY与K t Y Et 相近，无需修正则m=6[]225555/85.642/14.264674.055.18.251209055.17414.122mm N mm N Y Y Y d b T k Sa Fa F <=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=εσ[][]22665556/464/2868.1225.255.18.214.264mm N mm N Y YY Ysd Fa sd Fa F F <=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=σσ开式齿轮主要参数Z 5=20 i=6 d 5=120 d a5=132 d f5=105 b 5=84 Z 6=120 m=6 d 6=720 d a6=732 d f6=705 b 6=90开式齿轮i=6m=6mm z4=20,z5=12 0四．传动零件的设计计算（一）减速器高速级齿轮的设计计算 1） 材料的选择：高速级的小齿轮选择40Cr,表明淬火。
齿面硬度为48-55HRC 大齿轮材料选用45钢,表明淬火。
齿面硬度为40-50HRC 计算应力循环次数911102.2)163008(19706060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N8912121008.533.4102.2⨯=⨯==i N N查图5-17，Z N1=1.0 Z N2=1.05由式5-29，Z X1=Z X2=1.0 ，取S Hmin =1.0 Z W =1.14 Z LVR =0.92由图5—16得 21lim /1300mm N H =σ,22lim /1100mm N H =σ计算许用接触应力[]211min1lim 1/44.136392.014.10.10.10.11300mm N Z Z Z Z SLVR W X N H H H =⨯⨯⨯⨯==σσ[]222min2lim 2/26.121192.014.10.105.10.11100mm N Z Z Z Z SLVR W X N H H H =⨯⨯⨯⨯==σσ 因[][]12H H σσ>，故取[][]22/26.1211mm N H H==σσ2）按齿面接触强度确定中心距小轮转矩T 1=138000N ·mm 初定螺旋角β=︒13989.013cos == βZ初取0.12=εZ K t由表5-5得2/8.189mm N Z E = 减速传动33.4==i u ,取4.0=a φ。