机械设计课程设计(白云)

1、白云学院专用 机械设计课程设计机械设计课程设计1 1、培养学生综合运用机械设计及其它先修课程的、培养学生综合运用机械设计及其它先修课程的理论知识解决工程实际问题的能力，并通过实际设理论知识解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高。计训练使所学理论知识得以巩固和提高。一、目的一、目的2 2、学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序，、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，为后续课的学习和实际工作打培养独立设计能力，为后续课的学习和实际工作打基础。基础。3 3、进行机械设计工作基本技能的训练，包括计算、进行机械设计工作基本技能的训练，包括计算、绘图能

2、力及熟悉和运用设计资料（如标准、规范绘图能力及熟悉和运用设计资料（如标准、规范等）。等）。白云学院专用 带式运输机传动装置带式运输机传动装置Fv原始数据：原始数据：D运输带工作拉力：运输带工作拉力：F运输带工作速度：运输带工作速度：v卷筒直径：卷筒直径：D工作条件：设计用于带式运输机的单级圆柱直齿（或斜齿）减速工作条件：设计用于带式运输机的单级圆柱直齿（或斜齿）减速 器。连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期器。连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期10 年（每年按年（每年按300天计算天计算)。小批量生产，两班制工作，。小批量生产，两班制工作， 运输带速允许误差为运输带速允许误差为5%5

3、%。二、题目二、题目:白云学院专用 三、内容三、内容1 1、传动装置的总体设计、传动装置的总体设计2 2、传动件及支承件的设计计算、传动件及支承件的设计计算3 3、减速器装配图及零件工作图设计、减速器装配图及零件工作图设计4 4、设计计算说明书的编写、设计计算说明书的编写白云学院专用 四、步骤四、步骤1 1、认真研究任务书，明确设计要求和条件、认真研究任务书，明确设计要求和条件2 2、总体设计、总体设计3 3、传动件和轴系部件的设计计算、传动件和轴系部件的设计计算4 4、装配图设计、装配图设计5 5、零件工作图设计、零件工作图设计6 6、整理和编写设计计算说明书、整理和编写设计计算说明书7 7

4、、答辩（抽选）、答辩（抽选）白云学院专用 五、设计工作量：五、设计工作量：减速器装配图一张减速器装配图一张减速器零件图两张减速器零件图两张大齿轮零件图大齿轮零件图低速低速轴轴零件图零件图设计计算说明书一份设计计算说明书一份白云学院专用 六、设计计算说明书计算内容：六、设计计算说明书计算内容： 1、传动装置、传动装置2、电动机的选择、电动机的选择4.2 齿轮传动设计齿轮传动设计4.3 轴的设计轴的设计3、传动装置的总体设计、传动装置的总体设计4、各种传动的设计与计算、各种传动的设计与计算4.1 V带传动设计带传动设计4.4 键联接的选择与强度计算键联接的选择与强度计算4.5 滚动轴承的选择和寿命

5、计算滚动轴承的选择和寿命计算4.6 联轴器的选择联轴器的选择白云学院专用 5、润滑与密封润滑与密封6、减速器箱体减速器箱体6.2 减速器的附件选择及说明减速器的附件选择及说明7、设计小结设计小结8、参考文献参考文献5.1 润滑润滑5.2 密封密封5.3 润滑剂润滑剂6.1 箱体的尺寸计算箱体的尺寸计算白云学院专用 带式运输机传动装置带式运输机传动装置Fv原始数据：原始数据：D运输带工作拉力：运输带工作拉力：F运输带工作速度：运输带工作速度：v卷筒直径：卷筒直径：DF = 850NV = 1.6 m/sD = 260 mm1轴轴2轴轴电机轴电机轴白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明计算结果

6、计算结果1. 传动装置传动装置机器通常是由原动机（如电动机、内燃机）、机器通常是由原动机（如电动机、内燃机）、传动装置和工作机三部分组成的。由传动装置传动装置和工作机三部分组成的。由传动装置将原动机的运动和动力变换为工作机所要求的将原动机的运动和动力变换为工作机所要求的运动形式。实践证明，合理设计传动装置对整运动形式。实践证明，合理设计传动装置对整部机器的性能、成本及尺寸有着直接的影响。部机器的性能、成本及尺寸有着直接的影响。因此合理设计传动装置是整部机器设计工作中因此合理设计传动装置是整部机器设计工作中的重要环节，而合理拟订传动方案又是保证传的重要环节，而合理拟订传动方案又是保证传动装置设计

7、质量的基础。动装置设计质量的基础。1.1 带式运输机的功用带式运输机的功用 带式运输机是工作机的一种，通过皮带的带式运输机是工作机的一种，通过皮带的传动将皮带上的物料传送到预期的地方，从而传动将皮带上的物料传送到预期的地方，从而白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果达到将原动机的动力转换为工作所需的效果。达到将原动机的动力转换为工作所需的效果。 传动方案首先应满足工作机的性能要求，传动方案首先应满足工作机的性能要求，适应工作条件，工作可靠。另外，还应满足结适应工作条件，工作可靠。另外，还应满足结构简单、尺寸紧凑。成本低廉、传动效率高和构简单、尺寸紧凑。成本低廉、传动效率高和

8、操作维护方便等。要同时满足上述要求往往比操作维护方便等。要同时满足上述要求往往比较困难，因此，应根据具体设计任务有侧重地较困难，因此，应根据具体设计任务有侧重地保证主要设计要求，选用比较合理的方案。保证主要设计要求，选用比较合理的方案。1.2 传动方案的分析比较传动方案的分析比较 在选定原动机的条件下，根据工作机的工在选定原动机的条件下，根据工作机的工作条件拟定合理的传动方案，主要是合理地确作条件拟定合理的传动方案，主要是合理地确定传动装置，即合理地确定传动机构的类型和定传动装置，即合理地确定传动机构的类型和多级传动机构的合理布置。多级传动机构的合理布置。白云学院专用 计计 算算 及及 说说

9、明明计算结果计算结果2、 选择电动机选择电动机 对于原动机的选择，没有特殊要求时对于原动机的选择，没有特殊要求时选用交流电动机为原动机。选用交流电动机为原动机。 选用选用Y系列三相交流异步电动机。该系列三相交流异步电动机。该电动机为全封闭自冷式。电压电动机为全封闭自冷式。电压 380V。2.1 电动机的类型电动机的类型2.2 电动机的功率及转速电动机的功率及转速1) 计算电动机容量：计算电动机容量： 根据原始数据有根据原始数据有,工作机的功率为工作机的功率为: （机械设计课程设机械设计课程设计计P187）:白云学院专用 1000wwFvpPw-工作机输入功率；工作机输入功率；F-工作机阻力；工

10、作机阻力；V-工作机的线速度；工作机的线速度；w-工作机效率；工作机效率；计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果8501.61.42100010000.96wwFvpkw设传动装置的总效率为设传动装置的总效率为aa= 1 2 3取取W= 0.961 -V -V带的传动效率；带的传动效率； 2 - - 齿轮传动效率齿轮传动效率2 - -联轴器传动效率。联轴器传动效率。白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果查手册查手册（P5）V带的传动效率，带的传动效率， 1=0.96齿轮的传动效率齿轮的传动效率 ，2=0.97联轴器传动联轴器传动效率效率 3=0.99a =1 2 3

11、=0.960.970.99 = 0.92a= 0.92wdapp设电动机的功率为设电动机的功率为pd由由机械设计课程设计机械设计课程设计P1871.421.540.92kwpd= 1.54 (kw)白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明选择选择n1为为1000r/min由由pd 和和n1查手册表查手册表12-1（P167）2)选择电动机转速选择电动机转速n1：电动机型号：电动机型号：Y112M-6表表1:电动机技术参数电动机技术参数电动机型号电动机型号额定功率额定功率(kw)额定转速额定转速(r/min)额定电压额定电压( V )Y112M-62.2940380计算结果计算结果选：选：Y1

12、12M-6电动机电动机 电动机转速有电动机转速有3000r/min; 1500r/min; 1000r/min; 750r/min;四种规格。四种规格。pd= 1.54 (kw)白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明表表2:电动机主要尺寸及电动机主要尺寸及 安装尺寸安装尺寸机座号机座号112MA190B140C70D28+0. 009-0. 004E60F83、传动装置的总体设计、传动装置的总体设计3.1传动装置的总传动比和传动比分配传动装置的总传动比和传动比分配电动机额定转速电动机额定转速nd=940(r/min)设工作机的转速设工作机的转速n3计算结果计算结果360 100060 10

13、00 1.6118( /min)260vnrD白云学院专用 2) 传动比分配传动比分配由传动方案：由传动方案：皮带传动传动比皮带传动传动比i12i12 i23i23 = i13 /i127.9/2.6=3.04i12=2.6i23 =3.04计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果齿轮传动传动比齿轮传动传动比i23分配原则：分配原则：取取i12=2.6, (查手册表查手册表18 )P5i13= 7.911339407.9118nin1) 总传动比总传动比i13总传动比总传动比白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果3.2传动装置的运动和动力参数传动装置的运动和动力参数1）

14、各轴的转速）各轴的转速电动机电动机轴：轴：1轴（高速轴）：轴（高速轴）：nd=940r/minn1=nd/i12=940/2.6=361r/minn1 =361 r/min 2轴（低速轴）：轴（低速轴）：n2=118 r/minn2=n1/i23=361/3.04=118r/min白云学院专用 2）各轴的功率）各轴的功率Pd=1.54 (kw) P1 =1Pd=0.961.54=1.48 (kw)PW =1.42kwP1=1.48(kw)P2=1.44 (kw)计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果电动机电动机轴：轴：工作机轴工作机轴:1轴（高速轴）：轴（高速轴）：2轴（低速轴）：轴（低

15、速轴）：P2 =2P1 =0.971.54=1.44(kw)Pw=1.42 (kw)白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果3）各轴的扭矩）各轴的扭矩电动机电动机轴：轴：Td=9.551061.54/940 =15645.74N-mmT1=9.551061.48/361=39152.34N-mmTd= 15645.74 NmmT1=39152.34 N-mm1轴（高速轴）：轴（高速轴）：2轴（低速轴）：轴（低速轴）：T2=9.551061.44/118=116542.17N-mmT2= 116542.17 N-mm白云学院专用 传动装置的运动和动力参数列表传动装置的运动和动力

16、参数列表轴号轴号电动机轴电动机轴1轴轴2轴轴功率功率Pkw扭矩扭矩TNmm转速转速nr/min传动比传动比i效率效率9403611181.481.541.442.63.040.970.9615645.7439152.34116542.17白云学院专用 计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果4、各种传动的设计与计算、各种传动的设计与计算4.2 齿轮传动设计齿轮传动设计4.1 V带传动设计带传动设计讲到讲到V带传动再介绍带传动再介绍白云学院专用 1)1)选择材料并确定许用应力选择材料并确定许用应力小齿轮小齿轮:45 :45 调质调质;HBS;HBS1 1=220=220大齿轮大齿轮:45 :

17、45 正火正火; ;HBSHBS2 2=190=190查表查表11-111-1HBSHBS1 1-HBS-HBS2 2=220-190=30=220-190=30满足满足HBSHBS1 1-HBS-HBS2 2=30=30 5050的要求的要求计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果 HBS2=190HBS1=220合适合适4.2 齿轮传动设计计算齿轮传动设计计算白云学院专用 查图查图11-10查得接触极限应力查得接触极限应力 Hlim1=580MPa Hlim2=520MPa查表查表11-7查得安全系查得安全系S SH H=1.0,=1.0,接触许用应力接触许用应力lim11580580

18、1.0HHHMPaS计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果 lim225205201.0HHHMPaS1580HMPa2520HMPa小齿轮小齿轮:45 调质调质;HBS1=220大齿轮大齿轮:45 正火正火;HBS2=190白云学院专用 FE1=420MPa FE2=400MPa224003201.25FEFFMPaS114203361.25FEFFMPaS1336FMPa2320FMPaSF=1.25查图查图11-14计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果 查得弯曲极限应力查得弯曲极限应力查表查表11-7白云学院专用 2)按接触强度进行设计按接触强度进行设计(软齿面软齿面)：查

19、表查表11-5 动载荷动载荷 K=1.2查表查表11-6 ZE=189.8, 查表查表11-8 d=1.2213121()EHdHKTZ Zudu44.24mm计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果 42321.23.915103.041 189.82.5()1,23.04520查图查图11-9 ZH=2.5白云学院专用 模数模数: :取标准模数取标准模数:m=2.25mm1144.242.10621dmmmZ计计 算算 及及 说说 明明计算结果计算结果 m=2.25mm取小齿轮齿数取小齿轮齿数:Z1=21,Z2=21 3.0464传动比传动比i23=64/21=3.047(不必验不必验传动比误差传动比误差)Z2=64Z1=21i23=3.047白云学院专用 d2=mz2=2.25 64=144mm求齿轮宽度求齿