機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書編寫格式

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書（指導(dǎo)手冊）設(shè)計(jì)題目： 學(xué)院 系 專業(yè) 設(shè)計(jì)者： 指導(dǎo)教師： 年 月 日安 徽 工 業(yè) 大 學(xué)目 錄目錄·······································

2、;····························11.設(shè)計(jì)任務(wù)書····················

3、83;········································22.電動機(jī)的選擇計(jì)算·······

4、3;···············································33.傳動裝置高、低速軸的轉(zhuǎn)速、

5、轉(zhuǎn)矩與效率計(jì)算·······························4.傳動皮帶和齒輪零件的設(shè)計(jì)計(jì)算···············&

6、#183;··························5.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算······················

7、;·····································6.滾動軸承的選擇與壽命計(jì)算··········

8、83;····································7.鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算···········

9、3;·········································8.聯(lián)軸器的選擇·······&#

10、183;·················································&#

11、183;·參考文獻(xiàn)···············································

12、3;·················1. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（16開復(fù)?。┱n程設(shè)計(jì)題目：膠帶運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：單級圓柱直齒輪減速器設(shè)計(jì)題號： 姓名： 學(xué)號： 已知條件（見分配給每個學(xué)號的數(shù)據(jù)表）：1 輸送帶工作拉力F= kN；2 輸送帶工作速度：V= m/s；（允許輸送帶速度誤差為±5%）；3 滾筒直徑D= mm；4 滾筒效率w=0.96（包括滾筒軸承的效率損失）工作條件：見下表； 設(shè)計(jì)工作

13、量： 減速器裝配圖一張（A1號圖幅，繪三視圖。注意圖面布置，使其飽滿均勻。技術(shù)特性、技術(shù)條件、標(biāo)題攔書寫必須規(guī)范）；（參考手冊P260圖20-4和P275圖20-16，不同1斜齒輪變直齒輪，2軸承為深溝球軸承，3自己計(jì)算尺寸，主要檢查齒輪中心矩a、總體尺寸、配合尺寸、明細(xì)表對應(yīng)） 零件工作圖一張（A3圖幅高速軸軸齒輪，圖中必需有齒輪參數(shù)表）；（參考手冊P263圖20-7，參數(shù)表只列到精度即可） 設(shè)計(jì)說明一份（正文5000字，約15頁）。工作條件工作期限10年（每年300天）檢修期間隔3年工作條件兩班工作載荷性質(zhì)空載啟動、單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷平穩(wěn)生產(chǎn)批量小批量生產(chǎn)動力來源三相交流電、電壓220/3

14、80V指導(dǎo)教師（簽字）： 2. 電動機(jī)的選擇計(jì)算計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果2.1選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速2.1.1計(jì)算滾筒的轉(zhuǎn)速帶式輸送機(jī)的傳動方案示意圖見設(shè)計(jì)任務(wù)書。滾筒的直徑和工作帶的帶速已知滾筒轉(zhuǎn)速計(jì)算如下：2.2.2選擇電動機(jī)的類型及同步轉(zhuǎn)速因考慮帶式輸送機(jī)需要較大的轉(zhuǎn)矩，而對轉(zhuǎn)速要求不高，故選擇電動機(jī)的步驟如下：選擇電動機(jī)的類型因考慮工作條件為空載啟動、單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷平穩(wěn)，所以選擇三相異步電動機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，380，系列，同步轉(zhuǎn)速確定為。（同步轉(zhuǎn)速為1500或1000）計(jì)算傳動裝置的總效率（參考手冊P187）傳動裝置的結(jié)構(gòu)簡圖如設(shè)計(jì)任務(wù)書圖?？傂实挠?jì)算如下：其中：帶的傳動的效率（0.96）

15、； 一對滾動軸承的效率（0.99）； 閉式齒輪傳動效率；（0.98） 彈性柱銷聯(lián)軸器的效率（0.995）；滾筒的效率（0.96）。確定所需電機(jī)的功率 （kW）工作機(jī)實(shí)際需要的輸入功率，kW，為工作機(jī)實(shí)際需要的電動機(jī)輸入功率，kW。滾筒的轉(zhuǎn)速為： 傳動總效率為：計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果.確定電機(jī)的型號所選電動機(jī)的額定功率應(yīng)該等于或稍大于工作要求的功率。因?yàn)闈L筒的轉(zhuǎn)速。擬選擇同步轉(zhuǎn)速系列的電動機(jī)，由表12-1【2】 （2表示參考文獻(xiàn)2，所使用機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊）選擇系列三相電動機(jī) 型，其額定功率為 ,滿載轉(zhuǎn)速。由表12-2、3、4、5【2】查得中心高H、軸伸尺寸E、鍵連接尺寸F。注意：1、小帶輪的半徑應(yīng)

16、該小于中心高H； 2、小帶輪的寬度應(yīng)小于軸伸尺寸1520mm，這就要求帶的根數(shù)不能太大。一般A型帶34根，B型帶23根。預(yù)留1520mm的空間是預(yù)留給拆卸帶輪的扳手空間。參考手冊P20圖91617。 3、鍵連接尺寸應(yīng)該和高速軸鍵槽相應(yīng)。選4極或6極，1000或1500轉(zhuǎn)的，并盡量選擇1500轉(zhuǎn)。電機(jī)型號為： 型;額定功率為: ;滿載轉(zhuǎn)速：。中心高H mm軸伸尺寸E mm鍵連接尺寸F mm。3. 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果3.1總傳動比的計(jì)算 3.2各級傳動比的分配根據(jù)表2-2.1和各級傳動間的尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)均勻，滿足，所以帶和減速器分配如下： 24，最大是7；3 5，最大為8

17、，并且最好使得齒數(shù)互質(zhì)。3.3傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算根據(jù)總的傳動比及各級傳動比的分配，計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速如下：電機(jī)：；減速器高速軸：；減速器低速軸：；滾筒的轉(zhuǎn)速：。各軸的輸入功率和轉(zhuǎn)矩表3-1 各軸的輸入功率和轉(zhuǎn)矩功率（KW）轉(zhuǎn)矩(N·M)電機(jī)高速軸低速軸總傳動比：各級傳動比分配： 注意：1、帶設(shè)計(jì)好后，檢驗(yàn)傳動誤差是否超標(biāo)。否則，就要對初設(shè)傳動比進(jìn)行修正，主要是調(diào)整大小帶輪直徑。2、齒輪設(shè)計(jì)完了后，檢驗(yàn)總的傳動誤差是否超標(biāo)（允許輸送帶速度誤差為±5%）。3、若提高傳動裝置精度，則需要在帶設(shè)計(jì)完后進(jìn)行本節(jié)計(jì)算。4、功率和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算理論上是按照實(shí)際需要功率進(jìn)

18、行計(jì)算，但是實(shí)際生產(chǎn)和使用中，為了使所設(shè)計(jì)的傳動裝置具有一定的超載能力，此處按額定功率和額定轉(zhuǎn)矩計(jì)算。4 傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果4.1 減速器以外傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 電機(jī)傳動形式的選擇從傳動的形式和經(jīng)濟(jì)效性考慮，確定由電動機(jī)傳動帶，所以帶輪的小帶輪轉(zhuǎn)速。 計(jì)算功率并選取帶型號根據(jù)工況確定工況系數(shù)工作班制為2班制工作時間16小時載荷平穩(wěn)根據(jù)表8-31查得 ，故 根據(jù) kW和小帶輪轉(zhuǎn)速 r/min，由圖8-101可知，工作點(diǎn)處于 型相鄰區(qū)之間，可取 型和 型分別計(jì)算，最后擇優(yōu)選用。本設(shè)計(jì)為減少帶的根數(shù)，現(xiàn)取 型帶。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑與帶速驗(yàn)算根據(jù)所選電機(jī)的型號可知，電機(jī)中心高為 ，又傳

19、動比確定為 ，所以小帶輪的直徑取為 。根據(jù)小帶輪的直徑，確定大帶輪的直徑，滑動率為0.015 1 大帶輪的直徑 1 由表8-4 1 取 。此時從動輪實(shí)際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速誤差 <5%，合適。根據(jù)公式：1 符合設(shè)計(jì)要求： 初定中心矩 2現(xiàn)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，取 mm選擇由電動機(jī)傳動V帶參考教材P147例題1。確定帶的截型：帶的帶型為 型確定小帶輪直徑:大帶輪直徑（半徑一般小于減速器中心高）:注意：因?yàn)檎麄€傳動裝置允許的傳動誤差為5%，所以齒輪齒數(shù)圓整就要和此處能夠相消一部分誤差。注意：若帶速沒有在此范圍內(nèi)，應(yīng)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要是調(diào)整帶輪直徑或者重新選擇電動機(jī)或重新進(jìn)行傳動比的分配。計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果 初算帶

20、的基準(zhǔn)長度 mm由表811，選取帶的基準(zhǔn)長度 mm。 實(shí)際中心矩和小帶輪包角 中心矩可調(diào)整，則 mm小帶輪包角： ，大于1200，能滿足要求。 單根V帶所能傳遞的功率和增量根據(jù) r/min和 mm查表82a1，用插值法求得 kW。已知 型V帶，小帶輪轉(zhuǎn)速 r/min，傳動比 ，查表82b1得： kW。 計(jì)算V帶的根數(shù) 由表851查得 ；由表861查得 ，故取z 根。所采用得V帶為 。 作用在帶輪軸上的力 由式（817）1求單根V帶的張緊力帶傳動的中心距為：確定V帶的根數(shù)：Z（A型帶不多于4根，B型帶不多于3根。）V帶型號：（例如：B1600×3）計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果 1 （式中q-V帶每

21、米的重量）查表881 得q kg/m，故 N 所以作用在軸上的力為 N 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) 小帶輪的尺寸，基準(zhǔn)直徑為參照表 以及表 電機(jī)的外型及安裝尺寸可知：型電機(jī)的基本尺寸為：軸伸直徑： ;軸伸長度： ;中心高： ;所以小帶輪的軸孔直徑 ，轂長應(yīng)小于 。根據(jù)以上參數(shù)及表 ，確定小帶輪的結(jié)構(gòu)為輻板輪，輪槽尺寸及輪寬按表 計(jì)算，并參照圖 帶輪的典型結(jié)構(gòu)，得到如圖的簡圖。其中小帶輪的各尺寸如表4-1。 表4-1：小帶輪的基本尺寸 大帶輪的尺寸計(jì)算方法同小帶輪：大帶輪的基準(zhǔn)直徑 。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-2。大帶輪的各尺寸如表4-2。表4-2：大帶輪的基本尺寸帶的張緊力F0：F0= N作用在軸上的力 N

22、課程設(shè)計(jì)A必有帶輪設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)B，可沒有此項(xiàng)設(shè)計(jì)。小帶輪的基本尺寸：如表4-1、圖4-1。參考教材141P143圖表。大帶輪的基本尺寸：如表4-2、圖4-2。計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果4.2 減速器內(nèi)的零件設(shè)計(jì)選擇齒輪材料、確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)工作要求，采用齒面硬度350HBS。小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度為260HBS；小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度為220HBS；由表951的公式，可確定許用接觸應(yīng)力：小齒輪3800.7HBS3800.7×260562MPa大齒輪3800.7HBS3800.7×220534MPa選擇齒數(shù)和齒寬系數(shù)由于減速器是閉式傳動，可選取 ,考慮加工和制造方便，

23、取齒寬系數(shù) 。 確定載荷系數(shù) 因齒輪相對軸承對稱布置，且載荷角平穩(wěn)，故取 。 計(jì)算中心距a=48i+13KT2iaH2 mm 選擇齒數(shù)并確定模數(shù)?。?0，40），則 。與互質(zhì)。 mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（表911）， mm。 齒輪幾何尺寸計(jì)算小齒輪分度圓直徑及齒頂圓直徑大齒輪分度圓直徑及齒頂圓直徑中心距： mm大齒輪寬度 mm硬度可調(diào)注意：1、所選取模數(shù)必須大于計(jì)算模數(shù)，若想調(diào)小模數(shù)，需要對之前的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。2、當(dāng)為小數(shù)時，盡量取偶數(shù)。3、 mm mm mm mm mm mm mm mm圓整為整數(shù)計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果小齒輪寬度 因小齒輪齒面硬度高，為補(bǔ)償裝配誤差，避免工作時在大齒輪齒面上造成壓痕，一般

24、應(yīng)比寬些，取 5 mm 確定齒輪精度等級 齒輪圓周速度 或 根據(jù)工作要求和圓周速度，由表9-31選用 級精度。 齒輪彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算1、確定許用彎曲應(yīng)力根據(jù)表9-7【1】查得 2、查齒形系數(shù)，比較小齒輪 ，由表9-61查得 ；小齒輪 ，由表9-61查得 。 因 ，所以應(yīng)驗(yàn)算 齒輪。3、驗(yàn)算彎曲應(yīng)力 計(jì)算時應(yīng)以齒寬帶入，則 MPa<192 MPa，安全?；?MPa<184 MPa，安全。齒輪精度等級：經(jīng)強(qiáng)度校驗(yàn)，齒輪輪齒滿足彎曲強(qiáng)度要求。齒輪機(jī)構(gòu)見手冊P163表11-6計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果4-3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）減速器高速軸的設(shè)計(jì)選取軸的材料因?yàn)樵撦S無特殊要求且精度要求較，所以選取45鋼，

25、（熱處理），由表12-21查得估算最小軸徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度式估算最小軸徑 由于V帶輪配合段直徑處有一鍵槽，應(yīng)增大3%按軸的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力分析及強(qiáng)度校驗(yàn)根據(jù)帶輪的大小，初選軸承為62 型，則高速軸基本尺寸如圖4-3所示：按照以上的軸的結(jié)構(gòu)，畫出軸的計(jì)算簡化式：如圖4-4所示：由齒輪徑向力和帶壓軸力引起的垂直面彎矩圖由齒輪圓周力引起的水平面彎矩圖軸的扭矩圖合成彎矩圖當(dāng)量彎矩圖 確定危險截面，根據(jù)當(dāng)量彎矩圖，彎矩的危險截面位于圖中彎矩最大處。1、低速軸6段，高速軸5段即可。2、進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)必須先計(jì)算部分箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸（鑄造）（說明書附表）（手冊P158表11-1、2、3、4、5）3、在估算最小軸徑后，為確定軸向尺寸，一般在此時需要初繪裝配底圖1（P205圖16-4，中心線，）項(xiàng)目計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果由表 查得根據(jù)高速軸的結(jié)構(gòu)簡圖可知，該齒輪軸中齒輪的齒根圓直徑為 ，滿足要求。低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、受力分析及強(qiáng)度校驗(yàn)（略）（課程設(shè)計(jì)A必須有此項(xiàng)設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)B可省略此項(xiàng)設(shè)計(jì)）4-4 滾動軸承的選擇 由于 高速軸選用深溝球軸承 低速軸選用深溝球軸承4-5 鍵的選擇與校核 鍵選為A型圓頭普通平鍵大帶輪與高速軸連接鍵：因軸徑d為 ，所以查表7-21的鍵的基本尺寸為： （其中，可比