課程設(shè)計方案及運動參數(shù)設(shè)計計算

《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》多媒體課件

湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院龔寄TelQ:380504277機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計材料成型與控制工程1002班機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的目的

1.綜合運用機(jī)械設(shè)計課程及其他有關(guān)已修課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練，從而使這些知識得到進(jìn)一步鞏固、加深和擴(kuò)展。

2.學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零部件、機(jī)械傳動及一般機(jī)械設(shè)計的基本方法與步驟，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。3.提高學(xué)生在計算、制圖、運用設(shè)計資料、進(jìn)行經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計方面的基本技能以及機(jī)械CAD技術(shù)。

機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的設(shè)計任務(wù)主要設(shè)計任務(wù)：傳動方案的分析和擬定；電動機(jī)的選擇與傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算；傳動件(如齒輪、帶傳動、鏈傳動)的設(shè)計；軸的設(shè)計；軸承及其組合部件設(shè)計；鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇與校核；潤滑設(shè)計；箱體、機(jī)架及附件的設(shè)計；裝配圖和零件圖的設(shè)計與繪制；設(shè)計計算說明書的編寫。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的要求機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計一般要求每個學(xué)生完成以下工作：1.減速器裝配圖(A0號圖紙)1張；2.零件工作圖兩張(低速級大齒輪、低速軸或蝸輪、蝸桿)；建議A3或A4號圖紙3.設(shè)計計算說明書一份（>6000字）。4.課程設(shè)計完成后應(yīng)進(jìn)行答辯（5~10分鐘）。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的一般步驟1．設(shè)計準(zhǔn)備(約占總設(shè)計時間的4％)2．傳動裝置的總體設(shè)計(約占總設(shè)計時間的15％)3．各級傳動的主體設(shè)計計算(約占總設(shè)計時間的10％)4．裝配草圖的設(shè)計和繪制(約占總設(shè)計時間的25％)5．裝配工作圖的繪制和總成(約占總設(shè)計時間的25％)6．零件工作圖的設(shè)計和繪制(約占總設(shè)計時間的10％)7.設(shè)計計算說明書的編寫(約占總設(shè)計時間的9％)8．設(shè)計總結(jié)和答辯(約占總設(shè)計時間的2％)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計應(yīng)注意的事項1.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是學(xué)生第一次比較全面的設(shè)計訓(xùn)練，它的意義在于為以后的設(shè)計工作打好基礎(chǔ)。2.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨立完成的。教師的主導(dǎo)作用在于指明設(shè)計思路，啟發(fā)學(xué)生獨立思考，解答疑難問題并按設(shè)計進(jìn)度進(jìn)行階段審查。3.設(shè)計中要正確處理參考已有資料與創(chuàng)新的關(guān)系。設(shè)計是一項復(fù)雜、細(xì)致的勞動，任何設(shè)計都不可能是由設(shè)計者脫離前人長期經(jīng)驗積累的資料而憑空想像出來。熟悉和利用已有的資料，既可避免許多重復(fù)工作，加快設(shè)計進(jìn)程，同時也是提高設(shè)計質(zhì)量的重要保證。4．學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下訂好設(shè)計進(jìn)程計劃，注意掌握進(jìn)度，按預(yù)定計劃保質(zhì)保量完成設(shè)計任務(wù)。5．整個設(shè)計過程中要注意隨時整理計算結(jié)果，并在設(shè)計草稿本上記下重要的論據(jù)、結(jié)果、參考資料的來源以及需要進(jìn)一步探討的問題，使設(shè)計的各方面都做到有理、有據(jù)。設(shè)計題目：帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計每人一組數(shù)據(jù)設(shè)計一用于運送砂、石等，輸送機(jī)卷筒的傳動裝置，工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大工作情況：使用期限12年，兩班制（每年按300天計算），單向運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速誤差不得超過±5%，載荷有輕微振動；檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)；動力來源：電力，三相交流，電壓380／220V。傳動方案簡圖:總體來說，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。在擬定傳動方案時，往往一個傳動方案由數(shù)級傳動組成，通?？拷妱訖C(jī)的傳動機(jī)構(gòu)為高速級，靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動機(jī)構(gòu)為低速級各傳動機(jī)構(gòu)的布置應(yīng)該參照各類傳動機(jī)構(gòu)的特點來定。（參考設(shè)計指導(dǎo)書P11）選擇電動機(jī)原動機(jī)是機(jī)器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)、液動機(jī)等。電動機(jī)構(gòu)造簡單、工作可靠、控制簡便、維護(hù)容易，一般生產(chǎn)機(jī)械上大多數(shù)均采用電動機(jī)驅(qū)動。電動機(jī)已經(jīng)系列化，通常由專門工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批或大量生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計中應(yīng)根據(jù)工作載荷(大小、特性及其變化情況)、工作要求(轉(zhuǎn)速高低、允差和調(diào)速要求、起動和反轉(zhuǎn)頻繁程度)、工作環(huán)境(塵土、金屬屑、油、水、高溫及爆炸氣體等)、安裝要求及尺寸、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式、容量(功率)和轉(zhuǎn)速，確定具體型號。1.選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式按照工作要求選擇Y系列一般用途的全封閉自散冷鼠籠型三相異步電機(jī)選擇電動機(jī)步驟：選擇電動機(jī)依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n1）電動機(jī)功率計算P工作機(jī)功率：Pw=FV/1000（kw）其中已知：F——輸送帶拉力（N）V___輸送帶速度（m/s）電動機(jī)需要功率：Pd=Pw/η(kw)總效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1、η2、….、ηn效為傳動系統(tǒng)中各傳動副、聯(lián)軸器及各對軸承的效率。(效率值查設(shè)計手冊)2)電動機(jī)轉(zhuǎn)速計算n工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw：因：Vw=(πDnw)/60*1000(m/s)故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)其中：Vw——輸送機(jī)帶速(m/s)D——卷筒直徑(mm)電動機(jī)轉(zhuǎn)速:nd=nwi總（rpm）其中：i總——減速器傳動比(總傳動比)3）選定電動機(jī)根據(jù)求出的P、n查手冊。轉(zhuǎn)速n：建議選用同步轉(zhuǎn)速不要大太多功率P：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于計算功率即P額>Pd=PW/?總選定電動機(jī)：型號（Y系列）、同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)速nm、額定功率P額、軸的中心高、電動機(jī)軸徑、起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩的比值。（記下備用）計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比1.各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對減速傳動盡可能不超過其允許的最大值。2.應(yīng)注意使傳動級數(shù)少、傳動機(jī)構(gòu)數(shù)少、傳動系統(tǒng)簡單，以提高傳動效率和減少精度的降低。3.應(yīng)使各傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱及利于安裝，絕不能造成互相干涉。4.應(yīng)使傳動裝置的外廓尺寸盡可能緊湊。5.在臥式齒輪減速器中，常設(shè)計各級大齒輪直徑相近，可使其浸油深度大致相等，便于齒輪浸油潤滑。6．總傳動比分配還應(yīng)考慮載荷性質(zhì)。7．對傳動鏈較長、傳動功率較大的減速傳動，一般按“前小后大”的原則分配傳動比i即自電動機(jī)向低速的工作軸各級傳動比依次增大較為有利，這樣可使各級中間軸有較高的轉(zhuǎn)速及較小的轉(zhuǎn)矩，從而可以減小中間級傳動機(jī)構(gòu)及其軸的尺寸和重量。計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比1.傳動裝置的總傳動比：傳動裝置的總傳動比等于各級傳動比的連乘積：由電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為：2.分配各級傳動比減速器外傳動比減速器傳動比分配原則:(1)各級傳動比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過最大值。（參考指導(dǎo)書P14）（2）通常按照“傳動比遞增”的原則分配傳動比(4)圓錐---圓柱齒輪減速器(3)展開式二級圓柱齒輪減速器各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以便潤滑。（浸油深度）目的：（1）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉（2）尺寸緊湊、便于潤滑參數(shù)軸名電動機(jī)軸第一軸第二軸第三軸工作軸傳動比i1.0各軸間傳動比如下:3.計算各軸功率

第一軸:

第二軸:

第三軸:

第四軸:

二、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)，主要是各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，這些是進(jìn)行傳動件設(shè)計計算極為重要的依據(jù)。最終得到減速器運動和動力參數(shù)列表表示：軸名參數(shù)電動機(jī)軸第一軸第二軸第三軸工作軸轉(zhuǎn)速n（r/min）功率P（kW）轉(zhuǎn)矩T（Nm）傳動比i1.01.0效率ηP178表17-7Pm3-13-217-9、10傳動裝置的運動和動力參數(shù)，主要是各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，這些是進(jìn)行傳動件設(shè)計計算極為