机械课程设计

五、注意事项： 注意事项： 1、学生每天上、下午必须在指定的设计教室进行设计， 学生每天上、下午必须在指定的设计教室进行设计， 学生每天上 不得迟到和早退； 不得迟到和早退； 2、保持设计教室安静、清洁； 保持设计教室安静、清洁； 3、独立完成，可以相互讨论，但不得抄袭。 独立完成，可以相互讨论，但不得抄袭。
§1-3 计算总传动比及分配传动比
一、计算总传动比(p6) 计算总传动比(p6) i=nm/nw 双级圆柱： 齿轮1 齿轮2 双级圆柱：i=i齿轮1 i齿轮2
——电动机的满载转速 电动机的满载转速， nm——电动机的满载转速，r/min ——r/min
nw = 60 ×1000v /(πD)
V―运输带的工作速度（m/s） 运输带的工作速度（ 运输带的工作速度 ） D―运输带鼓轮直径（mm） 运输带鼓轮直径（ 运输带鼓轮直径 ）
二、分配传动比(p7) 分配传动比 1、各级传动比应在推荐范围内：i圆柱 ＝3～5 、各级传动比应在推荐范围内： ～ 2、各传动件互不干涉，且有利润滑： 各传动件互不干涉，且有利润滑： 双级圆柱齿轮减速器： ＝（1.3 1.4 1.3～ 双级圆柱齿轮减速器：i1＝（1.3～1.4） i2 或 i = (1.3 ~ 1.4)i 1 注：传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足 传动件的参数确定后，验算传动比的误差， δi≤±5%
§1-2 传动装置的总体设计
一、分析和拟定传动装置的运动简图 传动方案已定（任务书中简图）； 传动方案已定（任务书中简图）； 一人一题（题号分配）。 一人一题（题号分配）。 二、选择电动机类型及功率(p5) 选择电动机类型及功率(p5) 电动机类型： 1、 电动机类型：用Y系列电动机 确定电动机功率： 2、 确定电动机功率： 电动机所需输出功率： 电动机所需输出功率：Pd=Pw/η 工作机所需功率（取决于工作阻力及运行速度） Pw―工作机所需功率（取决于工作阻力及运行速度）
（2）齿轮传动的参数和几何尺寸有严格的要求： 齿轮传动的参数和几何尺寸有严格的要求： 模数m 取标准值； 模数m：取标准值； 中心距a 圆整； 中心距a：圆整； 分度圆直径d1、d2：精确到小数点后3位； 分度圆直径d 精确到小数点后3 螺旋角β 精确到秒； 螺旋角β：精确到秒； 其他结构尺寸尽量取整，以便加工。 其他结构尺寸尽量取整，以便加工。 双级圆柱齿轮传动： 双级圆柱齿轮传动： a1=130~150mm，a2=160~180mm ，
§2-1 减速器的结构
减速器的基本结构由传动零件（ 齿轮或蜗杆、 减速器的基本结构由 传动零件（齿轮或蜗杆、 蜗轮 传动零件 轴和轴承、箱体、润滑和密封装置以及附件等 以及附件 等 ） 、 轴和轴承、 箱体 、 润滑和密封装置 以及附件 等 组成。根据不同要求和类型，减速器有多种结构。 组成。根据不同要求和类型，减速器有多种结构。
Pd －电动机所需输出功率 Pe－电动机额定功率
三、确定电动机转速 功率相同的同类电机有不同的转速： 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。 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件下，传动装置传动比大→ 但在总传动比相同条件下，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。 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 本设计一般用同步转速为1500及1000r/min两种电动机 1500 r/min 转速（用满载转速n 计算）。 转速（用满载转速nm计算）。 四、选定电动机 根据电动机所需功率和同步转速确定型号。 根据电动机所需功率和同步转速确定型号。
（6）滚动轴承的选择及计算（所有轴承的组合设计，低速级 滚动轴承的选择及计算（所有轴承的组合设计， 速轴上轴承的寿命计算）； 低速轴上轴承的寿命计算）； （7）联轴器的选择； ）联轴器的选择； （8）减速器的润滑与密封； ）减速器的润滑与密封； （9）减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计等）； ）减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计等）； （10）零件工作图设计； ）零件工作图设计； （11）编写设计计算说明书； ）编写设计计算说明书； （12）答辩。 ）答辩。
减速器的结构
减速器铸造箱体的结构尺寸见表5 减速器铸造箱体的结构尺寸见表5－1(P24)
§2 －2
一、装配草图设计： 装配草图设计：
装配图设计
装配图反映各个零件的相互关系， 装配图反映各个零件的相互关系，结构形状以及 尺寸，是绘制零件工作图的依据。 尺寸，是绘制零件工作图的依据。所以必须综合考虑 对零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、 对零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、调整和润 滑等要求，用足够的视图和剖面图表达清楚。 滑等要求，用足够的视图和剖面图表达清楚。 草图设计（按比例、按投影关系绘制。 草图设计（按比例、按投影关系绘制。但可简化与 省略， 不画剖面线，不标注配合及尺寸等） 省略，如：不画剖面线，不标注配合及尺寸等） 教师审阅 装配工作图设计
§1-5 传动零件的设计计算和 轴系零部件的初步选择
传动装置包括各种类型的零、部件， 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。 性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件。 一、传动零件的设计计算要点(p12) 传动零件的设计计算要点 齿轮传动设计时应注意以下几点： 齿轮传动设计时应注意以下几点： （1）齿轮的材料及热处理方式： 齿轮的材料及热处理方式： ◆若是一般要求，可选小齿轮 号钢调质处理，大齿 若是一般要求，可选小齿轮45号钢调质处理 小齿轮 号钢调质处理， 号钢正火处理； 轮45号钢正火处理； 号钢正火处理 ◆若传递功率大，要求结构紧凑，可用合金钢或合金 若传递功率大，要求结构紧凑， 铸钢，采取表面淬火或渗碳淬火等热处理方式。 铸钢，采取表面淬火或渗碳淬火等热处理方式。
三、进度 设计阶段 1．设计计算 2．草图设计 3．绘制装配图 4.绘制零件工作图 4.绘制零件工作图 5.编写说明书 5.编写说明书 6．设计答辩 设计时间安排 4天 2天 5天 2天 1天 1天 备 注
四、成绩评定 1、图纸结构、投影、标注及数据是否正确，线条是否符合制 图纸结构、投影、标注及数据是否正确， 图纸结构 图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等； 图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等； 2、设计计算说明书： 设计计算说明书： 设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等； 设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等； 3、设计表现： 设计表现： 是否遵守纪律、设计态度端正， 是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立完成工作 量，是否迟到早退等；（出勤率） 是否迟到早退等； 出勤率） 4、答辩成绩。 答辩成绩。
3、提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册） 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。 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。 二、内容 1、设计题目：带式运输机的传动装置 设计题目： 初始条件： 初始条件： 带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。 带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工 作，连续单向转动，有轻微振动,输送带的速度允许误差为 连续单向转动，有轻微振动, ±5%，使用期限10年。卷筒与输送带间传动效率 η卷筒 = 0.97 5%，使用期限10年 10 ,减速器批量生产。 减速器批量生产。 传动方案及原始数据 ：见任务书
二、初算轴的直径(p13) 初算轴的直径 按扭转强度估算轴的直径： 按扭转强度估算轴的直径：
d min ≥ C
3
p n
三、选择联轴器(p13) 选择联轴器 选择联轴器的类型和型号。 选择联轴器的类型和型号。 四、初选滚动轴承(p14) 初选滚动轴承 根据所受载荷的大小、性质、方向， 根据所受载荷的大小、性质、方向，轴的转速及其工 作要求选择滚动轴承的类型。 作要求选择滚动轴承的类型。 可初选3 可初选3类、7类轴承中(3)窄系列。(中等Cr值) 类轴承中(3)窄系列。 中等C (3)窄系列
§1-4 传动装置的运动和动力参数的计算
一、各轴转速(p8) 各轴转速
nΙ = nm
nΙ nm nΙΙ = = i1 i1
nΙΙ nm nΙΙΙ = = i2 i1 ⋅ i2
nΙV = nΙΙΙ
二、各轴输入功率
PI = Pd ⋅η联轴器
P = PI ⋅η 齿轮1 ⋅η 轴承 Ⅱ
PΙΙΙ = PΙΙ ⋅η齿轮 2 ⋅η轴承
Pw=FV/1000
(kw)
―运输带的工作拉力 运输带的工作拉力（ F ―运输带的工作拉力（N） V―运输带的工作速度（m/s） V―运输带的工作速度（m/s） 运输带的工作速度 η ―电动机至工作机传动装置的总效率 对双级圆柱齿轮减速器 η=η齿轮2 η轴承4η联轴器2η卷筒 轴承效率： 注：① 轴承效率：一般指一对轴承而言 ② 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P ③ 电动机额定功率Pe: Pe>Pd
3、工作量： 工作量： ① ② ③ 减速器装配图一张： 减速器装配图一张：0# 图纸 零件工作图两张： 零件工作图两张： 2# 图纸 绘低速级大齿轮、 绘低速级大齿轮、低速级低速轴 设计计算说明书一份
4、进行方式： 进行方式： ① 每人一题，学生按指定题号，在教师指导下， 每人一题，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； 保质、按量完成全部设计； ② 教师每天基本按一个单元时间到设计教室进行答疑 和检查。 和检查。
PΙV = PΙΙΙ η轴承 ⋅η联轴器 ⋅
三、各轴输入转矩
pⅠ TI = 9550 n Ⅰ
pⅡ TⅡ = 9550 nⅡ
N ⋅m
N ⋅m
pⅢ TⅢ = 9550 nⅢ
TΙV = 9550 p ΙV nΙV
N ⋅m
N ⋅m
注： 设计计算传动装置各级功率时， ① 设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功 进行计算。 率Pd进行计算。 为额定功率， 作为设计功率！ Pd＜ Pe ， Pe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， ② 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。 计算。 不能按同步转速1000 不能按同步转速1000 r/min 或 1500 r/min ③ 列表以备查用。 列表以备查用。