课程设计方案及运动参数设计计算

《机械设计基础》多媒体课件

湖南涉外经济学院机械工程学院龚寄TelQ:380504277机械设计课程设计材料成型与控制工程1002班机械设计课程设计的目的

1.综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。

2.学习和掌握通用机械零部件、机械传动及一般机械设计的基本方法与步骤，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。3.提高学生在计算、制图、运用设计资料、进行经验估算、考虑技术决策等机械设计方面的基本技能以及机械CAD技术。

机械设计课程设计的设计任务主要设计任务：传动方案的分析和拟定；电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；传动件(如齿轮、带传动、链传动)的设计；轴的设计；轴承及其组合部件设计；键联接和联轴器的选择与校核；润滑设计；箱体、机架及附件的设计；装配图和零件图的设计与绘制；设计计算说明书的编写。机械设计课程设计的要求机械设计课程设计一般要求每个学生完成以下工作：1.减速器装配图(A0号图纸)1张；2.零件工作图两张(低速级大齿轮、低速轴或蜗轮、蜗杆)；建议A3或A4号图纸3.设计计算说明书一份（>6000字）。4.课程设计完成后应进行答辩（5~10分钟）。机械设计课程设计的一般步骤1．设计准备(约占总设计时间的4％)2．传动装置的总体设计(约占总设计时间的15％)3．各级传动的主体设计计算(约占总设计时间的10％)4．装配草图的设计和绘制(约占总设计时间的25％)5．装配工作图的绘制和总成(约占总设计时间的25％)6．零件工作图的设计和绘制(约占总设计时间的10％)7.设计计算说明书的编写(约占总设计时间的9％)8．设计总结和答辩(约占总设计时间的2％)机械设计课程设计应注意的事项1.机械设计课程设计是学生第一次比较全面的设计训练，它的意义在于为以后的设计工作打好基础。2.机械设计课程设计是在教师指导下由学生独立完成的。教师的主导作用在于指明设计思路，启发学生独立思考，解答疑难问题并按设计进度进行阶段审查。3.设计中要正确处理参考已有资料与创新的关系。设计是一项复杂、细致的劳动，任何设计都不可能是由设计者脱离前人长期经验积累的资料而凭空想像出来。熟悉和利用已有的资料，既可避免许多重复工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的重要保证。4．学生应在教师的指导下订好设计进程计划，注意掌握进度，按预定计划保质保量完成设计任务。5．整个设计过程中要注意随时整理计算结果，并在设计草稿本上记下重要的论据、结果、参考资料的来源以及需要进一步探讨的问题，使设计的各方面都做到有理、有据。设计题目：带式输送机传动装置设计每人一组数据设计一用于运送砂、石等，输送机卷筒的传动装置，工作环境：室内常温，灰尘较大工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷有轻微振动；检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产；动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。传动方案简图:总体来说，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。在拟定传动方案时，往往一个传动方案由数级传动组成，通常靠近电动机的传动机构为高速级，靠近执行机构的传动机构为低速级各传动机构的布置应该参照各类传动机构的特点来定。（参考设计指导书P11）选择电动机原动机是机器中运动和动力的来源，其种类很多，有电动机、内燃机、蒸汽机、水轮机、汽轮机、液动机等。电动机构造简单、工作可靠、控制简便、维护容易，一般生产机械上大多数均采用电动机驱动。电动机已经系列化，通常由专门工厂按标准系列成批或大量生产。机械设计中应根据工作载荷(大小、特性及其变化情况)、工作要求(转速高低、允差和调速要求、起动和反转频繁程度)、工作环境(尘土、金属屑、油、水、高温及爆炸气体等)、安装要求及尺寸、重量有无特殊限制等条件，从产品目录中选择电动机的类型和结构型式、容量(功率)和转速，确定具体型号。1.选择电动机的类型和结构型式按照工作要求选择Y系列一般用途的全封闭自散冷鼠笼型三相异步电机选择电动机步骤：选择电动机依据：功率P，转速n1）电动机功率计算P工作机功率：Pw=FV/1000（kw）其中已知：F——输送带拉力（N）V___输送带速度（m/s）电动机需要功率：Pd=Pw/η(kw)总效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1、η2、….、ηn效为传动系统中各传动副、联轴器及各对轴承的效率。(效率值查设计手册)2)电动机转速计算n工作机转速nw：因：Vw=(πDnw)/60*1000(m/s)故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)其中：Vw——输送机带速(m/s)D——卷筒直径(mm)电动机转速:nd=nwi总（rpm）其中：i总——减速器传动比(总传动比)3）选定电动机根据求出的P、n查手册。转速n：建议选用同步转速不要大太多功率P：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率即P额>Pd=PW/ŋ总选定电动机：型号（Y系列）、同步转速n、满载转速nm、额定功率P额、轴的中心高、电动机轴径、起动转矩/额定转矩的比值。（记下备用）计算传动装置的总传动比及分配各级传动比1.各级传动的传动比最好在推荐范围内选取，对减速传动尽可能不超过其允许的最大值。2.应注意使传动级数少、传动机构数少、传动系统简单，以提高传动效率和减少精度的降低。3.应使各传动的结构尺寸协调、匀称及利于安装，绝不能造成互相干涉。4.应使传动装置的外廓尺寸尽可能紧凑。5.在卧式齿轮减速器中，常设计各级大齿轮直径相近，可使其浸油深度大致相等，便于齿轮浸油润滑。6．总传动比分配还应考虑载荷性质。7．对传动链较长、传动功率较大的减速传动，一般按“前小后大”的原则分配传动比i即自电动机向低速的工作轴各级传动比依次增大较为有利，这样可使各级中间轴有较高的转速及较小的转矩，从而可以减小中间级传动机构及其轴的尺寸和重量。计算传动装置的总传动比及分配各级传动比1.传动装置的总传动比：传动装置的总传动比等于各级传动比的连乘积：由电动机的满载转速nm和工作机主轴的转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：2.分配各级传动比减速器外传动比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。（参考指导书P14）（2）通常按照“传动比递增”的原则分配传动比(4)圆锥---圆柱齿轮减速器(3)展开式二级圆柱齿轮减速器各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。（浸油深度）目的：（1）尺寸协调、互不干涉（2）尺寸紧凑、便于润滑参数轴名电动机轴第一轴第二轴第三轴工作轴传动比i1.0各轴间传动比如下:3.计算各轴功率

第一轴:

第二轴:

第三轴:

第四轴:

二、传动装置运动、动力参数计算传动装置的运动和动力参数，主要是各轴的转速、功率和转矩，这些是进行传动件设计计算极为重要的依据。最终得到减速器运动和动力参数列表表示：轴名参数电动机轴第一轴第二轴第三轴工作轴转速n（r/min）功率P（kW）转矩T（Nm）传动比i1.01.0效率ηP178表17-7Pm3-13-217-9、10传动装置的运动和动力参数，主要是各轴的转速、功率和转矩，这些是进行传动件设计计算极为