机械设计课程设计单级电子版
7. 提交设计资料(包括纸质版和电子版)。
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第二节 传动装置的总体设计
总体设计一般按以下步骤进行:
一、拟定传动方案
综合考虑工作要求、工作条件等因素,拟定合理的传动方案(已给定,参见图1)
卷筒 联轴器
V
F
运输带
单级齿轮 减速器
电动机
图1 带式运输机 传动示意图
Hale Waihona Puke 带传动上海海事大学机械原理及设计教研室
1
1
i' ? 3 ~ 6 ;
2
n
——卷筒/链轮轴实际转速,对卷筒:n ? 60 ? 1000 ?v
速度,m/s;D为卷筒直径,mm。
? ?D
r / min ;v为运输带
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根据
Pd和
n
' d
从设计手册中选择合适的电动机型号,并将有关性能参数及尺寸录于表
中(编入计算说明书)。
Pd
?
Pw
?a
KW
式中:Pw ——运输带所需功率,KW;
? a ——由电动机至运输带/小链轮轴的总效率。
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⑴确定 Pw
a)运输带: Pw
?
Fv 1000
KW
式中:F ——运输带拉力,N;
v ——运输带线速度,m/s。
b)链传动:Pw
?
Fv 1000
KW
式中:F ——牵引力,N;
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3. 确定电动机转速
额定功率相同的电动机有几种不同转速,常用有 3000、1500、1000、750r/min。
电动机转速低,输出转矩大,但重量、尺寸大,价格较高;反之,则输出转矩小,
且传动装置的传动比大,结构较大。本课程设计中推荐在1500或1000r/min两种转速
2. 各级传动比分配 ia ? i1i2
式中:i1 、i2 分别为带传动和减速器传动比。合理分配 i1 、i2 ,在合适范围内。
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四、计算各轴转速、功率和转矩(运动和动力参数)
分别定义Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴(见图)。
v
F
III
II
1. 计算各轴转速(单位:r/min)
Ⅰ轴转速: n 1 ? nm
Ⅱ轴转速:
n
11 ?
n1 i1
I
Ⅲ轴转速:
n111
? n11 i2
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2. 计算各轴输入功率(单位:KW)
Ⅰ轴功率: P1 ? Pd
Pd 为电动机工作时实际所需功率。若按额定功率 Ped 设计,则将造成设备能力的
浪费。
Ⅱ轴功率: P11 ? P1 ? 12 Ⅲ轴功率: P111 ? P11 ? 23 式中:? 12 、? 23 ——分别为轴Ⅰ至轴Ⅱ、轴Ⅱ至轴Ⅲ的传动效率。
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二、选择电动机
确定电动机类型、结构、容量(额定功率)和转速,并在设计手册中查出其 型号和尺寸。
1. 选择电动机类型和结构型式
根据工作条件,本设计方案中选用Y系列三相笼型异步电动机。
2. 选择电动机额定功率
对于不变载荷下长期连续运行的机械,要求 Ped ? Pd 。Ped 为所选电动机额 定功率,Pd 为根据工作要求所需的电动机功率。
? 12 ? ? D ,? 23 ? ? Z? C 。
3. 计算各轴输入转矩(单位:Nmm)
Ⅰ轴转矩: Ⅱ轴转矩:
T1
?
9.55 ? 106
2.要求
每位学生在老师指导下独立完成所给定的设计任务,提交设计资料(图纸、 计算说明书)、参加答辩。积极思考、勇于创新,培养良好的设计素质和能 力。
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三、设计步骤
1.准备工作
明确设计任务和要求;学习设计、计算基本方法与步骤、 CAD软件应用;减 速器结构认识实验等。
v ——链条工作速度,m/s。 v ? ZL1 pn111 m/ s 60000
⑵确定 ? a
a)运输带:? a ? ? D? C? Z3? L? J
b)链传动:? a
?
?
D?
C?
2 Z
式中:? D——带传动效率,? D ? 0.96 ;
? C ——一对齿轮传动效率,? C ? 0.98 ;
? Z ——一对滚动轴承效率,? Z ? 0.99 ; ? L ———弹性联轴器效率,? L ? 0.99 ; ? J ———卷筒效率,? J ? 0.96 。
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二、设计目的与要求
1.目的
⑴培养学生综合运用《机械设计基础》课程及《工程制图》、 CAD软件应用 等其它先修课程的理论知识和生产实践(金工实习)知识解决工程实际问题 的能力。
⑵学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序,培养独立设计能力。
⑶进行机械设计基本技能的训练,包括计算、绘图及正确运用设计资料(标 准、规范等)。
中选择。
n' d
?
i
' a
n
?
i'i' n 12
r / min
式中:n' ——电动机可选转速范围;
d
i
' a
——转动装置总传动比的合理范围,i
' a
?
i1' i 2'
;
i' 1
、i' ——带转动和单级圆柱齿轮减速器的传动比合理范围。普通V带传动, 2
i' ? 2 ~ 3(为避免大带轮直径太大,i ' 不宜取大);单级圆柱齿轮减速器,
2.传动装置的总体设计
根据设计要求,拟定传动总体布置方案;选择电动机;计算传动装置的运动 和动力参数。
3.传动件设计计算
带传动、齿轮传动设计。
4.轴系零部件设计计算
轴设计计算(结构设计、强度验算)、轴承、联轴器的选择计算及键联接计 算。
5.减速器装配图和零件图设计
完成减速器装配图和零件图设计;必要时对计算作相应修改。 6. 整理和编写计算说明书(打印)
机械设计
课程设计
第一节 概述
一、设计题目与内容
1.设计题目(参见任务书及图1) 机械传动装置设计(单级斜齿圆柱齿轮减速器)。 2.设计内容 ⑴传动装置的总体设计。包括:①拟定传动方案(见任务书);②选择电动机;③ 确定总传动比及分配各级传动比;④计算传动装置的运动和动力参数。 ⑵传动件和轴系零部件的设计计算。包括:带传动、齿轮传动以及轴的设计计算, 键、轴承、联轴器的选择计算等。 ⑶减速器装配图设计。 ⑷编写计算说明书。
示例:
型号
额定功率 同步转速
KW
r/min
满载转速 r/min
中心高 H mm
轴伸尺寸 D×E mm
装键部位尺寸 F×GD
mm
Y132M1-6
4
1000
960
132
30×80
10 ×41
三、确定传动装置总传动比和各级传动比的分配
1. 确定总传动比 ia
ia
?
nm n
式中:nm ——电动机满载转速(按满载转速计算误差较小),r/min;