机械设计课程设计讲课ppt及任务书

1、综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题工程问题学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单传动学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单传动装置的设计过程和进行方式装置的设计过程和进行方式设计基本技能的训练：计算、绘图、查阅资料、设计基本技能的训练：计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。熟悉标准和规范。一、课程设计目的一、课程设计目的二、课程设计的内容二、课程设计的内容对象对象:一般机械传动装置一般机械传动装置 (二级减速器）二级减速器）确定传动装置的总体方案；确定传动装置的总体方案； 选择电动机选择电动机计算运动和动力参数计算运动和动力参数主要零件

2、的设计计算主要零件的设计计算箱体及附件的设计箱体及附件的设计绘制装配工作图和零件工作图绘制装配工作图和零件工作图编写设计计算说明书编写设计计算说明书工作量的10工作量的80工作量的10三、成果体现三、成果体现减速器装配图减速器装配图1张；张；0号号零件图零件图2张；（每张为张；（每张为2号）号）设计及计算说明书一份（要求打印）。设计及计算说明书一份（要求打印）。第二章第二章 传动装置的总体设计传动装置的总体设计一、传动方案的确定一、传动方案的确定传动方案要满足机器的工作要求，还要工作传动方案要满足机器的工作要求，还要工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑

3、、工艺性好和使用维护方便。工艺性好和使用维护方便。所以：需拟定几种传动方案以综合比较技术所以：需拟定几种传动方案以综合比较技术经济性能。经济性能。(a)(b)(c)(d)二、常用减速器的类型和特点。二、常用减速器的类型和特点。二级圆柱齿二级圆柱齿轮减速器轮减速器展开式：展开式：齿轮相对轴承为不对称布置；高速级用斜齿轮，低速级可用斜或直齿轮；高速级齿轮布置应远离输入端分流式分流式:齿轮为对称布置，用于功率大、变载荷场合，高速级用斜齿轮，低速级用人字或直齿轮同轴式：同轴式：两级大齿轮直径接近，有利于侵油润滑。长度尺寸小，但轴向尺寸大，中间轴较长，刚度较差。三、电动机的选择三、电动机的选择1、电动机

4、类型和结构形式的选择、电动机类型和结构形式的选择一般选用三相异步电动机（一般选用三相异步电动机（Y系列）系列）2、电动机容量（功率）的选择、电动机容量（功率）的选择 电动机的额定功率电动机的额定功率Ped应稍大于（或等于）所应稍大于（或等于）所需电动机的工作功率需电动机的工作功率Pd: Ped PdPdPw/工作机所需功率工作机所需功率工作机所需功率工作机所需功率Pw由工作阻力和运动参数计由工作阻力和运动参数计算确定算确定：kWnTPkWFvPwwww95501000总传动效率总传动效率 ： 1 2 3 nPdPw/ Ped Pd计算的注意事项：注意事项：（1）每一对传动副、每一对轴承、每个联

5、轴）每一对传动副、每一对轴承、每个联轴器及卷筒器及卷筒（2）轴承效率指一对轴承）轴承效率指一对轴承（3）齿轮传动效率与精度有关，蜗杆传动效）齿轮传动效率与精度有关，蜗杆传动效率与头数和材料有关，滚动轴承与滚子形率与头数和材料有关，滚动轴承与滚子形状有关。状有关。 （4）同类型传动副应分别考虑效率）同类型传动副应分别考虑效率3、电动机转速的确定、电动机转速的确定容量一定的电机，有几种转速。容量一定的电机，有几种转速。低转速电机磁极对数多，外廓尺寸及重量低转速电机磁极对数多，外廓尺寸及重量大，但传动装置的传动比及结构尺寸小。大，但传动装置的传动比及结构尺寸小。高转速则相反。高转速则相反。优先选用同

6、步转速为1000r/min或1500r/min的电动机四、传动比的分配四、传动比的分配总传动比：总传动比：wmnni .321ii ii 合理分配传动比合理分配传动比：（1）各级传动比应在推荐范围内）各级传动比应在推荐范围内（2）使各级传动件尺寸协调，结构合理，避免各零件干涉与安）使各级传动件尺寸协调，结构合理，避免各零件干涉与安装不便。装不便。 idich（3）应使传动装置尽可能紧凑（图）应使传动装置尽可能紧凑（图24）（4）设计展开式二级圆柱齿轮减速器时，为使各级大齿轮的侵油深度接）设计展开式二级圆柱齿轮减速器时，为使各级大齿轮的侵油深度接近，减少搅油损失，使各级大齿轮直径接近。近，减少搅

7、油损失，使各级大齿轮直径接近。二级减速器中传动比分配推荐式二级减速器中传动比分配推荐式： 注意注意：以上传动比的分配是初步的，实际传：以上传动比的分配是初步的，实际传动比的数值必须在各传动零件的参数确定以动比的数值必须在各传动零件的参数确定以后才能计算出来。允许误差后才能计算出来。允许误差35内内。低高ii)5 . 13 . 1 (五、传动装置运动和动力参数的计算五、传动装置运动和动力参数的计算内容：各轴的转速、功率和转矩内容：各轴的转速、功率和转矩各轴的转速根据各轴的转速根据电动机满载转速电动机满载转速及及传动比传动比依次计算；依次计算；各轴的功率和转矩均按各轴的功率和转矩均按输入处输入处计

8、算；计算；按工作机所需要电动机的按工作机所需要电动机的工作功率工作功率Pd计算计算，不按，不按Ped.例题：已知运输带的卷筒直径D=400mm，有效拉力F=3000N,速度v=1.5m/s，运输带单向运转，载荷变化不大，三相交流电源，电压380V。试选择电动机，分配传动比，计算各轴的运动和动力参数。解：1.选择电动机（1）选择Y系列三相异步电动机（2）电动机的容量由电动机至工作机的总传动效率为= 1 2 3 4 5 普通V带的效率1=0.96，一对滚动轴承的效率 2 =0.99（初选球轴承），闭式齿轮传动效率3=0.97（初定8级精度），十字滑块联轴器的效率4=0.97,卷筒传动的效率5=0.

9、96总效率为：= 0.9620.9930.972=0.84电动机所需功率为：)(36. 584. 010005 . 130001000KWPFvd（3） 确定电动机的转速卷筒轴工作转速为min/62.714005 . 11006040010060rvnw传动比推荐范围：V带传动的传动比i1=24； 一级圆柱齿轮减速器传动比为i2=36总传动比范围：i=624电动机转速的可选范围为： nd=(624)71.62=4301791(r/min)符合要求的同步转速有三种：750，1000，1500r/min优先选用同步转速1000r/min的电动机。选定B3型，电机型号为Y132M2-6.主要性能如下

10、额定功率 同步转速 满载转速 质量5.5KW 1000r/min 960r/min 84kg外形及安装尺寸，查相应的手册2.分配各级传动比总传动比4 .1362.71960wmnnii=i1i2分配注意事项：分配注意事项： i带带i齿齿初步取初步取 i2=5，i1=13.4/5=2.68注意：注意：V 带的实际传动比要在设计带的实际传动比要在设计V带传动时，由大、小齿轮的标准直径计带传动时，由大、小齿轮的标准直径计算。算。3. 计算运动参数和动力参数（1） 各级转速I轴 min/21.35868. 29601rinnmIII轴min/64.71521.3582rinnIII卷筒轴min/64.

11、71rnnIIIII（2） 各轴输入功率I轴 )(15. 596. 036. 51KWPPdIII轴)(95. 497. 099. 015. 532KWPPIII卷筒轴)(75. 497. 099. 095. 442KWPPIIIII（3） 各轴输入转矩I轴).(3 .13721.35815. 595509550mNnPTIIIII轴).(86.65964.7195. 495509550mNnPTIIIIII卷筒轴).(2 .63364.7175. 495509550mNnPTIIIIIIIII将计算数值列于表中轴号转速r/min 输入功率(KW)输入转矩（N.m)传动比i效率电动机轴9602

12、.680.96I轴358.215.15137.350.97II轴71.644.95659.8610.97卷筒轴71.644.75633.2第三章第三章 传动零件的设计计算传动零件的设计计算一一、减速器外传动零件的设计计算、减速器外传动零件的设计计算普通普通V带传动：带传动： 注意注意: (1)带轮结构尺寸与其相关零件的相互关系带轮结构尺寸与其相关零件的相互关系 （2）由带轮直径及滑动率计算实际传动比和从动轮）由带轮直径及滑动率计算实际传动比和从动轮转速，并以此转速，并以此修正设计修正设计减速器所需要的传动比和输入转矩减速器所需要的传动比和输入转矩。联轴器的选择联轴器的选择 一般低速级选用可移式

13、联轴器。高速级多选弹性联轴器。一般低速级选用可移式联轴器。高速级多选弹性联轴器。 注意各种型号的联轴器与其相应的轴孔直径、轴孔长度注意各种型号的联轴器与其相应的轴孔直径、轴孔长度及安装尺寸。及安装尺寸。二、减速器内传动零件的设计计算二、减速器内传动零件的设计计算注意注意：对减速器的传动比进行修正后再进行设计：对减速器的传动比进行修正后再进行设计1、圆柱齿轮传动、圆柱齿轮传动 （1）至少选用一对齿轮为斜齿轮至少选用一对齿轮为斜齿轮，一般选高速级齿轮，一般选高速级齿轮为斜齿为斜齿（2）模数必须取标准值，在动力传动中，模数）模数必须取标准值，在动力传动中，模数不小于不小于2mm，且低速级应大于高速级

14、模数；，且低速级应大于高速级模数；（3）中心距一般要圆整为）中心距一般要圆整为0或或5结尾的整数；齿数取整；结尾的整数；齿数取整；螺旋角在合理范围内；螺旋角在合理范围内； 对于与对于与直径有关的参数须精确计算至小数点后三位直径有关的参数须精确计算至小数点后三位；螺旋角需精确到秒螺旋角需精确到秒 （4）小齿轮齿宽比大齿轮宽）小齿轮齿宽比大齿轮宽510mm;（5）润滑油应浸到高速级大齿轮的）润滑油应浸到高速级大齿轮的12个齿高；个齿高；同时浸油高度不超过低速级大齿轮齿顶圆半径的同时浸油高度不超过低速级大齿轮齿顶圆半径的1/3，否则，调整参数重新设计。，否则，调整参数重新设计。（6）如果齿轮的齿根至

15、键槽的距离）如果齿轮的齿根至键槽的距离x2mt，则齿则齿轮与轴制成一体，称为齿轮轴轮与轴制成一体，称为齿轮轴。2、圆锥齿轮的传动圆锥齿轮的传动（1）以大端模数为标准值，计算锥距）以大端模数为标准值，计算锥距R和分和分度圆直径度圆直径d精确计算。精确计算。（2）分度角）分度角1、2由齿数比确定，计算精确，由齿数比确定，计算精确，不能圆整。不能圆整。（3）小圆锥齿轮齿数一般为）小圆锥齿轮齿数一般为1725 （4）齿宽按齿宽系数）齿宽按齿宽系数Rb/R0.3，求得，求得并圆整，大小齿轮齿宽相等并圆整，大小齿轮齿宽相等设计任务书：设计任务书：设计工作量：设计工作量：（1） 减速器装配图减速器装配图1张

16、（张（0号）号）（2）零件工作图）零件工作图2张张 ：低速轴，低速级大齿轮（：低速轴，低速级大齿轮（2号）号）（3）设计说明书）设计说明书1份份各班设计题目分组如下表各班设计题目分组如下表题目题目带式输送机用二级齿轮减速器带式输送机用二级齿轮减速器（图（图20-2）螺旋输送机用减速器螺旋输送机用减速器（图（图20-3）1234 56781234567参数参数学生学生序号序号123456789101112131415161718192021222324252627282930设计进度表设计进度表时时 间间内内 容容安排安排1.4布置课程设计布置课程设计8：00 讲课讲课 教教6 1阶梯阶梯借图板及丁字尺，打扫教室借图板及丁字尺，打扫教室1.51.8传动零件设计传动零件设计7日：日：8：00 教教6 1阶梯阶梯上课上课1.91.19装配图绘制装配图绘制1.201.22零件图、说明书零件图、说明书22日：上午日：上午11:00-11:30 收图收图地点：教地点：教8210注意注意（1）画