機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)No1

機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計北京理工大學(xué)（第1次布置）一、設(shè)計目的

機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校機(jī)械類本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練，也是機(jī)械設(shè)計課程的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：1、綜合運用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。2、學(xué)習(xí)簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計原理和過程。3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能訓(xùn)練。（計算、繪圖、使用技術(shù)資料）二、課程設(shè)計任務(wù)書名稱：帶式輸送機(jī)傳動裝置（二級斜齒圓柱齒輪減速器）。要求：有載荷平穩(wěn),工作經(jīng)常滿載,原動機(jī)為電動機(jī),齒輪單向傳動,兩班制工作（每班8小時）,運輸帶速度誤差為±5%,減速器使用壽命10年,每年按250天計,小批量生產(chǎn),空載起動。帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖

原始數(shù)據(jù)方案12345678910滾筒軸轉(zhuǎn)矩T(N·m)7006706506509009501000900660900運輸帶速度V(m/s)0.630.750.800.850.850.900.800.700.840.75卷筒直徑D(mm)300330340350360380380300360320

三、設(shè)計任務(wù)量1.減速器裝配圖(A1)一張（手繪）2.零件圖3張（CAD）3.設(shè)計說明書一份約6000～8000字（手寫）四、參考資料課程設(shè)計指導(dǎo)書課程設(shè)計圖冊機(jī)械零件設(shè)計手冊（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機(jī)械設(shè)計（教材）五、設(shè)計步驟1、選擇電動機(jī)2、傳動比分配3、計算各軸的轉(zhuǎn)速4、齒輪傳動設(shè)計

6、計算軸類零件5、驗算系統(tǒng)誤差7、繪制裝配圖和零件圖

1、選擇電動機(jī)選擇電動機(jī)依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n

1）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_________卷筒軸承效率η2_________卷筒效率

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

η5_________低速級齒輪嚙合效率η6__________II軸軸承效率

η7_________高速級齒輪嚙合效率η8__________I軸軸承效率

η9_________高速級聯(lián)軸器效率(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：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)電動機(jī)轉(zhuǎn)速:nd=nwi總=(8~40)nw（rpm）其中：i總=8~40i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)速為1500（rpm）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

2、傳動裝置總傳動比的確定和分配1.確定總傳動比ia2.分配各級傳動比減速器外傳動比減速器傳動比(1)各級傳動比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過最大值。(3)圓錐---圓柱齒輪減速器或(2)展開式二級圓柱齒輪減速器分配原則:目的：（1）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉（2）尺寸緊湊、便于潤滑i總=i減=i高*i低=nm/nwi減——減速器傳動比i高——減速器內(nèi)高速級傳動比i低——減速器內(nèi)低速級傳動比nm——電動機(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

注意：

1.按工作機(jī)所需電動機(jī)功率Pd計算，而不按電動機(jī)額定功率Ped計算。

2.設(shè)計軸時應(yīng)按其輸入功率計算、設(shè)計傳動零件時應(yīng)按主動軸的輸出功率計算3、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算計算各軸的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T1）各軸轉(zhuǎn)速電動機(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3)各軸扭矩T電動機(jī)軸：Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：TI=TdII軸：TII=TI*?12*I高

……計算出參數(shù)列表備用。軸號功率P扭矩T轉(zhuǎn)速n傳動比i電動機(jī)軸PdTdnmi=1

I軸PI入PI出TI入TI出nIII軸PII入PII出TII入TII出nII4.V帶傳動設(shè)計1）檢查帶輪尺寸與傳動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)中心高是否對稱，其軸孔直徑是否與電機(jī)軸徑是否一致，大帶輪是否過大與機(jī)架相碰等；

2）在課程設(shè)計說明書中給出設(shè)計計算方法、結(jié)論等，并繪制出帶輪草圖。5、齒輪傳動設(shè)計1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃樱?）選用中碳鋼，傳動用模數(shù)m≥1.5-2mm；3)強(qiáng)度計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i變化了故須驗算傳動比誤差：

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)高速級大齒輪浸油1個齒高時，低速級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。

5、驗算傳動系統(tǒng)速度誤差輸送帶速實際Vw在求解過程中與理論V發(fā)生了變化，故應(yīng)驗算系統(tǒng)誤差。

[（V-Vw）/V]100%<±5%若不滿足應(yīng)重新計算。

6、計算軸類零件1）初估I、II、III軸徑，注意第I根軸是否設(shè)計成齒輪軸，對II軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗算。2）軸承和密封的選擇，同一根軸上的兩個軸承型號相同。對II軸上的軸承進(jìn)行壽命計算。3）鍵的選擇，對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)點后兩位，傳動比精確到小數(shù)點后兩位，螺旋角精確到秒，