1、机械零件设计指导书机械零件设计指导书主编 石岚主审 曾德江机电职业技术学院一、课程设计题目试按下列一组数据，设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下。 工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差4，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向运转。设计原始数据于下表：组 别运输带牵引力FW （N）运输带速度VW （m/s）传动滚筒直径D （） 1 2600 125 320 2 3500 145 420 带式输送机的传动装置简图1电动机； 2. 三角带传动； 3. 减速器； 4. 联轴器； 5传动滚筒； 6. 皮带运输机二、课程设计目的及要求机械基础课程
2、是一门技术基础课，目的在于培养学生的机械设计能力。课程设计是机械基础课程最后一个重要的实践性教学环节，也是机械类及近机械类专业学生第一次较为全面的机械设计训练。本课程设计的主要目的是：1培养学生利用所学知识，解决工程实际问题的能力；2培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤；3达到对学生进行基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规等）的能力。4本课程设计学时：一周三、课程设计容1电动机的选择及运动参数的计算（包括计算电动机所需的功率，选择电动机，分配各级传动比，计算各轴的转速、功率和转矩）；2V带的传动设计（确定V带的主要参数和尺寸）；3齿轮
3、传动的设计（确定齿轮的主要参数和尺寸）；4、轴（低速轴）的设计（初估轴径、结构设计和强度校核）；5滚动轴承的选择及验算（低速轴）；6键的选择及强度校核（低速轴）；7联轴器的选择（低速轴）；8润滑油及润滑方式的选择；9绘制轴系结构图和零件的工作图：（1）绘制轴系结构图；（2）绘制零件的工作图（用AutoCAD绘制），包括：大皮带轮零件图；大齿轮的零件图；低速轴的零件图。 注：零件的工作图包括：尺寸的标注、公差、精度、技术要求。10编写设计说明书（要求用word编制打印）（1）目录（标题、页次）；（2）设计题目：原始数据及工作条件，传动装置简图；（3）设计计算：要有详细的设计步骤，最后应有简短的结
4、论； 对所引用的计算公式和数据要标有来源即参考书的编号和页次 ；为了清楚地说明计算容，应附必要的插图 。（4）设计小结（简要说明课程设计的体会，本设计的优、缺点及改进意见等）；（5）参考文献资料（资料的编号、作者名、书名、出版地、出版者、出版年月）。要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做到：随时复习教科书、听课笔记及习题；及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性；认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量；按预定计划循序完成任务。四、课程设计步骤（一）电动机的选择
5、及运动参数的计算：一般电动机均采用三相交流电动机，如无特殊要求都采用三相交流异步电动机，其中首选Y系列全封闭自扇冷式电动机。1. 确定皮带输送机所需功率 PW=FWVW/1000（kw） 式（11）2. 传动装置的效率3 =12345 式（1-2）式中：1-三角带传动效率 2-齿轮传动效率 3-滚动轴承的效率 4-联轴器的效率 5-运输机平型带传动效率 常见机械效率参见附表13. 电动机的选择电动机的额定功率：PPW/= FWVW/（kw） 式（1-3）4. 确定电动机的转数：（1）滚筒轴的工作转速为：nW=601000VW/D（r/min） 式（1-4） 式中：VW-皮带输送机的带速 D-滚
6、筒的直径（2）电动机的转速： n=inW 式（1-5） 式中：i是由电动机到工作机的减数比 i=i1i2i3in 式（1-6） i1i2i3in是各级传动比的围。 按n的围选取电动机的转速n(3)常用机械传动比的围见附表2列出电动机的主要参数：电动机额定功率P（KW）电动机满载转速nm（r/min）电动机轴伸出端直径d（mm）电动机轴伸出端的安装高度（mm）电动机轴伸出端的长度（mm）常用机械传动效率 附表1 机械传动类型 传动效率圆柱齿轮传动 闭式传动0.960.98（79级精度） 开式传动0.940.96 圆锥齿轮传动 闭式传动0.940.97（78级精度） 开式传动0.920.95带传动
7、平型带传动 0.950.98V型带传动 0.940.97滚动轴承（一对） 0.980.995联轴器 0.990.995 常用机械传动比围 附表2 传 动 类型选用指标 平型带 三角带 齿 轮 传 动 功率（KW） 小（20）中（100） 大（最大可达50000）单级传动比（常用值） 24 24 圆柱 圆锥 35 23 最大值 6 15 10 610（二）传动比的计算及传动比的分配1传动装置总传动比 i=nm/nW 式 （2-1）2分配传动装置各级传动比 i=i1i2i3in 式（2-2） 式中： i1、i2、i3in 从附表2中选值（三）传动装置的运动和动力参数的计算1. 各轴的功率计算： P
8、1=P13 式（3-1） 2 P2=P123 式（3-2）2. 各轴的转速计算：（1） 高速轴转速 n1 = nm/i1 （r/min） 式（3-3） （2）低速轴转速 n2 = nm/（i1i2） （r/min） 式（3-4）3. 各轴扭矩的计算： 6 TK = 9.5510PK/nK (N.mm) 式（3-5）（四）三角带传动设计1. 选择三角带型号；2. 选择带轮的基准直径，并验算带速（5m/sV25m/s）；3. 确定中心距和带长，验算小轮包角；（1120）4. 按许用功率计算带的根数；5. 确定作用在轴上的压力；6. 确定带轮的结构和尺寸（只要求绘制大带轮的零件图）；（五）齿轮传动设
9、计1. 参考教材相关章节的步骤设计这一对齿轮的尺寸（只要求绘制大齿轮的零件图）；2.选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式；（六）轴的设计参考教材的附加容的例子及设计步骤进行设计，只要求低速轴的设计并绘制低速轴的零件图。注：与旋转零件（齿轮、带轮）配合的轴径可参照附表3附表3 标准直径（摘自GB2822-81）12* 13 14 15 16 17 18 20 21 22 24 25* 26 28 30 32* 3436 38 40* 42 45 48 50* 53 56 60 63* 67 71 75 80* 90 95 100* 105 110 120 125* 130 140 150 160*
10、 170 180 190 200* 注：（1）带*号者为Ra10系列，优先选用。 （2）本标准不适用于另有其它标准的机械零件（如滚动轴承、螺纹、联轴器等）（七）滚动轴承的选择（低速轴）按教材相关章节的选择步骤进行滚动轴承的选择，并确定润滑方式。（八）键的选择及强度校核（低速轴的键）参考所学课程，键的尺寸选择可参照公差与配合教材的相关章节。（九）联轴器的选择（低速轴）主要检验它的转速和转矩。联轴器的类型选择可参照机械设计手册（十）绘制各种规格的零件图、轴系结构图1轴系结构图：绘制低速轴系结构图（小齿轮绘制成齿轮轴），图面用A3号纸绘制， 比例可用1：1或1：2绘制。2零件图的绘制（用AutoCA
11、D绘制）：绘制大皮带轮零件图、大齿轮的零件图、低速轴的零件图，图面全部用A3号纸绘制，比例可用1：1或1：2图面布置合理，线型正确和清晰，符号国家的制图标准，公差尺寸配合正确，结构合理，连接部分应圆滑，技术要求一律写在右上角，标的字母、数字、汉字应做到：字体端正、排列整齐、间隔均匀，汉字应写成仿宋体。（十一）编写设计计算说明书1设计计算说明书的容概括如下：（1） 目录；（2） 设计任务书；（3） 电动机的选择；（4） 计算传动装置的运动和动力参数；（5） 三角带传动设计；（6） 齿轮的设计计算；（7） 轴的设计计算；（8） 滚动轴承的选择及计算；（9） 键联接的选择及校核计算；（10）联轴器的
12、选择；（11）润滑与密封（润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择）；（12）设计小结（本设计的优缺点、及课程设计的体会）；（13）参考资料目录；还可以包括一些其它技术说明，例如装拆、安装的注意事项，维护保养的要求等。2编写说明书的要求（一律用word编制打印）（1） 设计计算说明书要求论述清楚，文字精炼，计算正确。（2） 说明书一律采用A4纸按一定格式打印，装订成册，封面格式可参照图1，说明书格式可参照图2。（3） 说明书中应附有必要的插图。（4） 计算中所引用的公式和数据应有根据，并注明其来源（如由资料 p式(-)等）。（5） 说明书中每一自成单元的容，应有大小标题，使其醒目便于查阅。（6） 计
13、算过程应层次分明。一般可列出计算容，写出计算公式，然后代入数据，略去具体验算过程，直接得出计算结果，并写上结论性用语，如“合格”、“安全”、“强度足够”等。对技术计算出的数据，需圆整的应予圆整，属于精确计算的不得随意圆整。3 设计计算说明书书写示例 设 计 计 算 及 说 明 结 果 四、齿轮传动设计1高速级齿轮传动设计1） 选择材料、确定许用应力小齿轮：45钢，调质，HB1=220大齿轮：45钢，正火，HB2=190查教材P.224表15。1查得SH=1.1 SF=1.4 由图15.7C及图15.11C分别查得： Hlim1=555MPa Hlim2=530Mpa Flim1=190Mpa
14、Flim2=180Mpa故：H1=Hlim1/SH=504.5Mpa H2=Hlim2/SH=481.8MpaF1=Flim1/SF=135.7 MpaF2=Flim2/SF=128.5 Mpa由于硬度小于350HBS，属软齿面，所以按接触强度设计，再验算弯曲强度。2)按接触强度设计 . .3)验算齿根弯曲强度 . H1=504.5MpaH2=481.8MpaF1=135.7 MpaF2=128.5 Mpa机械基础课程设计说明书 设计题目_ 学校_ 专业_ 班级_ 学号_ 设计人_ 指导教师_ 完成日期_年_月_日 设 计 计 算 及 说 明 结 果五、课时安排1准备阶段（0.5天）（1）设计
15、前详细研究和分析设计任务书和指导书，明确设计要求和设计容根据原始数据和工作条件，确定一个较全面合理的设计方案。（2）复习有关课程，参考有关资料，对所设计项目进行方案比较选出最优方案。2设计计算阶段（1.5天）3绘图阶段（2.5天）4答辩或考察阶段（0.5天）六、考核方式1课程设计的成绩单独记分。课程设计成绩的评定，应以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为根据，参考设计过程中的表现，由指导教师按五级记分制（优、良、中、及格、不及格）进行评定；2课程设计成绩计算方法：计算说明书占40、轴系结构图和零件图占50、答辩占10；3要求学生在答辩前应完成规定的设计任务，叠好图样，装订好说明书；4通过答辩能进一步的把问题弄懂、弄透的目的，是学生的认识能力有所提高。七、推荐教材与参考文献1所学相关课程的教材 2陆 玉.机械设计课程设计M.:机械工业,2004。 3邱宣怀.机械设计M.:高等教育,1989 4濮良贵.机械设计M.:高等教育,1989 5吴宗泽.机械设计课程设计手册M.:高等教育,1992 6龚溎义.机械设计课程设计手册M:高等教育,19907徐 灏.机械设计手册M.:机械工业,1989
