机械设计课程设计

1、 机机 械械 设设 计计 基基 础础 课课 程程 设设 计计设计任务：一级圆柱齿轮减速器一级圆柱齿轮减速器 带带 式式 运运 输输 机机 传传 送送 装装 置置 电动机电动机带传动带传动减速器减速器联轴器联轴器工作机工作机减速器减速器介于原动机与工作机之间的传动装置，介于原动机与工作机之间的传动装置， 用来降低转速和增大转矩以满足工作机的需要。用来降低转速和增大转矩以满足工作机的需要。初始参数初始参数1组 别123456设计参数运输带拉力（N）300029002500220018001700运输带速度（m/s)1.51.41.51.61.41.4滚筒直径D (mm)40040045045035

2、0350输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为期限为10年。年。1.A31.A3草图一张；草图一张；2.2.一级减速器一级减速器A1A1装配图一张（三视图）；装配图一张（三视图）；3.3.计算说明书计算说明书1 1份（包括全部计算过程）；份（包括全部计算过程）；4.4.结构合理，计算正确。结构合理，计算正确。设计任务设计任务初始参数初始参数2组 别789101112设计参数运输带拉力（N）280027002600240023002200运输带速度（m/s)1.551.451.551.51.51.45滚筒直径D

3、(mm)380400430460450440输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为期限为10年。年。设计任务设计任务组 别131415161718设计参数运输带拉力（N）210020001900180017001600运输带速度（m/s)1.551.451.51.51.451.48滚筒直径D (mm)445400380360370375初始参数初始参数3组 别192021222324设计参数运输带拉力（N）110011501200125013001350运输带速度（m/s)21.61.71.51.551.6滚筒

4、直径D (mm)250260270240250260输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为期限为10年。年。组 别252627282930设计参数运输带拉力（N）145015001500160016501750运输带速度（m/s)1.551.651.71.81.92滚筒直径D (mm)250260280300320350设计任务设计任务初始参数初始参数4组 别313233343536设计参数运输带拉力（N）285027502650245023502250运输带速度（m/s)1.601.451.551.51.51

5、.45滚筒直径D (mm)400400430460450440输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作输送机连续工作，空载启动，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为期限为10年。年。组 别373839404142设计参数运输带拉力（N）215020501950185017501650运输带速度（m/s)1.551.451.51.51.451.48滚筒直径D (mm)445400380360370375设计任务设计任务设计时间安排内内 容容 时时 间（天）间（天） 1.初步计算1.52.轴的结构设计画草图 1.53.画装配底图 34.完成装配图 25.整理说明书 16.交图答

6、辩 1参考资料参考资料:1. 课程设计指导书；课程设计指导书； 2. 机械设计基础机械设计基础教材；教材；3. 课程设计图册；课程设计图册； 4. 机械零件手册。机械零件手册。 传动零件的设计计算传动零件的设计计算设设 计计 内内 容容 总体设计方案总体设计方案 计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数 机体结构及附件的设计机体结构及附件的设计 润滑密封形式的选择润滑密封形式的选择一一. 总体设计方案总体设计方案1.1.确定传动方案：确定传动方案：减速器采用减速器采用卧式水平剖分结构卧式水平剖分结构。2.2.选择电动机选择电动机确定功率确定功率Pd Ped、转速、转速nm、型号

7、、型号 参考参考P6例例2.1功率功率 Pw 工作机所需功率工作机所需功率， Pw = FV / 1000 Pd 电动机所需功率，电动机所需功率， Pd = Pw /a Ped 电动机额定功率，电动机额定功率， Ped Pd （查表） a =125 , 滚筒：滚筒：5 = 0.96 （P5 表表2.2）1322245vFdmPnwwPnaai转速转速 同一功率对应多种转速同一功率对应多种转速 3000（2）、1500（4）、1000（6）、750（8） 满载转速满载转速 电机工作功率达到额定功率时的转速（电机工作功率达到额定功率时的转速（nm 查表）查表） 同步转速同步转速 电动机空载时的转速

8、。电动机空载时的转速。 选择高转速，体积小，价格低，但传动装置选择高转速，体积小，价格低，但传动装置 总传动比大。选择低转速，反之。总传动比大。选择低转速，反之。型号型号 例：例：Y132M16 查表记下有关尺寸，查表记下有关尺寸， E 轴伸、轴伸、 d 轴径、轴径、 H 中心高。中心高。一一. 总体设计方案总体设计方案3. 初定传动比初定传动比 参考参考P8例例2.2 总传动比总传动比 ：ia = n m / n W = id ic ， nW 滚筒转速滚筒转速 带传动比带传动比 i0 ， 齿轮传动比齿轮传动比 i1 ， 一般一般 i 0 i 1 各级传动比数值见各级传动比数值见 P4 表表2

9、.1。二计算传动装置的运动和动力参数二计算传动装置的运动和动力参数 参考参考P10例例2.3 I 输入输入, O 输出。输出。功率功率: PI 1 = Pd 1 PO1 = PI 1 2 PI 2 = PI 1 2 3 PO2 = PI 2 2 PI 3 = PI 2 2 4 PO3 = PI 3 2转矩转矩: Td = 9550 Pd / nm（Nm） TI 1 = Td id 1 TO1 = TI 12 TI 2 = TI 1 iC2 3 TO2 = TI 22 TI 3 = TI 2 2 4 TO3 = TI 32转速转速: I轴轴 n1= nm/ id II轴轴 n2= n1/ ic

10、卷筒轴卷筒轴 n3= n2将计算结果记录下来，填写运动和动力参数数据表。将计算结果记录下来，填写运动和动力参数数据表。（P10表表2.4 ）计算功率计算功率 Pc = kA Ped 参考教材参考教材P221例例13-2 选取小带轮直径时，应注意：选取小带轮直径时，应注意：d1 / 2 H d2 = id d1，查表圆整。，查表圆整。实际传动比实际传动比 id = d2 / d1，校核传动比误差，校核传动比误差 5%画出大带轮结构草图画出大带轮结构草图，标出主要尺寸（图册，标出主要尺寸（图册P78）。）。三传动零件的设计计算三传动零件的设计计算1.1.带传动的设计计算带传动的设计计算确定确定 d

11、1、d2、a、Ld、Z、V带型号、带型号、FQ 等等闭式传动，选材料，确定齿面硬度。闭式传动，选材料，确定齿面硬度。 参考教材参考教材P175例例11-1取取 Z1 = 20 50， Z 2 = ic Z1 圆整。圆整。 实际传动比：实际传动比：ic= Z 2 / Z 1，校核传动比误差校核传动比误差 5 %。推荐推荐m 2。 小齿轮宽度小齿轮宽度 b1= b2 +（5 10）2.齿轮传动设计计算齿轮传动设计计算确定确定m、z、a、b、d、da、df、db等等 三传动零件的设计计算当当 x 2.5m时时, 小齿轮制成小齿轮制成齿轮轴齿轮轴（P31）。）。x齿轮结构画法（图册齿轮结构画法（图册P

12、74-75）。）。11.10 11.10 齿轮的构造齿轮的构造设计：潘存云 直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴。否则可能引起轮缘断裂。将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴。否则可能引起轮缘断裂。1. 1. 齿轮轴齿轮轴 2. 2. 腹板式齿轮腹板式齿轮dd0bdsdhda斜度斜度1:10lhc齿顶圆直径 ，可以锻造或铸造。mmda500直径较小的齿轮也可做成实心的直径较小的齿轮也可做成实心的bdsdhda斜度斜度1:20clhh1eeh2s3. 3. 轮辐式齿轮轮辐式齿轮mmda400齿顶圆直径 ，常用铸

13、铁或铸钢制成。6. 联轴器的选择：联轴器的选择： 参考教材参考教材P297例例17-1选择类型，确定型号，根据选择类型，确定型号，根据 T、n，确定，确定 L、d。3.轴的设计轴的设计 参考教材参考教材P247例例14-1和习题和习题14-6三传动零件的设计计算1 1）轴的结构设计（草图设计）轴的结构设计（草图设计）2）轴的强度计算：选材料，画受力图，弯矩图，轴的强度计算：选材料，画受力图，弯矩图， 校核危险截面直径。校核危险截面直径。4.键的选择：键的选择： 参考教材参考教材P158式式10-26 确定键的尺寸确定键的尺寸 bhL，验算挤压强度。，验算挤压强度。5.轴承的选择计算：轴承的选择

14、计算： 参考教材参考教材P289习题习题16-4应考虑选择应考虑选择深沟球轴承深沟球轴承。验算所选轴承型号是否合适。验算所选轴承型号是否合适。1.齿轮的润滑：齿轮的润滑：其方式取绝于其方式取绝于浸油齿轮浸油齿轮的圆周速度。的圆周速度。( P33 ) V 12（m /s）采用）采用油泵油泵润滑，润滑， V 12（m /s）采用）采用油池油池润滑，润滑，四润滑与密封形式的选择四润滑与密封形式的选择油池润滑油池润滑采用惰轮的油池润滑采用惰轮的油池润滑喷油润滑喷油润滑理由：理由： 1)v1)v过高，油被甩走，不能进入啮合区；过高，油被甩走，不能进入啮合区；2)2)搅油过于激烈，使油温升高，降低润滑性能

15、；搅油过于激烈，使油温升高，降低润滑性能；3)3)搅起箱底沉淀的杂质，加剧轮齿的磨损。搅起箱底沉淀的杂质，加剧轮齿的磨损。 验算大带轮直径是否过大。验算大带轮直径是否过大。四润滑与密封形式的选择四润滑与密封形式的选择确定箱体的中心高确定箱体的中心高 HH。油面高度高于大齿轮一个齿，油面高度高于大齿轮一个齿，h0 = 30 50毫米。毫米。（P35 图图7.1）。）。2.2.轴承的润滑：轴承的润滑：其方式取绝于浸油齿轮的圆周速度。其方式取绝于浸油齿轮的圆周速度。脂润滑脂润滑 V2（m /s），），需加挡油板需加挡油板。（图册（图册 P25图图5.5(b)） 油润滑油润滑 V2（m /s），齿轮将

16、油甩到箱盖上，油顺箱盖流进剖），齿轮将油甩到箱盖上，油顺箱盖流进剖分面上的分面上的输油沟输油沟里，通过轴承端盖的槽流入轴承。里，通过轴承端盖的槽流入轴承。四润滑与密封形式的选择四润滑与密封形式的选择输油沟输油沟 将箱盖上流下的油将箱盖上流下的油导入轴承导入轴承进行润滑。进行润滑。 回油沟回油沟 使箱盖上流下的油使箱盖上流下的油流回油池流回油池，以免从剖分面处挤出。，以免从剖分面处挤出。 （P37-38）（图册）（图册 P7、P12）四润滑与密封形式的选择四润滑与密封形式的选择3.密封：密封：为防尘防漏油，凡与外界相通的部位都应加密封。为防尘防漏油，凡与外界相通的部位都应加密封。轴承端盖的种类轴

17、承端盖的种类: 嵌入式、凸缘式、闷盖、透盖。（图册嵌入式、凸缘式、闷盖、透盖。（图册P85） 密封件的种类密封件的种类: O型圈（图册型圈（图册 P85）毛毡圈（毡封油圈）毛毡圈（毡封油圈） （图册（图册 P81图图12）四润滑与密封形式的选择四润滑与密封形式的选择凸缘式凸缘式嵌入式嵌入式1. 机体机体：铸件：铸件(机盖、机座机盖、机座)具有具有拔模斜度拔模斜度和和铸造圆角铸造圆角。 壁厚可按推荐尺寸。壁厚可按推荐尺寸。(P11表表3.1)机盖应设置机盖应设置吊环吊环，起吊机盖起吊机盖。 机座应设置机座应设置吊耳，起吊整机。吊耳，起吊整机。 （P41） 加工面应比非加工面略有加工面应比非加工面

18、略有凸起凸起，以便于加工。以便于加工。 机体上的加工面为：底面、轴承孔内圆柱面、轴承孔端机体上的加工面为：底面、轴承孔内圆柱面、轴承孔端面、上下机体结合面、窥视孔盖板面、放油螺塞固定面面、上下机体结合面、窥视孔盖板面、放油螺塞固定面油标孔端面。油标孔端面。 五机体结构及附件的设计五机体结构及附件的设计2.2.减速器附件减速器附件（P38-41） 窥视孔及窥视孔盖窥视孔及窥视孔盖：孔的位置应设在啮合区上方，孔的位置应设在啮合区上方， 大小为手能伸进即可。为便于大小为手能伸进即可。为便于加工，孔应铸出凸台，盖的四加工，孔应铸出凸台，盖的四周应加密封垫片。周应加密封垫片。 通气器通气器：为防尘，通气孔不应直通顶端，其结构见：为防尘，通气孔不应直通顶端，其结构见P39 图图 7.11（图册（图册 P87图图1）。）。 油标油标： 应在不发生碰撞的情况下拔出。安装孔的高度，不得距应在不发生