机械设计课程设计
(3)开式齿轮传动精度低,一般都在轴的悬臂 端,支承刚度小,故齿宽系数应取得小些,以 减轻轮齿偏载的程度,一般取0.1~0.3,常取 0.2。选取小齿轮齿数时,应尽量取得少一些, 同时适当加大模数,以提高轮齿抗弯曲和耐磨 能力。 (4)检查齿轮尺寸与工作机是否相称;按大、 小齿轮的齿数计算实际传动比和从动轮的转速; 考虑是否修正减速器等闭式传动所要求的传动 比和输入转矩。 可以参考《机械设计》教科书的例题。
1-电动机 2-V带传动 3- 两级圆柱齿轮 减速器 4-联轴器 5-带式运输机
图20-1 传动系统运动简图
2.设计数据
3.设计任务 (1) 设计减速器装配图1张; (2)绘制输出轴、齿轮、箱体的零件图各1张; (3)编写设计说明书1份。
题目2 带式运输机上的两级圆锥—圆柱齿轮减 速器设计 题目3 用于带式运输机的蜗杆减速器设计 题目4 用于化工车间链板式运输机的传动装置 设计 题目5 用于单筒卷扬机的传动装置设计 题目6 用于电动绞车的传动装置设计 题目7 用于螺旋输送机的传动装置设计 题目8 热处理装料机传动装置设计 题目10 高架灯提升装置设计
五、设计题目 题目1 用于带式运输机的两级圆柱齿轮减速器 设计 1.已知条件 带式输送机传动系统运动简图如图20-1所 示,是展开式两级圆柱齿轮减速器。带式输 送机连续单向运转,载荷变化不大,空载启 动。输送带速度允许误差 5% ,工作机效率 为0.95。带式运输机在室内工作,有粉尘。两 班制工作,每班8小时。使用期限10年,大修 期3年。在中小型机械厂小批量生产。
三、课程设计的任务 1.装配图1张(A0图纸或A1图纸)。 2.零件工作图1~4张(传动零件、轴、 箱体等)。 3.设计计算说明书1份,6000~8000字。
四、成绩评定
按五分制评分。成绩评定依据: 1. 图纸 图纸结构、投影、标注及数据是否正确, 线条是否符合 制图标准,图面是否整洁,字迹 是否工整等; 2. 设计计算说明书 设计计算是否正确、完整、字 迹是否工整、整洁等; 3. 设计表现 是否遵守纪律、设计态度端正,能否 按进度独立完成工作量,是否迟到早退等; 4.答辩成绩
2)设计链传动参数时,应尽量保证链传动 有较好的工作性能。例如,如果采用单排 链传动而计算出的链节距较大时,应改选 双排链或多排链;大、小链轮的齿数最好 选择奇数;为避免使用过渡链节,链节数 最好取偶数等。 3)链轮齿数确定后,应计算实际传动比和 从动轮的转速,并考虑是否修正减速器等 闭式传动所要求的传动比和输入转矩 。 可以参考《机械设计》教科书的例题。
减速器各轴功率、转速、转矩列表:
轴名
参数
转速n(r/min)
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
工作轴
功率P(kW)
转矩T(N· m)
传动比
i
效 率 η
第三章 传动零件设计
一、减速器外传动零件设计
1.普通V带传动
已知条件:传递的功率(或转矩);传动比; 外廓尺寸、传动位置的要求等。 设计内容:确定V带的型号、长度和根数; 确定中心距及张紧装置;选择大(小)带轮的 直径、材料、结构尺寸和加工要求等。
学号
图号 数据编号 零件编号 图1d SW3 E6 图1d SW4 E7 图1d SW5 E6 图1d SW6 E7 图1d SW7 E6 图1d SW8 E7
12
图1e S1 E3,E12
13
图1e S2 E4,E13
14
图1e S3 E4,E10
15
图1e S4 E5,E11
学号 图号 数据编号 零件编号
2.链传动
已知条件:传递功率、载荷特性和工作情 况;主动链轮和从动链轮的转速(或传动比); 外廓尺寸、布置方式的要求及润滑条件等。 设计内容:选择传动链的类型、链条的型 号(链节距)、排数和链节数;确定链传动中 心距、链轮齿数、链轮材料和结构尺寸;确定 链传动润滑方式、张紧装置和维护要求等。
设计时注意的问题: 1)检查链轮尺寸与传动装置外廓 尺寸的相互关系。例如,链轮轴孔直 径和长度与减速器或工作机轴径和长 度是否协调;为控制链传动的外廓尺 寸,大链轮尺寸不宜过大,对速度较 低的链传动,齿数不宜取得过多。
二、传动装置传动方案的拟定
1.传动机构类型的比较 在拟定传动方案时,首先应综合考虑各 种机构的传动性能和应用范围,然后再根 据工作机的具体工作要求合理选择机构类 型。 参见常用传动机构的性能和适用范围。
2.传动形式的合理布置 拟定运动方案时要合理布置其传动顺序 。
三、选择电动机
1.选择电动机类型
设计时注意的问题: 1)检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相 互关系。例如,小带轮外圆半径与电动机的 中心高是否相称;小带轮轴孔直径和长度与 电动机轴径和长度是否对应;大带轮外圆是 否过大而与箱体底座干涉。如有不合理的情 况,应该考虑改选带轮直径甚至改选V带型号, 并重新设计。
2)设计参数应保证带传动良好的工作性能。 例如,带速v满足5 m/s≤v≤25 m/s、小带轮 包角 α1≥120°、一般带的根数Z≤6等方面 的要求。 3)带轮参数确定后,由带轮直径和滑动率, 计算实际传动比和从动轮的转速,并以此 修正减速器等闭式传动所要求的传动比和 输入转矩。 4)在确定大带轮轴孔直径和长度时,应与 减速器输入轴的轴伸直径和长度相适应。 可以参考《机械设计》教科书的例题。
i高 i低 i
(4)圆锥---圆柱齿轮减速器
i锥 0.25i
目的:(1)尺寸协调、互不干涉。
图2-2 大带轮尺寸过 大导致安装不便的情况
图2-3 传动零件相互干涉
(2)尺寸紧凑、便于润滑。
a)方案1 b)方案2 图2-4 两种传动比分配方案的对照
五、传动装置运动、动力参数计算 计算各轴的功率P、转速n和转矩T
3.开式齿轮传动
已知条件:所需传递的功率(或转矩);主 动轮转速和传动比;工作条件和尺寸限制等。 设计内容:选择齿轮的材料及热处理方式; 确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、模数、 齿宽等);设计齿轮的结构及其他几何尺寸; 作用在轴上力的大小和方向;验算传动比。
设计时注意的问题: (1)由于开式齿轮传动主要失效形式 是磨损,一般只需进行轮齿弯曲强度计算, 考虑因齿面磨损而引起的轮齿强度的削弱, 应将强度计算求出的模数增大10%~20%, 用以补偿磨损的作用。 (2)开式齿轮传动一般用于低速传动。 由于暴露在空中,灰尘大,润滑条件差, 故应注意材料配对的选择,使之具有较好 的减摩和耐磨性能。选择大齿轮材料时还 应考虑其毛坯尺寸和制造方法。
4.确定电动机型号 例:P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速,选定 电动机型号为Y132M2-6。查表16-2知 其有关参数: 额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min 电动机轴伸出直径 D 38mm 电动机轴伸出长度 L 80mm
四、传动装置总传动比的确定和分配 1.确定总传动比 i
六、课程设计计划
1.传动装置总体设计 第1-3天
2.装配草图设计
3.工作图设计 4.编写设计计算说明书 5.答辩
第3-10天
第11-16天 第17-18天 第19天
七、参考书 1. 机械设计 2. 机械设计课程设计 3. 机械设计手册,简明机械零件手册 4.新编机械设计课程设计图册
八、课程设计的要求
1.明确学习目的,端正学习态度。
2.在教师的指导下,由学生独立完成。 3.正确处理理论计算与结构设计的关系。
4.正确处理继承与创新的关系。
5.正确使用标准和规范。
第二章 机械系统总体设计
机械系统包括原动机、传动装置和执 行机构。
一、 执行机构运动方案的拟定
1.执行构件的运动形式与基本机构 参见基本机构类型、特点及适用性。 2.机构类型选择的一般要求
课程设计包括以下内容:
1.传动方案的分析和拟定。 2.电动机的选择。 3.传动装置运动和动力参数的计算。 4.传动零件的设计。 5.轴的设计。 6.轴承的设计。 7.键联接和联轴器的选择及校核。 8.箱体及附件的设计。 9.绘制装配图和零件图。 10. 编写设计计算说明书。 11. 进行总结和答辩 。
4 带 轴承 F v
2 齿轮
联轴器
(3)电动机所需功率 P 0
P0 PW
(4)确定电动机的额定功率 Pm
Pm (1 1.3) P0
3.确定电动机转速
一般最常用、市场上供应最多的是同 步转速为1500r/min或1000r/min的电动机, 设计时应该优先选用。
2 P 啮 P 0 带 滚 Ⅱ TⅡ 9550 9550 i带 i1 nⅡ nm
TⅢ 9550
PⅢ 9550 nⅢ
3 2 P0 带 滚 啮
nm
3
i带 i1 i2
2
P0 带 滚 啮 联 Pw Tw 9550 9550 i带 i1 i2 nw nm
学号 图号 数据编号 零件编号
27 图1g S7 E4,E10
28 图1g S8 E5,E11
29 图1g S9 E3,E12
7 图1g S10 E4,E13 图1f S3 E4,E10 图1f S4 E5,E11 图1f S5 E3,E12 图1f S6 E4,E13 图1f S7 E4,E10 图1f S8 E5,E11
nm i总 nW
i0 减速器外传动比
2.分配各级传动比
i总 io i i i1 i2
i 减速器传动比
分配原则: (1) 各级传动比应在推荐范围内选取, 不得超过最大值。(表2-2) (2)展开式二级圆柱齿轮减速器
i高 1.3 1.5 i低
(3)同轴式二级圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计
2018年2月28日
第一章 概述 第二章 机械系统总体设计 第三章 机械传动件的设计 第四章 机械结构设计 第五章 机械装配图的设计 第六章 零件工作图的设计 第七章 计算机辅助课程设计 第八章 编写算说明书和准备答辩