课程设计第二讲(1)

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1、机械设计课程设计(第二讲)机械设计课程设计教学课件举例举例: :减速器结构减速器结构 及装配过程的多媒及装配过程的多媒 体课件体课件.exe.exe回顾（第一讲）（一）课程设计的内容和要求机械学院打印1、完成传动方案的设计； 2、编写设计计算说明书一份（计算机打印 ,30页以上）； 3、装配图一张（0号图，CAD或Proe绘制 ） ； 4、零件图三张（三号图，轴、齿轮、V带 轮、链轮、齿轮轴等，CAD或Proe绘制） ； 5、答辩(时间为第第1717周星期五周星期五, ,地点另行通地点另行通 知知) )本次课程设计内容为：二级圆柱齿轮减速器设计；设计时间为：二周，设计要求如下：（二）课程设计的

2、任务安排 及原始参数任务一：链式输送机传动 系统中的二级圆柱齿轮减 速器设计工作条件: 见教材P10分组号(学号)1234567链送带牵引力F（ KN）2.52.52.52.53.03.03.0链送带速度v(m/s)0.60.70.80.90.30.40.5链轮节圆 直径 D(mm）180180200200260260280任务二：带式输送机传 动系统中的二级圆柱齿 轮减速器设计工作条件: 见教材P12分组号(学号)22232425262728输送带拉力F（ N）500500500550550550600输送带速度 v(m/s)2.02.53.02.02.53.01.8滚筒直径D（ mm）30

3、0300320280280300280（三）课程设计的步骤(共十步)：1)传动方案的分析和拟定2)电动机的选择3)传动系统的运动和动力参数的计算4)传动零件的设计计算5）轴的设计计算6）轴承、润滑密封及联轴器的选择和验算7）装配图的绘制8）零件图的绘制10）总结和答辩9）设计计算说明书的整理和编写交叉进行一、传动方案一、传动方案分析和拟定分析和拟定（见指导书第3章）机器通常是由原动机、传动系统（或传动装置）和工作机 三个部分所组成的。例：带式输送机传动装置（a）（b）（c）（d）（1）齿轮传动具有承载能力大、效率高、允许速度高、 尺寸紧凑、寿命长等特点，因此在传动系统中一般应首先 采用齿轮传动

4、。由于斜齿圆柱齿轮传动的承载能力和平稳 性比直齿圆柱齿轮传动好，故在高速级或要求传动平稳的 场合，常采用斜齿圆柱齿轮传动。（2）带传动具有传动平稳、吸振等特点，且能起过载保 护作用。但由于它是靠摩擦力来工作的，在传递同样功率 的条件下，当带速较低时，传动结构尺寸较大。在设计时 ，为了减小带传动的结构尺寸，应将其布置在高速级。（3）锥齿轮传动，当其尺寸太大时，加工困难，因 此应将其布置在高速级，并限制其传动比，以控制其 结构尺寸。（6）开式齿轮传动，由于润滑条件较差和工作环境恶劣， 磨损快，寿命短，故应将其布置在低速级。（4）蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、工作平稳等 优点，但其传动效率低，尤其

5、在低速时，其效率更低， 且蜗轮尺寸大，成本高。因此，它通常用于中小功率、 间歇工作或要求自锁的场合。为了提高传动效率、减小 蜗轮结构尺寸，通常将其布置在高速级。（5）链传动，由于工作时链速和瞬时传动比呈周期性变 化，运动不均匀、冲击振动大，因此为了减小振动和冲击 ，应将其布置在低速级。以上几种方案虽然都能满足带式运输机的要 求，但结构尺寸、性能指标、经济性等方面均 有较大差异，然后对初步拟定的多种方案进行 分析比较，从中选出较合理的方案。此时选出 的方案，并不一定是最后方案，最后方案还有 待于各级传动比得到合理分配后才能决定。当 传动比不能合理分配时，还必须修改原方案。二、选择电动机（见指导书

6、12章）包括三项内容：1)选择电动机类型和结构形式2)转速3)型号1、选择电动机的类型和结构形式电动机可分为:直流电动机和三相交流电动机。直流电动机：适合很大功率三相交流电动机：适合较大、中小功率Y系列三相交流异步电动机由于具有结构简单、 价格低廉、维护方便等优点，故其应用最广,适合于 一般通用机械，如运输机、车床、破碎机等。YZ和YZR系列三相异步电动机由于具有转动惯 量小和过载能力大等优点，因此在经常启动、制动 和反转、间歇或短时工作的场合中使用，如起重机 械和冶金设备等。 2、确定电动机的转速在具有相同额定功率时，电动机的同步转速有： 750、1000、1500、3000r/min等四种

7、。同步转速越高，结构越简单，价格越低，反之相反。本设计中选用同步转速为1000或1500r/min的电动机 。3、确定电动机的功率和型号电动机功率的选择要考虑工作要求和经济性。选择电动机功率时，要求电动 机 型号额定功 率/kW满载转 速 /(r/mm)堵转 转矩 额定 转矩最大 转矩 额定 转矩电动 机 型号额定功 率/kW满载转 速 /(r/min)堵转转 矩 额定转 矩最 大转 矩 额 定转 矩同步转速3000r/min，2极同步转速1500r/min，4极Y801-20.7528252.22.2Y801-40.5513902.22.2Y802-21.128252.22.2Y802-40

8、.7513902.22.2Y90S-21.528402.22.2Y90S-41.114002.22.2Y90L-22.228402.22.2Y90L-41.514002.22.2Y100L-2328802.22.2Y100L1- 42.214202.22.2Y112M-2428902.22.2Y100L2- 4314202.22.2Y132S1-25.529002.02.2Y112M- 4414402.22.2Y132S2-27.529002.02.2Y132S-45.514402.22.2Y160M1- 21129302.02.2Y132M- 47.514402.22.2Y160M2- 21

9、529302.02.2Y160M- 41114602.22.2Y160L-218.529302.02.2Y160L-41514602.22.2电动 机 型号额定功 率/kW满载转 速 /(r/mm)堵转 转矩 额定 转矩最大 转矩 额定 转矩电动 机 型号额定功 率/kW满载转 速 /(r/min)堵转 转矩 额定 转矩最大 转矩 额定 转矩同步转速1000r/min，6极Y90S-60.759102.02.0同步转速750r/min，8极Y90L-61.19102.02.0Y132S-82.27102.02.0Y100L-61.59402.02.0Y132M- 837102.02.0Y112

10、M-62.29402.02.0Y160M1 -847202.02.0Y132S-639602.02.0Y160M2 -85.57202.02.0Y132M1- 649602.02.0Y160L-87.57202.02.0Y132M2- 65.59602.02.0Y180L-8117301.72.0Y160M-67.59702.02.0Y200L-8157301.82.0Y160L-6119702.02.0Y225S-818.57301.72.0Y180L-6159701.82.0Y225M- 8227301.82.0工作机所需有效功率的计算 电动机所需功率为传动装置总效率的计算滚筒联轴器减速器

11、三角带传动输送带 电动机类 型效率圆柱齿轮传动7级精度（油润滑）0.988级精度（油润滑）0.979级精度（油润滑）0.96开式传动（脂润滑 ）0.940.96锥齿轮传动7级精度（油润滑）0.978级精度（油润滑）0.940.97开式传动（脂润滑 ）0.920.95蜗杆传动自锁蜗杆（油润滑 ）0.400.45单头蜗杆（油润滑 ）0.700.75双头蜗杆（油润滑 ）0.750.82表3-3类 型效率滚子链传动开式0.900.93闭式0.950.97V形带传动0.95滚动轴承0.980.99滑动轴承0.970.99联轴器弹性联轴器0.99齿轮联轴器0.99运输机滚筒0.96根据选定的电动机类型、同

12、步转速和计算出的电 动机所需功率，参照第十二章确定电动机的型号和额 定功率，记下所选电动机的各项技术参数：型号、额定功率、满载转速、中心高、外伸轴径 、外伸轴长度等。方 案 号电动机型 号额 定 功 率 （ kW）同步 转速 （ r/min）满载 转速 （ r/min）总传 动比 外 伸轴径 D （ mm）轴 外伸 长度E （ mm）Y112M-44.01500144047.122860Y132M1-64.0100096031.413880另一方面，总传动比i1、i2是指各级机械传动的传动比，查表3-4确定滚筒联轴器减速器三角带传动输送带 电动机2、传动比的分配分配原则：1）各级传动比要在推荐

13、值的范围内，查表3-4；2）各级传动比要协调，不发生干涉现象； 3）各级齿轮传动的强度要接近，即按等强度原则 分配传动比； 4）多级齿轮传动的大齿轮浸油深度要合理。展开式双级圆柱齿轮减速器，考虑各级齿轮传动的润 滑合理，应使两大齿轮直径相近，推荐i1= ， 其中i1、i2分别为高速级和低速级的传动比， 为减速器的 总传动比。传动类型传动比的推荐值圆柱齿轮传动闭式35开式47圆锥齿轮传动闭式23开式24蜗杆传动闭式1040开式1560V带传动24链传动24表3-4四、传动装置的运动和动力参数的计算1、各轴的转速计算滚筒联轴器减速器三角带传动输送带 电动机各轴依次编号 为0轴，轴，轴 。2、各轴的

14、输入功率计算（1）按照电动机所需功率计算(偏经济,课程设计中采用) （2）按电动机的额定功率计算(偏安全）滚 筒联轴 器减速器三角带 传动输送 带电动 机3、各轴的输入转矩计算轴 号 电动机两级圆柱齿轮减速器开式 齿轮 传动工作机0轴1轴2轴3轴4轴5轴转速n （r/min）14401440368122.26122.2 630.56功率P （kW）3.753.71253.5653.42353.3553.155转矩T （Nm）24.8724.6292.51267.4262.0 8985.94传动比13.9133.0114例1：如图所示的为带式 运输机的传动系统。已 知运输带的最大有效拉 力F50

15、00N，带速 v=0.6m/s，滚筒直径D 375mm，载荷平稳，连 续单向运转，工作环境 有灰尘，电源为三相交 流电源（电压为 380/220V）。试选择电 动机、确定总传动比和 分配各级传动比以及计 算传动系统的运动和动 力参数。解：1电动机的选择（1）电动机类型的选择根据动力源和工作条件，并参照第12章选用一般用途 的Y系列三相交流异步电动机，卧式封闭结构，电源的电 压为380V。（2）电动机容量的选择根据已知条件，工作机所需要的有效功率为传动系统的总效率电动机所需的功率为由表12-1可知，满足PePd条件的 Y系列三相交流异步电动机额定功率 Pe应取为4kW。（3）电动机转速的选择根据

16、已知条件，可得输输送机滚滚筒的工作转转速初选同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，由表12 -1可知，对应于额定功率P为4kW的电动机型号分别为Y112M -4型和Y132M1-6型。现将Y112M-4型和Y132M1-6型电动机 有关技术数据及相应算得的总传动比列于表3-5中。方 案 号电动机型号额定 功率 （ kW）同步 转速 （ r/min）满载 转速 （ r/min）总传动比 外伸 轴径D （ mm）轴外 伸长度 E （ mm）Y112M-44.01500144047.122860Y132M1-64.0100096031.413880通过对上述两种方案比较可以看出：方案I选用的电动机 转速高、质量轻、价格低，总传动比为47.12，这对三级减速 传动而言不算大，故选方案I较为合理。2各级传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比表3-5开式圆柱齿轮传动的传动比为 两级圆柱齿轮减速器的总传动