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1、机械设计课程设计第1章 概述一、课程设计的目的（综合训练）1、通过设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计及其它先修课程的理论和生产实际知识去解决机械工程实际问题的能力；2、学习和掌握机械设计的一般方法和程序；3、进行机械设计基本技能的训练，包括设计计算、绘图、查阅设计资料和手册、运用标准和规范等。第一次布置二、课程设计内容-带式运输机的传动装带式运输机的传动装置设计置设计1-电动机；电动机；2-V带传动；带传动；3-单级圆柱齿轮减速器；单级圆柱齿轮减速器；4-联轴器；联轴器；5-滚筒；滚筒；6-输送带输送带 三、设计题目三、设计题目1-电动机；电动机；2-V带传动；带
2、传动；3-单级圆柱齿轮减速器；单级圆柱齿轮减速器；4-联轴器；联轴器；5-滚筒；滚筒；6-输送带输送带 1带式运输机的传动装置，如图所示。带式运输机的传动装置，如图所示。 工作参数工作参数方案序号方案序号12345678910运输带牵引力 1100115012001250130013501450150015001400运输带速度 1.501.601.701.501.551.601.551.651.701.80滚筒直径 250260270240250260250260280300序号1112131415运输带牵引力22002000150015001900运输带速度 1.151.201.201.5
3、01.35滚筒直径 2653003002502702工作机的工作参数，见下表。工作机的工作参数，见下表。3工作条件工作条件带式运输机在常温下连续单向运转，载荷平稳，空载起动，两班制工作，每班工作8小时，输送带工作速度的允许误差为 %。4使用期限及检修周期使用期限及检修周期使用期限为10年，每年300个工作日，检修周期为3年。5生产批量生产批量小批量生产。1.减速器装配草图1张( 1号图纸)；2.工作图：装配图1张、零件图2张（0号图纸 、2号图纸 ）3.设计计算说明书1份（40006000字）。4.答辩四、设计工作量（2周）1.传动装置总体设计2.装配草图设计3.工作图设计4.编写设计计算说明
4、书 5.答辩五、课程设计计划（2周）六、成绩评定六、成绩评定 设计表现、图纸质量、说明书质量设计表现、图纸质量、说明书质量及答辩情况，综合评定成绩。及答辩情况，综合评定成绩。七、参考书七、参考书1.机械设计机械设计2.机械设计课程设计机械设计课程设计八、课程设计的要求1.明确学习目的，端正学习态度2.在教师的指导下,由学生独立完成3.正确处理理论计算与结构设计的关系4.正确处理继承与创新的关系5.正确使用标准和规范九、时间安排（两周）九、时间安排（两周）1设计准备和设计基本计算设计准备和设计基本计算1.5天；天；布置任务，减速器装拆实验，阅读资料等布置任务，减速器装拆实验，阅读资料等传动比分配
5、，选电机，带传动，齿轮传动计算传动比分配，选电机，带传动，齿轮传动计算2.减速器装配草图设计减速器装配草图设计3天；天；轴、轴承、键计算，联轴器选择轴、轴承、键计算，联轴器选择3.减速器装配图绘制减速器装配图绘制5天；天；4.减速器零件图绘制减速器零件图绘制1天；天；齿轮、轴齿轮、轴5.设计计算说明书编写及准备答辩设计计算说明书编写及准备答辩1天；天；6.答辩答辩0.5天。天。十、注意事项十、注意事项1 1、作息时间：上午：、作息时间：上午：8 8：00001111：30 30 下午：下午：1 1：40404 4：50 50 晚上自行安排晚上自行安排 迟到迟到3 3次按不及格处理。次按不及格处
6、理。 2 2、严格要求，独立完成，不得抄袭、严格要求，独立完成，不得抄袭 3 3、保持教室安静、卫生清洁、保持教室安静、卫生清洁 4 4、档案袋封面上按要求填写，图纸、设计说明书按规范进行。、档案袋封面上按要求填写，图纸、设计说明书按规范进行。第2章 传动装置总体设计一、选择电动机一、选择电动机1.选择电动机类型选择电动机类型常用：常用：Y系列三相异步电动机系列三相异步电动机高效、节能、振动小、噪声小、运行安高效、节能、振动小、噪声小、运行安全可靠，安装尺寸和功率等级符合国际全可靠，安装尺寸和功率等级符合国际标准，适合无特殊要求的各种机械设备。标准，适合无特殊要求的各种机械设备。同步转速：30
7、00 1500 1000 750 （r/min) 级数： 2 4 6 82.确定电动机的功率确定电动机的功率电动机容量（功率）选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。 小于工作要求，不能保证正常工作，长期过载发热量大而过早损坏； 容量过大则电动机价格高，不满载运行，增加电能消耗，造成很大浪费。KW工作机所需电动机功率或或工作机的功率传动装置总效率注意：注意：资料中的效率数值为一范围时，一般可取资料中的效率数值为一范围时，一般可取中间值。如工作条件差、加工精度低或维护中间值。如工作条件差、加工精度低或维护不良，应取低值，反之取高值。不良，应取低值，反之取高值。轴承的效率通常指一对轴承而言。
8、轴承的效率通常指一对轴承而言。同类型的几对传动副、轴承或联轴器，要同类型的几对传动副、轴承或联轴器，要分别计入各自的效率。分别计入各自的效率。卷筒效率：卷筒效率：0.950.96,不计轴承效率。不计轴承效率。 联轴器可用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器可用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器。联轴器。3、确定电动机转速、确定电动机转速 例：Pd = 3.6 kWnm=960r/minnm=1440r/min查取电动机轴外伸端尺寸: D-直径； E-长度等。注意：注意： 设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功 率Pd进行计算。 Pd Ped ， Ped为额定功率，Pd作为设计功率！二、传动装置总
9、传动比的确定和分配1.确定总传动比i2.分配各级传动比减速器外传动比减速器传动比(1)各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。(2)(2)分配原则:目的： 尺寸协调、互不干涉注意： 实际传动比要由传动件最终确定。 工作机的实际转速，要在传动件设计计算完成后进行核算。 如超出误差范围，应重新调整传动件 参数，重新分配传动比。 注意注意： 1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电动机额定功率Ped计算。 2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算输出功率计算三、传动装置运动、动力参数计算计算各轴的功率P、转速n和转矩T列汇总表：第3章 传动零件设计 一、减速器
10、外传动零件设计普通V带传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题普通普通V带传动的设计内容主要包括：确定带的型号、根数和带传动的设计内容主要包括：确定带的型号、根数和长度；带轮材料、直径、宽度和结构，传动件的中心距；长度；带轮材料、直径、宽度和结构，传动件的中心距；带传动工作时的初拉力、对轴的作用力及带传动的张紧装带传动工作时的初拉力、对轴的作用力及带传动的张紧装置等。在设计过程中应注意以下问题：置等。在设计过程中应注意以下问题：（1）带轮尺寸与传动装置外廓尺寸及安装尺寸的关系。例）带轮尺寸与传动装置外廓尺寸及安装尺寸的关系。例如：装在电动机轴上的小带轮外圆半径应小于电动机的中如：装在电动
11、机轴上的小带轮外圆半径应小于电动机的中心高，带轮轴孔的直径、长度应与电动机轴的直径、长度心高，带轮轴孔的直径、长度应与电动机轴的直径、长度相对应，大带轮的外圆半径不能过大，否则会与机器底座相对应，大带轮的外圆半径不能过大，否则会与机器底座相干涉等。相干涉等。（2）带轮的结构形式主要取决于带轮直径的大小，而带轮）带轮的结构形式主要取决于带轮直径的大小，而带轮轮毂的宽度与带轮轮缘的宽度不一定相同。大带轮轴孔的轮毂的宽度与带轮轮缘的宽度不一定相同。大带轮轴孔的直径和长度应与减速器输入轴的轴伸尺寸相适应；常取轮直径和长度应与减速器输入轴的轴伸尺寸相适应；常取轮毂的宽度毂的宽度，为轴孔直径。安装在电动机
12、上的带，为轴孔直径。安装在电动机上的带轮轮毂的宽度，应按电动机输出轴的长度确定，而轮缘的轮轮毂的宽度，应按电动机输出轴的长度确定，而轮缘的宽度则取决于传动带的型号和根数。宽度则取决于传动带的型号和根数。（3）带轮的直径确定后，应验算实际传动比和大带轮的转）带轮的直径确定后，应验算实际传动比和大带轮的转速，并以此修正减速器的传动比和输入转矩。速，并以此修正减速器的传动比和输入转矩。齿轮传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题 二、减速器内传动零件设计圆柱齿轮传动的设计内容主要包括：选择材料和圆柱齿轮传动的设计内容主要包括：选择材料和热处理方式；确定齿轮的齿数、模数、中心距、热处理方式；确定
13、齿轮的齿数、模数、中心距、齿宽、螺旋角和变位系数等参数；设计齿轮的结齿宽、螺旋角和变位系数等参数；设计齿轮的结构和尺寸；计算齿轮传动时的作用力等。构和尺寸；计算齿轮传动时的作用力等。（1）齿轮材料的强度特性与毛坯尺寸及制造方）齿轮材料的强度特性与毛坯尺寸及制造方法有关。因此，选择齿轮材料时要考虑齿轮毛坯法有关。因此，选择齿轮材料时要考虑齿轮毛坯的制造方法。当齿轮的顶圆直径小于等于的制造方法。当齿轮的顶圆直径小于等于500mm时，一般采用锻造毛坯；大于时，一般采用锻造毛坯；大于500mm时，因受锻时，因受锻造设备的限制，而采用铸造毛坯；小齿轮若制成造设备的限制，而采用铸造毛坯；小齿轮若制成齿轮轴
14、，则选材还应兼顾轴的要求；同一减速器齿轮轴，则选材还应兼顾轴的要求；同一减速器内各级大、小齿轮材料最好对应相同，以减少材内各级大、小齿轮材料最好对应相同，以减少材料牌号和简化工艺要求。料牌号和简化工艺要求。（2）在数据处理上，模数应取标准值；分度圆、）在数据处理上，模数应取标准值；分度圆、节圆、齿顶圆和齿根圆直径等，须精确到小数点后节圆、齿顶圆和齿根圆直径等，须精确到小数点后三位（单位为三位（单位为mm）；斜齿轮螺旋角应在合理的范）；斜齿轮螺旋角应在合理的范围（围（825）之内，且精确到秒（）之内，且精确到秒（）；齿宽要取整）；齿宽要取整数。为便于箱体的制造和测量，中心距应尽量圆整数。为便于箱
15、体的制造和测量，中心距应尽量圆整为尾数为尾数0或或5的整数；对直齿圆柱齿轮转动，可以通的整数；对直齿圆柱齿轮转动，可以通过调整模数和齿数，或采用角变位的方法来实现；过调整模数和齿数，或采用角变位的方法来实现；对斜齿圆柱齿轮传动，通常通过调整螺旋角来实现对斜齿圆柱齿轮传动，通常通过调整螺旋角来实现配凑中心距的要求。配凑中心距的要求。（3）设计齿轮结构时，轮毂直径和宽度，轮辐的）设计齿轮结构时，轮毂直径和宽度，轮辐的厚度和孔径，轮缘宽度和内径等与正确啮合条件无厚度和孔径，轮缘宽度和内径等与正确啮合条件无关的参数，应按给定的公式计算后合理圆整。关的参数，应按给定的公式计算后合理圆整。（4）齿轮强度计算中的齿宽是工作齿宽。考虑到）齿轮强度计算中的齿宽是工作齿宽。考虑到装配时两齿轮可能产生的轴向位置误差，常取大齿装配时两齿轮可能产生的轴向位置误差，常取大齿轮齿宽轮齿宽，而小齿轮齿宽，而小齿轮齿宽，以便，以便于装配。于装配。(5)中心距不小于中心距不小于120mm，（，（140180）mm图面效果好。图面效果好。三、验算工作速度误差特别提示：特别提示：边设计边修改，最终装配图、零 件图、计算说明书的结果必须一致，尤其对于轴、齿轮等。
