机械设计课程设计(郭)

郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）《机械设计》课程设计otσ《机械设计》课程设计主讲人：郭红郑州大学机械工程学院2011年12月郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）《机械设计》课程设计otσ提纲：一、减速器简介二、典型减速器外型及结构三、设计工作及要求四、传动方案拟定及计算五、装配图绘制六、绘制零件图七、撰写设计说明书八、参考样图郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介除了部分旋转类机械如鼓风机、水泵等直接由原动机驱动之外、绝大多数的工作机械其工作部分的转速与原动机的转速不一致，因此，需要协调原动机与工作机之间的速度。功用：在机器中用来减速，也可以用来增速。组成：由齿轮传动和蜗杆传动组成。齿轮减速器蜗杆减速器蜗杆－齿轮减速器行星齿轮减速器摆线针轮减速器谐波齿轮减速器类型一、减速器简介上述六种减速器已有标准系列产品，只有在选不到合适的产品时，才自行设计制造减速器。郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介一、减速器简介1、齿轮减速器特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、因而应用很广泛。类型：单级圆柱齿轮减速器展开式双级圆柱齿轮减速器展开式三级圆柱齿轮减速器郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介（齿轮减速器）单级圆锥齿轮减速器分流式双级圆柱齿轮减速器分流式三级圆柱齿轮减速器同轴式双级圆柱齿轮减速器分流式双级圆柱齿轮减速器两级圆锥齿轮-圆柱齿轮减速器郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介1、齿轮减速器（产品实例）潘存云教授研制展开式三级圆柱齿轮减速器郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介2、蜗杆减速器特点：结构紧凑、传动比大、工作平稳、噪声较小、传动效率低。类型：下蜗杆式上蜗杆式其中：S-低速级；f—高速级双极蜗杆减速器侧蜗杆式郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介2、蜗杆减速器潘存云教授研制郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介3、蜗杆-齿轮减速器特点：兼有两者的传动特点，通常把蜗杆传动作为高速级，因为在高速时，蜗杆传动的效率较高。类型：郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ一、减速器简介3、蜗杆-齿轮减速器潘存云教授研制郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ带式输送机实例1一、减速器简介4、减速器应用郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ带式输送机实例24、减速器应用一、减速器简介郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ带式输送机实例34、减速器应用一、减速器简介郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ二、典型减速器外型及结构单级圆柱齿轮减速器双级圆柱齿轮减速器圆锥—圆柱齿轮减速器圆柱蜗杆减速器二、典型减速器外型及结构郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）otσ单级圆柱齿轮减速器二、典型减速器外型及结构郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）双级圆柱齿轮减速器二、典型减速器外型及结构郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）圆锥—圆柱齿轮减速器二、典型减速器外型及结构郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）圆柱蜗杆减速器二、典型减速器外型及结构郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）一、时间：（3周）1、第一次集中讲解布置任务计算部分2、减速器拆装（南3110）每个班分成2组，每个组1小时3、第二次集中讲解装配图的画法零件图画法、设计计算说明书撰写二、课程设计纪律要求：学生在教室做课程设计每天老师来的时候签到，计入平时成绩三、设计工作及要求郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）三、参考资料《机械设计/机械设计基础---课程设计》华中理工/重庆大学/同济《机械设计》教材《机械设计手册》各种图册、参考书四、资料文档1、档案袋填写要求：---3个地方需要填写完整正面/底面/侧面课程设计名称：机械设计课程设计题目：带式运输机传动系统的齿轮减速器三、设计工作及要求郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）2、图纸要求（共4张）装配图（1张A0或A1）零件图（共3张）减速器上箱体（或下箱体）（1张A1）大齿轮（1张A2）输入轴（或输出轴）（1张A2）总图纸量=1.5A0三、设计工作及要求郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）3、设计计算说明书（30页）要求：统一使用带有郑州大学抬头的隐横格纸（B5规格）(写结果的竖线右边距25mm)内容：指导书---p52装订顺序（左侧装订）：封面-目录-任务书-……(p52)封面填写要求机械工程学院（系）机械工程专业200？-？班课程：机械设计题目：带式运输机传动系统的齿轮减速器学生：xxx指导教师：郭红/赵华东/铁瑛教研室主任：陈江义完成日期：年月日三、设计工作及要求郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）五、资料清单序号资料名称数量备注1减速器装配图12减速器上(/下)箱体零件图13大齿轮零件图14输入(/出)轴零件图15设计计算说明书1三、设计工作及要求郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）六、任务分配1、分配办法推荐使用2级斜齿圆柱齿轮减速器减速器箱体内部必须是2级传动，且齿轮必须用斜齿轮布置方式不限：展开式同轴式分流式……三、设计工作及要求郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）时间设计阶段设计任务3天传动方案拟定及总体初步设计电机选择；传动级数拟定、传动机构选择和布置；传动比分配；各级动力参数、运动参数的计算；传动件的设计计算；轴的初步计算；联轴器类型选择；初选滚动轴承类型；绘制总体布置简图3天减速器装配草图设计确定箱体边缘宽度、轴承和齿轮的润滑形式、轴承盖类型；确定各轴段直径和长度，按比例绘制装配草图。确定轴的受力作用点和跨距；计算支反力、绘制湾、扭矩图、计算轴的强度；计算轴承寿命6天减速器装配图设计传动件结构设计；轴的结构设计；轴承的组合设计；键联接强度计算；箱体结构设计；附件设计或选择；标注尺寸；加粗。画剖面线、编写技术特性表、技术要求、标题栏、零件明细表、图框、裁边叠图三、设计工作及要求七、时间进度郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）时间设计阶段设计任务3天零件工作图零件结构设计；标注尺寸、表面粗糙度、圆柱公差、形位公差、齿轮公差；技术要求、标题栏、齿轮偏差侧隙计算1-2天编写说明书编写设计计算说明书1-2天答辩三、设计工作及要求七、时间进度郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）（一）目的和内容1、目的运用所学的有关机械设计的理论和技能，以及各种有关先修课程的知识进行一次较为全面而综合的设计练习；查阅手册的能力；2、内容箱内2级斜齿圆柱齿轮传动减速器完成：装配图（1张）零件图（3张）设计计算说明书（1本）四、传动方案拟定及计算郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）四、传动方案拟定及计算机械零件课程设计任务书设计用于带式运输机传动系统的齿轮（蜗轮）减速器工作条件：一班制、连续单向运转、载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已在F中考虑）。使用期限：十年生产批量：20台生产条件：中等规模机械厂。可加工7-8级齿轮及蜗轮动力来源：电力、三相交流380/220伏题目数据：运输带工作拉力F(N)150022002300250026002800330040004800运输带工作速度V(m/s)1.11.11.11.11.11.41.21.61.4卷筒直径D(mm)220240300400220350350400500运输带速度允许误差5%郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）（二）机械传动装置的总体设计1、拟定传动方案（布置形式不限）箱内2级斜齿圆柱齿轮传动也可为“蜗杆+斜齿轮”若传动比太大，可考虑加V带传动按照p3-6：给出方案比较或说明四、传动方案拟定及计算常用的传动比范围各类减速器的应用特点郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）（二）机械传动装置的总体设计1、拟定传动方案四、传动方案拟定及计算带传动+一级齿轮传动两级齿轮传动郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）（二）机械传动装置的总体设计四、传动方案拟定及计算2、合理布置多级传动的传动顺序★带传动应在高速级，受力小、平稳，且能缓冲吸振；★链传动应在低速级，瞬时传动比不稳，可承受大载荷，不滑动；★蜗杆传动适合中小功率，传动比大，间歇运动；★齿轮-蜗杆传动：蜗杆放第一级，蜗杆有色。★锡青铜金属，可减小尺寸，滑移速度可大，节省材料；铝铁青铜，齿轮放一级，滑移速度小。★锥齿轮尽可能放高速，大尺寸不易加工；★开式齿轮放低速级，因传动精度低★若有斜齿轮和直齿轮，斜齿轮放高速，因其传动平稳。郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）四、传动方案拟定及计算dedPP3、电机选择常用：Y系列交流电动机，超负荷能力较高。例如：Y132S-4中132指中心高。（1）电机的容量（功率）同一功率的电动机，有几种同步转速，同步转速越高，电机外形尺寸越小，重量轻，价格低，效率高，但会使传动比增大，从而造成减速器尺寸增大。所需功率（）（二）机械传动装置的总体设计额定功率郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）四、传动方案拟定及计算3、电机选择例如两级齿轮传动：kwFvPW1000aWdPP5423421524232321a工作机功率：电机所需功率：传动总效率：kwPd1.4kwPd5.4若，可靠近4选取；，则取5.5若郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）四、传动方案拟定及计算3、电机选择kwFvPW1000aWdPP5433215242321a12345(1)工作机功率：传动总效率：：带传动效率0.96：滚动轴承效率0.98：齿轮效率0.97：刚性联轴器效率0.99：卷筒效率,1（已在拉力F中考虑）电动机功率：郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）（2）电机转速选择思路：nwnd注意：总传动比与传动级数成正比每种传动方式都有其合理的传动比范围最好使用推荐范围p4表2-1一般选电动机同步转速为1500、1000rpm四、传动方案拟定及计算DvnW601000Wdnin工作机转速：电动机转速：其中i’为传动比范围；D为滚筒直径。根据nd选择电动机额定转速nm，电动机转速能用1500rpm就不用1000rpm。。郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）3、传动比分配总传动比:四、传动方案拟定及计算21iinniWma214.1~3.1ii4~21i6~32i两级齿轮传动中：i1为高速级齿轮传动的传动比，i2为低速级齿轮传动的传动比。一般取，并使在其传动比范围内。带传动+一级齿轮传动中：i1为带传动的传动比，i2为齿轮传动的传动比。郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）四、传动方案拟定及计算4、运动、动力参数计算（1）确定各根轴的转速nI、nII、nIII（2）确定输入功率PI、PII、PIII和输出功率edPdP注意：在计算各种功率时，对于通用机器常以电动机额定功率作为设计功率；对于专用机器（或用于指定工况的机器），则常用电动机的输出功率（根据工作机的需要确定的功率）作为设计功率。（3）各轴输入扭矩mmNnPTmedd61055.9得到各轴的参数后，整理列表并标出所选电机基本尺寸。郑州大学机械工程学院机械学学科《机械设计》（第八版）5、传动零件计算四、传动方案拟定及计算211