课程设计辅导资料

1、课程设计辅导课程设计辅导一、电动机的选择一、电动机的选择二、传动装置动力和运动参数的计算二、传动装置动力和运动参数的计算三、举例三、举例四、四、V带传动设计带传动设计五、齿轮传动设计五、齿轮传动设计六、轴传动设计六、轴传动设计七、滚动轴承和联轴器的选用七、滚动轴承和联轴器的选用一、电动机的选择一、电动机的选择 电动机是标准部件，选择内容包括确定类型、结构、电动机是标准部件，选择内容包括确定类型、结构、容量和转速，并查出有关尺寸。容量和转速，并查出有关尺寸。1、电动机类型和结构型式的选择、电动机类型和结构型式的选择 一般选用新设计的三相异步电动机，即一般选用新设计的三相异步电动机，即Y系列，技系

2、列，技术数据和外型安装尺寸查设计手册。术数据和外型安装尺寸查设计手册。2、电动机容量（功率）的选择、电动机容量（功率）的选择 电动机容量选择是否合适，对其工作和经济性都有电动机容量选择是否合适，对其工作和经济性都有影响。影响。 容量选得过小，则不能保证工作机正常工作，或使容量选得过小，则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期超载而过早损坏；电动机长期超载而过早损坏； 容量选得过大，则电动机价格高，能力得不到充分利容量选得过大，则电动机价格高，能力得不到充分利用，效率和功率因数都较低，造成浪费用，效率和功率因数都较低，造成浪费 。 因此所选电动机的额定功率因此所选电动机的额定功率 应稍大于（或等

3、于）所应稍大于（或等于）所需电动机的工作功率需电动机的工作功率Pd ，即，即Ped Pd 。 所需电动机的功率为：所需电动机的功率为： KWPPWd式中式中 工作机所需功率，工作机所需功率， KW 由电动机至工作机的总传动效率由电动机至工作机的总传动效率 WP工作机所需功率应由工作阻力和运动参数计算确定工作机所需功率应由工作阻力和运动参数计算确定KWFvPW1000edP 式中式中 F工作机的工作阻力工作机的工作阻力 ，如输送带的有效拉力，如输送带的有效拉力， N ； V工作机的线速度，工作机的线速度，m/s ； 总传动效率按下式计算总传动效率按下式计算 n321式中式中 n321每一传动副（

4、齿轮、带等）、每一对轴承、每个联轴器每一传动副（齿轮、带等）、每一对轴承、每个联轴器及卷筒的效率，其值可查设计手册。及卷筒的效率，其值可查设计手册。3、电动机转速的确定、电动机转速的确定 容量一定的同类型电动机，一般具有几种转速，如三相异步电容量一定的同类型电动机，一般具有几种转速，如三相异步电动机有动机有3000、1500、1000、750r/min四种同步转速。四种同步转速。 确定转速时，应与传动装置的速比分配综合考虑，按较好的方确定转速时，应与传动装置的速比分配综合考虑，按较好的方案选择。案选择。 设计中常优先选用同步转速为设计中常优先选用同步转速为1000r/min或或1500r/mi

5、n的电动的电动机。机。 在设计中，设计功率应按所需电动机的工作功率在设计中，设计功率应按所需电动机的工作功率 dP考虑。考虑。转速则按电动机的满载转速转速则按电动机的满载转速 mn计算。计算。4、传动比的分配、传动比的分配 由选定的电动机满载转速由选定的电动机满载转速 mn和工作机主动轴的转速和工作机主动轴的转速 Wn可得传动装置的总传动比为可得传动装置的总传动比为 Wmnni 总传动比等于各级传动比的连乘积，即：总传动比等于各级传动比的连乘积，即： 321iiii 合理分配传动比可以减小减速器的外廓尺寸和重量，降低成合理分配传动比可以减小减速器的外廓尺寸和重量，降低成本，改善润滑状况。本，改

6、善润滑状况。 单级直齿圆柱齿轮减速器各级传动比的值推荐如下：单级直齿圆柱齿轮减速器各级传动比的值推荐如下：V带传动的传动比为带传动的传动比为24 ，齿轮传动的传动比为，齿轮传动的传动比为36。 注意，在注意，在V带带齿轮减速器中，要避免大带轮半径大于减速齿轮减速器中，要避免大带轮半径大于减速器输入轴的中心高而造成安装不便，因此，分配传动比时，应使器输入轴的中心高而造成安装不便，因此，分配传动比时，应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比。带传动的传动比小于齿轮传动的传动比。 总传动比的实际值允许与设计任务书中的要求值有总传动比的实际值允许与设计任务书中的要求值有35的差异。的差异。 二、传动装置

7、运动和动力参数的计算二、传动装置运动和动力参数的计算 传动装置的运动的动力参数是指各轴的转速、功率和转矩。各传动装置的运动的动力参数是指各轴的转速、功率和转矩。各轴的转速根据电动机的满载转速及传动比依次进行计算，各轴的功轴的转速根据电动机的满载转速及传动比依次进行计算，各轴的功率和转矩均按输入处计算。在设计中，不按所需电动机的额定功率率和转矩均按输入处计算。在设计中，不按所需电动机的额定功率计算，而按工作机所需电动机的工作功率计算。计算，而按工作机所需电动机的工作功率计算。 三、例题三、例题 如图所示带式输送机传动方案，已知运输带的卷筒直径如图所示带式输送机传动方案，已知运输带的卷筒直径D=4

8、00mm ，有效拉力，有效拉力F=3000N ，速度，速度v=1.5m/s ，运输带单向，运输带单向运转，载荷变化不大，三相交流电源，电压运转，载荷变化不大，三相交流电源，电压380V。 试选择电动机，分配传动比，计算各轴的运动和动力参数。试选择电动机，分配传动比，计算各轴的运动和动力参数。 解：解：1、选择电动机、选择电动机（1）选择）选择Y系列三相异步电动机系列三相异步电动机 （2）电动机的容量。）电动机的容量。由电动机至工作的总传动效率为由电动机至工作的总传动效率为 54321 式中各部分效率由设计手册查得：式中各部分效率由设计手册查得： 普通普通V带的效率：带的效率： 96. 01一对

9、滚动轴承的效率一对滚动轴承的效率 ：99. 02（初选球轴承）（初选球轴承） 闭式齿轮传动效率闭式齿轮传动效率 ：97. 03（初定（初定8级精度）级精度） 十字滑块联轴器的效率：十字滑块联轴器的效率： 97. 04卷筒传动效率卷筒传动效率 ：96. 05总效率为总效率为84. 097. 099. 096. 0232电动机所需功率为：电动机所需功率为：)(36. 584. 010005 . 130001000KWFvPd（3）确定电动机的转速）确定电动机的转速卷筒轴的工作转速为：卷筒轴的工作转速为：min)/(62.714005 . 1100060100060rDvnW按设计手册中传动比范围，

10、取按设计手册中传动比范围，取V带传动的传动比带传动的传动比 421i一级圆柱齿轮减速器传动比一级圆柱齿轮减速器传动比 632i则总传动比合理范围为：则总传动比合理范围为： 246 i故电动机转速的可选范围为故电动机转速的可选范围为 ：min)/(171943062.71)246(rninWd 符合这一范围的同步转速有三种，符合这一范围的同步转速有三种，750、1000、和、和1500r/min。优先选用同步转速优先选用同步转速1000r/min的电动机。由设计资料中电动机部的电动机。由设计资料中电动机部分选定分选定B3型，电动机型号为型，电动机型号为Y132M2-6。其主要性能见表。其主要性能

11、见表1：表表1 主主 要要 性性 能能电动机型号电动机型号额定功额定功率（率（KW）同步转速同步转速（r/min）满载转速满载转速（r/min）堵转转堵转转矩矩额定转矩质额定转矩质量（量（Kg）Y132M2-65.510009602.0842、分配各级传动比、分配各级传动比 总传动比为：总传动比为：4 .1362.71960Wmnni由式由式 21iii 式中式中 1i和和2i分别为分别为V带传动比和减速器传动比。带传动比和减速器传动比。 按传动比分配注意事项，按传动比分配注意事项， 齿带ii初步取初步取 68. 254 .13,5212iiii（V带的实际传动比要在设计带的实际传动比要在设计

12、V带传动时，由大、小带轮的标准带传动时，由大、小带轮的标准直径计算）。直径计算）。 3、计算运动和动力参数、计算运动和动力参数 （1）各轴转速）各轴转速轴轴 min)/(21.35868. 29601rinnm轴轴 min)/(64.71521.3582rinn卷筒轴卷筒轴 min)/(64.71rnn(2)各轴输入功率各轴输入功率轴轴 )(15. 596. 036. 51KWPPd轴轴 )(95. 497. 099. 015. 532KWPP卷筒轴卷筒轴 )(75. 497. 099. 095. 442KWPP（3）各轴输入转矩）各轴输入转矩 轴轴 )( 3 .13721.35815. 59

13、5509550mNnPT 轴轴 )(86.65964.7195. 495509550mNnPT卷筒轴卷筒轴 )(2 .63364.7175. 495509550mNnPT将计算数值列于表将计算数值列于表2： 表表2 计计 算算 数数 值值轴号转速n(r/min)输入功率P(Nm)输入扭矩(Nm)传动比i传动效率电动机轴960轴358.215.15137.32.680.96轴71.644.95659.8650.97卷筒轴71.644.75633.210.97四、四、V带传动设计带传动设计1、确定计算功率；、确定计算功率；2、选择、选择v带型号；带型号；3、确定大、小带轮的基准直径；、确定大、小带

14、轮的基准直径；4、验算带速；、验算带速；5、验算传动比误差；、验算传动比误差；6、确定带的基准长度和传动中心距；、确定带的基准长度和传动中心距；1）初定中心距）初定中心距2）初算带长）初算带长3）确定带的基准长度）确定带的基准长度4）计算实际中心距）计算实际中心距7、验算小带轮包角；、验算小带轮包角； 8、确定、确定v带根数；带根数；9、计算初拉力；、计算初拉力；10、计算对轴的压力。、计算对轴的压力。（以上设计详见教材及补充资料）（以上设计详见教材及补充资料）五、齿轮传动设计五、齿轮传动设计 1、选择齿轮材料、热处理方法及精度等级；、选择齿轮材料、热处理方法及精度等级；2、按齿面硬度确定设计

15、计算准则，以下是软齿面齿轮的计算、按齿面硬度确定设计计算准则，以下是软齿面齿轮的计算准则：准则：（1）按齿面接触疲劳强度设计齿轮）按齿面接触疲劳强度设计齿轮由小齿轮分度圆直径计算公式：由小齿轮分度圆直径计算公式： mmZZuuKTdHHEd3211121）确定许用接触应力）确定许用接触应力 H2）选择载荷系数）选择载荷系数K 3）计算小齿轮的转矩）计算小齿轮的转矩 4）选择齿宽系数）选择齿宽系数1Td7）计算齿轮的圆周速度）计算齿轮的圆周速度10006011ndv与齿轮所选精度是否合适。与齿轮所选精度是否合适。 3、确定齿轮参数及计算其主要几何尺寸、确定齿轮参数及计算其主要几何尺寸（1）轮的齿

16、数）轮的齿数Z1和和Z2；（2）确定齿轮模数；）确定齿轮模数；（3）求齿轮实际分度圆直径）求齿轮实际分度圆直径d；（4）求齿轮传动的中心距）求齿轮传动的中心距a；（5）求齿宽）求齿宽b；4、校核齿根弯曲强度；、校核齿根弯曲强度；5、齿轮其它部分的尺寸计算及结构计算；、齿轮其它部分的尺寸计算及结构计算；6、绘制齿轮工作图。、绘制齿轮工作图。六、轴的传动设计六、轴的传动设计1、选择轴的材料；、选择轴的材料；2、按转矩估算最小直径（对减速器的输出轴来说，就、按转矩估算最小直径（对减速器的输出轴来说，就是外伸端直径）；是外伸端直径）；3、绘制结构草图、绘制结构草图（1）确定轴上零件的位置和固定方式；）

17、确定轴上零件的位置和固定方式；（2）确定轴的各段直径；）确定轴的各段直径；（3）确定轴的各段长度；）确定轴的各段长度；（4）验算强度。）验算强度。 轴的结构和尺寸确定后，再根据工作要求确定其公差轴的结构和尺寸确定后，再根据工作要求确定其公差配合和粗糙度，过渡圆角，中心孔型号，并根据轴的直配合和粗糙度，过渡圆角，中心孔型号，并根据轴的直径查得键槽尺寸及公差，提出技术要求，最后画出轴的径查得键槽尺寸及公差，提出技术要求，最后画出轴的工作图。工作图。 合理选用滚动轴承和联轴器，并将其代号写在装配图的合理选用滚动轴承和联轴器，并将其代号写在装配图的明细表上。明细表上。 七、滚动轴承和联轴器的选用七、滚

18、动轴承和联轴器的选用 1、一般一级圆柱直齿轮减速器选用深沟球轴承，并进、一般一级圆柱直齿轮减速器选用深沟球轴承，并进行合理的组合结构设计。行合理的组合结构设计。 2、通常对低速、能保证严格对中的轴，可选用固定式、通常对低速、能保证严格对中的轴，可选用固定式联轴器，联轴器的型号根据轴的直径、计算转矩和转联轴器，联轴器的型号根据轴的直径、计算转矩和转速从联轴器标准中选取合适的联轴器型号。速从联轴器标准中选取合适的联轴器型号。机械设计基础课程设计任务书机械设计基础课程设计任务书一、设计任务：一、设计任务：设计用于胶带输送机卷筒的传送装置。已知输送带工作拉力设计用于胶带输送机卷筒的传送装置。已知输送带

19、工作拉力F FN N，工作速度工作速度V Vm/sm/s，滚筒直径，滚筒直径D Dmmmm，滚筒效率，滚筒效率0.960.96（包括滚（包括滚筒和轴承效率损失），输送带两班工作，连续单向运转，载荷平稳，三相筒和轴承效率损失），输送带两班工作，连续单向运转，载荷平稳，三相交流电源，电压为交流电源，电压为380V380V。 传动装置简图如下：传动装置简图如下：二、设计要求：二、设计要求：1、减速器装配图、减速器装配图1张（张（A2图纸）图纸）2、大齿轮、输出轴零件工作图各、大齿轮、输出轴零件工作图各1张（张（A3图纸）图纸）3、设计计算说明书、设计计算说明书1份份 设计班每班分六个组，每组完成数据表中的一个题目设计班每班分六个组，每组完成数据表