機械設(shè)計課程設(shè)計第一次任務(wù)布置

機械設(shè)計課程設(shè)計第一次布置2010年12月第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計準備工作傳動裝置的總體設(shè)計傳動零件的設(shè)計注意事項課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)綜合運用機械設(shè)計及其他先修課的知識，進行機械設(shè)計綜合訓(xùn)練，鞏固，加深和擴展已學(xué)知識。學(xué)習(xí)和掌握通用機械零件、部件、機械傳動及一般機械的基本設(shè)計方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和分析問題，解決問題的能力。提高學(xué)生在計算、制圖、運用設(shè)計資料，進行經(jīng)驗估算及考慮技術(shù)決策等機械設(shè)計方面的基本技能。一、目的課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)二、內(nèi)容

設(shè)計一般機械系統(tǒng)中的傳動裝置帶＋二級斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計1電動機2帶傳動3減速器4聯(lián)軸器5輸送機滾筒二.設(shè)計內(nèi)容1、傳動方案分析2、電機選擇3、運動和動力參數(shù)計算4、傳動、軸系零件設(shè)計5、選擇聯(lián)接件、密封、潤滑6、裝配草圖設(shè)計7、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計8、裝配圖、零件圖繪制9、設(shè)計說明書編寫9、答辯課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)二、內(nèi)容

傳動方案的分析和擬定；（任務(wù)書）電動機的選擇，傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算；傳動件的設(shè)計

（帶傳動、齒輪傳動）；課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)軸的設(shè)計（所有軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的彎、扭組合強度校核）；軸承的設(shè)計（所有軸承的組合設(shè)計，軸承的壽命計算）；鍵的選擇及強度校核；聯(lián)軸器的選擇；減速器的潤滑與密封；減速器裝配圖設(shè)計（箱體、箱蓋、附件等）；零件工作圖設(shè)計；編寫設(shè)計計算說明書及答辯課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)三、任務(wù)

減速器裝配圖草圖1張，正式圖1張裝配圖1張，A1#，比例自定；傳動零件工作圖2張，分別為大齒輪和低速軸，A2#，比例自定（三周）；設(shè)計說明書1份,A4四、機械設(shè)計課程設(shè)計進度表1.設(shè)計準備減速器裝拆實驗(18周周一)2.傳動裝置設(shè)計計算（18周周三）

電機、帶、齒輪的計算

(1)電動機的選擇

(2)帶傳動的設(shè)計

(3)齒輪參數(shù)的確定3.裝配草圖設(shè)計4.工作圖設(shè)計5.編寫設(shè)計計算說明書6.答辯

課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)五、成績評定標準：

1、圖紙質(zhì)量：圖紙結(jié)構(gòu)、投影、標注及數(shù)據(jù)是否正確，線條是否符合制圖標準，圖面是否整潔，字跡是否工整等；2、設(shè)計計算說明書：設(shè)計計算是否正確、完整、字跡是否工整、整潔等；3、設(shè)計表現(xiàn)：是否遵守紀律、設(shè)計態(tài)度端正，能否按進度獨立完成工作量等；4、答辯成績。

第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計準備工作傳動裝置的總體設(shè)計傳動零件的設(shè)計注意事項課程設(shè)計準備工作一、分題號

一、分題號

課程設(shè)計準備工作三、借圖板，繪圖儀器實驗管理科：新校區(qū)行政樓二樓集體去借；

繪圖儀器：圖紙、丁字尺，三角板，圓規(guī)，鉛筆課程設(shè)計準備工作四、準備設(shè)計資料機械設(shè)計教材指導(dǎo)書設(shè)計手冊：圖冊：資料袋：機械設(shè)計課程設(shè)計資料袋；第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計準備工作傳動裝置的總體設(shè)計傳動零件的設(shè)計注意事項傳動裝置的總體設(shè)計一、分析方案分析傳動裝置性能、適用范圍、常用傳動機構(gòu)特點、應(yīng)用、常用減速器特點及應(yīng)用。

（本部分內(nèi)容自學(xué)課程設(shè)計手冊P8～P14）二級展開式圓柱齒輪減速器典型結(jié)構(gòu)傳動零件、軸系零部件、箱體和附件、潤滑密封裝置等組成。傳動裝置的總體設(shè)計二、選擇電動機1、電動機類型：均用Y系列三相交流異步電動機2、確定電動機功率選擇電動機總體原則只要電動機的額定功率略大于工作要求的功率即可，即Pe>PoPe－－電動機額定功率（Pe＝（1～1.3）Po）；P0——電動機所需輸出功率。電動機所需輸出功率：

PW-――工作機所需功率；ηa——電動機至工作機主動端之間的總效率；傳動裝置的總體設(shè)計ηW——運輸機卷筒的效率，ηW＝0.94~0.96a).PW-――工作機主動端所需功率b).電動機至工作機主動端之間的總效率；c）確定電動機的額定功率Pm計算傳動裝置總效率時應(yīng)注意以下幾點：⑴資料推薦的效率值一般有一個范圍，在一般條件下宜取中間值。若工作條件差、加工精度低和維護不良時，應(yīng)取較低值；反之可取較高值；開式帶傳動效率：0.94-0.97;滾動軸承效率（每對）：0.98-0.995;一對閉式齒輪傳動效率：0.96-0.99;彈性聯(lián)軸器效率：0.99-0.995;注：聯(lián)軸器用彈性套柱銷聯(lián)軸器或彈性柱銷聯(lián)軸器。運輸機卷筒的效率ηW＝0.94~0.96；⑵同類型的幾對傳動副、軸承或聯(lián)軸器，要分別計入各自的效率；(3)軸承效率通常指一對而言。傳動裝置的總體設(shè)計3、確定電動機轉(zhuǎn)速

功率相同的同類電機有不同的轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小、外廓尺寸小、重量輕、價格便宜。但是轉(zhuǎn)速越高，傳動裝置傳動比必然增大,，尺寸及重量增大、價格高，故二者應(yīng)綜合考慮。本設(shè)計一般用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min2種電動機轉(zhuǎn)速。由Pe及同步轉(zhuǎn)速n查出電動機具體型號，并記下中心高、軸伸尺寸（外伸軸直徑、長度等）。傳動裝置的總體設(shè)計4、選定電動機由Pe>P0及同步轉(zhuǎn)速n在P295表8－169，表8－170查出電動機具體型號及相應(yīng)尺寸。

Y

XXX

△xX

￣￣￣￣￣￣￣￣￣

Y系列三相中心高機座長同一機座號和轉(zhuǎn)極數(shù)異步電動機度代號速下不同的功率例一選電機：D=500,Fw=7000N,vw=0.6m/s,室內(nèi)常溫下連續(xù)工作，環(huán)境有灰塵，電源為三相交流，380V。解：（1）選電機類型按工作要求和條件，選Y系列三相異步交流電動機（2）選電機功率

（3）卷筒轉(zhuǎn)速卷筒V帶傳動比,二級圓柱齒輪減速器傳動比，總傳動比范圍16~160電機轉(zhuǎn)速可選范圍最終選定Y132M1-6:Pe=4kw,同步轉(zhuǎn)速n=1000rpm,滿載轉(zhuǎn)速，傳動裝置的總體設(shè)計注意：設(shè)計計算傳動裝置各級功率時，按電動機實際功率P0（P0＜Pe）進行計算。（Po作為設(shè)計功率！設(shè)計計算傳動裝置各級轉(zhuǎn)速時，按電動機滿載轉(zhuǎn)速進行計算。（不能按同步轉(zhuǎn)速1000r/min或1500r/min）參照手冊P14~21，其中重點看P20例2－1

。

傳動裝置的總體設(shè)計三、總傳動比計算及傳動比的分配1、計算總傳動比

其中：nm——電動機滿載轉(zhuǎn)速；

nw——工作機卷筒轉(zhuǎn)速；

i帶——帶傳動傳動比；i齒輪——齒輪傳動比；D－卷筒鼓輪直徑傳動裝置的總體設(shè)計2、分配傳動比

分配原則：P17（手冊）；i帶——帶傳動傳動比，設(shè)計參考一般為2～4；i齒輪——齒輪傳動比，設(shè)計參考一般為3～6(二級8~40)；注意事項：各級傳動比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)（P10表2－1）；i帶不能太大，以免大帶輪半徑超過減速器箱座中心高，造成安裝困難；（帶輪、齒輪）傳動件的參數(shù)確定后，驗算傳動比的誤差，應(yīng)滿足：注意使各傳動件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理例2：計算總傳動比，并分配各級傳動比解：（1）（2）分配傳動比初選則（3）分配減速器各級傳動比。按展開式布置，取i12=1.3i23，可算出在二級或多級齒輪減速器中，盡量使各級大齒輪浸油深度大致相近，以便于實現(xiàn)統(tǒng)一的浸油潤滑。如在二級展開式齒輪減速器中，常設(shè)計為各級大齒輪直徑相近，以便于齒輪浸油潤滑。一般推薦i1=(1.2～1.5)i2，二級同軸式圓柱齒輪減速器式中i1，i2分別為高速級和低速級的傳動比，i為減速器總傳動比。傳動裝置的總體設(shè)計四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1、計算各軸轉(zhuǎn)速

I軸：

II軸：

III軸：

傳動裝置的總體設(shè)計2、計算各軸輸入功率

I軸：

II軸：

III軸：

傳動裝置的總體設(shè)計3、計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩

I軸：

II軸：

III軸：

電動機軸：

傳動裝置的總體設(shè)計4、運動和動力參數(shù)列表：

例3.計算前圖各軸的運動和動力參數(shù)解；（1）各軸轉(zhuǎn)速

Ⅰ軸：Ⅱ軸：

Ⅲ軸：卷筒軸：（2）各軸輸入功率：Ⅰ軸：Ⅱ軸：Ⅲ軸：卷筒軸：（2）各軸輸入轉(zhuǎn)矩：電機輸出轉(zhuǎn)矩：Ⅰ軸：Ⅱ軸：Ⅲ軸：

卷筒軸：第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計準備工作傳動裝置的總體設(shè)計傳動零件的設(shè)計注意事項注意：裝配底圖設(shè)計之前，傳動零件設(shè)計計算著重是主要尺寸參數(shù)的計算確定，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸和技術(shù)要求應(yīng)結(jié)合裝配底圖或零件圖進行。傳動零件的設(shè)計傳動零件的設(shè)計一、選擇聯(lián)軸承器的類型與型號選用彈性套柱銷或者彈性柱銷聯(lián)軸器

（注意，手冊上P20例2－1選用滑塊聯(lián)軸器，在本次設(shè)計中不采用滑塊聯(lián)軸器）。型號：與相關(guān)軸配套（查手冊：P283表8－163和P285表8－164）傳動零件的設(shè)計二、帶傳動設(shè)計參見教材要求計算出V帶傳動的型號、長度、根數(shù)、中心距、初拉力、對軸的作用力,確定帶輪基準直徑d1、d2，。

傳動零件的設(shè)計三、齒輪傳動設(shè)計復(fù)習(xí)教材1、選材料

小齒輪用合金鋼，40MnB，調(diào)質(zhì)（240～285）HBS；大齒輪用45號鋼，正火，(170～210)HBS傳動零件的設(shè)計2、算出小齒輪分度圓直徑

K,Ψd查教材或手冊初選Z1,Z2

；傳動零件的設(shè)計3、圓整，其中β（80～200）選擇

4、算中心距α并圓整，結(jié)尾進行圓整

5、調(diào)整β，精確到秒傳動零件的設(shè)計6、反算d1，d2

；d1，d2精確到小數(shù)點后3位7、計算b，（取整數(shù)；b1＝b＋5～10mm；b2＝b）。（1）等壽命原則，小齒輪用好材料或熱處理高些：小齒輪齒數(shù)少，工作次數(shù)多且根部薄。沖擊性大或雙向傳動，用調(diào)質(zhì)處理；優(yōu)先用通用材料2）齒輪傳動的幾何參數(shù)和尺寸有嚴格的要求，分別進行標準化、圓整或計算其精確值。中心距應(yīng)盡量圓整成尾數(shù)為0或5，斜齒輪傳動可調(diào)整螺旋角來實現(xiàn)。注意事項齒輪傳動方面模數(shù)必須標準化；嚙合尺寸（節(jié)圓、分度圓、齒頂圓及齒根圓直徑、螺旋角、變位系數(shù)等）必須計算精確值，精確到小數(shù)點后2～3位（單位為mm），角度精確到秒（″）。

3）齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸最好為整數(shù)，以便于制造和測量。按設(shè)計資料給定的經(jīng)驗公式計算后，都應(yīng)盡量進行圓整。

·單向傳動、雙向傳動區(qū)別：

(1)電機的選擇：雙向傳動時系數(shù)k取值大；

(2)聯(lián)軸器的選擇：沖擊性大選彈性聯(lián)軸器，雙向傳動選彈性聯(lián)軸器。

(3)帶傳動：雙向傳動會造成緊邊上下均有

(4)齒輪的設(shè)計中[σF]下降0.7倍。

(5)軸的設(shè)計：雙向傳動軸呈對稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)

單向傳動軸呈脈動循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)注意事項帶傳動方面帶根數(shù)不宜太多，一般取2～5根?？紤]帶輪尺寸