機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第一講

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)陳繼動(dòng)方案與參數(shù)計(jì)算（第一講）一、課程設(shè)計(jì)的目的3、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力設(shè)計(jì)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與繪圖技術(shù)文檔處理1、培養(yǎng)工程實(shí)踐觀念2、培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力綜合知識(shí)運(yùn)用能力 創(chuàng)新能力獨(dú)立從事設(shè)計(jì)能力二、課程設(shè)計(jì)的題目設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的雙級(jí)斜齒圓柱、圓錐-圓柱齒輪或蝸桿減速器已知：F、V、D，工作環(huán)境，載荷性質(zhì)，工作時(shí)間，批量大小vFD三種減速器：三、整個(gè)課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度安排第一階段：方案擬定、計(jì)算，做減速器裝拆實(shí)驗(yàn)(時(shí)間：3天) 確定方案、計(jì)算數(shù)據(jù)，為繪制裝配圖作準(zhǔn)備第二階段：繪裝配草圖 (時(shí)間：4天) 1、畫裝配草圖 2、校核軸、鍵的強(qiáng)度及滾動(dòng)軸承的壽命第三階段

2、：完成裝配圖 (時(shí)間：5天) 進(jìn)一步完善裝配圖、標(biāo)注尺寸與配合、名細(xì)表、標(biāo)題欄、技術(shù)要求、技術(shù)特性第四階段：完成零件圖 (時(shí)間：1天) 低速軸、低速軸上的大齒輪或蝸輪第五階段：寫說明書 (時(shí)間：1天)第六階段：答辯 (時(shí)間：1天)四、第一階段主要內(nèi)容 1、擬定總體傳動(dòng)方案原動(dòng)機(jī)工作機(jī)傳動(dòng)裝置外傳動(dòng)件減速器+齒輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)雙級(jí)圓柱齒輪圓錐-圓柱齒輪蝸桿帶式運(yùn)輸機(jī)電動(dòng)機(jī)開式注意：a) 帶傳動(dòng)、錐齒輪、蝸桿傳動(dòng)一般放在高速級(jí)b) 鏈傳動(dòng)、開式齒輪放在低速級(jí)部分傳動(dòng)方案圖：2、選擇電動(dòng)機(jī)類型轉(zhuǎn)速功率三相交流異步電機(jī) Y系列同步轉(zhuǎn)速 3000、1500、1000、750 r/min工作機(jī)有效功率電

3、機(jī)所需功率選擇額定功率 Pe Pd 總效率：1500、1000P w = F v /1000Pd = P w /= 1 . 2 . 3. 總效率： = 1 . 2 . 3. 蝸桿效率：根據(jù)蝸桿傳動(dòng)比初選蝸桿頭數(shù)選擇額定功率 Pe Pd 記下電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、額定功率Pe、滿載轉(zhuǎn)速nm 記下電機(jī)軸徑D、外伸軸長(zhǎng)E 和中心高H 3、計(jì)算總傳動(dòng)比、分配各級(jí)傳動(dòng)比i = nm / nw nm 電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nw 工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速分配各級(jí)傳動(dòng)比：i = i1 i2 in 傳動(dòng)比分配原則：總傳動(dòng)比： 圓柱齒輪： 開式：47； 閉式：35 帶傳動(dòng)：24 鏈傳動(dòng)：24 錐齒輪：23 蝸桿：1040A、各級(jí)傳動(dòng)比在推薦

4、范圍內(nèi)，先定外傳動(dòng)比，再定內(nèi)傳動(dòng)比C、各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)使傳動(dòng)裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱、不發(fā)生干涉B、展開式雙級(jí)圓柱齒輪減速器中，應(yīng)使兩大齒輪直徑相近， i1 = (1.31.4)i2，保證兩個(gè)大齒輪有差不多的浸油深度vF 4、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算n1 = nm / i01 B、各軸的輸入功率計(jì)算P1 = Pd 01A、各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算n2 = n1 / i12 n3 = n2 / i23 P2 = P1 12P3 = P2 23C、各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算T1 = 9550P1 /n1T2 = 9550P2 /n2012345、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算A、普通V帶傳動(dòng)型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)、直徑、中心距、初拉力、

5、壓軸力 、輪轂寬度L、軸孔直徑d0先計(jì)算外傳動(dòng)件，再計(jì)算內(nèi)傳動(dòng)件vFD（整個(gè)設(shè)計(jì)過程按照機(jī)械設(shè)計(jì)教材上的進(jìn)行）帶輪輪轂寬度L由表19-2 (P182)確定表中轂孔直徑d0是最大值，其具體數(shù)值是這樣確定的：先算出大帶輪所在軸（高速軸）的最小直徑，再由表9-7 (P73)確定為標(biāo)準(zhǔn)值小帶輪孔徑：= 電動(dòng)機(jī)軸徑D大帶輪孔徑：最大值實(shí)際取值可以由相關(guān)零件計(jì)算vFDB、鏈傳動(dòng)型號(hào)、節(jié)距、鏈節(jié)數(shù)、排數(shù)、鏈輪齒數(shù)、直徑、中心距、壓軸力C、齒輪傳動(dòng)材料、熱處理、齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、中心距、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑錐距、節(jié)錐角等（圓錐齒輪）注意：直徑保留三位小數(shù)，角度精確到秒，齒寬取整，閉式齒輪

6、中心距取整且末位數(shù)字為0或5閉式齒輪設(shè)計(jì)成斜齒輪，開式齒輪設(shè)計(jì)成直齒輪注意：不同齒輪，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則不同！軟齒面、硬齒面自定vFD、蝸桿傳動(dòng)材料、熱處理、頭（齒）數(shù)、模數(shù)、導(dǎo)程角、中心距、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、蝸輪輪緣寬度等注意：還需進(jìn)行熱平衡計(jì)算！6、初算軸的最細(xì)處直徑45：C=107118最細(xì)直徑處有一鍵槽，加大5%；有兩個(gè)，加大10%若最細(xì)直徑處是裝帶輪、開式齒輪（非齒輪軸）或鏈輪，則最細(xì)處的真正直徑由初算的最小直徑和表9-7共同確定高速級(jí)C取大值，低速級(jí)取小值，中間軸取中間值vFD若最細(xì)直徑處是裝聯(lián)軸器，則最細(xì)處的真正直徑應(yīng)由初算的最小直徑和聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)系列直徑共同確定，需等聯(lián)軸

7、器選好后才能確定7、選擇聯(lián)軸器型號(hào)公稱扭矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑類型：高速級(jí)：彈性低速級(jí)：鼓形齒式或彈性聯(lián)軸器 （有振動(dòng)沖擊時(shí)）聯(lián)軸器軸孔和鍵槽的形式及代號(hào)聯(lián)軸器尺寸選擇舉例一：有的傳動(dòng)方案中有兩個(gè)聯(lián)軸器低速級(jí)聯(lián)軸器型號(hào)如何選擇？vF012435T3=442.339N.m，n3=74.42r/min，P3=3.447kWT4=433.484N.m，n4=74.42r/min，P4=3.378kW設(shè)聯(lián)軸器與軸只用一個(gè)鍵連接vF012435因此方案中有鏈傳動(dòng)，為減少系統(tǒng)動(dòng)載荷，選用彈性柱銷聯(lián)軸器HL4聯(lián)軸器GB4323-84J1A4584J1A4584含義：主動(dòng)端孔徑為45mm，長(zhǎng)度為84mm，孔的形狀

8、為J1型，孔長(zhǎng)度為84mm，鍵槽的類型為A型從動(dòng)端含義與主動(dòng)端相同高速級(jí)聯(lián)軸器型號(hào)如何選擇？已知：高速軸上的輸入轉(zhuǎn)矩為110N.m，轉(zhuǎn)速為960r/min。電動(dòng)機(jī)的軸徑為38mm，軸長(zhǎng)為80mm考慮鍵槽的影響，增大5%選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器聯(lián)軸器尺寸選擇舉例二：vF012435TL6聯(lián)軸器YA3882J1A3260GB4323-84主動(dòng)端：Y型軸孔，A型鍵槽d1=38mm，L82mm從動(dòng)端：J1型軸孔，A型鍵槽d2=32mm，L160mm8、初選滾動(dòng)軸承類型：7類或3類尺寸：根據(jù)受載選寬度、直徑系列選小尺寸內(nèi)徑代號(hào)根據(jù)軸徑選內(nèi)徑尺寸d 的確定：對(duì)于外伸軸（高速軸和低速軸）:vFDd dmin+

9、(78)在此基礎(chǔ)上取標(biāo)準(zhǔn)值中間軸:最小軸徑就是滾動(dòng)軸承處的直徑，在此基礎(chǔ)上直接取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑即可為使三根軸系協(xié)調(diào)美觀，中間軸上滾動(dòng)軸承內(nèi)徑不應(yīng)當(dāng)小于高速軸的，低速軸上的內(nèi)徑不應(yīng)當(dāng)小于中間軸的軸承選好后，查手冊(cè)找到滾動(dòng)軸承的寬度、外徑、內(nèi)圈安裝尺寸、外圈安裝尺寸蝸桿減速器中：蝸桿軸上的滾動(dòng)軸承外徑或套杯外徑一定要大于蝸桿的頂圓直徑，否則蝸桿裝不進(jìn)箱體蝸桿軸一般跨距較長(zhǎng)，而且溫升較高，因此蝸桿軸一般采用“一端固定、一端游動(dòng)”的結(jié)構(gòu)形式固定端：7類或3類游動(dòng)端：6類或N類并計(jì)算軸承蓋(尺寸見P132表14-1)之間是否會(huì)發(fā)生干涉不干涉條件：齒輪中心距大于兩軸承蓋的半徑之和五、第一階段要完成的計(jì)算任務(wù)1、擬定總體傳動(dòng)方案2、選擇電動(dòng)機(jī)3、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5、傳動(dòng)件計(jì)算6、初算軸的最細(xì)處直徑7、選擇聯(lián)軸器(型號(hào)、孔徑、孔長(zhǎng)等)8、初選滾動(dòng)軸承及其相關(guān)參數(shù)，軸承蓋是否干涉等!仔細(xì)閱讀第一、二及三章，在完成上面的計(jì)算