机械设计CAD设计

机械设计CAD设计班级：09061041学生：刘祖远学号：20090387指导教师：温智灵完成时间：2011年5月20日重庆航天职业技术学院《机械设计CAD设计》任务书课程代码：01030039题号：B15发给学生：刘祖远题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器1—V带传动2—运输带3—一级斜齿圆柱齿轮减速器4—联轴器5—电动机6—卷筒题号B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10运输带工作拉力F/N1100112511501175120012251250127513001325运输带工作速度v/(m.s-1)1.501.551.601.651.701.501.501.551.551.60卷筒直径D/mm250255260265270240245250255260题号B11B12B13B14B15B16B17B18B19B20运输带工作拉力F/N1350137514001425145014751500152515501600运输带工作速度v/(m.s-1)1.601.551.601.551.551.601.651.701.701.80卷筒直径D/mm260265250255250240245270280300已知条件：1.卷筒效率0.96(包括卷筒与轴承的效率损失)；2.工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差为±5％；3.使用折旧期10年；4.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。设计工作量：1.减速器装配图1张(A0或A1)；2.低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张(比例1：1)；3.设计说明书1份，约30页，1万字左右。说明书要求：1.说明书既可手写也可打印，纸张为A4打印纸，页边距为左2.5cm、右2cm、上2cm、下2cm；说明书内大标题三号宋体，小标题小三号宋体，正文小四号宋体且为单倍行距。2.说明书包括封面、任务书、目录、正文和总结，请按该顺序装订。请按给定题号的参数做设计提交，设计所有资料的最后时间：2011.05.20目录第一章总论……………………………………………………1一．课程设计的目的…………………………………………1二．课程设计的内容和任务…………………………………1三．课程设计的步骤…………………………………………1四．课程设计的有关注意事项………………………………2第二章传动装置的总体设计……………………………........3一．分析和拟定传动方案……………………………………3二．选择电动机型号…………………………………………4三．计算总传动比和合理分配传动比………………………6四．计算传动装置的运动和动力参数………………………6第三章传动零件的设计………………………………………7一．选择联轴器的类型和型号………………………………7二．设计减速器外传动零件…………………………………7三．设计减速器内传动零件…………………………………8第四章减速器箱体的设计……………………………………23第五章润滑方式和密封类型的选择…………………………24个人总结………………………………………………………..26计算及说明结果第一章总论一、机械设计课程设计的目的机械设计课程设计是机械设计课程培养学生设计能力的一个重要教学环节。其目的是：1.综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固，加深和扩展。2.学习和掌握通用机械零部件，机械传动及一般机械设计的基本方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力。3.提高学生在计算，制图，运用设计资料，进行经验估算，考虑技术决策等机械设计方面的基本技能以及机械CAD技术。二、机械设计课程设计的内容机械设计课程设计是学生第一次进行较为全面的机械设计训练，其性质、内容以及培养学生设计能力的过程均不能与专业课程设计或工厂的产品设计相等同。机械设计课程设计一般选择由机械设计课程所学过的大部分零部件所组成的机械传动装置或结构较简单的机械作为设计题目。现以目前采用较多的以减速器为主体的机械传动装置为例来说明设计的内容。如图1-1所示带式运输机的传动装置通常包括以下主要设计内容：主要设计内容：1.传动方案的分析和拟定;2.电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算;3.传动件(如齿轮传动、带传动)的设计计算；4.轴的设计;5.轴承及其组合部件设计；6.键联接和联轴器的选择与校核；7.润滑设计；8.箱体、机架及附件的设计；9.装配图和零件图的设计与绘制；10.设计计算说明书的编写。课程设计一般要求每一个学生在2周时间内完成以下任务：（参照任务书）1总图和传动装置部件装配图（A1号或A0号图纸）1～2张；2零件工作图若干张（传动件、轴和箱体、机架等，具体由老师指定）；3设计计算说明书一份约30页，约1万字。4课程设计完成后应进行总结和答辩。三、设计课程机械设计的一般步骤以前述常规设计题目为例，课程设计大体可按以下几个阶段进行。1.设计准备（约占总学时的5%）(1)阅读和研究设计任务书,明确设计内容和要求；分析设计题目,了解原始数据和工作条件；(2)通过参观（模型、实物、生产现场)、看电影录像、参阅设计资料以及必要的调研等途径了解设计对象；（3）阅读本书有关内容，明确并拟定设计过程和进度计划。2.传动装置的总体设计（约占总学时的5%）（1）分析和拟定传动装置的运动简图；计算及说明结果（2）选择电动机；（3）计算传动装置的总传动比和分配各级传动比；(4）计算各轴的转速、功率和转矩。3.各级传动的主体设计计算（约占总学时的5%）（1）设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动等的主要参数和尺寸。（2）计算各传动件上的作用力4.装配草图的设计和绘制（约占总学时的40%）（1）装配草图设计准备工作：主要分析和选择传动装置的结构方案；（2）初绘装配草图及轴和轴承的计算：作轴、轴上零件和轴承部件的结构设计；校核轴的强度、滚动轴承的寿命和键、联轴器的强度；（3）完成装配草图，并进行检查和修正。5.装配工作图的绘制和总成（约占总学时的25%）（1）绘制装配图；（2）标注尺寸、配合及零件序号；（3）编写零件明细栏、标题栏、技术特性及技术要求等。6.零件工作图的设计和绘制（约占总学时的8%）（1）齿轮类零件的各种图；（2）轴类零件的工作图；（3）箱体、机架类零件的工作图。具体内容由设计知道教师指定。7.设计计算说明书的编写（约占总学时的10%）。（1）内容包括所有的计算，并附有必要的简图；（2）设计总结。8.设计总结和答辩（约占总学时的2%）（1）完成答辩前的准备工作；（2）参加答辩。必须指出，上述设计步骤并不是一成不变的。机械设计课程设计与其机械设计一样，从分析总体方案开始到完成技术设计的整个过程中，由于在拟定传动方案时，甚至在完成各种计算设计时有一些矛盾尚未暴露，而待结构形状和具体尺寸表达在图纸上时，这些矛盾才会充分暴露出来，故设计时必须作必要修改，才能逐步完善，亦即需要“由主到次、由粗到细”，“边计算、边绘图、边修改”及设计计算与结构设计绘图交替进行，这种反复修正的工作在设计中往往是经常发生的。四、机械设计课程设计应注意的事项1.学生在设计的过程中必须严肃认真，刻苦专研，一丝不苟，精益求精，才能在设计思想，方法和技能各方面获得较好的锻炼与提高。2.机械设计课程设计是在老师的指导下由学生独立完成的。学生必须发挥设计的主动性，主动思考问题分析问题和解决问题。3.设计中要正确处理参考已有资料和创新的关系。熟悉和利用已有的资料，既可避免许多重复的工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量计算及说明结果的重要保证。善于掌握和使用各种资料，如参考和分析已有的结构方案，合理选用已有的经验设计数据，也是设计工作能力的重要方面。学生必须吸收新的技术成果，注意新的技术动向，创造性的进行设计，鼓励运用现在设计方法，使设计质量和设计能力都获得提高。4.学生应在教师的指导下订好设计进程计划，注意掌握进度，按预定计划保证质量完成设计任务。机械设计应边计算，边绘图，边修改，设计计算与结构设计绘图交替进行，这与按计划完成设计任务并不矛盾，学生应从第一次设计开始就注意逐步掌握正确的设计方法。5.整个设计过程中要注意随时整理计算结果，并在设计草稿本上记下重要的论据，结果，参考资料的来源以及需要进一步探讨的问题，使设计的各方面都做到有理有据。这对设计正常进行，阶段自我检查和编写计算说明书都是必要的。第二章传动装置的总体设计一．分析和拟定传：一般工作机器通常由原动机、传动装置和工作装置三个基本职能部分组成。传动装置传送原动机的动力、变换其运动，以实现工作装置预定的工作要求，它是机器的主要组成部分．传动装置的设计方案通常由运动简图表示。它直观的反映了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传第关系。。如下图即为带式运输机运动简图；传动装置首先应满足工作机可靠。此外，还应该结构简单，尺寸紧凑、成本低，效率高和易维护等。同时要满足上述要求是困难的，因此，应该根据具体要求，选用具体方案。分析和选择传动机构的类型及其组合是拟定传动方案的重要一环，这时应综合考虑工作装置载荷、运动以及机器的其他要求，再结合各种传动机构的特点适用范围，加以分析比较，合理选择。为便于选型，将常用传动机构的特点及其应用列于表2-1和表2-2传动装置中广泛采用减速器。常用减速器型式、特点及其应用列于表2-3传动系统应有合理顺序和布局。除必须考虑各级传动机构所适应的速度范围外，下列几点可供参考。1．带传动承载能力较低，在传递相同转矩时结构尺寸较啮合传动大；但带传动平稳，能缓冲吸震，应尽量置于传动系统的高速级．2．锥齿轮(特别是大模数锥齿轮)的加工比较困难，一般宜置于高速级，以减小其直径和模数。但需注意，当锥齿轮的速度过高时，其精度也需相应提高，此时还应考虑能否达到所需制造精度以及成本问题。3.斜齿轮传动较直齿轮传动平稳，相对应用于高速级。4．传动装置的布局应使结构紧凄、匀称，强度和刚度好．并适合车间布置情况和工人操作，便于装拆和维修。5.在传动装置总体设计中，必须注意防止因过载或操作疏忽而造成计算及说明结果机器损坏和人员工伤，可视具体情况在传动系统的某一环节加设安全保险装置。6.在一台机器中可能有几个彼此之间必须严格协调运动的工作构件，此外，尚需指出，在机械设计课程设计的任务书中，若已提供传动方案，则论述该方案的合理性，也可提出改进意见,另行拟定更合理的方案。二．选择电动机型号：1．选择电动机的类型和结构型式生产单位一般用三相交流电源，如无特殊要求(如在较大范围内平稳地调速，经常起动和反转等)，通常都采用三相交流异步电动机。我国已制订统一标准的Y系列是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械，如金属切削机床、风机、输送机、搅拌机、农业机械和食品机械等。由于Y系列电动机还具有较好的起动性能，因此也适用于某些对起动转矩有较高要求的机械(如压缩机等)。在经常起动，制动和反转的场合，要求电动机转动惯量小和过载能力大，此时宜选用起重及冶金用的YZ型或YZR型三相异步电动机。2.选择电动机电动机的容量(功率)选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常工作，或使电动机因长期过载而过早损坏，容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且因经常不在满载下运行，其效率和功率因数都较低，造成浪费。电动机容量主要由电动机运行时的发热情况决定，而发热又与其工作情况有关．用于长期连续运转、载荷不变或很少变化的、在常温下工作的电动机。选择这类电动机的容量，只需使电动机的负载不超过其额定值，电动机便不会过热。这样可按电动机的额定功率Pm等于或略大于电动机所需的输出功率Po，即Pm≥Po，从手册中选择相应的电动机型号，而不必再作发热计算通常按Pm=(1～1.3)Po选择，电动机功率裕度的大小应视工作装置可能的过载情况而定。（1）确定工作机功率WWFVP1000kwPW34.296.010