机械设计课程设计-多媒体课件2011

三、选择电动机
1.选择电动机类型
常用：Y系列三相异步电动机
同步转速：3000 1500 级数： 2 4 1000 6 750 8
电机安装型式：（P186～P187）
2.计算电动机所需功率 P0 (1) 工作机所需电动机功率 P W FW vW PW kW 1000W
或
TW nW PW 9550W
4.确定电动机型号 例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表16-2知 其有关参数： 额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min 电动机轴伸出直径 D 38mm 电动机轴伸出长度 L 80mm
四、传动装置总传动比的确定和分配 1.确定总传动比 i
机械系统包括原动机、传动装置和执 行机构。
一、 执行机构运动方案的拟定
1.执行构件的运动形式与基本机构 参见表2-1 基本机构类型、特点及适用 性。 2.机构类型选择的一般要求
二、传动装置传动方案的拟定
1.传动机构类型的比较 在拟定传动方案时，首先应综合考虑各 种机构的传动性能和应用范围，然后再根 据工作机的具体工作要求合理选择机构类 型。 参见表2-2常用传动机构的性能和适用 范围。 2.传动形式的合理布置 拟定运动方案时要合理布置其传动顺序 。
机械设计课程设计
2013年7月25日
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
概述 机械系统总体设计 机械传动件的设计 机械结构设计 机械装配图的设计 零件工作图的设计 计算机辅助课程设计 编写算说明书和准备答辩
第一章 概述
一、课程设计的目的 1．培养学生理论联系实际的设计思想， 训练学生综合运用已学的理论知识结合 生产实际知识进行设计的能力。 2．掌握机械设计的基本方法和步骤，培 养学生全面、科学的工程设计能力。 3．使学生了解工程师在机械设计方面所 必须具备的基本技能，进行机械设计的 基本技能训练。
nm i总 nW
2.分配各级传动比
i总 io i i i1 i2
i0 减速器外传动比
i 减速器传动比
分配原则: (1) 各级传动比应在推荐范围内选取， 不得超过最大值。(表2-2) (2)展开式二级圆柱齿轮减速器
i高 1.3 1.5 i低
(3)同轴式二级圆柱齿轮减速器
（2）传动装置总效率 (查表2-4)

4 带 轴承 F v

2 齿轮
联轴器
（3）电动机所需功率 P 0
P0 PW

（4）确定电动机的额定功率 Pm
Pm (1 1.3) P0
3.确定电动机转速
一般最常用、市场上供应最多的是同 步转速为1500r/min或1000r/min的电动机， 设计时应该优先选用。
2）设计链传动参数时，应尽量保证链传动 有较好的工作性能。例如，如果采用单排 链传动而计算出的链节距较大时，应改选 双排链或多排链；大、小链轮的齿数最好 选择奇数；为避免使用过渡链节，链节数 最好取偶数等。 3）链轮齿数确定后，应计算实际传动比和 从动轮的转速，并考虑是否修正减速器等 闭式传动所要求的传动比和输入转矩 。 可以参考《机械设计》教科书的例题。
注意：
1.按工作机所需电动机功率P 计算，而不按电 0 动机额定功率 Pm 计算。（参见第21章设计举例） 2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
1.各轴转速
Ⅰ轴
nm n i带 n nII＝ i1齿 nII nⅢ i2齿
nⅢ
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ
2 P0 带 滚 啮 P TⅡ 9550 Ⅱ 9550 i带 i1 nⅡ nm
TⅢ 9550
PⅢ 9550 nⅢ
3 2 P0 带 滚 啮
nm
3
i带 i1 i2
2
P0 带 滚 啮 联 Pw Tw 9550 9550 i带 i1 i2 nw nm
3.开式齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)；主 动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限制等。 设计内容：选择齿轮的材料及热处理方式； 确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、模数、 齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几何尺寸； 作用在轴上力的大小和方向；验算传动比。
设计时注意的问题： 1）由于开式齿轮传动主要失效形式是 磨损，一般只需进行轮齿弯曲强度计算， 考虑因齿面磨损而引起的轮齿强度的削弱， 应将强度计算求出的模数增大10%～20%， 用以补偿磨损的作用。 2）开式齿轮传动一般用于低速传动。 由于暴露在空中，灰尘大，润滑条件差， 故应注意材料配对的选择，使之具有较好 的减摩和耐磨性能。选择大齿轮材料时还 应考虑其毛坯尺寸和制造方法。
五、设计题目 题目1、用于带式运输机的两级圆柱齿轮减速器 设计 1.已知条件 带式输送机传动系统运动简图如图20-1所 示，是展开式两级圆柱齿轮减速器。带式输 送机连续单向运转，载荷变化不大，空载启 动。输送带速度允许误差 5% ，工作机效率 为0.95。带式运输机在室内工作，有粉尘。两 班制工作，每班8小时。使用期限10年，大修 期3年。在中小型机械厂小批量生产。
设计时注意的问题： 1）检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相 互关系。例如，小带轮外圆半径与电动机的 中心高是否相称；小带轮轴孔直径和长度与 电动机轴径和长度是否对应；大带轮外圆是 否过大而与箱体底座干涉。如有不合理的情 况，应该考虑改选带轮直径甚至改选V带型号， 并重新设计。
2）设计参数应保证带传动良好的工作性能。 例如，带速v满足5 m/s≤v≤25 m/s、小带轮 包角 α1≥120°、一般带的根数Z≤6等方面 的要求。 3）带轮参数确定后，由带轮直径和滑动率， 计算实际传动比和从动轮的转速，并以此 修正减速器等闭式传动所要求的传动比和 输入转矩。 4）在确定大带轮轴孔直径和长度时，应与 减速器输入轴的轴伸直径和长度相适应。 可以参考第21章设计举例或者《机械设 计》教科书的例题。
课程设计包括以下内容：
1．传动方案的分析和拟定。 2．电动机的选择。 3．传动装置运动和动力参数的计算。 4．传动零件的设计。 5．轴的设计。 6．轴承的设计。 7．键联接和联轴器的选择及校核。 8．箱体及附件的设计。 9．绘制装配图和零件图。 10. 编写设计计算说明书。 11. 进行总结和答辩 。
15 25
35
16 26
17 27
18 28
19 29
20 30
2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10
3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 4-4 4-5
六、课程设计计划
1.传动装置总体设计 第1-2天
2.装配草图设计
3.工作图设计 4.编写设计计算说明书 5.答辩、交材料
题目分配
学号
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
题号 学号 题号 学号
题号 学号 题号
1-1 11 2-1 21
3-1 31 4-1
1-2 12 2-2 22
3-2 32 4-2
1-3 13 2-3 23
3-3 33 4-3
1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10 14 24
34
二、减速器内传动零件设计 1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
设计时注意的问题： 1）齿轮材料及热处理方法的选择。 要考虑齿轮毛坯的制造方法，当齿顶圆 直径da≤500mm时，一般采用锻造毛坯； 当da＞500mm时，因受锻造设备能力的限 制，多采用铸造毛坯；当小齿轮的齿根圆 直径与轴的直径相差不大时，应将齿轮和 轴做成一体。 选择材料时要兼顾齿轮及轴的一致性 要求；同一减速器内各级大小齿轮的材料 最好对应相同，以减少材料牌号和简化工 艺要求。 。
1-电动机 2-V带传动 3-两级圆柱齿轮 减速器 4-联轴器 5-带式运输机
图20-1 传动系统运动简图
2.设计数据
3.设计任务 1) 设计减速器装配图1张； 2）绘制输出轴、齿轮、箱体的零件图各1张； 3）编写设计说明书1份。
题目2、带式运输机上的两级圆锥—圆柱齿轮减 速器设计 题目3、用于带式运输机的蜗杆减速器设计 题目4、用于化工车间链板式运输机的传动装置 设计 题目5、用于单筒卷扬机的传动装置设计 题目6、用于电动绞车的传动装置设计 题目7、用于螺旋输送机的传动装置设计 题目8、热处理装料机传动装置设计 题目10、高架灯提升装置设计
第3-10天
第11-17天 第18-19天 第21天
七、参考书 1. 机械设计 2.机械设计课程设计 3.机械设计手册
八、课程设计的要求
1.明确学习目的，端正学习态度
2.在教师的指导下,由学生独立完成 3.正确处理理论计算与结构设计的关系
4.正确处理继承与创新的关系
5.正确使用标准和规范
第二章 机械系统总体设计
二、课程设计内容
机械设计课程设计通常选择一般 用途的机械传动装置或简单机械。通 常以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体 的机械传动装置作为设计课题。 因为减速器包括了机械设计课程 的大部分零件，具有典型的代表性。 教材第20章还提供一些具有创新 特点的设计题目。
a) 输送机传动装置 b) 机构简图 图1-1 带式输送机的传动装置及机构简图
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 Ⅳ轴（卷筒轴）
P P0 P带 I 0 0
P ＝PⅡ P轴承 Ⅱ １齿轮