机械设计课程设计-1
1、选择电动机 2、传动比分配 3、计算各轴的转速 4、齿轮传动设计计算 5、轴类零件设计计算 6、绘制装配图和零件图
第一阶段设计
卷
传送带
v
F
筒
减 速 器
电机
带传动
传动装置总体设计
1、选择电动机(功率P,转速n )
1)电动机功率计算
工作机功率
: Pw
Fv
1000w
或Pw
Tn
9550w
ηw—工作机效率,带式输送机取ηw =0.96,电动 卷扬机取ηw= 0.97
2)轴承的选择
转速n:建议选用同步转速为1500、1000(rpm) 功率P:额定功率应大于计算功率 P额>Pd=PW/ŋa
选定电动机,记下备用:
型号(Y系列) 同步转速n、满载转速nm 额定功率P额 轴的中心高 电动机轴径 起动转矩/额定转矩。
2、传动比分配
分配原则: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 (保证浸油深度) 。
» 若差一点,调节带轮的中心距和直径(一定要取基 准直径);
» 若差很多,要换带型号; 带轮结构图不许用应力
优先考虑45钢 选择热处理方法
2. 按齿根弯曲疲劳强度设计 3. 考虑磨损量,适当增大模数 4. 几何尺寸计算 5. 结构图不需画出
二、箱内齿轮传动设计
2、圆锥齿轮传动设计
1)z1=17-25 ; 2)φR=b/R≤0.3,b应圆整,大小齿轮齿宽相
等。
3、蜗杆传动设计
蜗杆上置、下置取决于蜗杆分度圆圆周速度 v1, v1 ≤4~5m/s时下置。
刚度验算、热平衡计算应在确定蜗杆支点位 置后计算。
4、计算轴类零件
1)初估I 、II、 III轴径
I 轴是否设计成齿轮轴; II轴进行弯扭合成强度验算。
1、带传动设计
参照课本或设计手册进行,可选择普通V带或窄V 带。
注意:
带轮尺寸与传动装置外廓尺寸协调,由电机轴定小带轮 轴孔直径,大带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调;
选定大、小带轮后,i 带可能与分配值不同,应采用实际 计算值。
带轮的中心距在400~500之间选取。 带的根数可以向上圆整,或向下圆整,但不要超过5根;
……
3、计算各轴的n、P、T
3)各轴扭矩T
电动机轴:
Td=9550Pd/nm(N.m)
I轴: TI= Td
v
II轴:TII= TIŋ12i高
……
F
参数列表备用
计算各级转矩、功率时按工作机
所需电机功率Pd计算,不按电动
机额定功率Ped计算。
v
设计轴时按其输入功率、设计传
动件时按主动轴输出功率计算。
三、设计任务量
1、A1草图一张(手工绘图); 2、A1装配图两张(计算机绘图); 3、A3号零件图一张(计算机绘图); 2、设计说明书一份,不少于20页。
四、参考资料
1. 课程设计指导书 2. 课程设计图册 3. 机械设计手册(含齿轮、带、轴、轴
承、键的内容) 4. 机械设计(教材)
五、设计步骤
i高≤3
F
v
3、计算各轴的n、P、T
1)各轴转速
电动机轴: nm(满载转速)
I轴: nI =nm
II轴: n II =nI/i高
v
……
2)各轴输入功率
F
电动机轴: Pd=Pw/ŋ总
I轴: P I = Pd ŋ (ŋ联轴器效率)
II轴: P II= P I ŋ12 (ŋ12—I轴至 II轴效率)
1)考虑前级传动比误差,应先调整传动 比,再设计,避免误差累积;
2)强度计算中的功率用输出功率; 3)中心距圆整为5的倍数,以便于箱体
制造、测量;
4)注意标准值、一般结构尺寸应圆整、 与直径相关尺寸精确至小数点后三位, 角度值精确到秒。
1、圆柱齿轮传动设计
1)采用斜齿圆柱齿轮闭式传动; 2)一般选用中碳钢,m≥1.5~2mm; 3) β角应使中间轴轴向力有所抵消,且β=8~15°
i总=i外i减=nm/nw
nm——电动机满载转速
nw——工作机转速
各级传动比应在推荐范围内选取,不得超过
最大值。
v
F
尺寸协调、互不干涉
尺寸紧凑、便于润滑
i减= i高i低
二级圆柱展开式
i高=(1.2~1.3)i低
二级圆柱同轴式
i高 i低 i减
v
F
v
F
i减= i高i低
圆锥-圆柱式
圆锥齿轮在高速级 »便于加工 »控制尺寸
2)电动机转速计算
电动机转速: nd= nwi总
i总——传动装置总传动比,查手册推荐各种传动 类型常用传动比 »V带传动 i=2~4 »单级圆柱齿轮传动 i=3~5 »二级圆柱齿轮减速器 i=8~40 »二级圆锥-圆柱齿轮减速器 i=8~15 »单级蜗杆减速器 i=10~40
3)选定电动机
根据求出的P、n查手册。
;
4)z1=20-40 ,z2=iz1求出后圆整,z1、z2互质; 5)圆整z2后i变化,验算传动比误差:
Δi=[(i-z2/z1)/i]100%≤±5% 7)为使图面匀称,中心距:a高≤ 120;a低≤ 140。 8)检查浸油深度,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,以降低搅油功耗。
计算各级转速时,不按同步转速, F 应按满载转速进行计算。
轴 号 功率 P
电动机轴
Pd
I轴
PI入 PI出
II轴
PII入 PII出
III轴
工作机轴
扭矩 T
Td TI入 TI出 TII入 TII出
转速 n 传动比i
nm
nI
i12
n II
i23
效率ŋ
12 23
传动件设计
一、箱外传动件设计
v
F
F
带传动设计 开式齿轮传动设计
机械设计课程设计
一、设计目的
机械类本科学较全面的机械设计训练。
目的:
1、综合运用先修课理论,培养分析和解 决工程实际问题的能力;
2、学习简单机械传动装置的设计原理和 过程;
3、进行机械设计基本技能训练(计算、 绘图、使用技术资料)。
二、课程设计任务书
带式输送机/电动卷扬机传动装置设计。
传动系统简图 原始数据
电动机输出功率: Pd= P w /ηa (kw)
ηa—传动装置总效率
ηa=η1η2η3…… ηn
ηi — 传动各环节效率值(查设计手册)
2)电动机转速计算
工作机转速nw
v= (πDn)/60·1000 (m/s)
nw=(v·60·1000)/ πD (rpm) »v——输送机带速 (m/s) »D——卷筒直径 (mm)