机械设计课程设计(王荣先yong).ppt

机械设计课程设计 洛阳理工学院机械系王荣先 一 设计目的二 课程设计任务三 课程设计内容四 成绩评定五 设计步骤六 注意事项 一 设计目的 1 综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练 从而使这些知识得到进一步巩固 加深和扩展 2 掌握通用机械零部件 机械传动及一般机械设计的基本方法和步骤 培养学生工程设计能力和分析问题 解决问题的能力 3 运用技术标准 图册及有关资料 进行经验估算 二 课程设计任务 题目 带式输送机传动装置 二级斜齿圆柱齿轮减速器 已知条件 原动机为电动机 齿轮单向传动 单班制工作 每班8小时 运输带速度误差为 5 大批量生产 结构紧凑 启动载荷为名义载荷的1 5倍 1 载荷情况 a 载荷平稳 b 轻微冲击 c 中等冲击 d 较大冲击2 减速器使用寿命 a 3年 b 5年 c 8年 d 10年 每年按300天计 设计参数 设计参数 设计参数 设计参数 1 传动方案的分析和拟定 2 电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算 3 传动件 如齿轮传动 带传动 的设计 4 轴的设计 5 轴承及其组合部件设计 6 键联接和联轴器的选择与校核 7 润滑设计 8 箱体 机架及附件的设计 三 课程设计内容 减速器装配图1张 0号图或1号图 零件图2张 包括从动齿轮1张 中间轴1张设计说明书1份 不少于20页 机械设计课程设计是在老师的指导下由学生独立完成的 学生必须发挥设计的主动性 主动思考问题 分析问题和解决问题 在设计的过程中应边计算 边绘图 边修改 设计计算与结构设计绘图交替进行 要严肃认真 刻苦钻研 一丝不苟 精益求精 整个设计过程中要注意随时整理计算结果 并在设计草稿本上记下重要的论据 结果 参考资料的来源以及需要进一步探讨的问题 使设计的各方面都做到有理有据 要求 方案合理 计算正确 内容全面 表达清晰 结构设计合理 制图规范 尺寸标注正确 图面干净 能正确回答问题 四 成绩评定 1 设计准备 1 阅读和研究设计任务书 明确设计内容和要求 分析设计题目 了解原始数据和工作条件 2 拆装减速器 准备设计资料 3 明确并拟定设计过程和进度计划 五 设计步骤 选择电动机依据 功率P 转速n1 电动机功率计算P工作机功率 Pw FV 1000 kw 其中已知 F 输送带拉力 N V 输送带速度 m s 电动机需要功率 Pd Pw kw 总效率 1 2 3 n 1 卷筒轴承效率 2 卷筒效率 3 低速级联轴器效率 4 III轴轴承效率 5 低速级齿轮啮合效率 6 II轴轴承效率 7 高速级齿轮啮合效率 8 I轴轴承效率 9 高速级联轴器效率 效率值查设计手册 2 传动装置的总体设计 1 分析和拟定传动装置的运动简图 2 选择电动机 2 电动机转速计算n 工作机转速nw 因 V Dn 60 1000 m s 故 nw V 60 1000 D rpm 其中 V 输送机带速 m s D 卷筒直径 mm 电动机转速 nd nwi总 8 40 nw rpm 其中 i总 8 40i总 减速器传动比 总传动比 3 选定电动机 根据求出的P n查手册 转速n 建议选用同步转速为1500 rpm 功率P 为使传动可靠 额定功率应大于计算功率即P额 Pd PW 总选定电动机 型号 Y系列 同步转速n 满载转速nm 额定功率P额 轴的中心高 电动机轴径 起动转矩 额定转矩的比值 记下备用 分配原则 各级传动尺寸协调 承载能力接近 两个大齿轮直径接近以便润滑 浸油深度 3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 i总 i减 i高 i低 nm nwi减 减速器传动比i高 减速器内高速级传动比i低 减速器内低速级传动比nm 电动机满载转速nw 工作机转速i高 1 2 1 3 i低i减 1 2 1 3 i低2 分配传动比时 应注意以下几点 1 各级传动的传动比最好在推荐范围内选取2 应使各传动的结构尺寸协调 匀称及利于安装 绝不能造成互相干涉 3 应使传动装置的外廓尺寸尽可能紧凑 4 在卧式齿轮减速器中 常设计各级大齿轮直径相近 可使其浸油深度大致相等 便于齿轮浸油润滑 由于低速级齿轮的圆周速度较低 一般其大齿轮直径可大一些 亦即浸油深度可深一些 1 各轴转速电动机轴 nm 满载转速 I轴 nI nmII轴 nII nI i高 2 各轴输入功率电动机轴 Pd Pw 总I轴 PI Pd 联轴器效率 II轴 PII PI 12 12 I轴至II轴效率 4 计算各轴的转速 功率和转矩 3 各轴扭矩T 电动机轴 Td 9550 Pd nm Nm I轴 TI TdII轴 TII TI 12 I高 计算出参数列表备用 3 装配草图的绘制装配草图设计准备工作 主要分析和选择传动装置的结构方案 初绘装配草图及轴和轴承的计算 作轴 轴上零件和轴承部件的结构设计 校核轴的强度 滚动轴承的寿命和键 联轴器的强度 特点 算画结合 边画边算 草图设计 1 A1图纸一张 比例1 1 用仪器画 2 主要传动件的参数计算完备 齿轮几何尺寸 轴径估算 3 草图设计正确 迅速 主要结构要表达清楚 各零件尺寸可随时标注在图纸上 草图设计步骤布图上下左右要适当匀称 先画俯视图 再画主视图 最后画侧视图 按中心距先画轴心线 再画轴及轴承 先画箱内 后画箱外 先粗画 后细画 绘制草图的优点 1 通过草图设计检查传动比分配是否合理 低速轴与高速大齿轮是否干涉 两大齿轮浸油深度 高速大齿轮浸油深1个齿高时低速大轮浸油深度 半径的1 3 1 6 2 轴的结构设计和轴系零件设计 补充设计计算 定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算 3 轴承的组合设计确定轴承的型号和工作位置 润滑方式和密封装置 对轴承进行寿命计算 4 确定箱体的结构及各部分尺寸 5 减速器附件设计 吊钩 吊耳 观察窗 油标尺等 6 确定联接件结构尺寸及位置 7 验算 设计计算中需要验算的内容 1 各级齿轮传动的强度验算2 轴的弯扭合成强度验算3 键的强度验算4 轴上的滚动轴承寿命验算5 两级传动大齿轮浸油深度验算6 选择减速器内齿轮润滑方式验算V7 选择滚动轴承的润滑 剂 方式验算dn 1 采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动 2 选用中碳钢 传动用模数m 1 5 2mm 3 角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消 4 8 15 Z1 20 40 Z2 iZ1求出后圆整 5 因圆整Z2时i变化了故须验算传动比误差 i i Z2 Z1 i 100 5 6 检查浸油深度 当高速级大齿轮浸油1个齿高时 低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的六分之一到三分之一 以降低搅油功耗 齿轮传动设计计算 1 初估I II III轴径 注意第I根轴是否设计成齿轮轴 对轴进行弯扭合成强度验算 2 轴承的选择 同一根轴上的两个轴承型号相同 对轴承进行寿命计算 3 键的选择 对轴上的键进行强度校核 提示 弯扭合成图画在同一页力的结果取整数 齿轮几何参数精确到小数点后两位 传动比精确到小数点后两位 螺旋角精确到秒 设计公式要写明来源出处 轴的设计计算 起盖螺钉 起盖用 两个对角线布置 定位销 定位用 锥度1 50两个 对角线布置 观察窗 注油 观察两对齿轮啮合情况 以能进手为宜 通气器 平衡机体内外压力 箱体结构设计 吊钩 起吊整机用 与底座铸出 起盖吊耳 起吊盖 与上盖一同铸出 油标尺 测量油面深度 要有最高液面 最低液面刻度 位置设计要防止拔不出油标或油外溢 放油塞 更换润滑油的出口 设计在箱体底座最低位置处 设计中应注意的问题1 输入 出 轴外伸端长度 直径应与联轴器孔径匹配 2 润滑剂和润滑方式的选择减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确定 减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dn确定 由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂 此时二者不能相混 否则轴承润滑脂被冲走 故应在轴承处采用密封装置 挡油盘 注意 并不是每个轴承处都安挡油盘 3 油底油面高度 30 50 以保证足够的油量 4 减速器装配图 1 各视图应能完整表达箱内外结构 达到使他人能拆图的目的 2 符合制图国家标准 零件编号 标题栏 明细表 技术要求等应齐全 3 标注尺寸a 特性尺寸 齿轮中心距及公差值 b 外廓尺寸 长 宽 高 包括外伸端轴长 c 安装尺寸 地脚螺钉孔径及定位尺寸 孔距 外伸端轴中心高 d 配合尺寸 齿轮与轴 轴承内外圈 键槽 外伸端与联轴器 装配图上标注公差代号 4 列出减速器特性功率 转速 传动比 1 中间轴 2 齿轮 低速级大齿轮 要求 标出零件尺寸 公差值 形位置公差 粗糙度 材料及热处理方法技术要求等 5 零件图的设计和绘制 6 编写设计说明书 格式正确 内容完整 方案合理 计算正确 表达清晰 尺寸标注正确 图面干净 六 注意事项 1 遵守设计时间 严格考勤制度2 教室