机械设计基础课程设计说明书范例一、设计任务书 (2)二、拟定传动方案 (2)三、选择电动机 (2)四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (4)六、V带传动设计 (5)七、齿轮传动设计 (7)八、高速轴轴承的设计 (8)九、高速轴直径和长度设计 (10)十、高速轴的校核 (11)十一、低速轴承的设计 (13)十二、低速轴直径和长度设计 (14)十三、低速轴的校核 (15)十四、键的设计 (17)十五、箱体的结构设计 (18)十六、减速器附件的设计 (20)十七、润滑与密封 (22)十八、课程设计总结 (23)十九、参考文献 (23)定方案选择电动机1、电动的类型和按工作求和工作选用一Y IP44）系列相异步电它为卧2、电动（1）工机所需功w p1250 1.5010001000w FV p ⨯===（2）电机输出功d pηwd p p =传动装的总效率543221ηηηηη⋅⋅⋅⋅=式中，21η、…为电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。

由表2-4[2]查得：V 带传动1η=0.95；滚动轴承2η=0.99；圆柱齿轮传动3η=0.97；弹性连轴器4η=0.99；卷筒轴滑动轴承5η=0.98,则总效率20.950.990.980.990.970.876η=⨯⨯⨯⨯≈ 故 1.882.150.876wd p p KW η==≈ （3）电动机额定功率ed p依据表20-1[2]选取电动机额定功率 2.2ed p KW =3、电动机的转速为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选范围。

由表2-1[2]查得V 带传动常用比为范围,4~2'1=i 单级圆柱齿轮传动6~3'2=i 则电动机转速可选范围为'''12716~2866/min d w n n i i r ==初选同步转速分别为1000r/min 和1500r/min 的两种电动机进行比较如下表： 结果：1.88w p kw =0.876η=2.2ed p kw=9407.9119.4m w n i n ==≈i=7.92、分配各级传动比：取V 带传动比i 1=2.5。

则单级圆柱齿轮减速器的传动比为217.9 3.162.5i i i ==≈ 所得i 2符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

五、传动装置的运动和动力参数1、各轴转速 按电动机额定功率为0轴，减速器高速轴为一轴，低速轴为2轴，各轴转速为 0940/min m n n r ==011122960 376/min 2.5384119/min 3.16n n r i n n r i ==≈==≈各轴输入功率按电动机额定功率P ed 计算各轴输入功率，即 P 0=P ed =2.2kwP 1=P 0η1=2.2⨯0.95≈2.09kwP 2=p 1η2η3=2.88⨯0.990.97 2.01KW ⨯≈ 2、各轴转矩00011122239550955022.359402.0995********.083762.0195509550161.31119p T N m n p T N m n p T N m n ==⨯=⋅==⨯=⋅==⨯=⋅六、V 带传动设计1、计算功率c p1.22.64c ed p p kw =⨯=2、选普通V 带型号根据12.64,940/min,c p kw n r ==由[1]图13-15查出此坐标点位于A 型与Z 型交界处，现暂按选用A 型计算。

3、求大、小带轮基准直径12d d 、。

结果：123940/min 376/min 119/minn r n r n r ===012 2.22.092.01p kw p kw p kw===由[1]表13-7，取1112,d mm =由[1]式13-9得122(1)940/376112(10.02)274.4n d d mm n ε=-=⨯⨯-= 由表13-7取2280d mm = 4、验算带速v111129405.512/601000601000d n v m s ππ⨯⨯==≈⨯⨯带速在5~25m/s 范围内，合适。

5、求V 带基准长度d L 和中心距a初步选取中心距()0121.5 1.5(112280)588a d d mm =⨯+=⨯+=取0600a mm =，符合)(2)(7.021021d d a d d +<<+。

由[1]式13-2得带长220021210(280112)2()()/42600(112280)1828224600L a d d d d a mmππ-=+++-=⨯+++=⨯查[1]表13-2，对A 型带选用2000d L mm =在由[1]式13-16计算中心矩002000182860068622d L L a a mm --≈+=+= 6、验算小带轮包角1α 由[1]式13-1得000021118057.3180(280112)/60057.3166120,d d aα-=-⨯=--⨯≈>合适7、求V 带根数z由[1]式13-15得L a cK K p p p z )(00∆+=令11940/min,112,n r d mm ==查[1]表13-3得0 1.15p kw =由[1]式13-9得传送比结果：12112280d mm d mm==`01828L mm =21280 2.25(1)112(10.02)d i d ξ===--查[1]表13-4得kw p 11.0=∆由01166=α查[1]表13-5得;97.0=a K 查[1]表13-2得 1.03l K =，由此可得00 2.251.74()(1.150.11)0.97 1.03c L p z p p K K α==≈+∆+⨯⨯取2根。

8、求作用在带轮上的压力Q F查[1]表13-1得q=0.10kg/m,故由[1]式13-17得单根V 带的初拉力()220500500 2.22.5/1 2.5/0.971)0.1 5.512160.42 5.512c p F K qv N zv α⨯=-+=-+⨯≈⨯（作用在轴上的压力101662sin 22160.4sin 636.8222Q F zF N α==⨯⨯⨯=七、齿轮传动设计1、选择材料、精度及参数小齿轮：45钢，调质，HB=220（[1]表11-1） 大齿轮：45钢，正火，HB=190（[1]表11-1） 先采用9级精度因12560,540Hlin Hlin MPa MPa σσ==（[1]图11-7c ），1.1=h s （[1]表11-4），故1lim12lim2[]/560/1.1509[]/540/1.1491H F H H F H S MPa S MPaσσσσ======因1lim2190,160Flin F MPa MPa σσ==（[1]图11-10c ）,3.1=F S ([1]表11-4）。

故1lim12lim2[]/190/1.3146[]/160/1.3123F F F F F F S MPa S MPaσσσσ======2、按齿面接触强度设计设齿轮按九级精度制造。

取载荷系数K=1.2，齿宽系数4.0=αϕ有上式知小齿轮的转矩3153.110T N mm =⨯•，按式[1]（11-5）计算中心距（已结果：2z =636.82Q F N=9级精度知21/ 3.2u z z ==）((3.2120a u mm ≥+=+=齿数130z =，则21 3.23096,z uz ==⨯=故实际传动比i=84/283≈.2模数12221201.903096a m mm z z ⨯===++按[1]表4-1取m=2.5mm. 确定中心矩12 2.5()(3096)157.522m a z z =+=+= 齿宽0.4157.563a b a mm σ==⨯= 取2170,63b mm b mm == 则齿轮直径可得12+=u ad 1212120574.257 3.2182.4d mmd d u mm ⨯=≈=⨯=⨯≈ 3、验算齿轮弯曲强度齿形系数122.6, 2.2F F Y Y ==（[1]图11-9） 按[1]式11-8验算齿轮弯曲强度3111122122 1.251.310 2.628[]63 2.530F F F KTY MPa bm z σσ⨯⨯⨯⨯===<⨯⨯ 4、齿轮的圆周速度1 2.5303761.48/601000601000d nv m s ππ⨯⨯⨯==≈⨯⨯八、高速轴轴承的设计（轴从右至左依次为1，2，3，4，5，6，7）带轮作用在轴上的力636.82F N =高速轴的齿轮直径为175,d mm =扭矩153.1T N M =⋅ 则作用于齿轮上的圆周力： 结果：1230963.22.5z z i m mm====3112251.3101863.270t T F N d ⨯⨯===径向力：11tan 1863.2tan 20678.1r t F F N α=⨯=⨯≈法向力：111863.21941.6cos cos20t n F F N α==≈由已知条件知道工作时间为8年，且每天两班制工作，则大概总的各种时间为 36108257600h L h =⨯⨯⨯=考虑到最不利的情况，单个轴承所受的径向力为 '1167833922r r F F N ==≈向心轴承只承受径向载荷时 1r F P =由式16-3[1]知基本额定动载荷 N L nf P f C h t p ε/16)1060(= 查表16-9，16-10[1]得 轴承的外形如图：r aD1D2dDBB B/260°A/2A dD结果：1111863.2678.11941.6t r n F N F N F N===9.0c kN =305513d mm D mm B mm===12345622.42130343930d mm d mm d mm d mm d mm d mm======340L mm =确定2L 的长度：表3-1[2]地脚螺钉直径mm a d f 1712140036.012036.0=+⨯=+⨯= 箱盖、箱座连接螺栓直径mm d d f 5.8175.0)6.05.0(2=⨯=-=则计算后估计mmL mm L mmL 112235572===十、高速轴的校核轴的跨度73456713622B L L L L L L L mm =++++--= （1）求垂直面的支承反力11211678233922339r v v v LF Fr F N L F F N⨯====== （2）求水平面的支撑反力1121863.2931.622t H H F F F N ==== 结果：123456739354058112422L mm L mm L mm L mm L mm L mm L mm=======（3）F 在支点产生的反力 121636.8265431.296636.82431.21068F F F F K F NK F F F N⨯⨯==≈=+=+= 外力F 作用方向与带的布置有关，在未有具体确定前，按最不利的情况考虑。