机零课程设计w1

1、1、课程设计的目的、内容和进行方式、课程设计的目的、内容和进行方式（1）目的）目的 培养学生综合运用培养学生综合运用“机械设计机械设计”及其先修课程的理论知识和生产实际知识解决工及其先修课程的理论知识和生产实际知识解决工程实际问题的能力，并通实际设计训练时所学理论知识的以巩固和提高；程实际问题的能力，并通实际设计训练时所学理论知识的以巩固和提高； 学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力，为后续课程的学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力，为后续课程的学习和实际工作打下一定的基础；学习和实际工作打下一定的基础； 进行机械设计工作基本技能的训练，包括计算、绘图、

2、查阅参考文献、技术资料、进行机械设计工作基本技能的训练，包括计算、绘图、查阅参考文献、技术资料、标准与规范等诸方面的技能训练。标准与规范等诸方面的技能训练。（2 2）内容和进行方式）内容和进行方式一）课程设计的题目一）课程设计的题目设计以齿轮减速器为主体的传动装置。设计以齿轮减速器为主体的传动装置。二）课程设计的内容二）课程设计的内容1）传动装置的总体设计；）传动装置的总体设计；2）传动件及支承件的设计计算）传动件及支承件的设计计算3）减速器装配图及零件工作图设计）减速器装配图及零件工作图设计三）课程设计的工作量：三）课程设计的工作量：1）装配图一张（）装配图一张（A0号）；号）；2）零件工作

3、图）零件工作图2 张（张（A3号）号） ；3）设计说明书一份。）设计说明书一份。4 4） 设计说明书的编写。设计说明书的编写。2 2、课程设计的过程及时间安排、课程设计的过程及时间安排 第第周周星期星期内容内容13布置任务；设计准备及传动装置的总体设计。传动零件的设计计算布置任务；设计准备及传动装置的总体设计。传动零件的设计计算、初估轴径、选联轴器以及初选轴承型号、初估轴径、选联轴器以及初选轴承型号16一一看录像、整理教室、借图板和丁字尺；数据校核看录像、整理教室、借图板和丁字尺；数据校核二二装配草图设计装配草图设计三三装配草图设计装配草图设计四四轴、轴承和键的校核计算轴、轴承和键的校核计算五

4、五轴、轴承和键的校核计算轴、轴承和键的校核计算17一一 四四绘制并完成装配图绘制并完成装配图五五尺寸标注尺寸标注、技术特性、技术要求、明细表、标题栏等技术特性、技术要求、明细表、标题栏等18一一 、二二绘制零件工作图绘制零件工作图三三整理和编制设计计算说明书整理和编制设计计算说明书四、五四、五设计总结和答辩设计总结和答辩课程设计是在教师的指导下，由同学独立完成。课程设计是在教师的指导下，由同学独立完成。每天每天点名点名、指导教师检查设计进度和设计情况、质疑并答疑。、指导教师检查设计进度和设计情况、质疑并答疑。3 3、课程设计中应注意的几个问题、课程设计中应注意的几个问题课程设计使学生第一次较全

5、面的设计活动，熟悉和掌握正确处理如下几个问题及课程设计使学生第一次较全面的设计活动，熟悉和掌握正确处理如下几个问题及对完成设计任务、培养正确的设计思想都是十分有益的。对完成设计任务、培养正确的设计思想都是十分有益的。一）参考已有资料与创新的关系一）参考已有资料与创新的关系对于已有资料和创新的关系应做到：既要善于继承和发扬前人的设计经验和长处、对于已有资料和创新的关系应做到：既要善于继承和发扬前人的设计经验和长处、合理的使用各种技术资料；又要勤于观察、认真思索、勇于创新。这样做不仅可以在设合理的使用各种技术资料；又要勤于观察、认真思索、勇于创新。这样做不仅可以在设计中少走弯路、避免许多重复性劳动

6、，不断开拓设计思路、充实和完善自己的设计方案；计中少走弯路、避免许多重复性劳动，不断开拓设计思路、充实和完善自己的设计方案；而且也体现出设计的工作能力、并从中使自己的设计能力逐步得以培养与提高。而且也体现出设计的工作能力、并从中使自己的设计能力逐步得以培养与提高。二）正确使用标准和规范二）正确使用标准和规范标准化、系列化和通用化是衡量一项设计优劣的重要指标。在设计过程中尽可能多标准化、系列化和通用化是衡量一项设计优劣的重要指标。在设计过程中尽可能多的采用标准件和通用件，不仅可大大缩短设计周期，减轻设计工作量，而且可提高设计的采用标准件和通用件，不仅可大大缩短设计周期，减轻设计工作量，而且可提高

7、设计质量、降低设计与生产成本。质量、降低设计与生产成本。三）理论计算与结构、工艺要求的关系三）理论计算与结构、工艺要求的关系在设计过程中，根据给定工作条件进行强度、刚度等理论计算，以便确定零件的在设计过程中，根据给定工作条件进行强度、刚度等理论计算，以便确定零件的基本尺寸是十分必要的；但最终尺寸还必须符合结构与工艺性的要求。也就是说，在基本尺寸是十分必要的；但最终尺寸还必须符合结构与工艺性的要求。也就是说，在零件的最终结构尺寸确定时，理论计算并不是唯一的条件，还必须根据具体设计对象，零件的最终结构尺寸确定时，理论计算并不是唯一的条件，还必须根据具体设计对象，全面考虑结构、工艺、经济性等要求。全

8、面考虑结构、工艺、经济性等要求。四）计算与画图的关系四）计算与画图的关系机械设计过程中，零件的设计计算与结构设计、绘图之间往往要交叉进行，机械设计过程中，零件的设计计算与结构设计、绘图之间往往要交叉进行，从而使设计不断得以完善。从而使设计不断得以完善。1 1、了解传动装置的组成和不同传动方案的特点，合理拟定传动方案、了解传动装置的组成和不同传动方案的特点，合理拟定传动方案传动方案常用传动简图表示，它不仅准确表达了动力机、传动装置、工作机之间的传动方案常用传动简图表示，它不仅准确表达了动力机、传动装置、工作机之间的结构、运动和力的传递关系，而且也是设计传动系统各零、部件的依据。结构、运动和力的传

9、递关系，而且也是设计传动系统各零、部件的依据。传动简图是对所设计机械装置的传动简图是对所设计机械装置的“最初方案构思与设想最初方案构思与设想”，其方案确定直接关系到，其方案确定直接关系到总体设计的成败与优劣。因此，应在认真分析设计任务、充分了解各类传动特点、并考总体设计的成败与优劣。因此，应在认真分析设计任务、充分了解各类传动特点、并考虑受力、尺寸、制造、经济、使用和维护方便的基础上，拟定出若干不同方案，经过详虑受力、尺寸、制造、经济、使用和维护方便的基础上，拟定出若干不同方案，经过详尽的分析、对比，择优而定。以便使所确定的方案既满足机器的性能要求，又使结构简尽的分析、对比，择优而定。以便使所

10、确定的方案既满足机器的性能要求，又使结构简单、紧凑、经济和高效率等。单、紧凑、经济和高效率等。在传动方案拟定时可能需要多种传动形式组成多级传动，所以，必须正确选择传动在传动方案拟定时可能需要多种传动形式组成多级传动，所以，必须正确选择传动类型、并合理布置其传动顺序，以扬长避短，从整体上获得最佳的传动性能。类型、并合理布置其传动顺序，以扬长避短，从整体上获得最佳的传动性能。一）传动类型选择一）传动类型选择功率较小时，为降低生产成本，宜选用结构简单、标准化程度高、价格便宜的传功率较小时，为降低生产成本，宜选用结构简单、标准化程度高、价格便宜的传动机构；动机构；功率较大时，为降低动力的损耗，宜选用效

11、率高的传动机构；功率较大时，为降低动力的损耗，宜选用效率高的传动机构；载荷变化较大、或有冲击振动、或频繁换向的机器，应选用具有缓冲减震性能的载荷变化较大、或有冲击振动、或频繁换向的机器，应选用具有缓冲减震性能的传动机构；传动机构；工作环境恶劣，则选用链或闭式齿轮传动为宜；工作环境恶劣，则选用链或闭式齿轮传动为宜；传动比要求准确，则应选用能保证传动比准确的齿轮或蜗杆传动为宜。传动比要求准确，则应选用能保证传动比准确的齿轮或蜗杆传动为宜。带传动的承载能力较低，传动相同转矩时，结构尺寸较大，但传动平稳、带传动的承载能力较低，传动相同转矩时，结构尺寸较大，但传动平稳、能缓冲减震。故而应布置在高速级；能

12、缓冲减震。故而应布置在高速级；二）多级传动的布置顺序确定二）多级传动的布置顺序确定链传动存在运动不均匀性和冲击振动、且随转速的增加而趋严重，故宜链传动存在运动不均匀性和冲击振动、且随转速的增加而趋严重，故宜布置在低速级；布置在低速级；蜗杆传动能获得较大的单级传动比、结构紧凑、传动平稳，但效率低，蜗杆传动能获得较大的单级传动比、结构紧凑、传动平稳，但效率低，一般用于中、小功率、间歇工作的传动装置；一般用于中、小功率、间歇工作的传动装置；圆锥齿轮传动加工比较困难，特别是大数圆锥齿轮，所以一般只在需要圆锥齿轮传动加工比较困难，特别是大数圆锥齿轮，所以一般只在需要改变轴的布置方向时采用，且应布置在高速

13、级、并限制其传动比；改变轴的布置方向时采用，且应布置在高速级、并限制其传动比；斜齿轮传动具有较好的传动平稳性，常用于高速级或传动平稳性要求较斜齿轮传动具有较好的传动平稳性，常用于高速级或传动平稳性要求较高的场合；高的场合；开式齿轮传动的工作环境较差，润滑状态不好，易磨损、寿命短，应布开式齿轮传动的工作环境较差，润滑状态不好，易磨损、寿命短，应布置在低速级。置在低速级。有关各类传动机构的性能与使用范围列于表有关各类传动机构的性能与使用范围列于表1 1中，供设计时参考。中，供设计时参考。三级减三级减速器速器减速器的类型减速器的类型按减速器传动机按减速器传动机构级数分类构级数分类单级减单级减速器速器

14、二级减二级减速器速器多级减多级减速器速器2、了解减速器的主要类型和应用特点、了解减速器的主要类型和应用特点减速器大多已标准化、系列化，并由专门工厂生产。常用减速器的类型如下：减速器大多已标准化、系列化，并由专门工厂生产。常用减速器的类型如下：按传动与结构按传动与结构特点进行分类特点进行分类按减速器运动按减速器运动简图特点分类简图特点分类圆锥齿轮圆锥齿轮减速器减速器圆柱蜗杆圆柱蜗杆减速器减速器圆柱齿轮圆柱齿轮减速器减速器圆锥圆柱圆锥圆柱齿轮减速器齿轮减速器蜗杆齿蜗杆齿轮减速器轮减速器锥蜗杆减锥蜗杆减速器速器齿轮减齿轮减速器速器行星齿轮行星齿轮减速器减速器摆线针轮摆线针轮减速器减速器谐波齿轮谐波齿

15、轮减速器减速器展开式展开式减速器减速器同轴式同轴式减速器减速器分流式分流式减速器减速器环面蜗杆环面蜗杆减速器减速器蜗杆减蜗杆减速器速器上置式蜗杆减速器上置式蜗杆减速器下置式蜗杆减速器下置式蜗杆减速器13、初步确定减速器结构和零部件类型、初步确定减速器结构和零部件类型4 4、选择电动机、选择电动机根据工作载荷、工作要求和工作环境等条件，根据工作载荷、工作要求和工作环境等条件，选定电动机的型号、功率和转速。选定电动机的型号、功率和转速。（1）选择电动机的类型和结构形式）选择电动机的类型和结构形式Y Y系列三相笼形交流异步电动机系列三相笼形交流异步电动机。（2）选择电动机的容量）选择电动机的容量所选

16、电动机的额定功率所选电动机的额定功率P Pe ed d稍大于所需电动机的功率稍大于所需电动机的功率P Pd d，即，即P Pe ed d P Pd d ，通，通常不必校验发热和起动功率。常不必校验发热和起动功率。工作机所需的功率工作机所需的功率P Pw wwwFvP1000wwwTnP9550(kW)(kW) 或或(kW)(kW)工作机工作阻力（工作机工作阻力（N）工作机效率工作机效率带式运输机带式运输机:w=0.96;卷扬机：卷扬机： w=0.97。工作机线速度工作机线速度（m/s）工作机阻力矩工作机阻力矩（Nm）工作机转速工作机转速（r/min）所需电动机功率所需电动机功率P Pd daw

17、dPP(kW)由电动机至工作机的总效率：由电动机至工作机的总效率： a 1 1 2 2 n其中其中 1 1 2 2 n n为传动系统中各级传动及轴承、联轴器等的效率为传动系统中各级传动及轴承、联轴器等的效率, ,其值可查表其值可查表. .例题：例题：1223334w1挠性联轴器的效率挠性联轴器的效率2一对齿轮的啮合效率一对齿轮的啮合效率3一对轴承的效率一对轴承的效率4刚性联轴器的效率刚性联轴器的效率w工作机的效率（包括：工作机的效率（包括：卷筒、齿轮及轴承）卷筒、齿轮及轴承）传动装置的总效率传动装置的总效率a为：为：433221a101ddPPP2312PPP2323PPP（3）确定电动机转速

18、）确定电动机转速同一功率的电动机通常有几种转速（同一功率的电动机通常有几种转速（750、1000、1500、3000)可供选择。一般电动可供选择。一般电动机的转速越高，磁极越少，电动机的尺寸、重量越小，价格越低；但传动装置的总传动机的转速越高，磁极越少，电动机的尺寸、重量越小，价格越低；但传动装置的总传动比越大，传动机构级数越多，尺寸重量越大，以致使整机成本增加。低转速电动机则相比越大，传动机构级数越多，尺寸重量越大，以致使整机成本增加。低转速电动机则相反。因此，在确定电动机的转速时，应认真进行分析、比较，做到既使整机设计合理，反。因此，在确定电动机的转速时，应认真进行分析、比较，做到既使整机

19、设计合理，又有较好的经济性。又有较好的经济性。 一般可由各级传动机构的合理传动比范围由下式计算电动机转速的可选范一般可由各级传动机构的合理传动比范围由下式计算电动机转速的可选范围围（本次课程设计可以不作此计算）。（本次课程设计可以不作此计算）。WnWdniiiinin321电动机转速电动机转速可选范围可选范围总传动比的总传动比的合理范围合理范围工作机工作机转速转速各种传动机构的合理各种传动机构的合理传动比范围见表传动比范围见表通常多用同步转速为通常多用同步转速为10001000、1500 r/min 1500 r/min 的电动机。的电动机。 电动机确定之后，将其型号、额定功率、满载转速、中心

20、高、电动机确定之后，将其型号、额定功率、满载转速、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸等参数记录备用。轴伸尺寸、键联接尺寸等参数记录备用。 Dvnw100060wmanni满载转速满载转速5 5、确定传动装置的总传动比和分配各级传动比、确定传动装置的总传动比和分配各级传动比Wmanninaiiiii321各级传动机构的传动比各级传动机构的传动比总传动比分配的基本原则：总传动比分配的基本原则：各级传动比都应在各自合理的传动比范围内；各级传动比都应在各自合理的传动比范围内；传动装置的传动装置的总传动比总传动比电动机满载转速电动机满载转速nm工作机转速工作机转速nWi2=5.2i1=3.82i1=3.86i

21、2=5.15使传动装置获得较小的外廓使传动装置获得较小的外廓尺寸，且各传动尺寸协调，结构匀尺寸，且各传动尺寸协调，结构匀称合理；称合理；各级大齿轮的浸油深度大致相各级大齿轮的浸油深度大致相同，以便于实现统一的浸油润滑；同，以便于实现统一的浸油润滑；使所有传动件安装方便。使所有传动件安装方便。具体分配各级传动比的参考原则如下：具体分配各级传动比的参考原则如下：在传动装置中采用带传动的目的往往不是主要用于减速，而是考虑缓冲减震、实在传动装置中采用带传动的目的往往不是主要用于减速，而是考虑缓冲减震、实现过载保护。因此，为避免带轮过大，造成尺寸不协调，其传动比不宜取的太大现过载保护。因此，为避免带轮过

22、大，造成尺寸不协调，其传动比不宜取的太大, ,一般一般传动比不超过传动比不超过. .两级圆柱齿轮减速器，为保证两级大齿轮都能实现浸油润滑、且深度相近，即应两级圆柱齿轮减速器，为保证两级大齿轮都能实现浸油润滑、且深度相近，即应使两个大齿轮直径尺寸相近。为此，应使低速级大齿轮稍大些，传动比则应是高速级较使两个大齿轮直径尺寸相近。为此，应使低速级大齿轮稍大些，传动比则应是高速级较低速级稍大。推荐高速级传动比低速级稍大。推荐高速级传动比i为为：同轴式：同轴式：展开式：展开式：jii5 . 13 . 11或或jii14. 11jiii21圆锥圆柱齿轮减速器，为减小圆锥齿轮的尺寸，应对其传动比有所限制。一

23、般圆锥圆柱齿轮减速器，为减小圆锥齿轮的尺寸，应对其传动比有所限制。一般取为：取为：并使并使 i1 133jii25. 01i1 1高速级传动比高速级传动比i2 2低速级传动比低速级传动比ij j减速器传动比减速器传动比以上所述仅是一般分配传动比的原则。此外还应注意，以上传动比分配只是初步的以上所述仅是一般分配传动比的原则。此外还应注意，以上传动比分配只是初步的，待各级传动件的尺寸计算后，还需作适当调整，待各级传动件的尺寸计算后，还需作适当调整-每级传动设计后，要精确计算其传每级传动设计后，要精确计算其传动比，再调整其他传动的传动比，使实际的总传动比的误差在动比，再调整其他传动的传动比，使实际的

24、总传动比的误差在3%3% 5% 5% 以内。以内。（从润滑角度考虑，可以使：（从润滑角度考虑，可以使： i1 13.5 3.5 ）6 6、传动装置的运动和动力参数、传动装置的运动和动力参数一、各轴转速一、各轴转速0innm2102i i ininnm101i ininnm二、各轴输入功率二、各轴输入功率01dPP 12PP 23PP三、各轴输入转矩三、各轴输入转矩010iTTd121iTT232iTT需注意：需注意：1、设计减速器时，视工作要求，可按电动机的额定功率、设计减速器时，视工作要求，可按电动机的额定功率Ped计算，此时各零件的承载能计算，此时各零件的承载能力与电动机的承载能力相适应，

25、多用于通用减速器的设计。当设计专用减速器时（例如力与电动机的承载能力相适应，多用于通用减速器的设计。当设计专用减速器时（例如本次课程设计本次课程设计），应），应按传动装置实际需要的电动机的工作功率按传动装置实际需要的电动机的工作功率Pd考虑考虑。2、各轴输入功率的计算参见、各轴输入功率的计算参见例题例题。3、计算完成之后将结果列成下表待用。、计算完成之后将结果列成下表待用。轴号轴号功率功率P/(kW)转矩转矩T/(Nm)转速转速n/(rpm)传动比传动比i效率效率 电动机轴电动机轴轴轴轴轴轴轴工作机轴工作机轴1、减速器各部位及附属零件的名称和应用减速器各部位及附属零件的名称和应用1、减速器各部

26、位及附属零件的名称和应用减速器各部位及附属零件的名称和应用1、减速器各部位及附属零件的名称和应用减速器各部位及附属零件的名称和应用 需注意：需注意： 1、各级传动件均按教材所述设计计算方、各级传动件均按教材所述设计计算方法计算并求出其主要几何尺寸。同时还应将法计算并求出其主要几何尺寸。同时还应将各级传动的速度、作用力做出分析计算。各级传动的速度、作用力做出分析计算。一般传动件的设计应遵循一般传动件的设计应遵循先先减速器减速器箱外箱外（带、链和开式齿轮传动等）、而（带、链和开式齿轮传动等）、而后后箱内箱内的原则，以便使设计减速器的原始数据比较准确、结果更为合理。的原则，以便使设计减速器的原始数据比较准确、结果更为合理。2、要注意各个传动件与其它机件的配、要注意各个传动件与其它机件的配装和协调关系。如装和协调关系。如:各传动零件与轴、键的配装；各传动零件与轴、键的配装；装在电动机轴上的小带轮直径与其中心装在电动机轴上的小带轮直径与其中心高相称、大带轮不得与机架相碰高相称、大带轮不得与机架相碰; 1、箱外传动件设计计算（、箱外传动件设计计算（V带传动、链传动、开式齿轮传动）带传动、链传动、开式齿轮传动）2、箱内传动件设计计算（圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、蜗杆传动）、箱内传动件设计计算（