华北电力大学机械设计基础课程设计(详细计算_带图纸)
华北电力大学课程设计说明书
设计名称：机械设计基础课程设计
题目：带式输送机传动装置
目录
一．前言 (6)
二．电动机的选择 (6)
三．总传动比和分配传动比 (7)
四．运动与动力参数的计算 (8)
五．带传动的设计 (8)
六．齿轮传动的设计计算 (10)
七．减速器箱体基本尺寸设计 (12)
八．轴的设计 (14)
九．联轴器的选择 (19)
十．对轴承的校核 (19)
十一．普通平键的选择及校核 (20)
十二．润滑方式与密封形式的选择 (22)
十三．设计小结 (22)
十四．参考文献 (23)
十五．附图 (24)
2009～2010学年第2学期
《机械部件设计》课程设计任务书
一、课程设计目的
课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。课程设计的基本目的是：
1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
2．通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。
3．通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。
二、课程设计内容
课程设计的内容主要包括：分析传动装置的总体方案；选择电动机；传动系统计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。
课程设计中要求完成以下工作：
1．减速器装配图1张(A1图纸)；
2．减速器零件图2张(A3图纸)；
3．设计计算说明书1份。
附：
（一）设计数据
（二）工作条件
该传动装备单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期限10年（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%。
（三）运动简图
（四）设计计算说明书内容
0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间）
1、目录（标题、页次）
2、设计任务书（装订原发的设计任务书）
3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）
4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）
5、传动零件的设计计算（带传动设计计算，齿轮传动设计计算）
6、轴的设计计算及校核
7、轴承的选择和计算
8、键联接的选择和校核
9、联轴器的选择
10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）
11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明
12、设计小结（设计体会、本次设计的优缺点及改进意见等）
13、参考资料（资料的编号[ ]，作者，书名，出版单位和出版年、月）
三、进度安排
第14周周一电动机选择和机械传动系统计算、带传动的设计计算
周二齿轮传动的设计计算、低速轴的设计
周三低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择
周四轴承的校核、普通平键的选择及校核、箱体的结构设计、润
滑方式和密封型式的选择等
周五减速器装配图的草图设计
第15周周一～周二画减速器装配图
周三画零件图
周四编写课程设计说明书；课程设计总结
周五答辩
四、基本要求
课程设计教学的基本要求是：
1．能从机器功能要求出发，分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。
2．能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。
3．能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。
4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。
5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计
算机绘制装配图、零件图的方法。
机电基础教研室
2010.5.15
一．前言
1.题目分析
运动简图
根据任务书的要求，我们得知本设计为降速传动，同时将电动机的输出的转矩升高。又由上运动简图可知，本设计中的机械为二级传动机械，其中第一级为带传动（存在一定误差），第二级为齿轮传动（精度较高，可调整误差）。故在选定电动机并计算出总传动比后要将传动比进行合理分配，以达到最佳传动效果。
2.原始数据：
运输带的有效拉力：F=3100N
运输带的有效速度：v=2.1m/s
滚筒直径：D=300mm
二． 电动机的选择
1. 选择电动机类型：
根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械，且其负载较小，故采用Y 型三相异步电动机（全封闭结构）即可达到所需要求。另外，根据此处工况，采用卧式安装。
2. 选择电动机的功率： 工作机功率：P 6.511000
Fv
kW ω=
= 工作机所需电动机输出功率：P P ω
αη
=（η为传动总机械效率）
由任务书中的运动简图分析可知：
1η——V 带传动效率； 2η——齿轮传动的轴承效率； 3η——齿轮传动的效率；
4η——联轴器的效率； 5η——滚筒轴承的效率； 6η——滚筒效率。
查【2】表1-7得：
1234560.960.990.970.970.980.96ηηηηηη======、、、
、、。
（初选齿轮为八级精度）
则有：
2
21234560.960.990.970.970.980.960.83ηηηηηηη=?????=?????≈（减速器内部有2
对轴承，其机械效率相同，均为2η）
P 6.51
P 7.84kW 0.83
ω
αη
=
=
≈ 3. 确定电动机转速： 滚筒转速为：601000n 133.69/min v
r D
ωπ?=
≈
取V 带传动的传动比范围为：'
12
4i =
取单级齿轮传动的传动比范围为：'
23
5i =（工程经验）
则可得合理总传动比的范围为：'''
126
20i i i =?=
故电动机转速可选的范围为：''
802.14
2673.8/min d n i n r ω=?=
查【2】表12-1，得满足要求的可选用电动机转速为：970 r/min 、1460 r/min 。为了使得电动机与传动装置的性能均要求不是过高，故择中选用1460 r/min 的转速。 其初定总传动比为：146010.92133.69
d n i n ω=
=≈ 综上，可选定电动机型号为：Y160M-4。其相应参数列于表1：
三． 总传动比和分配传动比
1. 总传动比：由上一步算得知10.92i ≈
2. 分配传动比：由工程经验知顶分配传动比除了满足'
12
4i =、'
235i =外，还应满足
12i i ≤。故取：V 带传动比为1 2.79i =，齿轮传动比为21
3.914i
i i =
=。
四． 运动与动力参数的计算
1． 各轴转速： Ⅰ轴：11460
523.3/min 2.79d n n r i =
==Ⅰ；Ⅱ轴：2523.3133.7/min 3.914
n n r i ===ⅠⅡ。 2． 各轴功率：
Ⅰ轴：1P =P =7.840.96=7.5264kW αη??Ⅰ；
Ⅱ轴：23P =P =7.5260.990.97=7.228kW ηη????ⅡⅠ。 3． 各轴转矩： Ⅰ轴：P 7.5264T 9550137.35N m 523.3n =
=?=?Ⅰ
ⅠⅠ
； Ⅱ轴：P 7.228T 9550516.29N m 133.7
n ==?=?ⅡⅡ
Ⅱ。
表2.初步计算传动参数
五． 带传动的设计
a. 带型号、长度、根数；
b. 中心距、带轮直径、宽度；
c. 安装初拉力、对轴作用力。 1． 求计算功率
带轮Ⅰ（小）输入功率：7.84kW P α=，根据任务书所述要求及所选电动机（三相一步电动机，工作于16小时内（两班制），载荷变动小（带式输送机））查【1】表13-8，得工况系数： 1.2A
K =。故有9.408P P K kW α?=C A =。
2． 选V 带型号：
由于此处传动功率适中，考虑到成本，故选用普通V 带。根据9.408P kW C =、
1460/min n r α=查【1】图13-15，可得该交点位于A 、B 型交界处，且稍偏向B 型，故选
用B 型V 带。
3． 挑小径（求大小带轮基准直径）：
查【1】表13-9可知1125d mm ≥（带轮直径不可过小，否则会使带的弯曲应力过大，降低其寿命）。查【2】表12-4得1320d mm ≤（小轮下端不可超过电动机底座，否则于地面相干涉，设计不合理）。查【1】表13-9下方1d 推荐值，稍比其最小值大即可，故取1132d mm =。 由【1】式13-9得12121460
(1)132(10.02)360.9523.3
n d d mm n ε=
-=??-≈，其中0.010.0
ε=为滑动率（见【1】的211页，此取0.02）。 查【1】表13-9下方带轮直径推荐值，寻其最近值得2355d mm =。虽2d 实际取之交原定只小，但实际传动比''
211355
2.744(1)123(10.02)
d i d ε=
=≈-?-，其误差
1
''
111
100% 1.65%5%i i w i -=
?≈≤，故满足误差范围。
4． 验算带速：
11
3.141591321460
10.09/601000
601000
d n v m s π??=
=
≈??，在525/v m s =内，适合。
（功率恒
定时，速度越大则受力越小；但根据公式2
c qv A
δ=知，速度越大会使带的安装初拉力及其
对轴压力增大，故应适中；根据工程实践，得此范围5到25间） 5． 估中定周长及反求实中（求V 带基长与中心距a ）:
初步估算中心距：0121.5() 1.5(132355)730.5a d d mm =+=?+=，为圆整计算，取
0750a mm =（满足120120.7()2()d d a d d +≤≤+，工程经验）。
由【1】式13-2得带长：21200120
()2()2344.0324d d L a d d mm a π
-=+++=，
查【1】表13-2，对于B 型带选用带长2500d L mm =。 再由【1】式13-16反求实际中心距：0
08282
d L L a a mm -≈+=。 6． 验算小轮包角：
由【1】式13-1得：21
118057.3164.57120d d a
α-=?-??=?≥?，合适。 7． 求V 带根数z ： 由【1】式13-15得：0()c
L
P z P P K K α=
+?。此处111460/min,132n r d mm ==查【1】表
13-3得0 2.82P kW =；根据''
2.744i =，查【1】表13-5得0.46P kW ?=；由164.57α=?
查【1】表
13-7
得0.95K α=，查【1】表
13-2
得 1.03L K =。故
9.408
2.93(2.820.46)0.951.03
z =
=+??，取整
3z =根。 8． 求作用在带轮轴上的压力Q F :
查【1】表13-1得0.17/q kg m =。由【1】式13-17得20500 2.5
(1)270.86c P F qv N zv K α
=-+=为其安装初拉力。
作用在轴上的压力为：1
02sin 1610.452
Q F zF N α==。
9． V 带轮宽度的确定：
查【1】表13-10得B 型带轮min 190.4,11.5e f =±=，故有带轮宽度
min 2()610.8B e f =+=±，故取62B =。
表3.所设计带传动中基本参数
六． 齿轮传动的设计计算
1. 选择材料及确定许用应力：
小齿轮：初选45钢，调制处理。查【1】表11-1得知其力学性能如下： 硬度197
286HBS ，接触疲劳极限Hlim 550620MPa σ=（取585计算，试其为线性变
化取均值），弯曲疲劳极限FE 410
480MPa σ=（取445计算）。
大齿轮：初选45钢，正火处理（当大小齿轮都为软齿面时，考虑到校齿轮齿根较薄，弯曲
强度较低，且受载次数较多，故在选择材料和热处理时，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20-50HBS ）。查【1】表11-1得知其力学性能如下： 硬度156
217HBS ，接触疲劳极限Hlim 350400MPa σ=（取375计算）
，弯曲疲劳极限FE 280
340MPa σ=（取310计算）。
由表【1】11-5得：lim min 1.13, 1.3H F S S ==（一般可靠度，取值稍偏高用于安全计算）。由此得：
1
1Hlim
lim
[]518H H MPa S σσ==，2
2Hlim
lim
[]332H H MPa S σσ==；
1
1FE
min []342F F MPa S σσ=
=，2
2FE
min
[]238F F MPa S σσ=
=。
2. 按齿面接触强度设计： 根据前计算''110.92, 2.744i
i ==可得齿轮传动所需传动比为''
2 3.98i =，Ⅰ轴实际转
速为'
532.07/min n r =Ⅰ。
设齿轮按8级精度制造，查【1】表11-3得 1.2 1.6K =(电动机，中等冲击)，此取1.3计算。查【1】表11-6得齿宽系数为0.8 1.4d φ=（软齿面，对称分布），此取1计算。则小
齿轮上转矩为：6
651'7.5269.5510
9.5510 1.35110532.07P T N mm n =?=?=??Ⅰ
Ⅰ
。 查【1】表11-4
取189.8E Z =（锻钢），令取 2.5H Z =，故有：
min 96.46mm
d =
==上公式中所代2[]H σ是为了安全计算，使得两齿轮均适用。 齿数取131z =（软齿面124
40z =，硬齿面117
20z =），则有
''
21231 3.98123.38z z i =?=?=，取整得2123z =（满足传动比的前提下，尽可能使两
齿数互质）。 故实际传动比'''
221123
3.96831
z i z =
==； 其误差为'''''22
2''
2
100%0.3%5%i i w i -=?≈≤； 故满足误差范围。 初估模数为'
min
1
3.11d m mm z =
=，查【1】表4-1得标准模数为3m mm =，故实际分度圆直径为：112231393,1233369d z m
m m d z m m m ==?===?=。中心
距为：12
2312
d d a mm +=
=。 初估齿宽为：min 96.46d b d mm φ==，圆整取21100,105b b ==（保证啮合，故取小齿轮比大齿轮宽5到10毫米）。 3. 验算齿轮弯曲强度：
查【1】图11-8，可得齿形系数122.56, 2.12Fa Fa Y Y ==；齿根修正系数121.62, 1.82Sa Sa Y Y ==。 由【1】式
1-5
知：
11
1
112
1
254.12[]342Fa Sa F F KTY Y MPa MPa bm z σσ=
=≤=，
222
1
211
50.35[]238Fa Sa F F
F Fa Sa Y Y MPa MPa Y Y σσσ==≤=。安全。
4. 齿轮的圆周速度：
1 2.56m/s 601000
d n v π=
=?Ⅰ
，对照【1】表11-2知6m/s v ≤即可，故选取8级便可达到要求。
表4.齿轮传动设计的基本参数
七． 减速器箱体基本尺寸设计
根据【2】表中11-1中的箱体基本尺寸经验公式可算出如下数据： 1. 箱体壁厚：
箱座：0.02510.0251541 4.858a mm mm δ=+=?+=≤（取8mm ）； 箱盖：10.0210.021541 4.088a mm mm δ=+=?+=≤（取8mm ）。 2. 凸缘：
箱盖凸缘厚度111.512b mm δ==，箱座凸缘厚度 1.512b mm δ==，箱座底凸缘厚度
2 2.520b mm δ==。
3. 螺钉及螺栓：
地脚螺钉直径0.0361220.31620f d a mm M =+=≈；地脚螺钉数目：4(250)n a =≤；轴承旁连接螺栓直径10.7515.23716f d d mm M ==≈；盖与座连接螺栓直径
2(0.50.6)10.15810f d d mm M ==≈；连接螺栓2d 的间距120(150200)l mm l =≤≤；
轴承端盖螺钉直径3(0.4
0.5)8.1268f d d mm M ==≈；视孔盖螺钉直径
4(0.30.4) 6.0956f d d mm M ==≈；定位销直径2(0.7
0.8)7.111d d mm ==（取整
得8φ）。
4. 螺钉螺栓到箱体外避距离：
查【2】表11-2得：1f d 2、d 、d 至箱体外壁距离为：1,1,11,226,22,16f C mm C mm C mm ===；12f d d d 、、到凸缘边缘距离：2,2,12,224,20,14f C mm C mm C mm ===；轴承旁凸台半径：1,2,1,22,224,14f f R C mm R C mm ====；箱体外壁至轴承端面距离：
11,12,1(510)2220850l C C mm =++=++=。
5. 箱体内部尺寸：
大齿轮齿顶圆与箱体内壁距离1110( 1.2)mm δ?=?≥；齿轮端面到箱体内壁的距离
2210()
mm δ?=?≥（增加散热）；箱盖、箱座肋厚
110.85 6.8,0.85 6.8m mm m mm δδ≈=≈=。
6. 视孔盖
由于单级减速器中心距为231mm ，故查【2】表11-2得：视孔盖长1120l mm =，横向螺栓分布距离2105l mm =，视孔盖宽190b mm =，纵向螺栓分布距离275b mm =，螺栓孔直径
7d φ=，孔数4个。
7. 其中吊耳和吊钩
吊耳环的结构设计：根据【2】表11-3中的推荐设计公式知：吊耳肋厚度为
1(1.8
2.5) 2.5820b mm δ≈=?=，吊耳环孔径为20d b φ==，倒角为
(1 1.2) 1.22024R d R ≈=?=，吊耳环空心到箱体外壁距离为(0.81)20e d mm ≈=。
吊钩的结构设计：吊钩长12161430K C C mm =+=+=，吊钩高0.824H K mm ≈=，吊钩内深0.512h H m m ≈=
，吊钩内圆半径0.257.5r K m m
≈=，吊钩厚度(1.8
2.5)
2.58b m m δ≈=?=。
八． 轴的设计
A. 高速轴:
1. 选择轴的材料、热处理方式：
由于无特殊要求，选择最常用材料45钢，调制处理。查【1】表14-1得知： 硬度：217
255HBS ；强度极限：650B MPa σ=；屈服极限：360s MPa σ=；弯曲疲
劳极限：1300MPa σ-=。
查【1】表14-3得：弯曲需用应力（静）1[]60b MPa σ-=。 2. 初步估算轴最小直径：
由【1】式14-2得：min
d C ==1】表14-2得107118C =
（取118计算）。故min 11828.54d mm ==，由于开了一个键槽，故
'
m i n m i n (15%)
29.96430d d m m m m =+=≈（圆整）。
3. 轴的结构设计：
根据高速轴上所需安装的零件，可将其分为7段，以1234567d d d d d d d 、、、、、、表示各段的直径，以1234567x x x x x x x 、、、、、、表示各段的长度。（1d 处安装大带轮，2d 处安装轴承端盖，3d 处安装一号轴承与套筒，4d 处安装小齿轮，7d 处安装二号轴承） 1) 径向尺寸：
根据常用结构，取1min 30d d mm ==；查【2】1-27知倒角倒圆推荐值为：
1830,13050, 1.65080,2R C mm
R C mm R C mm
φφφ======，故30φ孔（大带轮）倒角推荐值为1mm ，故取21(10.5)233d d mm =++?=，由于查【2】表7-12得知毡圈系列中要求的轴径均为0、5
圆整数，故此修正为235d mm =；此先选轴承为6208型号轴承（无轴向力，故选深沟球轴承，直径系列选2号轻系列；为便于安装及轴上尺寸基准，选08号内径），查【3】表16-1知所选轴承内径为40mm ，且轴承宽度18B mm =，故取340d mm =；为方便加工测量，取445d mm =（此也为小齿轮内孔直径）；[查【3】表16-1得安装直径4752.8a mm d mm ≤≤，故查【4】表11-3选取“405025/25091981GB T ??-套筒”，故50a d mm =]；对齿轮内孔倒角 1.6mm ，故取54(1.6 1.5)251.2d d mm =++?=（取52mm ）;由于对称分布故
7340d d mm ==，650a d d mm ==。
2) 轴向尺寸：
由【1】图13-17得：根据大带轮的内孔宽1(1.5
2)(1.52) 1.52045s L d d mm
===?=（取1.5计算），为防止由于加工误差造成的带轮晃动，取142x mm =；[确定轴承润滑方式：
''5335532.0718622.45/min (1.5
2)10/min v d n mm r mm r =?=?=?≤??Ⅰ轴承，故选取脂润滑方式]；为防止箱体内部润滑油渐到轴承上冲走润滑脂，将轴承与箱体内壁距离取大于8mm （由于所选套筒长度25mm ，故轴承断面到箱体内壁的距离取15mm ），为适宜齿轮传动时散热，取齿轮距箱体内壁为810mm （此取10mm ）,故有3101543x B mm =++=；套筒档齿轮时，为保证精度取41(2
3)1052103x b mm mm =-=-=，故同时将3x 修正为
345x mm =；轴环取58mm ，故取55x mm =；由于安装时齿轮箱体轴承均对称分布，
取65101520x x mm =+-=，718x B mm ==（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距
离'
11525x l B mm δ=+--=，前所选轴承端盖螺钉38d M =知：由【2】11-10中公式得
轴承端盖厚度31.29.6e d mm ==，查【2】表3-9可取A 级M8非全螺线40l mm =的螺栓（即/
57828
G B T M ?）此时取端盖到大带轮的扳手空间为''(35)48x l K mm mm =++=，此时取'''29.6482583x x e x mm =++=++≈。
图1. 高速轴结构设计示意图
4. 对高速轴进行弯扭强度校核： 据【1】式11-1可求得：圆周力1
22964.3t T F N d =
=Ⅰ
，径向力tan 1078.92r t F F N α==（标准安装，故压力角α为20°）；根据前轴的结构设计可得：带轮中心到一号轴承中的距离
298322.511522
B L
K x mm =
++=++≈；一号轴承到齿轮中心的距离'12101586.522
b B L mm =+++=；齿轮中心到二号轴承中心的距离'
'1
286.5L L mm ==；故有两轴承中心距为'''
12173L L L mm =+=。
1) 求垂直面的支承反力：
根据受力分析，可列方程：1212,v v r v v F F F F F +==（齿轮在两轴承中心）。故可求得：
12539.462
r
v v F F F N ==
=。 2) 求水平支撑反力：
121482.152
t
H H F F F N ==
= 3) 带轮对轴的作用力Q F 在指点产生的反力：
1,'
1610.45115
1070.53173
Q F F K F N L ?=
=
=；2,1,1070.531610.452680.98F F Q F F F N
=+=+=（外力F 作用方向与带传动的布置有关，在具体布置尚未确定前，可按最不利情况考虑）。 4) 绘制垂直面的弯矩图（如图b ）：
'
246.662
av v L M F N m ==?。
5) 绘制水平面的弯矩图（如图c ）：
'
1128.2052
aH H
L M F N m ==?。 6)
Q F 力产生的弯矩图（如图d ）：
21610.45115185.2F Q M F K N m ==?=?。
7) 求合成弯矩图（如图e ）：
考虑最不利情况，直接由公式得229.182Q a aF M M N m =+=?（其中
292.752
Q F
aF M M N m =
=?）
。 8) 折合当量弯矩（如图f ）：
由前算出137.84T N m =?Ⅰ,查【1】中246面“由转矩性质而定的折合系数”知0.6α≈，
故243.648ae M N m ==?，202.83be M N m ==?。
图2. 高速轴弯扭强度校核图
9)计算危险截面处轴的许用直径：
由（图1）知轴上安装小齿轮的截面为危险截面，故由【1】式14-6可得
：min
34.37245
d mm mm
===≤。由此可知，此轴安全。
B.低速轴：
1.选择轴的材料、热处理方式：
由于无特殊要求，选择最常用材料45钢，调制处理。查【1】表14-1得知：
硬度：217255HBS；强度极限：650
B
MPa
σ=；屈服极限：360
s
MPa
σ=；弯曲疲
劳极限：
1
300MPa
σ
-
=。
查【1】表14-3得：弯曲需用应力（静）
1
[]60
b
MPa
σ
-
=。
2.初步估算轴最小直径：
由【1】式14-2
得：
min
d C
==查【1】表14-2得107118
C =
（取118计算）。由前计算可知：
''
'
'
2
133.686/min
n
n r
i
==
Ⅰ
Ⅱ
，
故m i n
11844.62
d mm
==，由于开了一个键槽，故
'min min (15%)46.851d d mm =+=。
3. 轴的结构设计：
根据低速轴上所需安装的零件，可将其分为7段，以1234567d d d d d d d 、、、、、、表示各段的直径，以1234567x x x x x x x 、、、、、、表示各段的长度。（1d 处安装联轴器，2d 处安装轴承端盖，3d 处安装三号轴承与套筒，4d 处安装大齿轮，7d 处安装四号轴承）
1) 径向尺寸：
联轴器的初步选择：根据低速轴的计算转矩与转速查【2】表8-2可选用凸缘联轴器，型号为“1Y50112
YS6/58432003J 5084
G GB T ?-?型凸缘联轴器”，可得其轴孔直径为50φ，深
孔长度为112L mm =。
根据上所选联轴器，取150d mm =；根据密封毡圈的标准，取255d mm =；根据此处尺寸选择6212型号轴承（查【3】表16-1知所选轴承内径为60mm ，外径为110mm ，且轴承宽度22B mm =），故取360d mm =；为方便测量取465d mm =；[查【3】表16-1得安装直径6976a mm d mm ≤≤，故查【4】表11-3选取“607040/25091981GB T ??-套筒”，
故70a d mm =]；查【2】1-27知倒角倒圆推荐值为：1830,13050, 1.65080,2R C mm
R C mm R C mm
φφφ======，故60φ孔
（大齿轮）倒角推荐值为2mm ，故取54(2 1.5)272d d mm =++?=；为对称分布，故取
670a d d mm ==，7360d d mm ==。
2) 轴向尺寸： 确定轴承润滑方式：
''
5335532.0718622.45/min (
1.52)10/min
v d n mm r mm r =?=?=?≤??Ⅰ轴承故选取脂润滑方式。
根据上定箱体两内壁间的宽度可算得大齿轮到箱体内壁的距离为12.5mm, 为防止箱体内部润滑油渐到轴承上冲走润滑脂，将轴承与箱体内壁距离取大于8mm （为套筒尺寸此取27.5mm ），故有312.527.562x B mm =++=；套筒档齿轮时，为保证精度取
42(23)100298x b mm mm =-=-=，故同时将3x 修正为364x mm =；轴环取58mm ，
故取55x mm =；由于安装时齿轮箱体轴承均对称分布，取6512.527.535x x mm =+-=，
722x B mm ==（包括越程槽尺寸）；轴承到端盖内壁的距离
'127.58.5x l B mm δ=+--=，由于轴承外径为110mm 故，选端盖螺钉为10M ，由【2】
11-10中公式得轴承端盖厚度31.212e d mm ==，查【2】表3-9可取A 级M8非全螺线40l mm =的螺栓（即/57821040GB T M ?
）此时取端盖到大带轮的扳手空间为''(35)50x l K mm mm =++=，故此取'''28.5125070x x e x mm =++=++≈，由
上选联轴器可知1112x L mm ==。
附图3. 低速轴结构设计示意图
4. 对高速轴进行弯扭强度校核（略）。
九． 联轴器的选择
根据前选出的联轴器设计的低速轴校核得知，轴满足要求，故联轴器定为：
1Y50112
YS6/58432003J 5084
G GB T ?-?型凸缘联轴器
。
十． 对轴承的校核
A. 对轴承6208的寿命计算：将任务书中的使用期限换算为小时得其使用寿命必须大于
48000小时。根据【1】式16-2知其寿命计算为610()60h C L n P
ε
=
，查【1】附表1可知其
中南大学机械设计机械设计基础课程设计_doc
机械设计 课程设计说明书（机械设计基础） 设计题目电动绞车传动装置的设计 学院专业班级：学号： 设计人： 指导老师： 完成日期： 中南大学
目录 一、设计任务书 (1) 二、机械传动装置的总体设计 (4) 1电机的选择 (4) 2传动装置的总传动比和分配各级传动比 (5) 3传动装置的运动学和动力学计算 (6) 三、传动装置主要零件的设计、润滑选择 (7) 1闭式齿轮传动 (7) 2开式齿轮传动 (9) 3开式齿轮传动 (11) 4轴的设计 (12) 5轴承的选择 (16) 6键的选择 (18) 7联轴器的选择 (19) 8附件选择 (19) 9润滑与密封 (21) 10箱体各部分的尺寸 (21) 四、设计总结 (23) 五、参考文献 (24)
设计计算及说明结果及依据 一、设计任务书 1 题目 电动绞车传动装置的设计 2 传动简图 3 原始数据： 表一原始数据 项目数据 运输带曳引力 F（KN）30 运输带速度 v(m/s) 0.25 滚筒直径 D（mm）350 4设计目的 （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机 械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进 行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了 相关机械设计方面的知识； （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计， 使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工 程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创 新能力； （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相 关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助
设计方面的能力。 5设计内容 （1） 传动装置的总体设计； （2） 传动装置主要零件的设计、润滑选择； （3） 减速器装配图的设计； （4） 零件工作图的设计； （5）设计计算说明书的编写。 二 机械传动装置的总体设计 1 电机的选择 1.1 电机类型的选择 选择Y 系列三相异步电动机。 1.2 额定功率的确定 电动机所需功率为 η w d P P = KW P w ：工作机构所需功率； η：从电动机到工作机的传动总效率； KW 5.71000 Fv P w == F ：工作机牵引力，30kN ； V ：工作机的线速度，0.25m/s ； η=η联×η3轴承×η闭式齿轮×η2开式齿轮 ×η滚筒 =0.992×0.993×0.97×0.952×0.98 =0.826 从课程设计书p7表2-4查得联轴器、轴承、齿轮、链和滚筒的效率值。则 KW 082.9826 .05 .7P d == 额定功率值d ed P P ≥。 w P =KW 5.7 课程设计 表2-4 KW 082.9P d =
机械设计基础试题及答案解析
A卷 一、简答与名词解释(每题5分，共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？ 答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？ 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度，构件运动不确定；原动件数目>自由度，机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？ 答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角minγ发生在什么位置？ 答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之 锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900 。压力角（传动角）越小（越大）， 机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？
机械设计基础复习题(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑 一、 填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 铰链四杆机构的杆长为a=60mm ，b=200mm ，c=100mm ，d=90mm 。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为（双摇杆机构）。 6. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 7. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 8. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 9. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 10. 平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指（工作）与（回程）时间之比为（1.25），平均速比为（1：1.25）。 11. 凸轮机构的基圆是指（凸轮上最小半径）作的圆。 12. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 13. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 14. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 15. 普通Ｖ带的断面型号分为（Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E ）七种，其中断面尺寸最小的是（Y ）型。 16. 为保证齿轮传动恒定的传动比，两齿轮齿廓应满足（接触公法连心线交于一定点）。
华北电力大学课程设计报告模板
课程设计(综合实验)报告( 2012-- 2013年度第一学期) 名称：电子技术综合实验 题目：数字电子钟的设计 院系：电气与电子工程学院 班级：电气1112 学号： 学生姓名：张三 指导教师：赵东 设计周数：1周 成绩： 日期：2014 年1 月17 日
任务书 (1) 一、课程设计(综合实验)的目的与要求 (3) 二、设计框图及电路系统概述 (4) 三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算 (5) 四、调试过程及结果分析 (6) 五、设计、安装及调试中的体会 (7) 参考文献 (8) 附录（设计流程图、程序、表格、数据等） (9)
《电子技术》综合实验 任务书 一、目的与要求 1.目的 1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写综合实验总结报告。 2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 2.7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。 1.移位寄存器型彩灯控制器 2.智力竞赛抢答器 3.电子拔河游戏机 4.交通信号灯控制器 5.数字电子钟 6.电子密码锁 7.电子秒表 8.数字电子钟（硬件）
机械设计基础课程设计ZDL3B
1、设计任务书 1.1 设计题目 1.2 工作条件 1.3 技术条件 2、传动装置总体设计 2.1 电动机选择 2.2 分配传动比 2.3 传动装置的运动和动力参数计算 3、传动零件设计计算以及校核 3.1 减速器以外的传动零件设计计算 3.2 减速器内部传动零件设计计算 4、轴的计算 4.1 初步确定轴的直径 4.2 轴的强度校核 5、滚动轴承的选择及其寿命验算 5.1 初选滚动轴承的型号 5.2 滚动轴承寿命的胶合计算 6、键连接选择和验算 7、连轴器的选择和验算 8、减速器的润滑以及密封形式选择 9、参考文献
1.1设计题目 设计胶带传输机的传动装置 1.2工作条件 1.3技术数据 2.传动装置总体设计 2.1电动机的选择 2.1.1选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，丫系列电动机 2.1.2选择电动机的功率 (1) 卷筒所需有效功率 0 .7901FV P w 1000 1600 1.6 1000 2 .56 kw P w 2.56kw (2) 传动总效率 根据表4.2-9确定各部分的效率： 弹性联轴器效率 一对滚动轴承效率 闭式齿轮的传动效率开式滚子链传动效率一对滑动轴承的效传动滚筒的效率n 1=0.99 n 2=0.98 n 3=0.97 (8 级) n 4=0.92 n 5=0.97 n 6=0.96 0.99 0.99 20.97 0.90 0.97 0.96 0.7901
(3) 所需的电动机的功率 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式 结构，电压380V, 丫系列。 查表2.9-1可选的丫系列三相异步电动机 Y160M1-8型，额定 F 0 4kw ，或选 Y132M2-6型，额定 P 0 4kw 。 满足P 。 P r 2.1.3确定电动机转速 传动滚筒转速 现以同步转速为 丫132S-4型(1500r/min ) 及丫132M2-6 型(1000r/min )两种方案比较，查得电动机数据 万案 号 电动机型 号 额定功 率(kW) 同步转 速 (r/mi n) 满载转 速 (r/mi n) 电动机 质量/kg 总传动 比 1 Y160M1-8 4 750 720 73 7.54 2 Y132M2-6 4 1 .05 比较两种方案，方案2选用的电动机使总传动比较大。为使传 动装置结构紧凑，选用方案1。电动机型号为丫160M1-&由表 2.9-2查得其主要性能数据列于下表 电动机额定功率P o /kW 4 电动机满载转速n 0/(r/min) 720 电动机轴伸直径D/mm 42 电动机轴伸长度E/mm 110 电动机中心高H/mm 160 堵转转矩/额定转矩 2.0 P r P w 2.56 0.7901 3.24Kw Pr=3.24kw 60v D 60 1.6 95.5r / min
机械设计基础练习题A
机械设计基础练习题A 一、选择题 1. 非周期性速度波动。 A. 用飞轮调节 B. 用调速器调节 C. 不需要调节 D. 用飞轮和调速器双重调节 2. 渐开线标准齿轮的根切现象，发生在。 A. 模数较大时 B. 模数较小时 C. 齿数较少时 D. 齿数较多时 3. 标准斜齿圆柱齿轮传动中，查取齿形系数Y F数值时，应按。 A. 法面模数m n B. 齿宽b C. 实际齿数Z D. 当量齿数Z v 4.带传动的打滑现象首先发生在。 A．大带轮上 B．小带轮上 C．主动轮上 D．从动轮上 5. 带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。 A. 包角α1太小 B. 初拉力F0太小 C. 紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 6. 在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该。 A. 增大节距P和增加齿数Z1 B. 增大节距P和减小齿数Z1 C. 减小节距P和减小齿数Z1 D. 减小节距P和增加齿数Z1 7. 转轴弯曲应力σb的应力循环特性为。 A. r=－1 B. r=0 C. r= +1 D. －1 课程设计(综合实验)报告 ( 2013 -- 2014 年度第 1 学期) 名称：综合实验 题目：电子密码锁 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：1周 日期：2012年1 月14 日 一、课程设计(综合实验)的目的与要求 锁是人们生活中的常用物品。本题要求用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时，输出开锁信号以推动机构动作，并用红灯亮、绿灯灭表示关锁，而绿灯亮、红灯灭表示开锁。 1．在锁的控制电路中存储一个可修改的8421BCD码作为密码，当输入代码和锁的密码相等时，进入开锁状态使锁打开。 2．从第一次密码输入之后的5秒内若未将所打开，则电路进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 二、设计（实验）正文 1．电子密码锁的原理框图如图6.1 图6.1 电子密码锁的原理框图 2.设计思路 （1）该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形成条件是输入代码和已设置的密码相同。实现这种功能的电路构思有多种。比如：用2片8位数据锁存器或2片4 位寄存器，一片存入开锁的代码，另一片存入密码，通过比较的方法判断，若二者相等，则形成开锁信号。 （2）在产生开锁信号后，要求输出声、光信号。其中音响的产生可以由开锁信号去触发一个音响电路。其中的光信号可以用开锁信号点亮LED指示灯。 （3）用按钮开关的第一个动作信号触发一个5S的定时器，若在5秒内未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 3.具体方案 1)密码修改与储存电路： 该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形成条件是输入代码和已设置的密码相同。利用74LS148实现编码,用两个相同的74LS148，非常易于操作，底下的电路用于设置密码，上面的用来输入密码。 2）比较电路 利用74LS85比较器进行比较，是一个重要的枢纽环节，前面的密码输入正确时，A=B 时可令后面的绿灯亮，红灯灭，还可以决定后面的计时电路工作与否。 《机械设计基础》 课程设计 船舶与海洋工程2013级1班第3组 组长:xxx 组员:xxx xxx xxx 二〇一五年六月二十七日 《机械设计基础》课程设计 说明书 设计题目: 单级蜗轮蜗杆减速器 学院:航运与船舶工程学院 专业班级: 船舶与海洋工程专业一班 学生姓名: xxx 指导老师: xxx 设计时间: 2015-6-27 重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程 《机械设计基础》课程设计任务书 1、设计任务 设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 2、传动系统参考方案(见下图) 锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3,再通过联轴器4,将动力传至输送锚机滚筒5,带动锚链6工作。 锚链输送机传动系统简图 1——电动机;2——联轴器;3——单级蜗杆减速器; 4——联轴器;5——锚机滚筒;６——锚链 3、原始数据 设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N,锚链工作速度为v=0、6 m/s,锚链滚筒直径为d=280 mm。 4、工作条件 锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动;空载起动,工作时有中等冲击;锚链工 作速度v的允许误差为5%;单班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命8年,大修期为3年,小批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。 5、每个学生拟完成以下内容 (1)减速器装配图1张(A1号或A0号图纸)。 （2）零件工作图2~3张(如齿轮、轴或蜗杆等)。 (3)设计计算说明书1份(约6000~8000字)。 目录 1、运动学与动力学的计算 0 2、传动件的设计计算 (4) 3、蜗杆副上作用力的计算 (7) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8) 5、蜗杆轴的设计计算 (9) 6 、键连接的设计 (13) 7、轴及键连接校核计算 (13) 8、滚动轴承的寿命校核 (17) 9、低速轴的设计与计算 (17) 10、键连接的设计 (20) 11、润滑油的选择 (21) 12、附件设计 (21) 13、减速器附件的选择 (22) 参考文献: (23) 二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是 和 。 17．机械速度的波动可分为 和 两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行 平衡，平衡时要选择 个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是 和 。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 处的接触应力为计算依据，其载荷由 对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗 能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大 和 都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的 链速是常数，而其 链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受 的轴为心轴，主要受 的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使 ； 而为了防止过热必须使 。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性 非周期性 18．动 两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ） 齿宽b 20. 节点 一 21. 胶合 点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均 瞬时 24．弯矩 扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26． 图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。 试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。 图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的 必要条件，且最短杆为连架杆。 故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27． 图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿 A 卷 一、简答与名词解释(每题5分，共70分) 1. 简述机构与机器的异同及其相互关系 答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。 2. 简述“机械运动”的基本含义 答. 所谓“机械运动”是指宏观的、有确定规律的刚体运动。 3. 机构中的运动副具有哪些必要条件？ 答. 三个条件：①两个构件；②直接接触；③相对运动。 4. 机构自由度的定义是什么？一个平面自由构件的自由度为多少？ 答. 使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。平面自由构件的自由度为3。 5. 机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。原动件数目<自由度，构件运动不确定；原动件数目>自由度，机构无法运动甚至构件破坏。 6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？ 答. 三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 7. 何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角min γ发生在什么位置？ 答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之锐角；传动角γ：压力角的余角。α＋γ≡900。压力角（传动角）越小（越大），机构传力性能越好。偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin 发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置 8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？ 答. 对于盘形凸轮，当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径r T 相等时：ρ=r T ，凸轮实际轮廓变尖（实际轮廓曲率半径ρ’=0）。在机构运动过程中，该处轮廓易磨损变形，导致从动件运动规律失真。增大凸轮轮廓半径或限制滚子半径均有利于避免实际轮廓变尖现象的发生。 9. 渐开线齿廓啮合有哪些主要特点？ 答. ①传动比恒定；②实际中心距略有改变时，传动比仍保持不变（中心距可分性）；③啮合过程中，相啮合齿廓间正压力方向始终不变（有利于传动平稳性）。 10. 试说明齿轮的分度圆与节圆、压力角与啮合角之间的区别，什么情况下会相等（重合）？ 答. 分度圆：模数和压力角均取标准值得圆定义为齿轮分度圆；每个齿轮均有一个分度圆；节圆：一对齿轮啮合时、两个相切并相对作纯滚动的圆定义为节圆。只有当一对齿轮啮合时节圆才存在。 压力角：指分度圆上的标准压力角（常取200 ）；啮合角：一对齿轮啮合时，节圆上 机械设计基础练习题库 1、用范成法加工标准齿轮不根切的最小齿数是17。（） A. 正确 B. 正确 正确:【A】 2、平键联接键的宽度应根据扭矩来选择。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 3、若渐开线齿轮传动的中心距增大，则传动比随之改变。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 4、凸轮的基圆半径就是凸轮理论轮廓线上的最小曲率半径。（） A. 正确 B. 正确 正确:【A】 5、铰链四杆机构如有曲柄存在，则曲柄必为最短构件。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 6、变应力只能由变载荷产生。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 7、因为基圆内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计得比基圆大。（） 正确:【B】 8、松螺栓联结时，螺栓只受拉应力作用。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【A】 9、机构运动确定的条件是自由度大于等于1。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 10、零件是制造单元体，构件是运动单元体。() A. 正确 B. 正确 正确:【A】 11、齿轮重合度与模数和齿数有关。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 12、滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，外圈与座孔的配合采用基轴制。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【A】 13、在曲柄摇杆机构中,当连杆与曲柄共线时,机构处于死点位置。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【B】 14、重合度与模数和齿数有关。( ) 正确:【B】 15、对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为齿面点蚀。（） A. 正确 B. 正确 正确:【A】 16、机构处于死点位置时，其传动角等于900，压力角等于00。( ) A. 正确 B. 正确 正确:【A】 17、周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 18、斜齿轮不根切的最小齿数比直齿轮的大。 () A. 正确 B. 正确 正确:【B】 19、凸轮机构是一种低副机构。 A. 正确 B. 正确 正确:【B】 20、齿轮齿形系数与模数和齿数有关。（） A. 正确 B. 正确 正确:【B】 <<机械设计基础课程设计>> 说明书 机械制造及自动化专业 Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye 机械设计基础课程设计任务书2 Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2 姓名:x x x 学号: 班级:09级机电1班 指导教师:x x x 完成日期:2010/12/12 机械制造及自动化专业 机械设计基础课程设计任务书2 学生姓名：班级：学号： 一、设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 给定数据及要求 已知条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=1.2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。 二、应完成的工作 1.减速器装配图1张； 2.零件工作图1张（从动轴）； 3.设计说明书1份。 系主任：科室负责人：指导教师： 前言 这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法，构成减速器的通用零部件。 这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过的知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等已学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。 在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。确定合理的设计方案。 一、填空题：（每空1分，计32分） 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ，因其具有较好的 自锁 性能，所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ，其主要失效形式为 平键被压溃 ，其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位，为防止轮齿折断，应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是（1） 机构自由度大于零 （2） 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ； 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础（80学时） 试题答案 一、计算图所示振动式输送机的自由度。 解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。构件2、3和4在C 处构成复合铰链。此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。则该机构的自由度为 F =h l p p n --23=07253-?-?=1 二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。如 果构件AB 为曲柄，则AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线 和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长 度关系应满足 c b d a +≤+ （3-1） 为了使构件 AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足 c a d b +-≤)(或b a d c +-≤)( 即c d b a +≤+ （3-2） 或b d c a +≤+ （3-3） 将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，则得 c a ≤ b a ≤ d a ≤ 同理，当设a ＞d 时，亦可得出 c b a d +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤ 分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为： （1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 （2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。 上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。 通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： （1）若机构满足杆长之和条件，则： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。 华北电力大学 实验报告 实验名称：超外差收音机安装与调试 一、实验目的 1.了解常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的 电子器件图书。能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用万用表。 2.学习并掌握超外差收音机的工作原理 3.了解超外差式收音机的调试方法。 4.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理，基本掌握手工电烙铁的焊 接技术。 二、实验原理图 三、元器件清单 元件型号数量位号元件型号数量位号 三极管9013 2只V6、V7 电阻56Ω1只R5 三极管9014 1只V5 电阻100KΩ2只R7、R10 三极管9018 4只V1、V2、V3、V4 电阻120KΩ1只R1 发光二极管红色1只LED 瓷片电容103 1只C2 磁棒及线圈4x8x80mm 1套T1 瓷片电容C1、C4、C5 振荡线圈TF10（红色）1只T2 瓷片电容223 7只C6、C7、C10 中频变压器TF10（黄色）1只T3 瓷片电容C11 中频变压器TF10（白色）1只T4 电解电容 4.7uF 2只C3、C8 中频变压器TF10（绿色）1只T5 电解电容100uF 3只C12、C13、C9 输入变压器蓝色1只T6 双联电容CBM-223PF 1只CA 扬声器0.5W 8Ω1只BL 耳机插座?3.5mm 1只CK 电位器10KΩ1只RP 装配说明书1分 电阻51Ω1只R8 机壳上盖1个 电阻100Ω2只R13、R15 机壳下盖1个 电阻120Ω2只R12、R14 刻度面板1块 电阻150Ω1只R3 调谐拨盘1只 电阻220Ω1只R11 电位器拨盘1只 电阻510Ω1只R16 磁棒支架1只 南京工业大学 机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 系（院） 班级 设计者 指导教师 年月日 目录 1：课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2：课程设计方案选择。。。。。。。。。。。。。。。。2 3：电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 4：计算总传动比和分配各级传动比。。。。。。。。。。4 5:计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。5 6：减速器传动零件的设计与计算 （1）V带的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。8 （2）齿轮的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。13 （3）轴的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。。17 7：键的选择与校核。。。。。。。。。。。。。。。。。26 8：联轴器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 9：润滑和密封。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 10：铸铁减速器箱体主要结构设计。。。。。。。。。。。30 11：感想与参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。32 一、设计任务书 ①设计条件 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱出论减速器 ②原始数据 输送带有效拉力F＝5000N 输送带工作速度V＝1.7m/s 输送带滚筒直径d＝450mm ③工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。 ④使用期限及检修间隔 工作期限：8年，大修期限：4年。 二．传功方案的选择 带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图） 带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。 1.一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分 别为Z 1=20，Z 2 =44，求两齿轮的主要几何尺寸。 2.设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长度为50mm，行程速比系数K=1.3。 3.有一对标准直齿圆柱齿轮，m=2mm，α=200，Z=25，Z 2=50，求（1）如果n 1 =960r/min， n 2 =？（2）中心距a=？（3）齿距p=？ 4.一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知两齿轮齿数分别为40和80，并且测得小齿轮的齿顶圆直径为420mm，求两齿轮的主要几何尺寸。 5.某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮（正常齿），大齿轮已损坏，小齿 轮的齿数zz 1=24，齿顶圆直径d a1 =78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺 寸及这对齿轮的传动比。 6.图示轮系中，已知1轮转向n1如图示。各轮齿数为：Z1=20，Z2=40，Z3= 15，Z4=60，Z5=Z6= 18，Z7=1（左旋蜗杆），Z8 =40，Z9 =20 。若n1 =1000 r/min ，齿轮9的模数m =3 mm，试求齿条10的速度v10 及其移动方向（可在图中用箭头标出）。 7.已知轮1转速n1 =140 r/min，Z1=40， Z 2 =20。求： （1）轮3齿数 Z3； （2）当n3 = -40 r/min时，系杆H的转速 n H 的大小及方向； （3）当n H= 0 时齿轮3的转速n3。 8.一轴由一对7211AC的轴承支承，F r1=3300N, F r2 =1000N, F x =900N, 如图。试求两轴 承的当量动载荷P。(S=0.68Fr e=0.68 X=0.41,Y=0.87) 9．已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200，m=4mm，传动比i 12 =3，中心距 a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。 10.设计一铰链四杆机构。已知摇杆CD的长度为75mm,行程速比系数K=1.5,机架长度为100mm,摇杆的一个极限位置与机架的夹角为450。 11.设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮基圆半径r b =40mm,滚子半径r=10mm,凸轮顺时针回转，从动件以等速运动规律上升，升程为32mm，对应凸轮推程角为120°；凸轮继续转过60°，从动件不动，凸轮转过剩余角度时，从动件等速返回。 12.已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z 1=20、Z 2 =18、 Z 3 =56。求传动比i 1H 。 13.图示轮系，已知Z 1=30，Z 2 =20，Z 2 `=30，`Z 3 =74，且已知n 1 =100转/分。试求n H 。 . 课程设计(综合实验)报告 ( 20 14 -- 20 15 年度第1学期) 名称：微机原理课程设计 题目：课题2 交通灯控制系统 院系：控制与计算机工程学院 班级：自动化1203 学号：1121190308 学生：帅__ 指导教师：吴华 设计周数：1周 成绩： 日期：年月日 一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1目的：在微机原理及应用课程中分别了微计算机各个基本组成模块的原理和编程技术的基础之上，综合应用各部分知识，在实验室现有设备情况下，设计一个具有一定功能的应用系统，达到对各部分知识加深理解，融会贯通的目的。 1.2要求：用8255实现交通信号灯软件，硬件设计。8255控制LED发光管实现的十字路口信号灯电路及管理程序，并尽量接近真实信号灯的工作情况。 二、设计（实验）正文 1. 设计题目：一个十字路口的交通信号灯，东西向为一组，南北向为一组，组信号灯亮灭情况相同，R6、Y5、G4 作为南北路口的交通灯，R2、Y1、G0作为东西路口的交通等. 程使六个灯按交通等变化规律亮灭。要求进行周期性重复控制： g) 南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮20 秒。 h) 南北路口的黄灯闪烁3 秒，同时东西路口的红灯闪3 秒。 i) 南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮90 秒。 j) 南北路口的红灯、同时东西路口的黄灯亮闪烁3 秒。 k) 在LED 上同步显示倒计时。 2 设计过程: 2.1 芯片类型及使用： ( 1 )交通信号灯的灯光变化和数码显示通过8255实现控制。PA口用于输出信号控制灯光的变化，PB口用于输出信号控制数码管的显示，PC0用于输入k0的控制开关信号，PC1用于输入用于硬件延时的方波信号。PC7用于输出控制数码管工作/不工作的信号。故写入方式控制字为10000001B=81H ( 2 )LED数码显示：数码管采用共阴极接法，位选信号为0则数码管工作。 a～dp段发亮条件：对应位输入1，见下表所示： 机械设计基础试卷1 一、选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求，把所选择项前的字母填在题后的括号内。 1．下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是B A．双摇杆机构 B.曲柄摇杆机构 C．双曲柄机构 D.对心曲柄滑块机构 2．平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则A A．机构的传力性能较好 B. 机构的传力性能较差 C．可以满足机构的自锁要求 D.机构的效率较低 3．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变，原因是：D ' A. 压力角不变 B. 啮合角不变 C．节圆半径不变 D. 基圆半径不变【】 4．渐开线齿轮实现连续传动时，其重合度为D A．ε<0 B.ε=0 C.ε<1 D. ε≥1 【】 5. 塑性材料制成的零件进行静强度计算时，其极限应力为B A．σB B. σs C. σ0 D. σ－1【】 6. 下列四种螺纹中，自锁性能最好的是B A．粗牙普通螺纹 B.细牙普通螺纹 C．梯形螺纹 D.锯齿形螺纹【】 7．普通平键联接在选定尺寸后，主要是验算其A 】 A．挤压强度 B. 剪切强度 C．弯曲强度 D. 耐磨性【】 8．一对相啮合的圆柱齿轮的Z2>Z1，b1>b2,其接触应力的大小是C A．σH1<σH2 B. σH1 >σH2 C. σH1=σH2 D. 可能相等，也可能不等 9．实际齿数相同时，直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮三者齿形系数之间的关系为A A．直齿圆柱齿轮的最大 B. 斜齿圆柱齿轮的最大 C．直齿圆锥齿轮的最大 D. 三者数值相同【】 10．在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为：C A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 ： C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 【】 11. 带传动中，弹性滑动D A．在张紧力足够时可以避免 B．在传递功率较小时可以避免 C．在小带轮包角足够大时可以避免 D．是不可避免【】 12．带传动作减速传动时，带的最大应力σmax等于A A.σ1+σb1+σc B. σ1+σb2+σc C. σ2+σb1+σ c D. σ2+σb2+σc 【】 13. 转轴的变曲应力为A ~ A．对称循环变应力 B.脉动循环变应力 C．非对称循环变应力 D.静应力【】 14．在基本额定动载荷C作用下，滚动轴承的基本额定寿命为106转时，其可靠度为C A．10% B. 80% % % 【】 15．在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指D A．弹簧外径与簧丝直径之比值 B．弹簧内径与簧丝直径之比值 C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值 D．弹簧中径与簧丝直径之比值 继电保护定值计算课程设计成果(华电) 课程设计报告 ( 2014—2015年度第一学期) 名称：继电保护整定计算院系：电气与电子工程学院班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：两周 成绩： 日期： 2014年 12月29日 一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.课程设计的目的 1)巩固《电力系统继电保护原理》课程的理论知识，掌握运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。 2)通过对国家行业颁布的有关技术规程、规范和标准学习，建立正确的设计思想，理解我国现行的技术政策。 3)初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。 4)提高计算、制图和编写技术文件的技能。 2.对课程设计的要求 1)理论联系实际。对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到任务书所规定的实际情况，切忌机械地搬套。 2)独立思考。在课程设计过程中，既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导，也可以在同学之间展开讨论，但必须坚持独立思考，独自完成设计成果。 3)认真细致。在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。 4)按照任务书规定的内容和进度完成。 二、设计（实验）正文 1. 某一水电站网络如图1所示。已知： （1）发电机为水轮立式机组，功率因数为0.8、额定电压6.3kV、次暂态电抗为0.2，负序阻抗为0.24； （2）水电站的最大发电容量为2×5000kW，最小发电容量为5000kW，正常运行方式发电容量为2×5000kW； （3）. 平行线路L1、L2同时运行为正常运行方式； （4）变压器的短路电压均为10％，接线方式为Yd-11，变比为38.5/6.3kV。 （5）负荷自起动系数为1.3 ； （6）保护动作是限级差△t ＝0.5s ； （7）线路正序电抗每公里均为0.4 Ω，零序电抗为3倍正序电抗；华北电力大学课程设计综合实验电子密码锁
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