机械设计基础课程设计介绍

注意事项
1. 在老师指导下进行，提倡独立思考、严肃认真， 精益求精，坚决反对照抄照搬或知错不改；
2. 计算和画图要交叉进行，边计算，边绘图，边 修改，反复修改完善设计；
3. 严格按照设计进度进行。
进度安排
☺18周周五：第一次布置，关于齿轮设计之前（包括 齿轮）的所有设计计算； ☺19周周一：第二次布置，关于草图绘制、轴与轴 承的计算；
2.wk.baidu.com功率选择
带式运输机工作机构的输出功率：
F v P工作 1000 KW
其中：F—运输带有效拉力，
N；v—运输带速度m/s。
考虑传动系统中各级传动机构总的效率损失η总，
即可求出电动机所需的功率P电机。
P电计
P工作
总
KW
效率范围一般 取中偏下值。
总 V带 滚 齿 滚 联 滑 运带
选定电动机应满足条件： P电计 P额定
n1
n满载 ； iV带
n2
n1 i齿轮
；
2
2）各轴功率 P1入 P电机 V带 ; P1出 P1入 滚； P2入 P1出 齿轮； P2出 P2入 滚；
3）各轴转矩
T1入 T电机 iV带 V带； T1出 T1入 滚； T2入 T1出 i齿轮 齿轮； T2出 T2入 滚；
轴名 P（KW） T（Nmm） n 输入 输出 输入 输出 r/min
1. 工作条件
载荷变动小， 单向连续运转、 单班制， 检修期五年 小批量
查带传动的工况系数KA 查齿轮传动的载荷系数K 查联轴器的工况系数KA 求轴承的预期寿命Lh
2. 原始数据
运输带有效拉力F（N） 运输带速度V（m/s） 卷筒直径D（mm）
Ⅰ 2500 1.25 300
Ⅱ 3000 1.35 350
3）求压轴力Q和带轮宽度B（带轮轮毂宽L），设 计轴颈长度用，带的根数Z<5
4）带轮直径确定以后，应计算带传动实际传动比和 大带轮转速，并以此修正减速器传动比和输入转 矩。
四、 齿轮传动设计计算
1. 已知条件
P1出
i齿
n1 n大带轮
2. 设计步骤：教材例题(P175)
建议按闭式软齿面传动 （接触强度设计，弯曲强度校核） 3. 要求 ①条理清楚 ②公式—代数据—结果—参数选择依据 ③思考大齿轮的零件图，画草图（草稿纸）
☺19周周三：第三次布置，关于装配图的绘制； ☺19周周日之前：完成绘制装配图； ☺20周周二之前：完成零件图绘制和说明书编写； ☺20周周三~周四：答辩。
设计题目与任务
一、题目
带式运输机传动设计
二、工作条件
电动机与减速器在同 一基础面上。传动过程中 载荷变动小，单向连续运 转、单班制工作，检修期 五年（每年依300天计）。
4. 注意问题
1）选材、热处理
45钢小齿轮：调质;大齿轮：正火
HBS1—HBS2=50
2） 转矩计算
T1
9.55 10 6
p1出 n1
N m
3） 设计准则 按 H设计，按 F校核。
4）动力机械要求
模数取大于2的标准模数值 ，之后重新计算 齿轮的分度圆直径
4）结构设计
（1）计算所有的参数和具体尺寸 m、a、b、d、da、df
P电计 P额定
选定电动机型号
n电机 n工作 iV i齿轮
P额定
n满载
注意：
在后面计算中，用的功率为P电计，转速为n满载。
二、 分配传动比及运动和动力参数计算
1. 分配传动比
i总
n满载 n工作
iv带 i齿轮
iV 2.5 ~ 3
i齿轮 4 ~ 5
2. 运动和动力参数计算
1
1）各轴转速
三、 V带传动设计计算
1. 已知条件：P P电计 iv带
2. 设计步骤：教材例题(P221) 3. 要求：
n1 n满载
①条理清楚
②公式—代数据—结果—参数选择依据
③思考大带轮的零件图，画草图（草稿纸）
4. 注意问题
不是P额定
1）计算功率 Pc=KAP电计
2） 大小带轮直径： d1≥d1min d2= id1 （d1、d2均取标准值） d1/2≤H1（电机中心高） d2/2≤H2（减速器中心高）
1. 机械设计课程设计手册，机械设计基础课本，工 程制图课本，机械设计基础课程设计任务和指导书;
2. 购买说明书用纸（30页左右），绘图用纸A1一 张，A2两张，准备一个计算用草稿本（30页左 右），统一购买说明书封面和文件袋（每人一份）；
3. 借绘图仪器（A1图板，A1丁字尺）和绘图教室； 4. 认真读懂课程设计指导书。
设计题目：带式运输机传动设计
目的
1. 综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论和 实际知识，培养分析和解决实际问题的能力；
2. 学会从机器的功能要求出发， 掌握一般机械的设 计方法，进行机械设计的基本技能训练；
3. 学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技 文献资料。
4. 为毕业设计打基础。
准备工作
分配方案
1方案
零件图为：大带轮+高速轴I
2方案
零件图为：大齿轮+低速轴II
三、设计任务 1. 设计计算
1）选择电动机 2） 分配传动比 3） V带传动设计计算 4） 齿轮传动设计计算 5） 设计减速器中的轴并校核强度 6） 选择减速器中的滚动轴承并进 行轴承寿命计算 7） 选择减速器中的键并校核强度 8） 选择联轴器
3. 转速选择
卷筒转速：
n工作
601000v
D
其中：D—卷筒直径；—皮带的线速度。
电机转速：
由V带传动比和齿轮传动比的推荐值估算。
iV 2.5 ~ 3
i齿轮 4 ~ 5
n电机 n工作 iV i齿轮
电机同步转速一般取1500和1000 r/min。
n电机 n同步 n满载 确定电动机型号
i
电机 轴
/
P电机
/
T电机 n满载 iV带 V带
I轴 P1入 P1出 T1入 T1出 II轴 P2入 P2出 T2入 T2出
n1
滚
n2
i齿轮 齿轮
设计I 轴用
设计II 轴用
设计齿轮用
选联轴器用
注意：带轮设计后，由于V带传动比发生变化，需重新 修正功率P和转矩T的数据，修正后的数据作为齿轮计 算的依据。
2. 设计绘图
1）一级直齿圆柱齿轮减 速器装配工作图1张 （A1）
2）典型零件工作图2张 （A2）
3. 编写设计说明书
30页左右，将整个设计 计算过程详细整理，要 求层次清晰，书写整洁， 插图规范。
设计步骤
一、 选择电动机
由电动机的类型、功率和转速选择电动机型号 1. 类型选择
参见《机械设计课程设计手册》十二章，P167 一般选Y系列三相异步电动机。