機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書(樣本)

1、機(jī)械設(shè)計根底課程設(shè)計說明書撰寫說明一課程設(shè)計說明書內(nèi)容封面附件 1目錄小標(biāo)題、頁碼摘要1、設(shè)計題目包括 1.機(jī)器的功能、工作條件及設(shè)計要求 2. 原始數(shù)據(jù) 2、傳動系統(tǒng)方案的擬訂對方案的簡要說明及傳動裝置簡圖3、原動機(jī)的選擇、傳動系統(tǒng)的運(yùn)動及動力參數(shù)包括電動機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速、型號；總傳動比及分配各級傳動比；各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩的選擇與計算4、傳動零件的設(shè)計計算5、軸的設(shè)計計算初估軸徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度校核6、鍵聯(lián)接的選擇計算7、滾動軸承的類型、代號選擇及壽命計算8、聯(lián)軸器的選擇9、箱體設(shè)計主要結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計與計算10、傳動裝置的潤滑密封的選擇潤滑及密封的方式、潤滑劑的牌號等11、設(shè)計小結(jié)設(shè)計體會

2、、設(shè)計的優(yōu)、缺點(diǎn)及改進(jìn)意見等12、參考資料目錄資料的統(tǒng)一編號“ X 書名、作者、出版單位、出版年月二說明書撰寫標(biāo)準(zhǔn)及要求1說明書中的計量單位、制圖、制表、公式、縮略詞和符號應(yīng)遵循國家的有關(guān)規(guī) 定。2封面用電子文本打印 3設(shè)計說明書要按照設(shè)計過程編寫，要求結(jié)構(gòu)思路清晰，論據(jù)充分、思路清晰、 論述簡明、書寫公正。4說明書的計算局部應(yīng)列出計算所用公式，并代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，最后的計算結(jié)果 應(yīng)標(biāo)明單位，寫出簡短的結(jié)論及說明，但不用寫出非常詳細(xì)的計算過程。5為了清楚的書寫設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計說明書中應(yīng)附有必要的簡圖，如：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡 圖、軸的結(jié)構(gòu)簡圖、軸的受力分析、彎、扭矩圖等。6所引用的計算公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明出處注

3、出參考資料的統(tǒng)一編號“ X 、頁數(shù)、公式號或表號等。7說明書要求用A4紙排版，對每一單元的內(nèi)容，都應(yīng)有大小標(biāo)題，且清晰醒目。 主要的參數(shù)、尺寸和規(guī)格以及主要的計算結(jié)果可寫在紙張右側(cè)已留出的長條框中。最后 加上封面裝訂成冊，封面的格式見樣本，說明書的書寫格式如下表所示。上下左右各留20mm設(shè)計計算說明書的書寫格式計算工程及內(nèi)容主要結(jié)果I O| II裝 訂I線| IO6軸的設(shè)計計算6.2減速器低速軸的設(shè)計軸的計算簡圖圖7-2 b從動齒輪的受力，根據(jù)前面計算知圓周力 Ft2=Fti=2252N徑周力 Fr2=Fr1 = 831N軸周力 Fa2=Fa1=372N鏈輪對軸的作用力，根據(jù)前面計算知Qr=4

4、390N低速軸的空間受力簡圖，如圖7-2b所示。求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖Ft222252 54Mb 0, Ray1126nBAYl1+ l254+54Y 0, Ryb Ft2 Ra 2252 1126 1126n求c點(diǎn)垂直面內(nèi)的彎矩M cyRayI11126 54 60800 n m作垂直面內(nèi)的彎矩圖，如圖7-2 d所示。30mmFt2= 2252NFr2=831NFa2=372NQR=4390NRay=1126NRby=1126N傳動件設(shè)計計算1.選精度等級、材料及齒數(shù)1材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)，硬度為280HBS大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS二

5、者材料硬度差為40HBS2精度等級選用7級精度；3試選小齒輪齒數(shù)zl = 20,大齒輪齒數(shù)z2 = 100的；4選取螺旋角。初選螺旋角 B = 14°2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計因?yàn)榈退偌壍妮d荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算 按式10 21試算，即dt >1確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1試選 Kt = 1.62由圖10 30選取區(qū)域系數(shù)ZHk 2.4333由表10 7選取尺寬系數(shù)© d= 14 由圖 10 26 查得 £a 1 = 0.75 , £a 2= 0.87，貝U £a=£a 1+&a 2= 1.625由表1

6、0 6查得材料的彈性影響系數(shù) ZE= 189.8Mpa6由圖10 21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限(7 Hlim1 = 600MPa大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 7 Hlim2 = 550MPa7由式10 13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1= 60n1jLh = 60X 192X 1X 2X 8X 300X 5= 3.32 X 10e8N2= N1/5 = 6.64 X 1078由圖10 19查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN= 0.95 ; KHN= 0.989計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,平安系數(shù)S= 1,由式10 12得7 H1 = = 0.95 X 600MP= 570MPa7 H2=

7、 = 0.98 X 550MP= 539MPa7 H = 7 H1 + 7 H2/2 = 554.5MPa2計算1試算小齒輪分度圓直徑d1td1t > = =67.852計算圓周速度v= = =0.68m/s3計算齒寬b及模數(shù)mntb=© dd1t=1 X 67.85mm=67.85mmmn t= = =3.39h=2.25mnt=2.25 X 3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.894計算縱向重合度£p = =0.318 X 1 Xt an14 =1.595計算載荷系數(shù)K載荷平穩(wěn)，所以取KA=1根據(jù)v=0.68m/s,7級精度，由圖10 8查

8、得動載系數(shù)KV=1.11;由表10 4查的KHB的 計算公式和直齒輪的相同，故 KHB =1.12+0.18(1+0.6 X 1 )1 X 1 +0.23 X 10 67.85=1.42由表 1013 查得 KFB =1.36由表10 3查得KHa =KHa =1.4。故載荷系數(shù)K=KAKVKJHKHB =1X 1.03 X 1.4 X 1.42=2.056按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式10 10a得d1= = mm=73.6mm7計算模數(shù)mnmn = mm=3.743 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計由式(10 17 mn?1確定計算參數(shù)1計算載荷系數(shù)JK=KAKVKa KFB =1X 1.0

9、3 X 1.4 X 1.36=1.962根據(jù)縱向重合度=0.318 © dz1tan B =1.59，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)YB= 0。883計算當(dāng)量齒數(shù)z1=z1/cos B =20/cos 14 =21.89z2=z2/cos B =100/cos 14 =109.474查取齒型系數(shù)|由表 10- 5 查得 YFa 1=2.724; Yfa2=2.1725查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10- 5 查得 Ysa1=1.569; Ysa2=1.7986計算(T F(T F1=500Mpa(T F2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98(T F1=339.29Mpa(T

10、F2=266MPa7計算大、小齒輪的 并加以比擬=0.0126=0.01468大齒輪的數(shù)值大。2設(shè)計計算mn> =2.4mn=2.54幾何尺寸計算1計算中心距z1 =32.9，取 z1=33z2=165a =255.07mma圓整后取255mm2按圓整后的中心距修正螺旋角B =arcos =13 55 ' 503計算大、小齒輪的分度圓直徑d1 =85.00mmd2 =425mm4計算齒輪寬度b=© dd1b=85mmB1=90mm B2=85mm5結(jié)構(gòu)設(shè)計以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于 160mm而又小于500mm故以選用腹板式為宜。 其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。

11、軸的設(shè)計計算擬定輸入軸齒輪為右旋II軸：1 初步確定軸的最小直徑d> = =34.2mm2 求作用在齒輪上的受力Ft仁=899NFr仁 Ft =337NFa 1=Fttan B =223NFt2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1擬定軸上零件的裝配方案i. I-II段軸用于安裝軸承30307,故取直徑為35mmii. 11-111段軸肩用于固定軸承，查手冊得到直徑為44mmiii. III-IV 段為小齒輪，外徑 90mmiv. IV-V 段分隔兩齒輪，直徑為55mmv. V-VI段安裝大齒輪，直徑為40mmvi. VI-VIII段安裝套筒和軸承，直徑為

12、35mm2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1. I-II 段軸承寬度為22.75mm所以長度為22.75mm2. II-III 段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm軸承和箱體的間隙4mm所以長度為 16mm3. III-IV段為小齒輪，長度就等于小齒輪寬度 90mm4. IV-V段用于隔開兩個齒輪，長度為120mm5. V-VI段用于安裝大齒輪，長度略小于齒輪的寬度，為83mm6. VI-VIII 長度為 44mm4. 求軸上的載荷66 207.5 63.5Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得軸承30307的Y值為1.6Fd仁443NFd2=189N因?yàn)閮蓚€齒輪旋向都是左旋。

13、故：Fa1=638NFa2=189N5. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1判斷危險截面由于截面IV處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險截面2截面IV右側(cè)的截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為由于軸選用40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以2P355 表 15-1a綜合系數(shù)的計算由，經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為，2P38附表3-2經(jīng)直線插入軸的材料敏感系數(shù)為，2P37 附圖 3-1 :故有效應(yīng)力集中系數(shù)為查得尺寸系數(shù)為，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為，2P37 附圖 3-2 2P39 附圖 3-3軸采用磨削加工，外表質(zhì)量系數(shù)為，2P40 附圖 3-4軸外表未經(jīng)強(qiáng)化處理，即，那么綜合系數(shù)值為b碳鋼系數(shù)確實(shí)定匚碳鋼的特性系數(shù)取為，c平安

14、系數(shù)的計算軸的疲勞平安系數(shù)為故軸的選用平安。I軸：1 作用在齒輪上的力FH仁FH2=337/2=168.5Fv仁 Fv2=889/2=444.52初步確定軸的最小直徑3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1確定軸上零件的裝配方案2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度d由于聯(lián)軸器一端連接電動機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動機(jī)外 伸軸直徑尺寸的限制，選為25mme考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm所以該段直徑選為30。f該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有 2mm的圓角，貝峙由承選用30207型，即該段直 徑定為35mmg該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有 2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為4

15、0mm 1h為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm所以該段直徑選為46mmi軸肩固定軸承，直徑為42mmj該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm2各段長度確實(shí)定各段長度確實(shí)定從左到右分述如下：a該段軸安裝軸承和擋油盤，軸承寬 18.25mm該段長度定為18.25mmb該段為軸環(huán)，寬度不小于 7mm定為11mmc該段安裝齒輪，要求長度要比輪轂短 2mm齒輪寬為90mm定為88mm4mm采用定為57mmd該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm軸承與箱體內(nèi)壁距離取油潤滑，軸承寬18.25mm 定為41.25mme該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸，f該段由聯(lián)軸

16、器孔長決定為42mm4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度W=62748N.mmT=39400N.mm45鋼的強(qiáng)度極限為，又由于軸受的載荷為脈動的，所以。5. 求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6. 彎扭校合|滾動軸承的選擇及計算I軸：1.求兩軸承受到的徑向載荷5、軸承30206的校核1徑向力2派生力3軸向力由于，所以軸向力為，4當(dāng)量載荷由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5軸承壽命的校核II軸：6、軸承30307的校核1徑向力2派生力3軸向力由于，所以軸向力為，4當(dāng)量載荷由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5軸承壽命的校核III

17、 軸：7、軸承32214的校核1徑向力2派生力3軸向力由于，所以軸向力為，4當(dāng)量載荷由于， 所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5軸承壽命的校核鍵連接的選擇及校核計算代號直徑mm工作長度mm工作高度mri 轉(zhuǎn)矩N?m極限應(yīng)力MPa高速軸 8X 7X 60單頭25 35 3.5 39.8 26.012X 8X 80單頭40 68 4 39.8 7.32中間軸 12X 8X 70單頭40 58 4 191 41.2低速軸 20X 12X 80單頭75 60 6 925.2 68.518X 11X 110單頭60 107 5.5 925.2 52.4由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許

18、用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆平安。連軸器的選擇 由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計算轉(zhuǎn)矩為所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器 TL4 GB4323-84，但由于聯(lián)軸器一端與電動機(jī)相連，其 孔徑受電動機(jī)外伸軸徑限制，所以選用 TL5GB4323-84其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 軸孔長， 裝配尺寸1半聯(lián)軸器厚1P163 表 17-3 GB4323-84三、第二個聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為 計算轉(zhuǎn)矩為所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL10 GB4323-84其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長，裝配尺寸半聯(lián)軸器厚1P163 表 17-3 GB4323-84減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用，選通氣器一次過濾，采用M18< 1.5油面指示器選用游標(biāo)尺M(jìn)16起吊裝置采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片 M16X 1.5潤滑與密封一、齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm二、滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑