机械基础课程设计指导

1、机械基础课程设计的要求及步骤一、下达设计任务根据给定工作条件，设计一级直齿圆柱齿轮减速器，完成一张装配图（a1）、一张零件图（a3-一 低速轴）和一份设计说明书。（图纸要求计算机绘图、打印，说明书必须用专用稿纸手写）。说明书封 面要求统一（教务处网页内下载），档案袋统一（去教材科统一购买）。二、传动方案的总体设计1 选择传动装置的方案；已确定用带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。题目：设计一用于带式输送机上的一级圆柱齿轮减速器。输送机连续工作，单向传动，载荷变 化不大，空载启动。减速器小批量生产，工作期限10年，两班制工作。输送带的允许速度误差在土5%以内。工作机效率为0.96 （不包含其轴上的一

2、对轴承效率）。1 电动机；2 带传动；3一一减速器；4联轴器；5 卷筒；6 输送带。2. 选定电动机类型和型号;1）确定工作机转速和功率已知工作机卷筒带上的力、速度和滚筒直径，可以求得工作机输入功率pw和转速nw。工作机所需功率pw,应由机器工作阻力和运动参数计算求得：1uuu7jw式中：f工作机的阻力，n；v工作机的线速度，m/s；n*工作机的效率。2）确定电动机的转速范围和功率要求（1）带传动的传动比一般取2-4；齿轮传动的传动比一般取3-5；所以设计的题目要求总传动比可以在（2-4） * （3-5） = （6-20）之间，故电动机的转速n= （6-20） nw,在此中间可以确定电动 机的

3、转速;（2）工作机功率/总效率二原动机功率，选择电动机的功率大于此值即可；p丄d “ kw式中：r工作机实际需要的电动机输出功率，kw；p.工作机实际输入功率，kw；n 电动机至工作机之间传动装置的总效率。总效率4按下式计算：4二“1刀2 “3耳2 “4 “2=刀 1 2 “3 耳4其中7、“2、"3、"4分别为传动装置中带传动、轴承、齿轮传动、联轴器效率，其概略值见 表1-7。选用此表数值时，一般取中间值，如工作条件差，润滑维护不良时应取低值，反之取高值。本设计题目的传动效率包括：一级v带传动、一级直齿圆柱齿轮传动，三对滚动轴承（一般选深 沟球轴承）、联轴器（一般选弹性柱

4、销联轴器）效率。根据计算的转速范围和需要的功率值，由机械设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定 功率、满载转速m、中心高h、轴伸尺寸d*e等参数备用。3. 确定总传动比并合理分配各级传动比已经确定了电动机的转速（满载转速nm）,又知道工作机的转速nw,那么二者的比值就是总的 传动比，将总传动比进行合理分配。分配传动比时重点考虑以下几点：（1）要保证带传动的传动比必须在2-4中；齿轮传动的传动比必须在3-5中；（2）应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大，以至于 碰地（这只有在后面计算完之后才知道，当然还与小带轮的基准直径，齿轮的材料选择有关）, 这时确定

5、带传动的传动比稍小一点，尽量减小后面出错的可能。例：总传动比=12,可取i带=3,则i齿轮二12/3 =4； （可行）也可取i带二2,则i齿轮二12/3 =6；（不选用，因为齿轮传动的传动比没有在3-5之间）也可取i带=4,则i齿轮二12/4 =3；（不建议选用，因为带传动传动比较大，增加了后面设计 出错的可能）传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差为± （35） %。4. 计算各轴转速和转矩已将总传动比进行了分配，根据传动的布置，各轴的转速就可以算出了;如一传动装置从电动机到工作机有两根轴，依

6、次为i、ii轴，则1）各轴转速ni 一 .r/minlon _ ® _ nmr/minl l()l式中：屁电动机满载转速，r/min；m、加 分别为i、ii轴转速r/min； i轴为高速轴（减速器输入轴），ii轴为低速 轴（减速器输出轴）；几、11依次为由电动机轴至高速轴i, i、ii轴间的传动比。（即i带、i齿轮）2）各轴功率pi=pd hoi kw式中：pb电动机输出功率，kw；a、ai、ii轴输入功率，kw如、小2依次为电动机轴与i轴，i、ii轴间的传动效率。（“01=41、412= “2 ”3）3）各轴输入转矩td =9550吃n,n7i=7d fo 心1 = 95505p=

7、9550%同理：炉9550 冬孔2式中：ta电动机轴的输出转矩，nni；7；、tui、ii轴的输入转矩，nm。i轴为高速轴（减速器输入轴），ii轴为低速轴（减速器输出轴）;运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查。三、传动件的设计计算1. 带传动用前面计算的数据，结合课本的计算步骤完成。注意，带传动设计的已知条件中，功率、转速即 为小带轮所在轴的功率、转速，也就是电动机的实际输出功率（注意不是电动机的额定功率）和电动 机满载转速（注意，不是同步转速）。设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，例如小带轮外圆半径是否 大于电动机中心高h,大带轮外圆半径是否过大造成带轮与机器底

8、座相干涉（要求带轮直径最大不能 超过大齿轮直径6080mm）等。注意：带传动设计时要注意参数的合理范围（见书上例题）。考虑带轮的结构设计（特别是轮毂宽度，注意，其可能与带轮轮缘宽不相等）。2. 齿轮的设计齿轮传动设计的已知条件中，转矩、转速即为小齿轮所在轴的转矩、转速（前面已经计算过了）。, 结合课本的计算步骤完成设计。注意：1）一般材料选软齿面，小齿轮材料的hbs大于大齿轮的hbs： 30-50 （软齿面），若选硬齿面材 料可相同;2）小齿轮齿数取20-40o3）模数取第一系列；4）齿轮宽度b】=b2 + （5-10）mm, b2 = 叭* d】5）考虑齿轮的结构设计。（特别是轮毂宽度）四、

9、装配草图设计1. 润滑和密封方式的选择；（提示：轴承润滑方式的确定可以根据大齿轮齿顶圆线速度，或者轴承处的dn的值來判断）。2. 进行箱体和附件的设计；3. 选择联轴器类型和型号；4. 确定轴的最小直径；5. 绘制草图，确定各轴段尺寸（包括轴承的选择、键的选择）；要求前面的计算和按比例绘制的草图(俯视图，一般大小不小于a3(白纸或坐标纸)，并将尺寸 进行标注。便于检查轴系结构，并有助于后面计算机绘图)，要给指导老师检查，登记！之后自己进行：校核轴及轴承(校核低速轴以及相应的轴承寿命计算)；进行减速器附件的设计；五、完成装配图零件图的绘制、答辩六、编写技术说明书设计说明书是设计技术文件之一，它提供设计理论根据和计算数据，为审核设计及使用设备的人 员查阅。对于传动装置，计算说明书(有标准格式的封面)的内容大致包括：(1) 目录(标题及页次)(2) 设计任务书(3) 传动方案的分析和拟定(附传动方案简图)(4)