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1、机械设计课程设计布置,设计题目：带式运输机传动设计,目 录,1、目的 2、准备工作 3、设计注意事项 4、设计题目与任务 5、设计步骤 6、编写整理设计说明书 7、准备答辩,目 的,4. 为毕业设计打基础。,1. 综合运用机械设计及其他先修课程的理论和实际知识，培养分析和解决实际问题的能力；,2. 学会从机器的功能要求出发， 掌握一般机械的设计方法，进行机械设计的基本技能训练；,3. 学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料。,准备工作,4. 认真读懂机械设计课程设计手册。,1. 机械设计课程设计手册，机械设计课本，工程制图课本，机械设计课程设计任务。,2. 购买说明书用纸（50页左右
2、），绘图用纸A0一张，A2两张，准备一个计算用草稿本（50页左右），统一购买说明书封面和文件袋（每人一份）；,3. 借绘图仪器（图板，丁字尺）和绘图教室；,注意事项,3. 严格按照设计进度进行。,1. 在老师指导下进行，提倡独立思考、严肃认真，精益求精，坚决反对照抄照搬或知错不改；,2. 计算和画图要交叉进行，边计算，边绘图，边修改，反复修改完善设计；,一、题目带式输送机传动设计,设计题目与任务,1、电动机 2、带传动 3、减速器 4、滚筒 5、输送带 6、联轴器,I. 两级斜齿圆柱齿轮减速器,II. 蜗杆减速器,1、工作条件 传动过程中载荷变动小，单向连续运转、单班制工作，使用年限10年。,
3、2、原始数据,3. 编写设计说明书,二、设计任务,1. 设计计算,2. 设计绘图,1）选择电动机 2） 分配传动比 3） V带传动设计计算 4） 齿轮（蜗杆）传动设计计算 5） 设计减速器中的轴并校核强度 6） 选择减速器中的滚动轴承并进行轴承寿命计算 7） 选择减速器中的键并校核强度 8） 选择联轴器,1）减速器装配工作图1张（A0） 2）典型零件工作图2张（A2或A3 ）,50页左右，将整个设计计算过程详细整理，要求层次清晰，书写整洁，插图规范。,设计步骤,一、 选择电动机（手册186页）,由电动机的类型、功率和转速选择电动机型号,1. 类型选择,参见机械设计课程设计手册第十二章 一般选Y
4、系列三相异步电动机。,2. 功率选择,带式运输机工作机构的输出功率为P工作，,考虑传动系统中各级传动机构总的效率损失总，即可求出电动机所需的功率P电机。,其中：F运输带有效拉力，N；v运输带速度m/s。,效率范围一般取中偏下值。,选定电动机应满足条件：,效率计算：,其中0， 1 ，2，, n分别为传动装置中每一 传动副（齿轮、蜗杆、带）、每对轴承、每个联轴器的 效率，其值见表1-5所示。一般取中偏下值。,注意：（1）轴承效率指一对轴承的效率 （2）蜗杆传动的效率计算中包含轴承的效率 （3）蜗杆传动效率与蜗杆头数有关，先估算,卷筒转速：,其中：D卷筒直径；皮带的线速度。,Y系列电动机，通常多选用
5、同步转速为1500和1000r/min的电机，无特殊要求，不选用低于750 r/min的电动机。,3. 转速选择,电机转速：,由V带传动比和齿轮传动比的推荐值估算（表14-2）。,确定电动机型号,选定电动机型号,注意：,在后面计算中，用的功率为P电机，转速为n满载。,二、 分配传动比及运动和动力参数计算,1. 分配传动比,注意： 传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求的传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差在（3%5%）之间。,原则：大带轮不能太大,3）各轴转矩,2. 运动和动力参数计算,1）各轴转速,2）各轴功率,1,2,3,4,各轴运动及
6、动力参数表如下：,设计I 轴用,设计II 轴用,设计齿1用,选联轴器用,设计齿2用,设计III轴用,注意：带轮设计后，由于V带传动比发生变化，所以要返回来重新修正功率P和转矩T的数据，修正后的数据列表作为齿轮计算的依据。,3. 要求：,三、 V带传动设计计算,1. 已知条件：,2. 设计步骤：教材例题(P163),思考大带轮的零件工作图，画草图（草稿纸）,条理清楚,公式代数据结果参数选择依据,4）带轮直径确定以后，应计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。,4. 注意问题,1）计算功率 Pc=KAP电机,2） 大小带轮直径： d1d1min d2= id1 （d1、
7、d2均取标准值） d1/2H1（电机中心高） d2/2H2（减速器中心高）,不是P额定,3）求压轴力Q和带轮宽度B（带轮轮毂宽L），设计轴颈长度用，带的根数Z5,条理清楚 公式代数据结果参数选择依据 思考大齿轮的零件工作图，画草图（草稿纸）,四、 齿轮传动设计计算,1. 已知条件,3. 要求,2. 设计步骤：教材例题（P220）,(一）高速级斜齿圆柱齿轮传动设计计算,注意：转矩计算,最好取大于2的标准模数值,动力机械要求,5. 计算小齿轮圆周速度 ，验算齿轮精度 确定润滑情况,4. 结构设计,（1）计算所有的参数和具体尺寸 m、a、B、d、da、df （保留小数点后三位） （标准化、圆整、 精
8、确计算）,（2）注意齿轮的构造 x2.5m时，用齿轮轴 齿宽b1-b2=5-10mm,齿轮结构参看手册,(二）低速级斜齿圆柱齿轮传动设计计算,设计过程同高速级,蜗杆传动设计计算,注意：上置式、下置式选取：蜗杆速度V4-5m/s时，选下置式。,五、 轴和轴承的设计计算,通过绘制草图，完成轴的结构设计。,1）为箱体壁厚 2）螺栓的扳手空间：K=C1+C2 3）凸台厚：510mm 4）箱体内壁到轴承内端面距离L2=1015mm 5）大带轮端面到螺栓头距离L4 20mm 6）箱体内壁到小齿轮端面距离a 7 7）两级齿轮端面间距C要大于2m(m指齿轮模数），并不大于8mm。 8）注意一轴上的齿顶不要与另
9、一轴表面相碰。,（一）输入轴与轴承的设计计算,1. 拟定轴上零件装配方案：,考虑键槽影响 d1增大，圆整， 建议d130mm,2. 按扭转初估轴的最小直径dmin,材料建议选45钢，齿轮轴按齿轮选取材料,C值取中（偏大）值,定位轴肩：3-5 非定位轴肩：1-3 直径尾数0，2，5，8 第1段轴：装带轮， d1 第2段轴：装轴承盖 查凸缘式轴承盖和毡圈油封可知 d2=d1+（5或10） 第3段轴：装轴承 d3=轴承内径(0或5结尾) 第4段轴：装齿轮 d4=d3+（4-6） 查手册P163（结构，尺寸），查手册P252（零件工作图），查手册P253（齿轮轴） 第5段轴：齿轮定位轴肩（轴环） d5
10、=d4+（10-16）h=(0.07d4+3)(0.1d4+5) 第6段轴：装轴承 d6=d3=轴承内径,3. 轴的径向尺寸,目的是定轴各段的长度。,4. 初选轴承,类型：有轴向力 查手册P73 选角接触球轴承， 先选直径系列为中系列 寿命不够可增大，寿命过长可减小 如：7308通过一次计算可变为7208或7408,5. 画减速器设计草图,俯视图 比例1：2 ， 参考手册P218 图17-1819。,1,2,3,4,5,6,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,6. 轴的轴向尺寸确定,位置1：由l2+轴承宽度确定； 位置2：由箱体内壁开始，箱体壁厚+螺栓安装尺寸C1+C2)+凸台（510m
11、m） +轴承盖厚度+螺栓厚+大带轮端面到螺栓头距离l4 确定； 位置3：L1比带轮轮毂宽小23mm;,1,1,2,3,L1,l4,l2,C1+C2+ ,箱体壁厚,凸台厚510mm,a 箱体壁厚,23mm,7. 轴的强度计算,按弯扭强度计算（参照书上例题的计算过程）,8. 轴承的寿命计算,9. 修定轴的结构,若轴承的寿命不合适，需重新选择轴承，从而影响轴的结构，并重新校核轴的强度。,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,（二）输出轴与轴承的设计计算,L1比联轴器宽小23mm;, C取小些 联轴器：凸缘式联轴器或弹性柱销套联轴器 a. 计算转矩 Tc=kAT3出T b. d联=d1轴 cn3n
12、,设计过程同输入轴,注意问题：,计算最小轴径时，除了按扭转强度计算外，另需选择联轴器，考虑联轴器的轴孔直径标准,（三）中间轴与轴承的设计计算,2. 键强度不够，改用两个键，校核时按1.5个键校核。,六、 选择键并强度校核,1. 根据轴径选择键的规格,一、画图要求 1.图纸：装配图0#图纸1张 1：2 零件图3#图纸2张 1：1 2.装配图：三面投影（主、俯、左视图） 3.零件图： 按给定任务绘制 标足尺寸（不能标出封闭链） 标具体公差 技术要求 标题栏,设计绘图,二、图面布置 1. 装配图： 2. 画图顺序： 1) 先俯、后主、再左 2) 先主要零件，后次要零件 3) 先从动轴，后主动轴 4)
13、 先画齿轮，再定内壁线、凸台、 轴与轴承盖；5)轴承内端面共线，外端面与轴端结束重合。,主,俯,左,特性表,技术要求,标题栏,明细栏,25,10,10,10,具体画图,2,2,C1,C2,1,先不封闭,螺钉帽厚度s，直径d3两端盖相同。,b,C1,C2,B齿3,B齿1,B齿2,5-10,端盖边缘厚度e两端盖相同,俯视图画图顺序,1、箱盖部分拆除画，留小部分。 2、顺序： 1）中心线 2）齿轮 3）减速器内壁线 4）减速器外壁线 5）凸台 6）轴承盖，每根轴的轴承盖两端相同，螺钉相同，盖的厚度相同，但是若有轴伸出，中心厚度按照密封圈的要求定。 7）轴等。,主视图,C1,C2,向下投影封闭俯视图,
14、H2,1） 中心线 2） 齿轮，画分度圆和齿顶圆。 3） 定减速器中心高，H2rV带2。 且H2=ramax+3050+b2 底座高b2=2.5 4） 凸台高，找C1、C2，螺栓位置按轴承盖切线定。 凸台斜度 1：20。 5）凸缘，厚度为b，b1。可取b=b1=1.5。底座接地部分凸缘厚度b2=2.5 。 6）箱体盖，要包裹小齿轮、凸台左端，与右边箱盖轮廓相切。以此确定左边轮廓边界，向下投影，封闭俯视图左侧轮廓。 7）窥视孔（观察孔）不要过低，应对着齿轮啮合区。,主视图画图顺序,三、箱体和附件的设计 1. 箱体 剖分式结构，铸铁，查手册P220，P221 1) 保证润滑、密封 轴承：脂润滑 d
15、n 2x105 mmr/min，d为轴径，n为转速。 齿轮： v12 m/s 浸油润滑， 浸油深度 1个齿高，d/3（查手册P224 图16-54） 齿顶到底面30-50mm。 密封：箱盖与箱座、螺塞、轴承盖,2) 保证良好的铸造工艺： （拔模斜度1：20，形状简单，厚度均匀，铸造圆角等） 3) 保证良好的加工和装配工艺： 区分加工面和非加工面 两个轴承盖螺钉取一样大，d38 螺栓对称布置， 凸台地方有沉孔。 4) 保证箱体支撑强度，设计加强筋。 厚度查手册P223,2. 附件的设计 1） 窥视孔（观察孔）、盖： 作用：观察啮合情况，检查、注油 查手册P226，P161 依中心距定。 2）通气
16、器（M20）： 作用：散热、排气 查手册P162,3）放油螺塞（M20）、油圈：查手册P89表711。画在最底部。 4）油标尺（M16）：查手册P89表710。画到最底部。 5）起盖螺钉（M12）：通常与盖、座联接螺栓直径同。查手册P228图1666 6）定位销（10）：保证箱体轴承孔的加工精度与装配精度。尽量对角布置（距离远且不对称）。 7）起吊装置：吊耳、吊钩 吊耳吊上盖，吊钩吊整体。查手册P161表11-3、P46表3-18,四、完成装配图 1. 标注尺寸：查手册P230 特征尺寸：齿轮中心距 ，手册P138表10-15 配合尺寸： 齿轮与轴、带轮与轴、联轴器与轴、 轴承与轴、轴承与孔座、
