機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書示例

1、西安科技大學(xué)高新學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué) 院 課 程 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 日 期 設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)目的機(jī)械課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生全面、系統(tǒng)掌握機(jī)械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，目的是：1）以機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)與擬定為結(jié)合點(diǎn)，把機(jī)械原理課程中分散于各章的理論和方法融會(huì)貫通起來，進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)；2）通過擬定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的訓(xùn)練，使學(xué)生初步具有機(jī)構(gòu)選型與組合和確定運(yùn)動(dòng)方案的能力；3）使學(xué)生在了解機(jī)械運(yùn)動(dòng)的變換與傳遞及力傳遞的過程中，對(duì)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力分析與設(shè)計(jì)有一個(gè)完整的概念；4）進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)算、繪圖、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和查閱技術(shù)資料的能力；5）培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)歸納、總

2、結(jié)和獨(dú)立思考與分析的能力。課程設(shè)計(jì)要求通過傳動(dòng)方案的擬定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)計(jì)算，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，掌握機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)步驟和方法，提高設(shè)計(jì)技能。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)包括： (1) 傳動(dòng)方案確定、傳動(dòng)比分配。(2) 電動(dòng)機(jī)選擇。(3) 帶傳動(dòng)計(jì)算、帶型選擇。(4) 齒輪(蝸桿)幾何尺寸計(jì)算。(5) 齒輪(蝸桿)材料選擇和強(qiáng)度計(jì)算。(6) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核。(7) 軸承選擇、壽命計(jì)算。(8) 鍵連接設(shè)計(jì)計(jì)算。目錄要層次清晰，給出標(biāo)題及頁碼。正文應(yīng)按目錄中編排的章節(jié)依次撰寫，要求計(jì)算正確，論述清楚，文字簡(jiǎn)練通順，插圖清晰。文中圖、表及公式應(yīng)規(guī)范地繪制和書寫。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書文

3、中標(biāo)題用四號(hào)宋體加粗，正文采用小四號(hào)宋體字。A4紙打印，1.25倍行距。左側(cè)裝訂，裝訂線5mm，上、下、左、右邊距為20mm。參考文獻(xiàn)格式要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。課程設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)學(xué)生應(yīng)全面系統(tǒng)地掌握和深化機(jī)械設(shè)計(jì)課程基本理論和方法,培養(yǎng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和分析的能力,受到擬定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué),動(dòng)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)方面有一較完整的認(rèn)識(shí). 教學(xué)場(chǎng)所應(yīng)有繪圖、集中討論、多媒體演示環(huán)境。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)參數(shù)： 運(yùn)輸帶工作拉力F(KN)1.5(KN)，運(yùn)輸帶速度1.65 (m/s)，滾筒直徑260mm)，兩班工作制，工作載荷平穩(wěn)，電壓為380/220V三相交流電源，減速器壽命5年

4、課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要操作步驟查閱資料、熟悉題目 1天 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 1天 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1天 減速器裝配圖的設(shè)計(jì)、繪制 2天 繪制零件圖 2天 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 2天 答辯 1天課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)這次有關(guān)減速器的課程設(shè)計(jì)雖然只有短短的一周時(shí)間，但是我們?cè)谶@一周里充分利用時(shí)間，在對(duì)減速器的設(shè)計(jì)中我們遇到了很多問題，再通過老師的解答和自己查資料互相討論都一一解決了，這使得我們對(duì)機(jī)械傳動(dòng)這門課程也有了新的認(rèn)識(shí)。另外，由于這次是分小組討論設(shè)計(jì)，使得我們同學(xué)間的關(guān)系也更加密切?？傊?，這是一次很有意義的課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)評(píng)語及成績(jī)?cè)u(píng) 語成 績(jī)指導(dǎo)教師（簽名）日期：目 錄第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇11.1原動(dòng)

5、機(jī)選擇1第二章 減速器傳動(dòng)比分配 32.1減速器總傳動(dòng)比 32.2減速器各級(jí)傳動(dòng)比分配3第三章 計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)43.1各軸的轉(zhuǎn)速43.2計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩4第四章 V帶的設(shè)計(jì)5第五章 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算75.1齒輪設(shè)計(jì)步驟7第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核計(jì)算106.1軸的基本設(shè)計(jì)10第七章 聯(lián)軸器的選擇157.1選擇聯(lián)軸器157.2確定軸上零件的位置與固定方式15第八章 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算168.1根據(jù)軸徑的尺寸，選擇鍵168.2鍵的強(qiáng)度校核計(jì)算16第九章 滾動(dòng)軸承的選用和校核179.1低速軸滾動(dòng)軸承的選擇179.2高速軸滾動(dòng)軸承的選擇17第十章 潤(rùn)滑與密封1810.1各部分的潤(rùn)滑1810.2減

6、速器的密封18第十一章 減速器箱體尺寸設(shè)計(jì)19設(shè)計(jì)心得與小結(jié)21參考資料22設(shè)計(jì)計(jì)算及說明主要結(jié)果第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇1.1原動(dòng)機(jī)選擇選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速960r/min。 傳動(dòng)裝置總效率： =0.97 其中：為V帶的傳動(dòng)效率 為滾動(dòng)軸承效率 為齒輪傳動(dòng)效率 為聯(lián)軸器的效率 為卷筒效率電動(dòng)機(jī)的輸出功率： 其中 PW 為工作機(jī)（即輸送帶）所需功率 （卷筒轉(zhuǎn)速）工作機(jī)的效率 =0.96 （見機(jī)械設(shè)計(jì)基指導(dǎo)書，表2-2） 取 選擇電動(dòng)機(jī)為Y132S-6型技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（） 3 滿載轉(zhuǎn)速（） 960 同步轉(zhuǎn)速() 1000 電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（）滿載轉(zhuǎn)

7、速（rpm）同步轉(zhuǎn)速（rmp）Y132S-639601000第二章 減速器傳動(dòng)比分配 2.1減速器總傳動(dòng)比 由總傳動(dòng)比計(jì)算公式得2.2減速器各級(jí)傳動(dòng)比分配 由公式可知（根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)書，表21得） 傳動(dòng)比分配到傳動(dòng)帶和單機(jī)減速器上 初定：（帶傳動(dòng)） （單級(jí)減速器）第三章 計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.1各軸的轉(zhuǎn)速根據(jù)轉(zhuǎn)速計(jì)算公式得軸：rpm軸：rpm3.2計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩根據(jù)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式得第四章 V帶的設(shè)計(jì)外傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng) 1、確定計(jì)算功率：查機(jī)械設(shè)計(jì)表5-10得，故2、選帶型號(hào)根據(jù) kW,由圖5-9查此坐標(biāo)點(diǎn)位于窄V帶選型區(qū)域處，所以選用V帶A型。3、確定大、小帶輪基準(zhǔn)直徑 由表5-4選

8、取主動(dòng)輪直徑 從動(dòng)帶輪直徑 ，取4、驗(yàn)算帶速帶速在525 m/s范圍內(nèi)，合適5、從動(dòng)輪帶速及傳動(dòng)比 ， 6確定V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距 初步選取中心距 所以 取 由式（13-2）得帶長(zhǎng)查表5-2，選基準(zhǔn)長(zhǎng)度為：7、驗(yàn)算小帶輪包角由式（13-1）得 合適8、確定A型窄V帶根數(shù)Z由式（13-15）得 查表5-5知單根A帶的基本額定功率查表5-7知單根A帶的基本額定功率的增量由查表5-9得查表5-2得，由此可得 ,取4根9、求作用在帶輪軸上的壓力查表5-1得q=0.1kg/m,故得單根V帶的初拉力作用在軸上的壓力第五章 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1齒輪設(shè)計(jì)步驟選用直齒圓柱齒輪，均用軟齒面。齒輪精度用7級(jí)，軟齒

9、面閉式傳動(dòng)，失效形式為點(diǎn)蝕。1選擇材料及確定許用應(yīng)力 小齒輪采用40Cr調(diào)質(zhì)處理,齒面硬度為280HBS,大齒輪用4鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為240HBS，初選小齒輪齒數(shù)Z1=24，大齒輪齒數(shù)Z2=UZ1=3.224=76.8,取Z2=77，取 查表得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600MPa,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MP。接觸疲勞壽命系數(shù)安全系數(shù)S=1齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì) 課本知 2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按7級(jí)精度制造。取載荷系數(shù)K=1.5，齒寬系數(shù) 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 取標(biāo)準(zhǔn)齒輪 齒數(shù)取模數(shù) 故取圓周速度齒寬 計(jì)算齒高比b/h mmmm計(jì)算載荷查表得使用系數(shù)KA=1；根據(jù)V=1.44m/s,

10、7級(jí)精度，查圖714得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.05；直齒輪，假設(shè)KAFt/bd23,查軸承樣本，選取型號(hào)為7007C的角接觸球軸承，內(nèi)徑d=35mm 外徑D=62mm,T=14mm.(4)4-5段軸頭的直徑d45。為了安裝方便，d45應(yīng)略大于 d34，取d45=35mm.(5)4-5段軸頭的長(zhǎng)度。為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，L45應(yīng)略小于齒輪輪轂的寬度B2=52.5mm。取L45=50mm (6)5-6段軸環(huán)的直徑。齒輪的定位軸肩，高度h=(0.07-0.1)d 取h=3 d56=43mm(7)5-6段軸環(huán)的長(zhǎng)度。軸環(huán)寬度b1.4h=4.2mm,取L56=5mm(8)6-7段軸身的直徑。查軸承樣

11、本，軸承定位軸肩的高度h=3.5mm d67=30mm(9)7-8段軸頸長(zhǎng)度。取L78=B=14mm(10)2-3段軸身的長(zhǎng)度 L23=50mm(11)3-4軸段的長(zhǎng)度。a=16mm,s=8,則L34=B+S+a+(B2-L45)=40.5mm（12）6-7軸段長(zhǎng)度。L=40計(jì)算軸上的載荷(1)計(jì)算齒輪受力低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑： 圓周力： 1)軸承的支點(diǎn)位置。參見圖12-14，由角接觸軸承7007查得手冊(cè)a=40mm2)齒寬中點(diǎn)距左支點(diǎn)距離3)齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離4)左支點(diǎn)水平面的支反力由得5)右支點(diǎn)垂直的反力為6) 左支點(diǎn)垂直面的支反力為7)右支點(diǎn)垂直面的支反力為(3)繪制彎矩圖和扭矩圖

12、1)截面C處水平面彎矩：2)截面C處垂直面彎矩：3)截面C處合成彎矩：4）截面C處合成彎矩：5） 彎矩合成校核通常只校核軸上受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度，因此可認(rèn)為截面C為危險(xiǎn)截面?？紤]啟動(dòng)，停機(jī)影響，扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，a=0.6，則截面C處計(jì)算應(yīng)力為45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表12-2查得，故彎矩合成強(qiáng)度滿足要求。2從動(dòng)軸(軸)設(shè)計(jì)(1)選擇軸的材料 確定許用應(yīng)力選軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表知(2)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接，從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初估軸的直徑,查表14-2得c=118107,取c=112則:

13、 從動(dòng)軸： 考慮鍵槽的影響以 及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取考慮到直徑最小處安裝聯(lián)軸器需要一個(gè)鍵槽，將5%后得到，由于該處安裝標(biāo)準(zhǔn)彈性聯(lián)軸器配合處的直徑與長(zhǎng)度相等，故取軸的最小直徑為41mm。選擇輸出軸聯(lián)軸器型號(hào)按標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)選取聯(lián)軸器，則半聯(lián)軸器的孔徑d1=66mm4確定軸的最小直徑domin。取domin=d12=66mm確定各軸段的尺寸(1)1-2段軸頭的長(zhǎng)度。為保證半聯(lián)軸器軸向定位的可靠性，L12應(yīng)略小于L1，取L12=77mm(2)2-3段軸身的直徑。2處軸肩高h(yuǎn)=（0.070.1）d=3.85mm-5.5mm，取h=3，則d23=37.5mm(3)確定d34,d78,選擇滾動(dòng)軸承型號(hào)。取d3

14、4=d78d23,查軸承樣本，選取型號(hào)為30313的單列圓錐滾子軸承，內(nèi)徑d=65mm 外徑D=140mm,T=36mm.(4)4-5段軸頭的直徑d45。為了安裝方便，d45應(yīng)略大于 d34，取d45=70mm.(5)4-5段軸頭的長(zhǎng)度。為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，L45應(yīng)略小于齒輪輪轂的寬度B2=80mm。取L45=76mm (6)5-6段軸環(huán)的直徑。齒輪的定位軸肩，高度h=(0.07-0.1)d=4.9-7mm 取h=6mm, d56=82mm(7)5-6段軸環(huán)的長(zhǎng)度。軸環(huán)寬度b1.4h=8.8mm,取L56=12mm(8)6-7段軸身的直徑。查軸承樣本，軸承定位軸肩的高度h=6mm d

15、67=77mm(9)7-8段軸頸長(zhǎng)度。取L78=B=36mm(10)2-3段軸身的長(zhǎng)度 L23=50mm(11)3-4軸段的長(zhǎng)度。a=16mm,s=8,則L34=B+S+a+(B2-L45)=64mm(12)4-5軸段的長(zhǎng)度。C=20mm,則L67=L+C+A+S=82mm第七章 聯(lián)軸器的選擇7.1選擇聯(lián)軸器可采用彈性柱銷聯(lián)軸器，查表可得聯(lián)軸器的型號(hào)為 :GY7凸緣聯(lián)軸器 GB/T 5843-2003查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得聯(lián)軸器工作情況系數(shù).計(jì)算轉(zhuǎn)矩，考慮到補(bǔ)償兩軸線的相對(duì)偏移和減震 緩沖等因素。選用彈性聯(lián)軸器，取LT7型彈性聯(lián)軸器，則其主要參數(shù)為：與軸2 連接處軸孔直徑為，軸孔長(zhǎng)度L=84mm，該

16、聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩,許用轉(zhuǎn)矩n=2800r/min,所以：，合適。故該聯(lián)軸器的標(biāo)記為: GB/T 4323-2002。7.2確定軸上零件的位置與固定方式單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對(duì)稱布置在齒輪兩邊。軸外伸端安裝聯(lián)軸器，齒輪靠油環(huán)和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，兩端軸承靠套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定 ，軸通過兩端軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器靠軸肩平鍵和過盈配合分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向定位。第八章 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算8.1根據(jù)軸徑的尺寸，選擇鍵 鍵1，與半聯(lián)軸器聯(lián)接的鍵為：GB/T1096 鍵181190 鍵2，與齒輪聯(lián)接的鍵為：GB/T1096

17、 鍵221470 查機(jī)械設(shè)計(jì)課本表（10-1）8.2鍵的強(qiáng)度校核計(jì)算鍵1 GB/T1096 鍵181150 工作長(zhǎng)度為擠壓強(qiáng)度校核 鍵2 GB/T1096 鍵221470工作長(zhǎng)度為擠壓強(qiáng)度校核 所選的鍵的強(qiáng)度足夠第九章 滾動(dòng)軸承的選用和校核9.1低速軸滾動(dòng)軸承的選擇（1） 初選兩只軸承的型號(hào)根據(jù)軸的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝軸承處的軸徑為65mm，由于該軸只受徑向載荷沒有受軸向載荷的作用，且受載不大，并不考慮到兩軸承間的距離不大，考慮到箱體上加工量軸承孔的同軸度，考慮到軸承價(jià)格和軸承購(gòu)買容易性，選用兩只型號(hào)為7013C的深溝球軸承。（2） 確定軸承的型號(hào)查表【常用滾動(dòng)軸承的基本尺寸與數(shù)據(jù)】可得7013

18、C軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=58.5 KN。據(jù)9P200取軸承的壽命指數(shù)=3；由機(jī)械設(shè)計(jì)課本溫度系數(shù)表14-10，ft=1由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表14-12取載荷系數(shù)fp=1.3。并取軸承預(yù)期壽命Lh=48000h則可計(jì)算出軸承的計(jì)算載荷C；由于滿足CC的要求，所以低速軸軸承選用7013C合適。9.2高速軸滾動(dòng)軸承的選擇查表【常用滾動(dòng)軸承的基本尺寸與數(shù)據(jù)】可得7007C軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=58.5 KN。據(jù)9P200取軸承的壽命指數(shù)=3；由機(jī)械設(shè)計(jì)課本溫度系數(shù)表14-10，ft=1由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表14-12取載荷系數(shù)fp=1.3。并取軸承預(yù)期壽命Lh=48000h則可計(jì)算出軸承的計(jì)算載荷C；滿足

19、要求，所以低速軸軸承選用7016C合適。第十章 潤(rùn)滑與密封10.1各部分的潤(rùn)滑（1）齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，由于為單級(jí)圓柱齒輪減速器，速度12m/s，當(dāng)m20 時(shí)，浸油深度h約為1個(gè)齒高，但不小于10mm，所以浸油高度約為36（2）滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。（3）潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用GB443-1989全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤(rùn)滑油。10.2減速器的密封選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。第十一章 減速器箱體尺寸設(shè)計(jì) 名稱符號(hào)計(jì)算結(jié)果箱座壁厚=12mm箱蓋壁厚11=10mm箱座凸緣厚度bb=18mm箱蓋凸緣厚度b1b1=15mm箱座底凸緣厚度b2b2=30地腳螺釘直徑及數(shù)目dfnM=30n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1取M25的螺栓M=25箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑d2取M=18的螺栓M=18起蓋螺釘直徑d5定位銷直徑d取d=14mm的定位銷d=14外箱壁至軸承座端面距離L1L1=50mm內(nèi)箱壁至軸承座端面距離L2L2=62mm箱座與箱蓋長(zhǎng)度方向結(jié)合面距離 L3L3=46mm箱座底部外箱壁至箱座凸緣底座最外端距