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1、 1机械设计课程设计义务五第一次课义务五第一次课蜗杆传动蜗杆传动机械设计教研室机械设计教研室机械设计教研室机械设计教研室2019201920192019年年年年12121212月月月月 2第一次课内容第一次课内容u课程设计目的、内容和义务课程设计目的、内容和义务u课程设计预备任务课程设计预备任务u传动安装的总体设计传动安装的总体设计u传动零件的设计传动零件的设计u本卷须知本卷须知 3课程设计目的、内容和义务课程设计目的、内容和义务u综合运用机械设计及其他先修课的知识，进展机械综合运用机械设计及其他先修课的知识，进展机械设计综合训练，稳定，加深和扩展已学知识。设计综合训练，稳定，加深和扩展已学知
2、识。u学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及普通学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及普通机械的根本设计方法和步骤，培育学生工程设计才机械的根本设计方法和步骤，培育学生工程设计才干和分析问题，处理问题的才干。干和分析问题，处理问题的才干。u提高学生在计算、制图、运用设计资料，进展阅历提高学生在计算、制图、运用设计资料，进展阅历估算及思索技术决策等机械设计方面的根本技艺。估算及思索技术决策等机械设计方面的根本技艺。一、目的一、目的 4课程设计目的、内容和义务课程设计目的、内容和义务二、内容二、内容 1、设计普通机械系统中的传动安装、设计普通机械系统中的传动安装义务义务-单级蜗杆减速器设计单级
3、蜗杆减速器设计 5传动安装方案选择指点书表2-3斜齿轮传动本钱低，构造简单蜗轮蜗杆传动构造紧凑，运转平稳锥齿轮传动任务可靠，效率高义务义务4义务义务5义务义务6 62、设计过程1、传动方案分析完成、传动方案分析完成2、电机选择、电机选择3、运动和动力参数计算、运动和动力参数计算4、传动、轴系零件设计、传动、轴系零件设计5、选择、选择 联接件、密封、光滑联接件、密封、光滑6、装配草图设计、装配草图设计7、箱体构造设计、箱体构造设计8、装配图、零件图绘制、装配图、零件图绘制9、设计阐明书编写、设计阐明书编写9、争辩、争辩 7课程设计目的、内容和义务课程设计目的、内容和义务3、详细内容、详细内容 u
4、传动方案的分析和拟定；义务书传动方案的分析和拟定；义务书u电动机的选择，传动安装的运动和动力参数电动机的选择，传动安装的运动和动力参数的计算；的计算；u传动件的设计蜗杆传动；传动件的设计蜗杆传动；u轴的设计一切轴的构造设计，高速轴的弯、轴的设计一切轴的构造设计，高速轴的弯、扭组合强度校核；扭组合强度校核；u轴承的设计一切轴承的组合设计，高速轴轴承的设计一切轴承的组合设计，高速轴上轴承的寿命计算；上轴承的寿命计算； 8课程设计目的、内容和义务课程设计目的、内容和义务u键的选择及强度校核高速轴上键的校核；键的选择及强度校核高速轴上键的校核；u联轴器的选择；联轴器的选择；u减速器的光滑与密封；减速器
5、的光滑与密封；u减速器装配图设计箱体、箱盖、减速器装配图设计箱体、箱盖、7附件等；附件等；u零件任务图设计；零件任务图设计；u编写设计计算阐明书及争辩编写设计计算阐明书及争辩 9 10三、义务三、义务5 标题：设计带式保送机上用的蜗轮蜗杆减速器。保送机由交标题：设计带式保送机上用的蜗轮蜗杆减速器。保送机由交流电机带动，三班制任务，任务年限为流电机带动，三班制任务，任务年限为10年。设保送带年。设保送带的拉力为的拉力为F，传送带滚筒直径为，传送带滚筒直径为D，运转速度为，运转速度为v设计设计时允许有时允许有5%的偏向，保送方向分为单向和双向传动的偏向，保送方向分为单向和双向传动单向运转时，有中等
6、冲击；双向运转，任务平稳，单向运转时，有中等冲击；双向运转，任务平稳，要求：要求： 完成蜗轮蜗杆减速器设计、绘制装配图完成蜗轮蜗杆减速器设计、绘制装配图A1；绘制蜗轮和输出轴零件图各一张绘制蜗轮和输出轴零件图各一张A2；编制设计计算阐明书一份包括热平衡计算编制设计计算阐明书一份包括热平衡计算A4 。 F(N)16001700180019002000210022002300D(mm)370360350340330320310300u (m/s)0.700.750.800.850.900.951.001.05输送方向单 双 单 双 单 双 单 双 单 双 单 双 单 双 单 双任务分配 11四、机
7、械设计根底课程设计进度表四、机械设计根底课程设计进度表1. 设计预备设计预备 减速器装拆实验、观赏实物或模型中德楼减速器装拆实验、观赏实物或模型中德楼5,6楼楼2. 传动安装设计传动安装设计3天绘图室天绘图室 电机、蜗杆的计算电机、蜗杆的计算 ( 1 )电动机的选择电动机的选择 ( 2 )联轴器的选择联轴器的选择 ( 3 )蜗杆参数确实定蜗杆参数确实定3. 装配草图和正式图的设计装配草图和正式图的设计9天天4. 零件图设计零件图设计1天天5. 编写设计计算阐明书编写设计计算阐明书 2天天 要求见指点书第七要求见指点书第七章章 6. 争辩争辩1天天 争辩教室争辩教室 12课程设计目的、内容和义务
8、课程设计目的、内容和义务五、成果评定规范：五、成果评定规范： 1、图纸质量：2、设计计算阐明书：要求见指点书第七章3、设计表现：能否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立 完成任务量等；4、任务时间。 上午：上午：8：0012：00下午：下午：1：30 5：30 13课程设计预备任务课程设计预备任务1、借图板，预备绘图仪器、借图板，预备绘图仪器u实验设备科：每张图板押金实验设备科：每张图板押金20元，集体去借；元，集体去借；u u绘图仪器：丁字尺，三角板，圆规绘图仪器：丁字尺，三角板，圆规u图纸图纸u 14课程设计预备任务课程设计预备任务2、预备设计资料、预备设计资料u设计手册：设计手册：以下
9、称指点书以下称指点书u设计手册：设计手册：u图册：图册：u教材：教材：濮良贵；以下称教材濮良贵；以下称教材u 机械制图；机械制图； 实际力学；资料力学；互换性实际力学；资料力学；互换性技术技术 15传动安装的总体设计传动安装的总体设计一、分析方案指点书表一、分析方案指点书表2-3作用：变速、改动运作用：变速、改动运动方式或运动方向、动方式或运动方向、将动力和运动进展传将动力和运动进展传送与分配送与分配 16传动安装的总体设计传动安装的总体设计二、选择电动机二、选择电动机1 1、电动机类型：普通均用、电动机类型：普通均用Y Y系列三相交流异步电动机系列三相交流异步电动机2 2、确定电动机功率、确
10、定电动机功率 选择电动机总体原那么只需电动机的额定功率略大于选择电动机总体原那么只需电动机的额定功率略大于任务要求的功率即可，即任务要求的功率即可，即PmPoPmPo Pm Pm电动机额定功率电动机额定功率PmPm1 11.31.3PoPo； P0 P0电动机所需输出功率。电动机所需输出功率。电动机所需输出功率：电动机所需输出功率：PWPW任务机所需功率；任务机所需功率；电动机至任务机之间的效率电动机至任务机之间的效率 ； 17传动安装的总体设计传动安装的总体设计FWFW保送机的任务拉力保送机的任务拉力N N；vWvW保送机的传送速度保送机的传送速度m/sm/s；WW运输机滚筒的效率，运输机滚
11、筒的效率， W W0.940.96(0.940.96(曾经包括曾经包括其两端轴承其两端轴承) ) ；注：注： 联轴器用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器。联轴器用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器。 a). PWa). PW任务机所需功率任务机所需功率b). b). 电动机至任务机之间的效率电动机至任务机之间的效率 ； 18c c确定电动机的额定功率确定电动机的额定功率PmPm 19传动安装的总体设计传动安装的总体设计3 3、确定电动机转速、确定电动机转速 功率一样的同类电机有不同的转速。功率一样的同类电机有不同的转速。电机转速高、转矩小、外廓尺寸小、分量轻、价钱廉价。电机转速高、转矩小、外廓尺寸
12、小、分量轻、价钱廉价。但是转速越高，传动安装传动比必然增大但是转速越高，传动安装传动比必然增大, ,，尺寸及分，尺寸及分量增大、价钱高，故二者应综合思索。量增大、价钱高，故二者应综合思索。本设计普通用同步转速为本设计普通用同步转速为1500 r/min1500 r/min和和1000 r/min 21000 r/min 2种种电动机转速。电动机转速。由由P0P0及同步转速及同步转速n n查出电动机详细型号，并记下中心高、查出电动机详细型号，并记下中心高、轴伸尺寸外伸轴直径、长度等。轴伸尺寸外伸轴直径、长度等。 20传动安装的总体设计传动安装的总体设计4 4、选定电动机、选定电动机 由由P0P0
13、及同步转速及同步转速n n查出电动机详细型号，并记下中心高、查出电动机详细型号，并记下中心高、轴伸尺寸外伸轴直径、长度等。轴伸尺寸外伸轴直径、长度等。Y112M-4型电动机外形尺寸图 21传动安装的总体设计传动安装的总体设计留意：留意：设计计算传动安装各级功率时，按电动机实践功设计计算传动安装各级功率时，按电动机实践功率率PoPo Po Po Pm Pm进展计算。进展计算。PoPo作为设计功率作为设计功率！设计计算传动安装各级转速时，按电动机满载转设计计算传动安装各级转速时，按电动机满载转速进展计算。不能按同步转速速进展计算。不能按同步转速1000 r/min 1000 r/min 或或 15
14、00 r/min1500 r/minnm=1440r/minnm=960r/min满载转速满载转速 22传动安装的总体设计传动安装的总体设计三、总传动比计算三、总传动比计算1 1、计算总传动比、计算总传动比 其中：其中：nmnm电动机满载转速；电动机满载转速； nw nw任务机鼓轮转速；任务机鼓轮转速； i i蜗杆蜗杆蜗杆传动比；蜗杆传动比；D D滚筒鼓轮直径滚筒鼓轮直径 23传动安装的总体设计传动安装的总体设计四、计算传动安装的运动和动力参数四、计算传动安装的运动和动力参数计算各轴的功率计算各轴的功率P、转速、转速n和转矩和转矩T 24传动安装的总体设计传动安装的总体设计四、计算传动安装的运
15、动和动力参数四、计算传动安装的运动和动力参数1 1、计算各轴转速、计算各轴转速 I I轴：轴： 任务轴：任务轴： 25传动安装的总体设计传动安装的总体设计2 2、计算各轴输入功率、计算各轴输入功率 I I轴：轴： IIII轴：轴： 联轴器 26传动安装的总体设计传动安装的总体设计3 3、计算各轴输入转矩、计算各轴输入转矩 I I轴：轴： IIII轴：轴： 27传动安装的总体设计传动安装的总体设计4 4、运动和动力参数列表：、运动和动力参数列表： 指点书表指点书表2-62-6 28留意：留意：装配底图设计之前，传动零件设计计算着重装配底图设计之前，传动零件设计计算着重主要尺寸参数的计算确定，详细
16、的构造尺寸主要尺寸参数的计算确定，详细的构造尺寸和技术要求应结合装配底图或零件图进展。和技术要求应结合装配底图或零件图进展。 传动零件的设计传动零件的设计 29传动零件的设计传动零件的设计联轴器选择教材十四章联轴器选择教材十四章 一、减速器外传动零件设计1.知条件知条件2.所需传送的功率、转速、电机外所需传送的功率、转速、电机外伸端尺寸；伸端尺寸；3.要求要求4.联轴器型号，尺寸联轴器型号，尺寸 30 电动机由于所衔接轴的转速较高，为了减小起动载荷、缓和冲击，应选器具有较小转动惯量的弹性联轴器(如弹性柱销联轴器等)。 执行部分由于所衔接轴的转速较低，传送的转矩较大，假设能保证两轴安装精度时可选
17、用刚性联轴器(如凸缘联轴器等)；否那么可选用无弹性元件的挠性联轴器(如十字滑块联轴器等)。 频繁启动和具有正反转要求的情况下，尽量选择弹性联轴器联轴器的选择联轴器的选择 31轴承的选择蜗杆轴承接受轴向力大因此不宜选用深沟球轴承接受蜗杆的轴向力，普通可选用能接受较大轴向力的角接触球轴承或圆锥滚子轴承。蜗杆轴承多项选择用圆锥滚子轴承。当转数超越圆锥滚子轴承的极限转数时，才选用角接触球轴承。当轴向力非常大而且转速又不高时，可选用双向推力球轴承接受轴向力，同时选用向心轴承接受径向力。 32二、蜗杆设计过程二、蜗杆设计过程1、主要参数的设计参照教材、主要参数的设计参照教材P270例题例题2、其它尺寸设计
18、参照教材表、其它尺寸设计参照教材表11-3，11-4和图和图11-16，11-254、留意以下问题：、留意以下问题：3、蜗杆蜗轮非啮合部分设计分别参、蜗杆蜗轮非啮合部分设计分别参照轴的设计和齿轮构造设计阅历公式照轴的设计和齿轮构造设计阅历公式 331由于蜗杆传动的滑动速度大，摩擦和发热猛烈，因此要求蜗杆蜗轮副资料具有较好的耐磨性和抗胶合才干。普通是根据初步估计的滑动速度来选择资料。蜗杆副的滑动速度可由下式估计：式中 n1蜗杆转速, r/min；T2蜗轮轴转矩，kNm。当蜗杆传动尺寸确定后，要检验相对滑动速度和传动效率与估计值能否相符，并检查资料选择能否恰当。假设与估计有较大出入，应修正重新计算
19、。2蜗杆模数m和分度圆直径d1应取标难值教材表11-23 蜗杆的强度和刚度验算以及蜗杆传动热平衡计算，都应在画出装配草图并确定蜗杆支点间隔和箱体轮廓尺寸之后，才干进展。为了保证传动的正常运转，箱内的油温不应超越70，假设超越时，应采取适当的散热措施。关于减速器的热平衡计算及散热安装的散热才干的计算等可参见教材和有关参考资料。 34 35留意问题：边设计边修正，最终装配留意问题：边设计边修正，最终装配图、零件图、计算阐明书的结果必需图、零件图、计算阐明书的结果必需一致，尤其对于轴、蜗杆等。一致，尤其对于轴、蜗杆等。 36设计开场时，就应预备一稿本，把设计过程中所思索的主要问题及一切计算及从参考书中摘录的资料都写在稿本上，这样便于随时检查和修正，并且容易保管。不要采用零散稿纸，以免散失而需求重新计算，呵斥时间的浪费。 37总体要求平安：强度计算，平安为主，节省时间合理：构造合理，留意工艺问题全面：图纸内容全面，尺寸，标题栏等规范：规范件按规范尺寸绘制美观：图纸干净，线条明晰下次课周三本教室下次课周三本教室数据计算终了数据计算终了
