安工大-机械设计基础课程设计2014

机械设计基础课程设计主讲：苏荭主要内容：设计的目的一般设计过程课程设计题目设计任务量参考资料本课程设计的主要步骤一、设计的目的1、综合利用所学的知识，培养解决生产实际问题的能力。

2、掌握一般机械的设计方法。二、一般设计过程1、设计前的准备2、总体方案设计3、总体结构设计4、零部件设计5、编写设计说明书和使用说明书三、课程设计题目设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器。原始数据（见设计题目表）：例：运输带传递的有效圆周力F=4000N，运输带速度V=0.75m/s，滚筒的计算直径D=300mm，原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间10年，每年按300天计，单班工作（每班8小时）。四、设计任务量1、画出装配图一张，A1图纸；2、零件图一张，A3图纸。3、设计说明书一份（正文5000字，约12页）。五、参考资料机械设计课程设计手册，吴宗泽和罗圣国主编，高等教育出版社（手册）注：必须人手一册，否则课程不予及格。机械设计基础，卢玉明主编，高等教育出版社（教材）。六、本课程设计的主要步骤3、传动比分配4、计算运动参数：各轴的转速和转矩2、选择电动机1、传动方案的确定及设计的主要零部件5、带传动设计6、齿轮传动设计7、轴及轴类零件的设计与选择8、绘制装配图和零件图1、传动方案的确定及设计的主要零部件一级圆柱齿轮减速器的传动比一般小于52、选择电动机电动机类型和结构型式采用Y系列三相异步电机（P173.表12-1）六极便宜电动机的容量η取值见P4表1-5确定电动机转速滚筒转速电动机转速：nd通常选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机记录电动机型号、额定功率、满载转速、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸备用3、计算总传动比和分配各级传动比总传动比i1——带传动的传动比i2——齿轮传动的传动比取值参考P196表14-24、计算运动和动力参数各轴转速：n1——电机轴（小带轮轴）转速n2——高速轴（大带轮轴、小齿轮轴）转速n3——低速轴（大齿轮轴）转速各轴输入功率：各轴输入转矩：*以额定功率计算使设备有一定的过载保护功能传动零件的设计计算带传动的设计计算减速器内传动零件的设计计算

直齿圆柱齿轮的设计计算箱体主要结构尺寸轴的结构设计及验算轴承的选择键的选择及验算5、带传动的设计计算(参考教材137页例题一）带传动设计中的注意事项:采用普通V带传动弹性滑动率ε=0.01带轮基准直径要圆整成标准值(小带轮外圆半径小于电机中心高)带长圆整成标准带长带的根数≤7注意带轮轴孔尺寸与电机轴尺寸或减速器输入轴尺寸是否相适应带轮直径确定后,应验算带传动实际传动比和大带轮转速,并以此修正减速器传动比和输入转矩计算两带轮的宽度B6、齿轮传动的设计计算根据：传递功率P；传动比I；小齿轮的转速n;工作时间、闭式传动。①选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。②采用闭式直齿软齿面齿轮，大小齿轮的硬度差30~50HBS，按齿面接触疲劳设计（[σH]取小值），齿根弯曲疲劳强度校核（YF/[σF]取大值）。③校核齿根弯曲疲劳强度。注：①、②、③见教材P188~190例题三。模数m取标准值，齿宽圆整，节圆必须精确值（精确到μm）小齿轮齿数20~40，大齿轮齿数按传动比确定。小齿轮齿宽比大齿轮齿宽宽5~10mm齿轮结构见教材P212齿顶圆直径齿根圆直径分度圆直径基圆直径齿顶高、齿根高、齿全高齿顶径向间隙齿厚、齿槽宽、齿距两齿轮的中心距（尽量满足课程设计要求）④两齿轮的几何尺寸计算

初绘装配底图P164表11-1、11-2、11-3、11-4、11-5箱体的主要结构尺寸P213图17-47、轴的结构设计轴的结构设计与装配底图的绘制是交替进行的初估最小轴端直径(教材P260)，按定位轴肩（3~5mm）和非定位轴肩（1~2mm）确定轴的径向尺寸与滚动轴承、联轴器相配合以及安装轴承密封件处的轴径应符合标准选用深沟球轴承（P68表6-1），弹性柱销联轴器（P103表8-7）。轴承用脂润滑，故轴承前端加挡油环（P216）。轴伸处用毡圈密封（P94表7-12）。确定轴的轴向尺寸主要取决于轴上传动件及支承件的轴向宽度及轴向位置。1）高速轴的概略设计材料、热处理、按扭转计算最小直径装V带轮处长度、外伸端直径与长度、装两轴承和两轴承盖处的直径和长度（试选轴承与轴承盖）装齿轮处的直径和长度齿轮与箱体的距离轴的总长度2）低速轴的概略设计(步骤与高速轴类同)注意：变速箱等宽、高速轴轴承的中心与低速轴轴承的中心要在同一条直线上，也就是要求两根轴轴承中心等宽度。设计到这里开始作草图（查表：轴承及轴承盖各参数、套筒的结构尺寸、齿轮的按装、连轴器的结构尺寸等）轴的概略设计(见教材63～68页)高速轴注意与大带轮的键相配合处低速轴注意与联轴器相配合处轴径。轴承处轴径一般为5的倍数具体校核过程见教材P105-106页。键的选择与校核368、绘制装配图和零件图总的时间安排表时间（天）内容及方式要求第一天拟定分析传动装置的设计方案;看懂传动方案简图,选择满足工作要求的方案同时要具有结构紧凑,成本低,使用维护方便等特点。第二天选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;要知道电动机已标准化,通过计算,查资料选择合适的型号,再按电动机到工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。第三天进行传动件的设计计算;带传动设计；齿轮传动设计,最后定齿轮基本参数m、z、a等第四天绘制减速器装配草图;必须明确先画出传动件及箱体内壁线位置.然后确定轴承的位置.再进行轴的结构设计,计算轴的强度；第五——七天绘制减速器装配图;进行传动件的结构设计,轴承