机械结构与传动设计

机械结构与传动 课程设计
主要内容
1.设计内容举例 2.设计任务 3.设计过程 4.设计计算 5.绘制装配草图 6.绘制装配图 7.绘制零件图 8.设计计算说明书内容
9.设计注意事项 10.准备答辩 11.减速器零件简介
一、设计内容举例
设计某一带式运输机，用一级斜齿 圆柱齿轮减速器。运输机二班制连续工 作，单向运转，载荷平稳，室内工作， 有粉尘。减速器小批量生产，使用期限 10年，运输带速度允差± 5％。
5)锥齿轮的加工比较困难，特别是大模数圆锥齿轮，一般只在 需要改变轴的布置方向时采用，并尽量布置在高速级和限制 传动比，以减少大锥齿轮的直径和模数，但此时转速不宜过 高。
6)开式齿轮传动的工作环境一般较差，润滑条件不好，易磨损、 寿命短，应布置在低速级。
二、课程设计任务：
• 1.减速器装配图1张（1号或2号图纸）； • 2.零件工作图3张（齿轮、轴、上箱或下箱）（3
总结和答辩。
2%
四、设计计算
1.选择电动机 2.传动比分配 3.计算各轴的转速 4.齿轮传动设计 5.验算系统误差
6.轴系零件设计
1.选择电动机
• 选择电动机依据：功率P，转速n
• 1）电动机功率计算Pca
工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kW） 已 知： F——输送带拉力 （N）
V——输送带速度 （m/s）
4％
录象及参阅设计资料等途径了解设计对象。
3．阅读教材有关内容，明确并拟订设计过程和进 度计划。
传动装置的方案设计
分析和拟定传动系统方案（运动简图）
Ⅱ 传动装置的总体设计
1．选择电动机； 2．计算传动系统总传动比和分配各级传动比； 3．计算传动系统运动和动力参数。
10％
Ⅲ 减速器传动零件的设计
设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动的 主要参数和结构尺寸。
常用机构的效率——孙桓，陈作模，葛文杰。机械原理
2)电动机转速 n d
•工作机转速 n w
V Dnw
601000
nw

60000V
D
•V——输送机带速 (m/s)
D——卷筒直径 (mm)
电动机转速: nd nwi总 （r/min）
•i 总 ——减速器、带传动等传动机构的总传动比
电动机需要功率： Pd= P w /η (kW) 总 效 率 ： η=η1. η2. η3…… ηn
η1——卷筒轴承效率
η2——卷筒效率
η3——低速级联轴器效率
η4—— 输出轴轴承效率
η5——齿轮啮合效率
η6——输入轴轴承效率
η7——V带传动效率 (效率值查设计手册)
计算电动机额定功率Pca=（1~1.3）Pd
方案一
• 采用二级圆柱齿轮减 速器，适合于繁重及 恶劣条件下长期工作 ，使用维护方便，但 结构尺寸较大。
方案二
用蜗杆减速器，结 构紧凑，但传动效 率较低，在长期连 续使用时成本较高 ，要使用铜合金
方案三
用一级圆柱齿 轮减速器和开 式齿轮传动， 成本较低，但 开式齿轮使用 寿命较短。
以上三种方案虽然都能满足电动绞车的功能要求， 但结构、性能和经济性不同，要根据工作条件要 求去确定较好的传动方案。
满足使用要求；满足工艺要求；满足经济要求。
拟订传动方案时，往往由几种传动形式组成多级传 动，要合理布置其传动顺序，常需考虑以下几点 ：
1)带传动承载能力较低，传递相同转矩时，结构尺寸较大，但传 动平稳，能缓冲吸振，因此，应布置在高速级。
2)链传动运动速度不均匀，有冲击，但传力较大，宜布置在低 速级。
3)蜗杆传动能实现较大的传动比，结构紧凑，传动平稳，但效 率低，要使用铜合金，多用于中、小功率间歇运动的场合。 其承载能力较齿轮传动低，与齿轮传动同时应用时，宜布置 在高速级，以获得较小的结构尺寸，同时较高的齿面相对滑 动速度也易于形成油膜，有利于提高承载能力及效率。
4)斜齿轮传动的平稳性较直齿轮好，常用于高速级或要求传动 平稳的场合。
号或4号图纸）； • 3.设计计算说明书1份（6000~8000字）； • 4. 课程设计结束时进行总结和答辩。
三、课程设计基本过程
阶 段
工作内容
具体工作任务
工作量
Ⅰ 设计准备
1．阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求； 分析设计题目，了解原始数据和工作条件。
2．通过参观（模型、实物、生产现场）、看电视
3）选定电动机 • 根据 P c a n d 查手册。
2.传动比分配
• 分配原则：（多级）各级传动尺寸协调，承载能 力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。浸油深 度与齿轮的圆周速度有关，当高速级大齿轮浸油1 个齿高时，低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆 半径的六分之一到三分之一，降低搅油功耗。
Ⅴ 减速器装配图的绘制 Ⅵ 减速器零件工作图的绘制 Ⅶ 设计计算说明书的编写
1．绘制减速器装配图。 2．标注尺寸和配合。 3．编写减速器特性、技术要求、标题栏
25 %
和明细表等。
1．绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图；
10
2．绘制轴零件工作图；
%
3．绘制箱体零件工作图。
编写设计计算说明书。
9%
Ⅷ 总结和答辩
尺寸紧凑, 便于润滑
5％
减速
器装
Ⅳ
配草 图设
计和
绘制
减速器装配草图设计 和绘制准备
分析并选定减速器结构方案
减速器传动轴及轴承 装置的设计
1．设计轴； 2．选择滚动轴承进行轴承组合设计； 3．选择键联接和联轴器。
减 速 器 箱 体 及 附 件 的 1．设计减速器箱体及附件；
设计
2．绘制减速器装配草图。
35%
减速器装配草图检查 审查和修正装配草图
350
03
2 .2
1 .4
400
04
2 .2
1 .6
450
05
2 .3
1 .2
350
06
2 .3
1 .3
400
07
2 .3
1 .4
400
08
2 .3
1 .5
450
09
2 .5
1 .2
350
10
2 .5
1 .3
400
11
2 .5
1 .4
400
12
2 .5
1 .5
450Biblioteka Baidu
13
2 .6
1 .0
300
传动方案设计
D
运输带
F
卷筒
V
联轴器
V带传动 电机
减速器
F：运输带拉力 V：运输带速度 D：卷筒直径
减速器设计已知条件
减速器设计已知条件：
➢F：运输带拉力（kN） ➢V：运输带速度（m/s） ➢D：卷筒直径（mm)
学号
F（ kN ）
V （ m /s ）
D（ mm)
01
2 .2
1 .0
300
02
2 .2
1 .2