机械设计课程设计第一次任务布置

1机械设计课程设计第一次布置机械设计教研室2010年12月2第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项3课程设计目的、内容和任务综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计综合训练，巩固，加深和扩展已学知识。学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力。提高学生在计算、制图、运用设计资料，进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。一、目的4课程设计目的、内容和任务二、内容设计一般机械系统中的传动装置原动机传动装置工作机控制装置带＋二级斜齿圆柱齿轮减速器设计51电动机2带传动3减速器4联轴器5输送机滚筒6二.设计内容1、传动方案分析2、电机选择3、运动和动力参数计算4、传动、轴系零件设计5、选择联接件、密封、润滑6、装配草图设计7、箱体结构设计8、装配图、零件图绘制9、设计说明书编写9、答辩7课程设计目的、内容和任务二、内容传动方案的分析和拟定；（任务书）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；传动件的设计（带传动、齿轮传动）；8课程设计目的、内容和任务轴的设计（所有轴的结构设计，轴的弯、扭组合强度校核）；轴承的设计（所有轴承的组合设计，轴承的寿命计算）；键的选择及强度校核；联轴器的选择；减速器的润滑与密封；减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件等）；零件工作图设计；编写设计计算说明书及答辩9课程设计目的、内容和任务三、任务减速器装配图草图1张，正式图1张装配图1张，A1#，比例自定；传动零件工作图2张，分别为大齿轮和低速轴，A2#，比例自定（三周）；设计说明书1份,A410四、机械设计课程设计进度表1.设计准备减速器装拆实验(18周周一)2.传动装置设计计算（18周周三）电机、带、齿轮的计算(1)电动机的选择(2)带传动的设计(3)齿轮参数的确定3.装配草图设计4.工作图设计5.编写设计计算说明书6.答辩11课程设计目的、内容和任务五、成绩评定标准：1、图纸质量：图纸结构、投影、标注及数据是否正确，线条是否符合制图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等；2、设计计算说明书：设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等；3、设计表现：是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立完成工作量等；4、答辩成绩。12第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项13课程设计准备工作一、分题号123456ⅠⅡⅢFv14工作条件数据编号12345678输送带牵引力F(N)30002900280027003000290028002700滚筒直径D(mm)400400350350300300250250传送带速度v(m/s)0.320.340.360.380.400.420.440.46使用年限(年)55555555传送带速度允许误差(%)±5±5±5±5±5±5±5±5输送方向单双单双单双单双单双单双单双单双任务分配12345678910一、分题号15课程设计准备工作三、借图板，绘图仪器实验管理科：新校区行政楼二楼集体去借；绘图仪器：图纸、丁字尺，三角板，圆规，铅笔16课程设计准备工作四、准备设计资料机械设计教材指导书设计手册：图册：资料袋：机械设计课程设计资料袋；17第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项18传动装置的总体设计一、分析方案分析传动装置性能、适用范围、常用传动机构特点、应用、常用减速器特点及应用。（本部分内容自学课程设计手册P8～P14）19二级展开式圆柱齿轮减速器典型结构传动零件、轴系零部件、箱体和附件、润滑密封装置等组成。2021传动装置的总体设计二、选择电动机1、电动机类型：均用Y系列三相交流异步电动机2、确定电动机功率选择电动机总体原则只要电动机的额定功率略大于工作要求的功率即可，即PePoPe－－电动机额定功率（Pe＝（1～1.3）Po）；P0——电动机所需输出功率。电动机所需输出功率：PW――工作机所需功率；ηa——电动机至工作机主动端之间的总效率；awoPP22传动装置的总体设计ηW——运输机卷筒的效率，ηW＝0.94~0.96联轴器齿轮轴承带24awwwwvFP1000a).PW――工作机主动端所需功率b).电动机至工作机主动端之间的总效率；kWnTPwwww955023联轴器齿轮轴承带24c）确定电动机的额定功率Pm01.3)P~1(eP24计算传动装置总效率时应注意以下几点：⑴资料推荐的效率值一般有一个范围，在一般条件下宜取中间值。若工作条件差、加工精度低和维护不良时，应取较低值；反之可取较高值；开式带传动效率：0.94-0.97;滚动轴承效率（每对）：0.98-0.995;一对闭式齿轮传动效率：0.96-0.99;弹性联轴器效率：0.99-0.995;注：联轴器用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器。运输机卷筒的效率ηW＝0.94~0.96；⑵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；(3)轴承效率通常指一对而言。25传动装置的总体设计3、确定电动机转速功率相同的同类电机有不同的转速。电机转速高、转矩小、外廓尺寸小、重量轻、价格便宜。但是转速越高，传动装置传动比必然增大,，尺寸及重量增大、价格高，故二者应综合考虑。本设计一般用同步转速为1500r/min和1000r/min2种电动机转速。由Pe及同步转速n查出电动机具体型号，并记下中心高、轴伸尺寸（外伸轴直径、长度等）。26传动装置的总体设计4、选定电动机由PeP0及同步转速n在P295表8－169，表8－170查出电动机具体型号及相应尺寸。YXXX△xX￣￣￣￣￣￣￣￣￣Y系列三相中心高机座长同一机座号和转极数异步电动机度代号速下不同的功率27例一选电机：D=500,Fw=7000N,vw=0.6m/s,室内常温下连续工作，环境有灰尘，电源为三相交流，380V。解：（1）选电机类型按工作要求和条件，选Y系列三相异步交流电动机（2）选电机功率0waPP2842420.950.990.980.990.868a带卷筒轴承齿轮联轴器04.3755.040kW0.868waPP（3）卷筒转速卷筒V带传动比,二级圆柱齿轮减速器传动比，总传动比范围16~160电机转速可选范围2~4Vi8~40i减速器(16~160)22.92183~3667.2/mindnrwww70000.64.375kW100010000.96FPw6010006010000.622.92r/min500nD29最终选定Y132M1-6:Pe=4kw,同步转速n=1000rpm,满载转速，960mnrpm30传动装置的总体设计注意：设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功率P0（P0＜Pe）进行计算。（Po作为设计功率！设计计算传动装置各级转速时，按电动机满载转速进行计算。（不能按同步转速1000r/min或1500r/min）参照手册P14~21，其中重点看P20例2－1。31传动装置的总体设计三、总传动比计算及传动比的分配1、计算总传动比齿轮带iinniwm其中：nm——电动机满载转速；nw——工作机卷筒转速；i带——带传动传动比；i齿轮——齿轮传动比；D－卷筒鼓轮直径min)/(100060rDvnmw32传动装置的总体设计2、分配传动比分配原则：P17（手册）；i带——带传动传动比，设计参考一般为2～4；i齿轮——齿轮传动比，设计参考一般为3～6(二级8~40)；注意事项：各级传动比应在推荐范围内（P10表2－1）；i带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难；（带轮、齿轮）传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足：%5实际实际理论iiii33注意使各传动件尺寸协调，结构匀称合理34例2：计算总传动比，并分配各级传动比解：（1）（2）分配传动比初选则（3）分配减速器各级传动比。按展开式布置，01iii减速器012.8imw96041.8822.92nin0141.8814.962.8iii减取i12=1.3i23，可算出233.391.3ii减122314.964.4133.39iii减35在二级或多级齿轮减速器中，尽量使各级大齿轮浸油深度大致相近，以便于实现统一的浸油润滑。如在二级展开式齿轮减速器中，常设计为各级大齿轮直径相近，以便于齿轮浸油润滑。一般推荐i1=(1.2～1.5)i2，二级同轴式圆柱齿轮减速器式中i1，i2分别为高速级和低速级的传动比，i为减速器总传动比。12iii36传动装置的总体设计四、计算传动装置的运动和动力参数1、计算各轴转速I轴：01innmIII轴：III轴：120112mnnniii23011223mnnniiii37传动装置的总体设计2、计算各轴输入功率I轴：II轴：III轴：001PPΙΙ1200112PPPIIIII230011223PPP38传动装置的总体设计3、计算各轴输入转矩I轴：II轴：III轴：）（mn.1055.93NPTIII）（mn.1055.93NPTIIIIII）（mn.1055.93NPTIIIIIIIII电动机轴：）（mn.1055.9030NPTm00101TTi1212TTi2323TTi39转扭T（N·mm）功率p（kw）转速n（r/min）工作轴Ⅱ轴Ⅰ轴电动机轴轴名参数转扭T（N·mm）功率p（kw）转速n（r/min）工作轴Ⅱ轴Ⅰ轴电动机轴轴名参数效率η传动比i效率η传动比i传动装置的总体设计4、运动和动力参数列表：40例3.计算前图各轴的运动和动力参数解；（1）各轴转速Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：卷筒轴：（2）各轴输入功率：Ⅰ轴：4322.92nnrpmm01960342.9r/min2.8nniI12342.977.71r/min4.413nni2377.7122.92r/min3.39nni005.0400.954.788kWPPP带=41Ⅱ轴：Ⅲ轴：卷筒轴：（2）各轴输入转矩：电机输出转矩：Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：4.645kWPPP轴承齿轮4.507kWPPP轴承齿轮N4.417kWPPP轴承联轴器00m5.049550955050.14Nm960PTnI0010150.142.80.95133.36NmTTi＝＝1212133.364.4130.990.98570.98NmTTi＝＝2323570.983.390.990.981877.94NmTTi＝42卷筒轴：4341877.940.990.991840.57NmTT43第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项44注意：装配底图设计之前，传动零件设计计算着重是主要尺寸参数的计算确定，详细的结构尺寸和技术要求应结合装配底图或零件图进行。传动零件的设计45传动零件的设计一、选择联轴承器的类型与型号选用弹性套柱销或者弹性柱销联轴器（注意，手册上P20例2－1选用滑块联轴器，在本次设计中不采用滑块联轴器）。型号：与相关轴配套（查手册：P283表8－163和