机械设计课程设计2013.ppt

1、机械设计课程设计,指导教材：机械设计课程设计手册（第三版） 机械制图 机械设计,一、课程设计概述,1）综合运用机械设计及其他先修课的知识，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识 进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、 加深和扩展。,1、目的：,3）提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。,一、课程设计概述,2）学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力。,1、目的：,2、题目：,一、课程设计概述,1）设计用于带式运输机上的

2、V带传动和两级圆柱齿轮减速器。,工作条件：连续单向转动，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5%。,（见课程设计任务书）,1 电动机 2 V带传动 3 两级圆柱齿轮减速器 4 联轴器 5 卷 筒 6 运 输带,一、课程设计概述,2、题目：,1）设计用于带式运输机上的V带传动和两级圆柱齿轮减速器。,一、课程设计概述,2） 设计用于链式运输机的圆锥圆柱齿轮减速器和链传动。,工作条件：连续单向转动，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作，运输链速度允许误差为5%。,2、题目：,一、课程设计概述,1 电动机 2 联轴器 3 圆锥圆柱齿轮减

3、速器 4链传动 5运输链,2、题目：,减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。 减速器是一种典型的机械基础部件，广泛应用于各个行业，如冶金、运输、化工、建筑、食品，甚至艺术舞台。,减速器的用途,减速器分为标准减速器和非标准减速器两类。 标准减速器是按国家有关标准设计和制造的， 其主要系列有以下几种：,减速器的分类,在生产实际中，标准减速器不可能完全满足机械设备的各种功能要求，故常需要自行设计非标准减速器。 非标准减速器有通用减速器和专用减速器两种。课程设计中所设计减速器为非标准通用减速器。 在长期的生产实践中，

4、通用减速器的结构已基本定型，其典型结构如下图所示：,2）减速器总装配图一张：A2图纸 (手工绘图） 3）低速级大齿轮工作图一张： A3 图纸（允许CAD） 4）输出轴工作图一张：A3 图纸 （允许CAD） 5）设计计算说明书一份：（20P）,一、机械设计概述,3、工作量：,一、机械设计概述,4、内容、任务、进度安排：,启盖螺钉,通气器,定位销,一、机械设计概述,1、图纸结构、投影、标注及数据是否正确，线条是否符合制图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等； 2、设计计算说明书： 设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等； 3、设计表现： 是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立完成工作量，是

5、否迟到早退等；（出勤率） 4、答辩成绩。,5、成绩评定：五级记分,评分标准,1）学生按指定题号，在教师指导下按时、保质、按 量完成全部设计； 2） 学生每天上、下午必须在指定的设计教室 进行设计，不得迟到和早退；,一、机械设计概述,6、进行方式和注意事项：,3)作息时间安排：上午 8:1011:20 下午 2:105:10,一、机械设计概述,4）保持设计教室安静、清洁、文明； 5）独立完成，可以相互讨论，但不得抄袭。,6、进行方式和注意事项：,二、传动装置的总体设计,(一)分析传动方案,1）电动机的布置；,2）二级减速与单级减速；,3）直齿与斜齿；,4）展开式与分流式；,5）齿轮传动布置远离与

6、靠近输入轴；,6）传动顺序：带传动齿轮减速器与齿轮减速器 带传动,均用Y系列三相笼型异步电动机,电动机所需输出功率：Pd=Pw/,Pw工作机所需功率（取决于工作阻力及运行速度） 电动机至工作机之间传动装置的总效率,(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,1、选择电动机类型,2、确定电动机功率,= 1 2 3 n,注： 轴承效率：一般指一对轴承而言 卷筒效率：卷=0.940.97, 不计轴承效率,Pw=T nW/9550 Kw T 运输机的工作转矩（N m ） V运输机的传送速度（m/s）D 卷筒直径（mm),(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,2、确定电动机功率,(二)电动机的选择

7、,二、传动装置的总体设计,2、确定电动机功率, 联轴器可用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器 电动机额定功率Pm: PmPd Pd电动机所需输出功率 Pm电动机额定功率,(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,2、确定电动机功率,3、选择电动机转速,(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,3、选择电动机转速,(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,普通V带传动比： i1=24 两级圆柱齿轮减速器传动比：i2=850 总传动比： i=i1i2=16200 电机转速范围：nd=in工作机,功率相同的同类电机有不同的转速： 电机转速高、转矩小外廓尺寸小、重量轻、价格便宜。但在总传动比相同条

8、件下，传动装置传动比大尺寸及重量大、价格高，故二者应综合考虑。 本设计一般用同步转速为1500及1000r/min两种电动机转速（用满载转速nm计算：1440及960r/min ）。 n m/nw =i1i2i3 nw 工作机转速 i1、i2、i3各级合理传动比,3、选择电动机转速,(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,4、选定电动机,(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,注： 设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功率Pd进行计算。 Pd Pm ， Pm为额定功率，Pd作为设计功率！, 设计计算传动装置各级转速时，按电动机满载转速进行计算。 不能按同步转速1000 r/min

9、或 1500 r/min。,(二)电动机的选择,二、传动装置的总体设计,（三)传动装置总传动比及分配各级传动比,1、总传动比,二、传动装置的总体设计,1、各级传动比应在推荐范围内； 2、i带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难； i带 2可取偏小些的值（22.5） 3、各传动件互不干涉，且有利润滑: 双级圆柱齿轮减速器: i高（1.31.4）i低 圆锥圆柱齿轮减速器: i锥0.25i23 注：传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足 i(3 5)%,（三)传动装置总传动比及分配各级传动比,二、传动装置的总体设计,(四)传动装置的运动和动力参数的计算,1、各轴转速,二、

10、传动装置的总体设计,2、各轴输入功率,(四)传动装置的运动和动力参数的计算,二、传动装置的总体设计,3、各轴输入转矩,(四)传动装置的运动和动力参数的计算,二、传动装置的总体设计,列表:,(四)传动装置的运动和动力参数的计算,二、传动装置的总体设计,三、传动零件的设计计算,传动装置包括各种类型的零、部件，其中决定其工作性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件，如V带传动、链传动和开式齿轮传动等，再进行箱内传动零件设计。,1、V带传动：要求计算出V带传动的型号、长度、根数、中心距、初拉力、对轴的作用力；确定带轮直径D1、D2，材料、带轮结构尺寸等。设计时应注意：,（一）箱外传动零件设计,三、传动

11、零件的设计计算,（1）带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。如：装在电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高应相称；大带轮不应过大以免与机架相碰等。一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径，大带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调；,（2）dd1、dd2应标准化，由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异，应予以修正，从而得到减速器实际的传动比和输入转矩； （3）带轮的结构形式：主要由带轮直径大小而定，具体结构及尺寸可查手册，画出结构草图，标明主要尺寸备用.,三、传动零件的设计计算,(4),三、传动零件的设计计算,（二）箱内传动零件设计,1、圆柱齿轮传动：设计时应注意以下几点： （1）齿轮的材料： 过去：常常是小齿轮45号钢调质，大齿轮45号钢 正火（HB170210） 现在：小齿轮用合金钢，40MnB调质（HB240 285）或40Cr（HB240286）；或表面淬火,大齿轮用45号钢正火,三、传动零件的设计计算,（2）由工作条件及材料的表面硬度确定齿轮强度设计的设计准则；,（3）由强度计算出来的中心距为便于制造和测量， 应尽量圆整为尾数为0或5；,（4）一般结构尺寸要圆整，如齿宽，几何关系尺寸要精确到小数位后23位，如分度圆直径，齿顶圆直径