機械設計課程設計南昌大學機電工程學院現代設計研究所李小兵一、設計目的機械設計課程設計是高等工科院校機械類本科學生第一次獨立完成較全面的機械設計綜合訓練，也是機械設計課程的重要的實踐性教學環節。其目的是：1、綜合運用機械設計、機械制圖等先修課理論，培養分析和解決工程實際問題的能力。2、學習簡單機械傳動裝置的設計原理和過程。3、進行機械設計基本技能訓練。（計算、繪圖、使用技術資料）帶式運輸機的兩級圓柱齒輪減速器二、課程設計題目名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器題目A：展開式兩級圓柱齒輪減速器(P271圖22-7)1、原始數據(A1-A20)運輸機工作軸轉矩

T=[N﹒m]或運輸機工作拉力F=[N]運輸帶工作速度

v=[m/s]卷筒直徑D=[mm]2、技術要求、工作要求運輸機載荷穩定，連續單向運轉，工作時有輕微振動，使用期限10年，小批量生產，單班工作制，運輸帶速度允許誤差為±5％。二、課程設計題目名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器題目B：展開式兩級圓柱齒輪減速器(P272圖22-8)（1）原始數據：運輸機工作拉力F=[N]運輸帶工作速度v=[m/s]卷筒直徑D=[mm]（2）技術要求、工作要求運輸機載荷穩定，連續單向運轉，工作時有輕微振動，使用期限10年，每年工作300天，小批量生產，單班工作制，運輸帶速度允許誤差為±5％。二、課程設計題目名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器題目C：同軸式兩級圓柱齒輪減速器(P273圖22-9)（1）原始數據：運輸機工作軸轉矩T=[N﹒m]或運輸機工作拉力F=[N]運輸帶工作速度v=[m/s]卷筒直徑D=[mm]（2）技術要求、工作要求連續單向運轉，工作時有輕微振動，使用期限為10年，每年工作300天，小批量生產，單班制工作，運輸帶允許誤差為±5％。二、課程設計題目名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器題目D：圓錐-圓柱齒輪減速器(P274圖22-10)（1）原始數據：運輸機工作拉力F=[N]運輸帶工作速度v=[m/s]卷筒直徑D=[mm]（2）技術要求、工作要求運輸機載荷穩定，連續單向運轉，空載啟動，小批量生產，使用期限10年，每年工作300天，單班工作制，運輸帶速度允許誤差為±5％。二、課程設計題目名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器題目E：圓錐-圓柱齒輪減速器(P275圖22-11)（1）原始數據：運輸機工作拉力F=[N]運輸鏈工作速度v=[m/s]運輸鏈節距p=[mm]（2）技術要求、工作要求連續單向運轉，工作時有輕微振動，小批量生產，使用期限10年，每年工作300天，兩班工作制，運輸帶速度允許誤差為±5％。三、課程設計任務1、畫A0號（或A1）裝配圖1張。2、A2號零件圖2張（軸、齒輪）。3、設計說明書1份，不少于20頁。四、設計步驟

1、選擇電動機2、分配傳動比3、計算運動和動力參數（~1天）4、帶傳動、鏈傳動設計（1天）5、齒輪傳動設計（1.5天）6、軸的設計與聯軸器、滾動軸承選擇（1.5天）7、裝配圖的設計與繪制（6天）8、零件圖的繪制（1天）

9、整理和編寫設計說明書（2天）10、總結、準備答辯（1天）1、選擇電動機選擇電動機依據：功率P，轉速n

1）電動機功率計算P工作機功率：P

w=FV/1000（kw）其中：F——輸送帶拉力（N），

V——輸送帶速度（m/s）電動機需要功率：Pd=Pw/η(kw)總效率

：η=η1.η2.η3……ηnη-卷筒、軸承、聯軸器、齒輪傳動等效率(效率值查設計手冊)2）確定電動機轉速nd工作機轉速nw

：

v=(πDn)/60*1000(m/s)

nw=(v*60*1000)/πD(rpm)其中：v——輸送機帶速(m/s)，D——卷筒直徑(mm)電動機轉速:nd=nwi總=(i1i2…in)nw（rpm）3）選定電動機根據求出的P、n查手冊。轉速n：建議選用同步轉速為1500（rpm）功率P：為使傳動可靠，額定功率應大于計算功率即

P額>Pd=PW/?總選定電動機：型號（Y系列）、同步轉速n、滿載轉速nm、

額定功率P額、軸的中心高、電動機軸徑D2、傳動比分配分配原則：各級傳動尺寸協調，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以便潤滑。（浸油深度）i總=i減=i高*i低=nm/nw展開式：i高=（1.1~1.5)i低同軸式：

i高=i低圓錐齒輪：i高=0.25i,且i≤3傳動比誤差△i≤±5%2、傳動比分配`尺寸協調,互不干涉高速級大齒輪與低速軸干涉帶輪過大造成安裝不便2、傳動比分配`尺寸緊湊,便于潤滑3、計算各軸運動和動力參數（n，P，T）1）各軸轉速電動機軸:nm（滿載轉速）I軸:nI

=nmII軸:nII=nI/i高……2)各軸輸入功率電動機軸:Pd=Pw/?總

I軸:PI=Pd?（?聯軸器效率）

II軸:PII=PI*

?12，?12——I軸至

II軸效率3)各軸扭矩T電動機軸：Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：TI=TdII軸：TII=TI*?12*I高

3、計算各軸運動和動力參數運動和動力參數設計計算結果表

項目電動機軸高速軸中間軸低速軸轉速n(r/min)功率P(kW)轉矩T(N﹒m)傳動比i效率η注意：設計軸時應按其輸入功率計算，設計傳動零件時應按主動軸的輸出功率計算。4、減速器外傳動設計帶傳動設計：確定帶的選型（V帶）、驗算帶速、中心距、包角、帶的根數等鏈傳動設計：確定鏈條的節距、排數、鏈節數、傳動中心距等5、齒輪傳動設計建議選用斜齒輪，旋向自定設計準則：齒面接觸強度設計或齒根彎曲強度注意兩大齒輪直徑不要相差過大（<50mm）6、計算軸類零件初估軸徑：注意第I根軸是否設計成齒輪軸，對II軸進行彎扭合成強度驗算。軸承的選擇：同一根軸上的兩個軸承型號相同。對II軸上的軸承進行壽命計算。（軸承內徑為5的倍數）鍵的選擇：對II軸上的鍵進行強度校核。聯軸器的選擇：7、裝配圖的設計與繪制-兩級圓柱7、裝配圖的設計與繪制-圓錐圓柱7、裝配圖的設計與繪制-蝸桿7、裝配圖的設計與繪制裝配圖設計（1）A0圖紙一張，比例1:1或者1:2（2）草圖設計正確，迅速，主要結構要表達清楚。各零件尺寸可隨時標注在圖紙上（3）通過草圖設計檢查傳動比分配是否合理（4）軸承的組合設計，確定軸承的型號和工作位置、潤滑方式和密封裝置，對中間軸上的軸承進行壽命計算。（5）確定箱體的結構及各部分尺寸。（6）減速器附件設計（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標尺等）7、裝配圖的設計與繪制草圖設計按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承，先畫箱內，后畫箱外，先粗畫，后細畫，先畫俯視圖，再畫主視圖，最后畫側視圖。布圖上下左右要適當勻稱。7、裝配圖的設計與繪制-草圖初步7、裝配圖的設計與繪制-軸的設計7、裝配圖的設計與繪制-草圖7、裝配圖的設計與繪制-兩級展開圓柱7、裝配圖的設計與繪制-兩級同軸圓柱7、裝配圖的設計與繪制-圓錐圓柱7、裝配圖的設計與繪制-蝸桿8、零件圖的設計與繪制中間軸要求：標出全部尺寸、公差值、形位置公差、粗糙度、材料及熱處理方法技術