機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是高等工科院校機(jī)械類本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，也是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：1、綜合運(yùn)用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。2、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程。3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練。（計(jì)算、繪圖、使用技術(shù)資料）第一頁(yè)，共24頁(yè)。第一頁(yè)，共24頁(yè)。名稱：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置（二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器）。要求：有載荷平穩(wěn),工作經(jīng)常滿載,原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),齒輪單向傳動(dòng),兩班制工作（每班8小時(shí)）,運(yùn)輸帶速度誤差為±5%,減速器使用壽命10年,每年按250天計(jì),小批量生產(chǎn),空載起動(dòng)。第二頁(yè)，共24頁(yè)。第二頁(yè)，共24頁(yè)。第三頁(yè)，共24頁(yè)。第三頁(yè)，共24頁(yè)。方案12345678910滾筒軸轉(zhuǎn)矩T(N·m)7006706506509009501000900660900運(yùn)輸帶速度V(m/s)0.630.750.800.850.850.900.800.700.840.75卷筒直徑D(mm)300330340350360380380300360320第四頁(yè)，共24頁(yè)。第四頁(yè)，共24頁(yè)。1.減速器裝配圖(A1)一張（手繪）2.零件圖3張（CAD）3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份約6000～8000字（手寫）第五頁(yè)，共24頁(yè)。第五頁(yè)，共24頁(yè)。課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機(jī)械設(shè)計(jì)（教材）第六頁(yè)，共24頁(yè)。第六頁(yè)，共24頁(yè)。1、選擇電動(dòng)機(jī)2、傳動(dòng)比分配3、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速4、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)

6、計(jì)算軸類零件5、驗(yàn)算系統(tǒng)誤差7、繪制裝配圖和零件圖

第七頁(yè)，共24頁(yè)。第七頁(yè)，共24頁(yè)。選擇電動(dòng)機(jī)依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n

1）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)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(dòng)機(jī)需要功率：Pd=Pw

/η(kw)總效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1_________卷筒軸承效率η2_________卷筒效率

η3_________低速級(jí)聯(lián)軸器效率η4_________III軸軸承效率

η5_________低速級(jí)齒輪嚙合效率η6__________II軸軸承效率

η7_________高速級(jí)齒輪嚙合效率η8__________I軸軸承效率

η9_________高速級(jí)聯(lián)軸器效率(效率值查設(shè)計(jì)手冊(cè))第八頁(yè)，共24頁(yè)。第八頁(yè)，共24頁(yè)。工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw

：因：V=(πDn)/60*1000(m/s)

故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)其中：V——輸送機(jī)帶速(m/s)

D——卷筒直徑(mm)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:nd=nwi總=(8~40)nw（rpm）其中：i總=8~40i總——減速器傳動(dòng)比(總傳動(dòng)比)第九頁(yè)，共24頁(yè)。第九頁(yè)，共24頁(yè)。根據(jù)求出的P、n查手冊(cè)。轉(zhuǎn)速n：建議選用同步轉(zhuǎn)速為1500（rpm）功率P：為使傳動(dòng)可靠，額定功率應(yīng)大于計(jì)算功率即P額>Pd=PW/?總選定電動(dòng)機(jī)：型號(hào)（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(dòng)機(jī)軸徑、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩的比值。

記下備用第十頁(yè)，共24頁(yè)。第十頁(yè)，共24頁(yè)。2、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定和分配1.確定總傳動(dòng)比ia2.分配各級(jí)傳動(dòng)比減速器外傳動(dòng)比減速器傳動(dòng)比第十一頁(yè)，共24頁(yè)。第十一頁(yè)，共24頁(yè)。(1)各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過(guò)最大值。(3)圓錐---圓柱齒輪減速器或(2)展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器分配原則:第十二頁(yè)，共24頁(yè)。第十二頁(yè)，共24頁(yè)。目的：（1）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉第十三頁(yè)，共24頁(yè)。第十三頁(yè)，共24頁(yè)。（2）尺寸緊湊、便于潤(rùn)滑第十四頁(yè)，共24頁(yè)。第十四頁(yè)，共24頁(yè)。i總=i減=i高*i低=nm/nwi減——減速器傳動(dòng)比i高——減速器內(nèi)高速級(jí)傳動(dòng)比i低——減速器內(nèi)低速級(jí)傳動(dòng)比nm——電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nw——工作機(jī)轉(zhuǎn)速i高=（1.2~1.3)i低i減=（1.2~1.3)i低2第十五頁(yè)，共24頁(yè)。第十五頁(yè)，共24頁(yè)。注意：

1.按工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率Pd計(jì)算，而不按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped計(jì)算。

2.設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)按其輸入功率計(jì)算、設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件時(shí)應(yīng)按主動(dòng)軸的輸出功率計(jì)算3、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算計(jì)算各軸的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T第十六頁(yè)，共24頁(yè)。第十六頁(yè)，共24頁(yè)。1）各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速）I軸:nI=nmII軸:nII=nI/i高

……2)各軸輸入功率電動(dòng)機(jī)軸:Pd=Pw/?總

I軸:PI=Pd?（?聯(lián)軸器效率）

II軸:PII=PI*

?12?12——I軸至

II軸效率第十七頁(yè)，共24頁(yè)。第十七頁(yè)，共24頁(yè)。電動(dòng)機(jī)軸：Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：TI=TdII軸：TII=TI*?12*I高

……計(jì)算出參數(shù)列表備用。軸號(hào)功率P扭矩T轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸PdTdnmi=1

I軸PI入PI出TI入TI出nIII軸PII入PII出TII入TII出nII第十八頁(yè)，共24頁(yè)。第十八頁(yè)，共24頁(yè)。1）檢查帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的相互關(guān)系，如裝在電機(jī)軸上的小帶輪直徑與電機(jī)中心高是否對(duì)稱，其軸孔直徑是否與電機(jī)軸徑是否一致，大帶輪是否過(guò)大與機(jī)架相碰等；

2）在課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書中給出設(shè)計(jì)計(jì)算方法、結(jié)論等，并繪制出帶輪草圖。第十九頁(yè)，共24頁(yè)。第十九頁(yè)，共24頁(yè)。1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)；2）選用中碳鋼，傳動(dòng)用模數(shù)m≥1.5-2mm；3)強(qiáng)度計(jì)算中的功率用輸出功率；4)β角方向確定應(yīng)使中間軸的軸向力有所抵消；5）β=8-15°，Z1=20-40，Z2=iZ1求出后圓整；6）因圓整Z2時(shí)i變化了故須驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差：

Δi=[（i-Z2/Z1）/i]100%≤±5%7）為使圖面勻稱，中心距：a高≤

120，

a低≤

140，8）檢查浸油深度，當(dāng)高速級(jí)大齒輪浸油1個(gè)齒高時(shí)，低速級(jí)大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的六分之一到三分之一，以降低攪油功耗。第二十頁(yè)，共24頁(yè)。第二十頁(yè)，共24頁(yè)。輸送帶速實(shí)際Vw在求解過(guò)程中與理論V發(fā)生了變化，故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。

[（V-Vw）/V]100%<±5%若不滿足應(yīng)重新計(jì)算。第二十一頁(yè)，共24頁(yè)。第二十一頁(yè)，共24頁(yè)。1）初估I、II、III軸徑，注意第I根軸是否設(shè)計(jì)成齒輪軸，對(duì)II軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算。2）軸承和密封的選擇，同一根軸上的兩個(gè)軸承型號(hào)相同。對(duì)II軸上的軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。3）鍵的選擇，對(duì)II軸上的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。4)聯(lián)軸器的選擇和校核。提示：力的結(jié)果取整數(shù)，齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，傳動(dòng)比精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，螺旋角精確到秒，設(shè)計(jì)公式要寫明來(lái)源出處。第二十二頁(yè)，共24頁(yè)。