机械设计课程设计(110)

1、机械设计课程设计机械设计课程设计z 课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求z 传动装置的总体设计传动装置的总体设计 z 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 z 传动装置的运动和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数的计算z 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求 “ “两线两线”：课程教学：课程教学设计实践设计实践 “ “三性三性”：实践性、综合性、创新性：实践性、综合性、创新性一、目的一、目的1 1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计

2、训练，使已学知识得以巩固、加进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；深和扩展；2 2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求3 3、提高学生在计算、制图、运用设计资料、提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、（手册、 图册）进行经验估算及考虑技术决策图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械等机械设计方面的基本技能

3、和机械CADCAD技术。技术。 二、内容：设计一般机械中的传动装置二、内容：设计一般机械中的传动装置1 1、题目：、题目： 带式运输机传动装置的设计带式运输机传动装置的设计课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求（6 6）键的选择及强度校核（高速轴上键的校核）；）键的选择及强度校核（高速轴上键的校核）； 2 2、内容：、内容：（1 1）传动方案的分析和拟定；（见设计任务书）传动方案的分析和拟定；（见设计任务书）（2 2）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；（3 3）传动件的设计（带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆）；）传动件的设计（

4、带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆）；（4 4）轴的设计（所有轴的结构设计，高速轴的弯、扭）轴的设计（所有轴的结构设计，高速轴的弯、扭组合强度校核）；组合强度校核）；（5 5）轴承的设计（所有轴承的组合设计，高速轴上轴）轴承的设计（所有轴承的组合设计，高速轴上轴承的寿命计算）；承的寿命计算）；课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求（7 7）联轴器的选择；）联轴器的选择；（8 8）减速器的润滑与密封；）减速器的润滑与密封；（9 9）减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计）减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计 等）；等）；（1010）零件工作图设计；）零件工作图设计；（1111）编写设计计

5、算说明书；）编写设计计算说明书；（1212）答辩。）答辩。 3 3、工作量：、工作量： 减速器总装图一张：减速器总装图一张：1 1# # 图纸图纸 传动零件工作图一张：传动零件工作图一张： 2 2# # 图纸图纸 绘低速级大齿轮绘低速级大齿轮 轴的工作图一张：轴的工作图一张：2 2# # 图纸图纸 绘输出轴图绘输出轴图 设计计算说明书一份：设计计算说明书一份：6000600080008000字字 课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求 4 4、进行方式：、进行方式： 每人一题，学生按指定题号，在教师指导下，按每人一题，学生按指定

6、题号，在教师指导下，按 时、保质、按量完成全部设计；时、保质、按量完成全部设计； 教师每天基本到设计教室进行答疑和检查。教师每天基本到设计教室进行答疑和检查。课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求设计准备（布置、分题设计准备（布置、分题号、借教室等）号、借教室等）三、进度三、进度传动装置的总体设计传动装置的总体设计 传动件的设计传动件的设计装配草图的设计与绘制，装配草图的设计与绘制，装配工作图的绘制与总成装配工作图的绘制与总成零件工作图的设计与绘零件工作图的设计与绘制制编写设计说明书、编写设计说明书、总结和答辩总结和答辩课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求1、图纸

7、结构、投影、标注及数据是否正确，线条是图纸结构、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；否符合制图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等；2 2、设计计算说明书：、设计计算说明书： 设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等；等；3 3、设计表现：、设计表现： 是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立是否遵守纪律、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；（出勤率）完成工作量，是否迟到早退等；（出勤率）4 4、答辩成绩。、答辩成绩。 四、成绩评定：百分制四、成绩评定：百分制课程设计的目的、内容及要求课

8、程设计的目的、内容及要求 1、学生每天上、下午必须在指定的设计教室进行学生每天上、下午必须在指定的设计教室进行设计，不得迟到和早退设计，不得迟到和早退（8:00-11:008:00-11:00；2:00-4:302:00-4:30）；）； 2 2、保持设计教室安静、清洁、文明；、保持设计教室安静、清洁、文明； 3 3、注意衣着整洁；、注意衣着整洁； 4 4、独立完成，可以相互讨论，但不得抄袭。、独立完成，可以相互讨论，但不得抄袭。 五、注意事项：五、注意事项：传动装置的总体设计传动装置的总体设计一、分析和拟定传动装置的运动简图传动方案已定（任务书中简图）；一人一题（题号分配：）。1 1、 电动

9、机类型：均用电动机类型：均用Y Y系列电动机系列电动机 (P173) (P173) 二、选择电动机类型及功率2 2、 确定电动机功率：确定电动机功率： 电动机所需输出功率：电动机所需输出功率：P P0 0=P=Pw w/ / （2 21 1）P Pw w工作机所需功率（取决于工作阻力及运行速度）工作机所需功率（取决于工作阻力及运行速度） 电动机至工作机之间传动装置的总效率电动机至工作机之间传动装置的总效率传动装置的总体设计传动装置的总体设计 P Pw w=F=Fw wV Vw w/1000/1000 (kw)(kw) P Pw w=T=Tw wn nw w/9550/9550w w (Kw)

10、(Kw) F Fw w 运输机的工作拉力（运输机的工作拉力（N N） V Vw w运输机的传送速度（运输机的传送速度（m/sm/s） T Tw w运输机卷筒的有效扭矩（运输机卷筒的有效扭矩（mm） n nw w运输机卷筒的转速（运输机卷筒的转速（r/minr/min） w w 运输机卷筒的效率（工作装置效率）运输机卷筒的效率（工作装置效率）传动装置的总体设计传动装置的总体设计 电动机至工作机传动装置的总效率电动机至工作机传动装置的总效率 = = 1 1 2 2 3 3 n n 传动装置中每一级传动副上每对轴承及每个联轴器的传动装置中每一级传动副上每对轴承及每个联轴器的效率，见效率，见P4P4表

11、表1 15 5 注：注： 轴承效率：一般指一对轴承而言轴承效率：一般指一对轴承而言 卷筒效率：卷筒效率： 卷卷=0.95=0.950.96, 0.96, 不再计轴承效率不再计轴承效率( (课题课题中不考虑卷筒效率，影响在中不考虑卷筒效率，影响在F F中体现）中体现） 传动装置的总体设计传动装置的总体设计 联轴器可用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器联轴器可用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器 电动机额定功率电动机额定功率P Pmm：（：（P173,P173,表表12-112-1） P PmmPPo o P Po o 电动机所需输出功率电动机所需输出功率 P Pmm电动机额定功率电动机额定功率 P

12、Pmm（1 11.31.3）P Po o传动装置的总体设计传动装置的总体设计功率相同的同类电机有不同的转速： 电机转速高、转矩小外廓尺寸小、重量轻、价格便宜。但在总传动比相同条件下，传动装置传动比大尺寸及重量大、价格高，故二者应综合考虑。 本设计一般用同步转速为1500及1000r/min两种电动机转速。 n n m m/n/nw w =i=i1 1i i2 2i i3 3（p203)p203) n nw w 工作机转速工作机转速 i i1 1、i i2 2、i i3 3各级合理传动比各级合理传动比 三、确定电动机转速传动装置的总体设计传动装置的总体设计(1) 双级圆柱齿轮减速器: 优先选用1

13、500 r/min(2) 圆锥圆柱减速器: 优先选用 1000 r/min 确定满载转速四、选定电动机Y系列三相异步电动机中心高机座长度代号系列三相异步电动机中心高机座长度代号 同一机座和转速下不同的功同一机座和转速下不同的功率序号率序号 极数极数 （p173 注解）注解）传动装置的总体设计传动装置的总体设计 设计计算传动装置各级转速时，按电动机满载转电动机满载转速速进行计算。 不能按同步转速1000 r/min 或 1500 r/min注： 设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功实际功 率率P Po o进行计算。 Po Pm ， Pm为额定功率，P Po o作为设计功率作为设计功率！计算

14、传动装置的总传动比及分配各级传动比计算传动装置的总传动比及分配各级传动比一、总传动比i=nm/nw=双级圆柱：i i带带 i i齿齿1 1 i i齿齿2 2锥-柱： i i锥锥 i i斜斜原则：203二、分配传动比计算传动装置的总传动比及分配各级传动比计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 1、各级传动比应在推荐范围内（p196或p5表1-6）； 2、i i带带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难； i i带带 2可取偏小些的值（22.5） 3、各传动件互不干涉，且有利润滑: 双级圆柱齿轮减速器: i 高（1.31.5） i低 圆锥圆柱齿轮减速器: i 锥0.25i23注

15、：传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足注：传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足 i i(3 (3 5)% 5)%传动装置的运动和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数的计算mInn 11ininnm212iininnmnnw一、各轴转速传动装置的运动和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数的计算联OIPP啮滚联啮滚OIPPP22啮滚联啮滚OPPP联啮滚联22OwPP二、各轴输入功率P204）传动装置的运动和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数的计算三、各轴输入转矩 mOInPnpT联661055. 91055. 91661055. 91055. 9inPnpTmO啮滚联212

16、2661055. 91055. 9iinPnpTmO啮滚联2122661055. 91055. 9iinPnpTmOwww联啮滚联P204传动装置的运动和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数的计算列表列表: : 轴轴名名参数参数电动电动机机轴轴轴轴轴轴轴轴工作工作轴轴转速转速n（r/min）功率功率p （kw）转扭转扭T（Nmm）传动比传动比i 效效 率率 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 传动装置包括各种类型的零、部件，其中决定其工作性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件，如V带传动、链传动和开式齿轮传动等，再进行箱传动零件设计。 1 1、V V带传动：带传动：要求计算出V带传动的型

17、号、长度、根数、中心距、初拉力、对轴的作用力；确定带轮直径D1、D2，材料、张紧装置、带轮结构尺寸等。设计时应注意：一、箱外传动零件设计 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 （1）带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。如：装在电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高应相称；大带轮不应过大以免与机架相碰等。一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径，在带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调；（2）D1、D2应标准化，由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异，应予以修正，从而得到减速器实际的传动比和输入转矩；（3）带轮的结构形式：主要由带轮直径大小而定，具体结构及尺寸可查(教材p57)。 传动零件的设

18、计计算传动零件的设计计算 二、箱内传动零件设计箱内传动零件设计 1 1、圆柱齿轮传动：、圆柱齿轮传动：设计时应注意以下几点：设计时应注意以下几点：（1 1）齿轮的材料：）齿轮的材料：过去：常常是小齿轮过去：常常是小齿轮4545号钢调质，大齿轮号钢调质，大齿轮4545号钢号钢 正火（正火（HB170HB170210210）现在：小齿轮用合金钢，现在：小齿轮用合金钢，40MnB40MnB调质（调质（HB240HB240 285 285）或）或40C40Cr r（HB240HB240286286）；（教材）；（教材p94)p94) 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 （1）齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、 圆整或计算其精确值 ；（2）具体结构尺寸可参见；(p169表11-611-9）（3）几何尺寸、参数的计算结果应及时整理并列 表 。大齿轮用大齿轮用4545号钢调质号钢调质 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 边设计边修改，最终装配图、零件图、计算说明书的结果必须一致，尤其对于轴、齿轮等。装配图绘制注意事项1、按由内到外的顺序绘制，边设计边绘制，确保绘制的装配图和设计结果一致。2、内部零件相对位置的确定（p212-p213)3、轴结构设计（p