機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件

1、 機械設(shè)計基礎(chǔ) 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械設(shè)計課程設(shè)計機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件 一、任務(wù)書 工作條件 輸送機連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動，使用期限10年，兩班制工作，輸送帶速度容許誤差為5%。1電動機 2帶傳動 3減速器 4連軸器 5滾筒 6輸送帶圖1帶式輸送機傳動裝置 一、任務(wù)書1電動機 2帶傳動 3減速器 4連原始數(shù)據(jù)已知條件題號12345輸送帶拉力F（N）31032.91032.61032.51032.2103輸送帶速度v（m/s）1.51.41.61.51.6滾筒直徑D（mm）400400450450450設(shè)計工作量1.設(shè)計說明

2、書2.減速器裝配圖1張3.日記與小結(jié)原始數(shù)據(jù)題號12345輸送帶拉力F（N）31032.91 二、設(shè)計目的和要求： 課程設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)課程最后一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學生第一次較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。本課程設(shè)計的主要目的是： 1培養(yǎng)學生利用所學知識，解決工程實際問題的能力； 2培養(yǎng)學生掌握一般機械傳動裝置、機械零件的設(shè)計方法及設(shè)計步驟； 3達到對學生進行基本技能的訓(xùn)練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、標準、圖冊和規(guī)范等）的能力。 4本課程設(shè)計學時：一周 二、設(shè)計目的和要求：三、課程設(shè)計內(nèi)容1電動機的選擇及運動參數(shù)的計算（包括計算電動機所需的功率，選擇電動機，分配

3、各級傳動比，計算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩）；2V帶的傳動設(shè)計（確定V帶的主要參數(shù)和尺寸）；3齒輪傳動的設(shè)計（確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸）；4、軸的設(shè)計（初估軸徑、結(jié)構(gòu)設(shè)計）；5滾動軸承的選擇；6.減速器潤滑方式和潤滑油的選擇 7.減速器裝配圖設(shè)計8.編寫設(shè)計說明書鄂式破碎機內(nèi)燃機三、課程設(shè)計內(nèi)容鄂式破碎機內(nèi)燃機9編寫設(shè)計說明書（1）目錄（標題、頁次）；（2）設(shè)計題目：原始數(shù)據(jù)及工作條件，傳動裝置簡圖；（3）設(shè)計計算： 要有詳細的設(shè)計步驟，最后應(yīng)有簡短的結(jié)論； 對所引用的計算公式和數(shù)據(jù)要標有來源即參考書的編號和頁次 ； 為了清楚地說明計算內(nèi)容，應(yīng)附必要的插圖 。（4）設(shè)計小結(jié)（簡要說明課程設(shè)計的體會

4、，本設(shè)計的優(yōu)、缺點及改進意見等）；（5）參考文獻資料（資料的編號、作者名、書名、出版地、出版者、出版年月）。機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件要求每位學生在設(shè)計過程中，充分發(fā)揮自己的獨立工作能力及創(chuàng)造能力，對每個問題都應(yīng)進行分析、比較，并提出自己的見解，反對盲從，杜絕抄襲。在設(shè)計過程中必須做到：隨時復(fù)習教科書、聽課筆記及習題；及時了解有關(guān)資料，做好準備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性；認真計算和制圖，保證計算正確和圖紙質(zhì)量；按預(yù)定計劃循序完成任務(wù)。機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件帶式輸送機傳動裝置課程設(shè)計說明書 一、傳動方案設(shè)計 任務(wù)書已給。 二、電動機的選擇 1.電動機類型的選擇

5、 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系列三相異步電動機。帶式輸送機傳動裝置課程設(shè)計說明書 2.電動機功率的選擇 1）確定皮帶輸送機所需功率 式中:FW工作機的阻力，N； VW-皮帶輸送機的帶速，m/s。將已知條件帶入上式,則 2.電動機功率的選擇 為了計算電動機所需功率，需要確定從電動機到工作機之間的總效率。 2) 傳動裝置的效率 =123345 式中： 1-V帶傳動效率 2-齒輪傳動效率 3-滾動軸承的效率 4-聯(lián)軸器的效率 5-運輸機滾筒的傳動效率 為了計算電動機所需功率，需要確定從電動機到工 常見機械效率參見表16.1機械傳動類型傳動效率圓柱

6、齒輪傳動7級精度（油潤滑）0.988級精度（油潤滑）0.979級精度（油潤滑）0.96開式傳動0.940.96圓錐齒輪傳動閉式傳動（78級精度）0.940.97開式傳動0.920.95帶傳動V型帶傳動0.95軸承滾動軸承（一對）0.980.99滑動軸承0.970.99聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器0.970.99齒式聯(lián)軸器0.99彈性聯(lián)軸器0.99運輸機滾筒0.96 常見機械效率參見表16.1機械傳動類型傳動效率圓柱齒輪傳動 查表16.1得10.95，20.97，30.98，40.98，50.96，則傳動裝置的總效率為=123345 0.950.970.9830.980.960.816 3）電動機所需功

7、率Pd Pd= PW/=(4.06/0.816) kW=4.98 kW 查表16.1得10.95，20.974)電動機的額定功率PmPm =(1-1.3) Pd 查表16.2取Pm5.5 KW4)電動機的額定功率Pm表16.2 Y系列三相異步電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)電動機型號額定功率/kW滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速1500r/min,4級Y801-40.5513902.42.3Y802-40.7513902.32.3Y90S-41.114002.32.3Y90L-41.514002.32.3Y100L1-42.214302.22.3Y100L2-4314302.2

8、2.3Y112M-4414402.22.3Y132S-45.514402.22.3Y132M-47.514402.22.3Y160M-41114602.22.3Y160L-41514602.22.3Y180M-418.514702.02.2Y180L-42214702.02.2Y200L-43014702.02.2表16.2 Y系列三相異步電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)電動機型號額定功率 3. 確定電動機的轉(zhuǎn)速： 同一功率的異步電動機，其同步轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min四種，一般來說，電動機的轉(zhuǎn)速越高，磁極極數(shù)越少，尺寸和重量越小，價格也越低，但機械傳動

9、裝置的總傳動比增大，傳動的級數(shù)增多，傳動尺寸和成本都要增加，所以選擇電動機轉(zhuǎn)速時，應(yīng)全面分析。在一般機械中，多用同步轉(zhuǎn)速1500r/min和1000r/min 兩種。 可由工作機的轉(zhuǎn)速要求和傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍，推算出電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍。 3. 確定電動機的轉(zhuǎn)速：1）滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速nW： 式中：VW-皮帶輸送機的帶速,m/s; D-滾筒的直徑, mm.將已知條件VW1.4m/s 、D=400mm帶入上式，則1）滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速nW：2）傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍傳動機構(gòu)選用指標平帶傳動V帶傳動齒輪傳動蝸桿傳動功率/（KW）?。?0）（100）大（最大可達50，000）（50）單級傳動比（

10、常用值）2424圓柱圓錐10403523最大值6158580表16.3常用機械傳動比范圍2）傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍傳動機構(gòu)平帶傳動V帶傳動齒輪傳動 查表16.3得V帶傳動比i124、圓柱齒輪傳動比i235，則 總傳動比范圍i i（23）（45）620 3）電動機的轉(zhuǎn)速： 電動機可選擇的轉(zhuǎn)速nd范圍為 nd=inW =(620) 66.88 =(401.28 1337.6)r/min 查表16.3得V帶傳動比i124、圓柱齒輪傳動電動機符合這一轉(zhuǎn)速的有750r/min、1000r/min兩種，查表16.1，有兩種型號適用的電動機，其技術(shù)參數(shù)及傳動比情況見表4。電動機符合這一轉(zhuǎn)速的有750r/m

11、in、1000r/min兩方案電動機型號額定功率P(KW）電動機nm（r/min）總傳動比軸伸出端直徑d（mm）軸伸出端的安裝高度（mm）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y160M2-85.575072010.77421102Y132M2-65.5100096014.3543880方電動機額定功電動機nm（r/min）總傳軸伸出軸伸出端同步 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸重量及總傳動比，比較這兩個方案：方案1電動機轉(zhuǎn)速低，價格高，但總傳動比小，傳動裝置的尺寸??；方案2電動機轉(zhuǎn)速高，價格低，但總傳動比大，傳動裝置的尺寸大；決定選方案2。 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸重量及總傳動比，比較 三、 傳動比的分配

12、1.傳動裝置總傳動比 式中: i傳動裝置的總傳動比； 電動機轉(zhuǎn)速r/min 2.分配各級傳動比 傳動裝置總傳動比： i=i1i2 三、 傳動比的分配 為使V帶傳動的外廓尺寸不致過大，取V帶傳動比i13，則齒輪傳動比i2為 四、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 為使V帶傳動的外廓尺寸不致過大，取V帶傳動比i11.各軸轉(zhuǎn)速軸（小齒輪軸） 軸（大齒輪軸）滾筒軸 1.各軸轉(zhuǎn)速2.各軸的輸入功率軸 軸 滾筒軸 2.各軸的輸入功率3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動機軸（0軸）軸 3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩 軸 滾筒軸 表1 計算結(jié)果列表參數(shù)軸號電動機（0）軸軸軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n(r/min)96032066.8866.88功率P(kW)

13、5.55.2254.974.77轉(zhuǎn)矩T(N.mm)5.4710415.5910470.9610468.1104傳動比i34.7851效率0.950.950.96表1 計算結(jié)果列表參數(shù)軸號電動機（0）軸軸軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n 五、傳動零件的設(shè)計計算 1.V帶傳動設(shè)計（計算過程見任務(wù)6.1 普通V帶傳動設(shè)計) 已知：Pm=5.5kW,nm=960r/min,i =3, 輸送機連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動，兩班制工作（1） 選擇V帶型號；（2） 選擇帶輪的基準直徑，并驗算帶速（5m/sV25m/s）；（3） 確定中心距和帶長，驗算小輪包角；（1120）（4） 按許用功率計算帶的根數(shù)；（5）

14、確定作用在軸上的壓力；（6） 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸； 五、傳動零件的設(shè)計計算 2.齒輪傳動的設(shè)計： 傳遞功率P=5.225kW,n=320r/min,傳動比i=4.785；單向運轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動，兩班制工作 (1)選擇材料、熱處理、決定齒面硬度,確定許用應(yīng)力 （2）按齒面接觸疲勞設(shè)計 計算轉(zhuǎn)矩T 確定載荷系數(shù)K 齒寬系數(shù) 確定許用應(yīng)力 計算中心距 2.齒輪傳動的設(shè)計：（3）確定基本參數(shù)，計算主要尺寸（4）校核齒根彎曲疲勞強度（5）兩齒輪的幾何尺寸計算 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 分度圓直徑（3）確定基本參數(shù)，計算主要尺寸（6）設(shè)計齒輪結(jié)構(gòu)1)小齒輪采用齒輪軸2）大齒輪采用腹板式結(jié)構(gòu)（ P

15、 189）（6）設(shè)計齒輪結(jié)構(gòu)b290mmda2=392mmd2=384mm0=8-10=10mmc=0.3B=0.3x90=27mmD1=df-2 0=374-2x10=354mmd1=1.6d=1.6x63 =100mmcd1cD1d10b290mmcd1cD1d10（7）齒輪傳動的潤滑方式的選擇（ P 17）齒輪的圓周速度當v12m/s時，多采用油池潤滑。（7）齒輪傳動的潤滑方式的選擇（ P 17）3.軸的設(shè)計計算已知：單向運轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動，兩班制工作（1）選擇軸的材料及熱處理方法（2）按扭矩估算軸的最小直徑（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）軸帶輪的寬度B78mm軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)3

16、2066.88功率P(kW)5.2254.97轉(zhuǎn)矩T(N.mm )15.5910470.961043.軸的設(shè)計計算軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)32066.882) 軸聯(lián)軸器的選用(P126）表12-3凸緣聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器包括選擇聯(lián)軸器的類型和型號聯(lián)軸器的型號按計算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速和軸徑選擇。TW=70.96104N.mm,d=50mm,查表12-3選：YL11聯(lián)軸器，軸孔J、 J1型，軸孔長度L=84mm，鍵A型，1470 GB/T1096-20032) 軸3）軸承（117表12-5）軸（暫定）6200軸（暫定）62004）滾動軸承潤滑齒輪減速器v2m/s的齒輪減速器軸承常采用潤滑脂潤滑， 該齒輪減

17、速器的齒輪圓周速度為v=1.34m/s，故采用潤滑脂潤滑。3）軸承（117表12-5） 4）擬定軸上零件的裝配方案 由于設(shè)計的是單級減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對稱安裝在齒輪兩側(cè)，因軸承采用脂潤滑，在軸承位于箱體內(nèi)壁的一側(cè)用擋油環(huán)封油。軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器。機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件 齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸環(huán)定位，右端用擋油環(huán)實現(xiàn)軸向固定；齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。 軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其箱體內(nèi)壁的一側(cè)用擋油環(huán)軸向定位，周向采用過盈配合固定。整個軸系（包括軸承）以兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向固定。聯(lián)軸器以軸肩定位，周向采用平鍵聯(lián)接。 5)確定軸上零件的位置和

18、固定方式 齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸環(huán)定位，右端用擋油環(huán) 采用階梯軸，從左到右共有6個軸段： 軸段1為軸的外伸端，取最小直徑50mm； 考慮到要對安裝在軸段上的聯(lián)器進行定位，軸段2上應(yīng)有軸肩，直徑為56 mm； 軸段3為軸頸，該段軸徑必須滿足軸承內(nèi)徑的標準，故直徑為60mm，依題意選6212型軸承； 軸段4裝齒輪，取直徑為63mm 定位軸環(huán)高4.5mm，直徑為72 mm； 軸段6為軸頸，直徑為60 mm。6)確定各軸段的直徑 采用階梯軸，從左到右共有6個軸段： 軸段3為 齒輪輪轂寬度為90mm， 軸段4（軸頭）的長度為88mm； 為保證齒輪端面與 箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)留

19、有一定的間距，取該間距為12.5mm， 軸段5（軸環(huán)）的寬度為11.5 mm； 查有關(guān)的軸承手冊6212型軸承其寬度為22mm，考慮到軸承采用脂潤滑，取擋油環(huán)長度為16 mm,其中進入箱體內(nèi)壁1 mm，因此軸段3（軸頸）的長度為12.51522+2（進入齒輪輪轂）51.5mm， 7)確定各軸段的長度 齒輪輪轂寬度為90mm， 軸段5（軸環(huán)）的 軸段6（軸頸）的長度為1522+138 mm； 軸承支點距離167mm ； 按箱體結(jié)構(gòu)的需要及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定距離的要求，取軸段2為341852 mm； 查閱有關(guān)的聯(lián)軸器手冊取軸段1（軸頭）為82mm； 在軸段1、4上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于同

20、一圓柱母線上，鍵槽的長度比相應(yīng)的輪轂寬度小約510mm。 軸段6（軸頸）的長度為1522+138 mm；在軸段6166164.鍵的選擇 已知：減速器中從動齒輪與軸之間的軸轂聯(lián)接采用鍵聯(lián)接，齒輪精度為8級，載荷有輕微沖擊，聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩為70.96104(N.mm)，聯(lián)接處軸的直徑為63mm，軸段長88mm，輪轂長90mm，試確定鍵聯(lián)接的類型和尺寸。4.鍵的選擇 已知：減速器中從動齒輪與軸之間的軸轂聯(lián)5.滾動軸承的選擇已知：軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)32066.88功率P(kW)5.2254.97轉(zhuǎn)矩T(N.mm )15.5910470.961045.滾動軸承的選擇已知：軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)

21、3206六.減速器裝配草圖設(shè)計畫出傳動零件的中心線a=232mm畫出齒輪的輪廓b1=95mmb2=90mm機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件畫出箱體的內(nèi)壁線齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離2=10-15mm，取2=10mm大齒輪齒頂圓到箱體內(nèi)壁的距離1=1.2=1.2x10=12mm 箱座體壁厚=(0.025-0.03)a+ =0.025x0081 6.7 取=10mm1=10mm畫出箱體的內(nèi)壁線齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離確定軸承座孔寬度L，畫出軸承座外端線L=C1+C2+1+(5-8)mm地腳螺釘 df，查表16.6 df20mm，4個。軸承旁連接螺栓直徑d10.75 df15mm，取d116mm，

22、C122mm，C220mm；L=222010（58）60mm。確定軸承座孔寬度L，畫出軸承座外端線機械的設(shè)計課程的設(shè)計24054-課件軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計616軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計616 畫出擋油盤軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離（27圖57）脂潤滑一般1015mm，取擋油盤長15mm。 畫出軸承6208 B=18mm,D=80mm;da=47mm6212 B=22mm,D=110mm,da=69mm 畫出擋油盤畫出軸承蓋(133,14-1)軸d3=8mm,4個個;D=80mm,D0=D+2.5d3=80+2.5x8=100mmD2=D0+2.5d3=100+20=120mm,e=(1-1.2) d3=9mm.軸d3=10mm,6個個;D=110mm,D0=D+2.5