機零課程設(shè)計教學(xué)講義

1、1綜合運用所學(xué)的知識和技能，樹立正確的設(shè)計思想，提高機械創(chuàng)新設(shè)計能力。 2熟悉機械設(shè)計過程，掌握機械設(shè)計的一般方法和規(guī)律，學(xué)會使用設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，通過設(shè)計實踐，在機械設(shè)計基本技能上得到訓(xùn)練。 3 3鞏固、加深和擴大在本課程和先鞏固、加深和擴大在本課程和先修課程中學(xué)到的知識。修課程中學(xué)到的知識。一、課程設(shè)計的目的一、課程設(shè)計的目的二、課程設(shè)計內(nèi)容二、課程設(shè)計內(nèi)容滾筒聯(lián)軸器輸送帶電動機一級斜齒圓柱齒輪減速器三角帶傳動vF工作條件工作條件 輸送帶連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載起動，使用期限10年，兩班制工作，輸送帶速度容許誤差為5%。參數(shù)參數(shù)輸送帶拉力F（N）輸送帶速度v（m/s）滾筒

2、直徑D（mm）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 設(shè)計工作量設(shè)計工作量 設(shè)計說明書1份 減速箱裝配圖1張 減速箱零件圖3張（從動軸、大齒輪及箱體底座） 機械零件課程設(shè)計任務(wù)書機械零件課程設(shè)計任務(wù)書1 姓名 專業(yè) 班級 學(xué)號設(shè)計題目設(shè)計題目 帶式輸送機傳動裝置中的一級直齒圓柱齒輪減速箱及帶傳動運動簡圖運動簡圖 原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)1.工作圖：裝配圖1張、零件圖3張2.設(shè)計計算說明書1份（60008000字）。 三、設(shè)計工作量三、設(shè)計工作量1傳動裝置總體設(shè)計2裝配草圖設(shè)計3零件圖設(shè)計4編寫設(shè)計計算說明書 四、課程設(shè)計參考進度四、課程設(shè)計參考進度 圖紙質(zhì)量、說明書、考勤情況及圖紙質(zhì)量、說明書、考勤情況及綜合設(shè)計表現(xiàn)，按百分制評分

3、。綜合設(shè)計表現(xiàn)，按百分制評分。 六、參考書六、參考書 1機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ) 2機械設(shè)計手冊機械設(shè)計手冊 3機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書五、成績評定五、成績評定減速箱立體圖片1軸承端蓋軸承端蓋通氣器通氣器起蓋螺釘起蓋螺釘?shù)啬_螺栓孔地腳螺栓孔油標(biāo)指示器油標(biāo)指示器放油塞放油塞檢查孔蓋檢查孔蓋吊鉤吊鉤減速箱立體圖片2軸承端蓋軸承端蓋通氣器通氣器減速箱裝配圖1減速箱裝配圖2傳動裝置總體設(shè)計設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容設(shè)計題目： 試按下列一組數(shù)據(jù)，設(shè)計一帶式輸送機的傳動裝置，傳動簡圖如下。 工作條件及要求：用于運輸碎粒物體，工作時載荷有輕微沖擊，輸送帶允許速度誤差4，二班制，使用期限10

4、年（每年工作日300天），連續(xù)單向運轉(zhuǎn)。設(shè)計原始數(shù)據(jù)于下表：組 別運輸帶牽引力F（N）運輸帶速度V（m/s）傳動滾筒直徑D（） 1 2600 125 320 2 3500 145 420 一般電動機均采用三相交流電動機，如無特殊要求都采用三相交流異步電動機，其中首選Y系列全封閉自扇冷式電動機。設(shè)計的基本步驟：設(shè)計的基本步驟：1、電動機的選擇及運動參數(shù)的計算、電動機的選擇及運動參數(shù)的計算一、選擇原動機一、選擇原動機2.確定電動機的功率wdPPKWdP(1) 工作機所需電動機功率1000vFPw9550wWnTP或或wP工作機的功率傳動裝置總效率 543321工作機聯(lián)軸器齒輪軸承皮245-運輸機平

5、型帶傳動效率（一般取運輸機平型帶傳動效率（一般取0.95左右或根據(jù)原始提供的數(shù)據(jù)）左右或根據(jù)原始提供的數(shù)據(jù)）常用機械傳動效率表機械傳動類型傳動效率圓柱齒輪傳動閉式傳動0.960.98（7-9級精度）開式傳動0.940.96圓錐齒輪傳動閉式傳動0.940.97（7-8級精度）開式傳動0.920.95帶傳動平型帶傳動0.950.98V型帶傳動0.940.97滾動軸承（一對）0.980.995聯(lián)軸器0.99-0.995(2)確定電動機型號 例：Pd = 3.6 kW611324112MYMYnm=960r/minnm=1440r/min查取電動機軸外伸端尺寸: D-直徑 E-長度等，二、傳動裝置總傳

6、動比的確定和分配二、傳動裝置總傳動比的確定和分配1.確定總傳動比iawmanni2.分配各級傳動比21iiiiiioa減速器外傳動比減速器傳動比0ii鏈條與減速箱圓錐齒輪與減速箱(1) 各級傳動比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過最大值。(2)盡量使減速箱內(nèi)齒輪的傳動比在34.5之間分配原則:（計算各軸的功率（計算各軸的功率P P、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n n和轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩T T）三、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算三、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算各軸的功率計算各軸的功率計算： P P1 1=P =P 1 13 3 2 2 P P2 2=P =P 1 12 23 3 各軸的轉(zhuǎn)速計算各軸的轉(zhuǎn)速計算： 高速軸轉(zhuǎn)速 n1=nm

7、/i1 （r/min） 低速軸轉(zhuǎn)速 n2=nm/（i1i2） （r/min） 各軸扭矩的計算各軸扭矩的計算： TK=9.55106PK/nK (N.mm) 具體計算例子見指導(dǎo)書P121 1-三角帶傳動效率三角帶傳動效率2 2-齒輪傳動效率齒輪傳動效率3 3-滾動軸承的效率滾動軸承的效率4 4-聯(lián)軸器的效率聯(lián)軸器的效率注意：注意：1.1.按工作機所需電動機功率按工作機所需電動機功率P Pd d計算，而不計算，而不按電動機額定功率按電動機額定功率P Peded計算。計算。 2.2.設(shè)計軸時應(yīng)按其輸入功率計算、設(shè)計傳設(shè)計軸時應(yīng)按其輸入功率計算、設(shè)計傳動零件時應(yīng)按主動軸的輸出功率計算動零件時應(yīng)按主動軸

8、的輸出功率計算參數(shù)參數(shù)輸送帶拉輸送帶拉力力F(N)輸送帶速輸送帶速度度V(m/s)V(m/s)滾筒直徑滾筒直徑D D（mm）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)250025001.51.5500500例題：一、電動機的選擇一、電動機的選擇1選擇選擇Y系列三相異步電動機系列三相異步電動機2電電動機的容量。由于電動機至工作機的總傳動效率動機的容量。由于電動機至工作機的總傳動效率=1222345。普通普通V帶的效率帶的效率1=0.96，一對滾動軸承的傳動效率，一對滾動軸承的傳動效率2=0.99（初（初選球軸承），閉式齒輪傳動效率選球軸承），閉式齒輪傳動效率3=0.97,（初選（初選8級精度），滑級精度），滑塊聯(lián)軸器的效率塊聯(lián)軸

9、器的效率4=0.97，卷筒傳動的效率，卷筒傳動的效率5=0.96總效率為：總效率為：=0.960.960.990.990.990.970.97=0.84電動機所需功率：電動機所需功率：Pd=(FV)/(1000)=4.46Kw3 確定電動機轉(zhuǎn)速確定電動機轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為：卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為： nw=(601000V)/( D)=57.32r/min取取V帶傳動比帶傳動比i1=24, 一級圓柱齒輪減速器傳動比一級圓柱齒輪減速器傳動比i2=35, 則則總傳動比合理范圍為總傳動比合理范圍為i=620,所以電動機轉(zhuǎn)速的可取范圍為：所以電動機轉(zhuǎn)速的可取范圍為： nd=(i nw)=(620)x57.3

10、2r/min=3441146r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有兩種，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有兩種，750r/min 和和1000r/min 電動機型號電動機型號額定功率額定功率/Kw同 步 轉(zhuǎn) 速同 步 轉(zhuǎn) 速 /（r/min）滿 載 轉(zhuǎn) 速滿 載 轉(zhuǎn) 速 /（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132M2-6Y132M2-65.55.5100010009609602.02.0Y160M2-8Y160M2-85.55.57507507207202.02.0二、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算二、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算1、分配各級傳動比、分配各級傳動比總總傳傳動比為：動比為：i=

11、nm/nw=720/57.32=12.56i=i1i2 i1、i2分別代表分別代表V帶傳動比和減速器傳動比。帶傳動比和減速器傳動比。初步取初步取i1=3.14 i2=4（V帶的實際傳動比要在設(shè)計帶的實際傳動比要在設(shè)計V帶時，由帶時，由大小大小帶帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑計算）輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑計算） 2、計算運動和動力參數(shù)、計算運動和動力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速的：各軸轉(zhuǎn)速的： I軸軸 nI= nm/ i1=(720/3.14)r/min=229.30r/min II軸軸 nII= nI/i2=(229.30/4)r/min=57.3r/min 卷筒軸卷筒軸nIII= nII=57.3r/min電動機軸電動機軸=(955

12、0 Pd)/ nd=(95504.46)/ 720=59.1NmI軸軸 TI=(9550 PI)/ nI=(95504.28)/ 229.30=178.25NmII軸軸 TII=(9550 PII)/ nII=(95504.11/ 57.3=685Nm卷筒軸卷筒軸TIII=(9550 PIII)/ nIII=(95503.95)/57.3=658.33Nm4、各軸輸入轉(zhuǎn)矩、各軸輸入轉(zhuǎn)矩 3、各軸的輸入功率的計算：、各軸的輸入功率的計算： I軸軸 PI=Pd1=（4.460.96）=4.28kw II軸軸 PII= PI23=4.11kw 卷筒軸卷筒軸 PIII= PII24=3.95kw5、傳

13、動裝置參數(shù)表：、傳動裝置參數(shù)表：軸號軸號轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n(r/min) 輸入功率輸入功率P/Kw輸輸入入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩/Nm傳動比傳動比i傳動效率傳動效率電動機軸電動機軸7207204.464.4659.159.13.143.140.970.97* *0.990.99=0.96=0.96I I軸軸230.4230.44.284.28178.25178.254 40.990.99* *0.970.97=0.96=0.96IIII軸軸57.57.3 34.114.116856851 10.960.96IIIIII軸軸57.57.3 33.953.95658.4658.4傳動零件設(shè)計傳動零件設(shè)計1.普通V帶傳動

14、已知：P n T i2.鏈傳動已知：P n T i設(shè)計步驟：見教科書例題.開式圓錐齒輪傳動已知：P n T i一、減速器外傳動零件設(shè)計一、減速器外傳動零件設(shè)計 1.高速級齒輪傳動已知：P n T i 2.低速級齒輪傳動已知：P n T i二、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計二、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計1、參考教材的步驟，設(shè)計這一對齒輪的主要參數(shù)和尺寸；2、選擇齒輪傳動的潤滑油粘度、潤滑方式； 參考教材及附加內(nèi)容例子的設(shè)計步驟進行設(shè)計，兩軸都要求按例子的步驟認真設(shè)計。注：與旋轉(zhuǎn)零件（齒輪、帶輪）配合的軸徑可參照附表3附表附表3 3 標(biāo)準(zhǔn)直徑（摘自標(biāo)準(zhǔn)直徑（摘自GB2822-81GB2822-81）12* 13

15、14 15 16 17 18 20 21 22 24 25* 26 28 30 32* 3436 38 40* 42 45 48 50* 53 56 60 63* 67 71 75 80* 90 95 100* 105 110 120 125* 130 140 150 160* 170 180 190 200* 注：（1）帶*號者為Ra10系列，優(yōu)先選用。 （2）本標(biāo)準(zhǔn)不適用于另有其它標(biāo)準(zhǔn)的機械零件（如滾動軸承、螺紋、聯(lián)軸器等）三、三、軸的設(shè)計mind注意：1.鍵槽單鍵：加5%雙鍵：加7%2.圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑3.或按聯(lián)軸器圓整直徑3nPC按轉(zhuǎn)矩初步計算軸的最小直徑按轉(zhuǎn)矩初步計算軸的最小直徑四、滾

16、動軸承的選擇及壽命計算 按教材的選擇步驟進行滾動軸承的選擇和驗算壽命，并確定潤滑方式。 設(shè)計計算參考教材。軸上鍵槽和輪轂上鍵槽的尺寸及尺寸公差選擇可參照課程設(shè)計指導(dǎo)書P108。五、鍵的選擇及強度校核六、聯(lián)軸器的設(shè)計計算 設(shè)計計算選擇參考教材，主要檢驗它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器的類型選擇可查表課程設(shè)計指導(dǎo)書P125-128。裝配草圖設(shè)計設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容1.初繪裝配草圖初繪裝配草圖2.軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的校核計算軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的校核計算3.完成裝配草圖完成裝配草圖（邊設(shè)計、邊計算、邊修改）（邊設(shè)計、邊計算、邊修改）裝配圖的繪制裝配圖的繪制：用A1圖紙， 比例可用1：1或1：2，繪制三個視圖；

17、減速箱的箱體尺寸參考設(shè)計指導(dǎo)書P17-19。減速箱的一些附件尺寸參考如下：起重吊耳（P21）、通氣器（P22）、軸承蓋（P23）、放油螺塞（P43-44）、油標(biāo)（P43-46）、起蓋螺釘和定位銷（P46）、油溝（P40）等等。特性尺寸特性尺寸：表明機器性能、規(guī)格表明機器性能、規(guī)格和特性的尺寸和特性的尺寸中心距及偏差：中心距及偏差：1600.0315中心高：中心高：190 （最好以（最好以0結(jié)尾）結(jié)尾）配合尺寸配合尺寸：表明配合零件間裝配表明配合零件間裝配 關(guān)系的尺寸關(guān)系的尺寸裝配圖上應(yīng)標(biāo)明注冊的尺寸裝配圖上應(yīng)標(biāo)明注冊的尺寸安裝尺寸安裝尺寸：表明機器安裝在其基礎(chǔ)上的表明機器安裝在其基礎(chǔ)上的位置尺

18、寸（箱體底面尺寸；地腳螺釘位置尺寸（箱體底面尺寸；地腳螺釘中心距離和對中心的距離；帶輪、中心距離和對中心的距離；帶輪、聯(lián)軸器伸出頭尺寸及對中心距離）聯(lián)軸器伸出頭尺寸及對中心距離）外形尺寸：外形尺寸：表明機器占用的空間尺寸表明機器占用的空間尺寸（包裝，運輸，安裝，廠房用）（包裝，運輸，安裝，廠房用） 軸軸齒輪（帶輪、聯(lián)軸器）：齒輪（帶輪、聯(lián)軸器）：軸軸軸承內(nèi)圈：軸承內(nèi)圈： 箱座孔箱座孔軸承外圈：軸承外圈：軸軸軸套（擋油環(huán)）：軸套（擋油環(huán)）：軸承蓋軸承蓋箱座孔：箱座孔：輪緣輪緣輪芯輪芯67676767kHrHmHnH，6k7H61169kDkF，9787fHhH67rH配合選擇配合選擇裝配前所有零

19、件用煤油清洗，滾動軸承裝配前所有零件用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，箱體內(nèi)壁涂防銹漆。用汽油清洗，箱體內(nèi)壁涂防銹漆。齒輪傳動的齒面接觸斑點齒輪傳動的齒面接觸斑點(P187表表6-126)；滾動軸承的熱補償間隙為滾動軸承的熱補償間隙為0.20.5mm減速器剖分面、密封面和接觸面均減速器剖分面、密封面和接觸面均不允許滲漏。剖分面涂密封油漆或不允許滲漏。剖分面涂密封油漆或水玻璃，禁止使用任何墊片。水玻璃，禁止使用任何墊片。箱體內(nèi)裝全損耗系統(tǒng)用油；軸承用潤滑脂。箱體內(nèi)裝全損耗系統(tǒng)用油；軸承用潤滑脂。裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求跑合試驗要求，空載試驗、負載試驗跑合試驗要求，空載試驗、

20、負載試驗（時間，工作條件）。（時間，工作條件）。對外觀，包裝和運輸?shù)囊?。對外觀，包裝和運輸?shù)囊蟆?.減速器的技術(shù)特性表減速器的技術(shù)特性表7.標(biāo)題欄、明細表、及零件編號標(biāo)題欄、明細表、及零件編號零件圖的繪制 減速箱箱座圖幅用A2紙繪制，其余圖幅可用A3或A4。比例自定。 圖例可參考設(shè)計指導(dǎo)書P152P157或其它資料。注意齒輪零件圖右上角上應(yīng)有齒輪的主要參數(shù)和公差指標(biāo)等不能省略。（見P152）箱體零件圖例子齒輪零件圖軸軸軸軸編寫設(shè)計計算說明書 一、設(shè)計計算說明書一、設(shè)計計算說明書要求：要求：計算正確、論述清楚、文字精煉、計算正確、論述清楚、文字精煉、 插圖簡明、書寫工整。插圖簡明、書寫工整。格式：格式：1、設(shè)計計算說明書的內(nèi)容概括如下：（1）目錄。（2）設(shè)計任務(wù)書。（3）電動機的選擇。（4）計算傳動裝置