新课程设计

湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:机械设计课程设计设计题目：混料机传动装置系别：通信与控制工程系专业：机械设计制造及其自动化班级：机械一班学生姓名:陶宇超、熊灿炎、雷小明、曾君保学号:134281341342813313428140起止日期:2015年12月20日~2015年1月5日指导教师:张海筹聂时君教研室主任：郝前华1指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩陶宇超熊灿炎雷小明曾君宝1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日1摘要混料机是由一个水平旋转的容器和旋转的立式搅拌叶片等组成，成型料搅拌时，容器向左转，叶片向右转，由于逆流的作用，成型料各颗粒间运动方向交叉，互相接触的机会增多，逆流混料机对料的挤压力小，发热量低，搅拌效率高，混料较为均匀，国内和国外的发展都很快，尤其是圆筒混合机，它结构简单，运行可靠，混合和造球效果好，目前应用最广泛。本次设计的主要内容有：决定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器及校验计算；机体结构及其附件的设计；绘制装配图及零件工作图；编写计算说明书及进行设计答辩。设计过程:①明确设计任务，制定设计任务书②提供方案进行评价③按选定方案进行各零部件的总体布置④零件的运动学和工作能力的计算⑤结构设计、绘制总体设计图⑥根据设计结果考虑结构及工艺要求⑦绘制零件工作图⑧审核图纸、整理设计文件⑨编写说明书⑩、、、、关键词：混料机，混合机，混合设备，传动装置1前言20世纪是一个伟大的世纪，就制造业而言，各种各样的先进技术层出不穷，用这些技术制造了汽车、飞机、火箭、机器人、电视机、电脑、移动通信设备等成千上万的机电产品，极大的改变和丰富了人类的生产和生活方式。进入21世纪，机械制造业在人类生产生活中更是有着举足轻重的地位。学校为了培养学生的动手能力和自主创新能力，要求学生在期末完成一次课程设计。本课程设计报告是根据《机械设计课程设计》和老师的要求而编写。用于期末课程设计任务。本设计报告参考了大量相关教材、机械设计手册等资料的基础上编写而成，并结合了自生两年半的学习经验对相关内容重新整合。本设计报告共有####章，由熊灿炎编写文稿：陶宇超负责数据计算；雷小明曾君龙套参加。此次课程设计的编写得到了指导老师张海筹、聂时君的大力支持，并为本次编写提供了大量的宝贵意见，在编写中还借鉴了各种书刊的学术成果，在此一并表示感谢。由于我们能力有限，尽管我们尽全力减少每一处错误，不足之处还是在所难免，希望老师不吝赐教指正。1第一章目标与设计任务一.设计准备（17周前）：熟悉设计任务，明确要求，了解设计对象，预习相关的设计资料（课本、课程设计指导书、机械设计手册、课程设计参考图册、做过的作业等），拟订设计计划（设计与其他事项），购买图纸、借绘图工具。二.总体设计（1天）：确定和修改方案；选电动机；确定传动比（总、各级），计算各轴的转速和转矩。三.传动件的设计与计算（2天）：各传动件的类型、设计参数、尺寸、结构（草图）；标准件类型和规格的选择。四.装配图的设计与绘制（4天）：先画草图，轴的设计与计算，轴承选择与计算，箱体、箱盖及附件设计；并完成其他内容（标注、配合、技术要求、零件明细表、边框线、标题栏等）。五.零件工作图设计（1天）：零件的尺寸、合理结构（从强度、刚度、加工、装配、定位）、尺寸偏差和形位公差、表面状态、热处理方法等。六.整理和编写设计说明书（1天）：注意在设计过程中及时地保存所有的查阅数据记录、分析草图、计算草稿等资料，此时主要做整理、誊清、装订。七.答辩（0.5天）：上交设计结果，并简答相关的问题。八.机动时间（0.5天）：检查、修改设计，准备答辩，复习其他课程的内容。1第二章选择电动机电动机的选择：根据其结构形式、容量（功率）、转速来确定其型号。一.电动机类型和结构的选择工业上一般用三相交流电源，无特殊要求时，一般应选用三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y系列笼式三相异步电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于起动性能良好，也适用于某些要求较高起动转矩的机械。需要经常起动、制动和反转的机械，要求电动机有较小的转动惯量和较强的过载能力，应选用起重及冶金的YZ（笼型）系列或YZR（绕线型）系列异步电动机。电动机的结构形式，按安装位置不同，有卧式和立式两类；按防护方式不同，有开启式、防护式（防滴式）、封闭式及防爆式等。可根据安装需要和防护要求选择电动机结构形式。常用的结构形式为卧式封闭型电动机。常用的封闭式Y（IP44）系列电动机的技术数据、外形和安装尺寸见第20章表20.1和表20.2.1）选择电动机容量选择电动机的容量就是合理确定电动机的额定功率。决定电动机额定功率时要考虑电动机的发热、过载能力和起动能力3方面因素，但一般情况下电动机容量主要由运行发热条件决定。电动机发热与其工作情况有关。对于常温下长期连续运转的电动机，只要其所输出的功率不超过其额定功率，工作时就不会过热，可不进行发热计算。这类电动机按下述步骤确定：①工作机所需功率wP。工作机所需功率wP应由机器工作阻力和运动参数计算确定。课程设计时可按设计任务书给定的工作及参数计算求得。当已知工作机主动轴的输出转矩)(mNT和转速min)/(rnw时，则工作机主动轴所需功率)(9500kWTnPww(2-1)1如果给出带式输送机驱动卷筒的圆周力（即卷筒牵引力）)(NF和输送带速度)/(smv，则卷筒轴所需功率)(1000kWFPvw（2-2）输送带速度v与卷筒直径)(mmD、卷筒轴转速wn的关系为)/(100060smDnvw（2-3）②电动机的输出功率dP考虑到传动装置的功率损耗，电动机输出功率为wdPP（2-4）式中，为从电动机到工作机主动轴之间的总效率，即321…n（2-5）其中，1、2…n分别为传动系统中各传动副、联轴器及各对轴承的效率，其数值如表1.1所示。③确定电动机额定功率根据计算出的功率edP。应使edP等于或稍大于dP二.选择电动机的转速1）同一类型、功率相同的电动机具有多种转速。如果选用转速高的电动机，其尺寸和质量小，价格较低，但会使传动系统的总传动比、结构尺寸和质量增加。选用转速低的电动机则情况相反。因此，应综合考虑电动机及传动装置的尺寸、质量、价格，分析比较，权衡利弊，选出合适的电动机转速。选择电动机转速时，可根据工作机主动轴转速wn和传动系统中各级传动的常用传动比范围，推算出电动机转速的可选范围，以供参照比较，即wndniiin)'''('21（2-6）式中'dn—电动机转速可选范围：'1i、'2i…'ni—各级传动的传动比范围，见表2.2。1一般常选用同步转速为min/1000r或min/1500r的电动机。表20.5给出了Y（IP44）电动机的参考比价，可供选择电动机时参考。表2.1机械传动的效率概略值类别传动效率类别传动效率齿轮传动圆柱齿轮闭式：98.0~96.0（9~7级精度）带传动平带98.0~95.0V带97.0~94.0开式：96.0~94.0滚子链传动闭式：97.0~94.0开式：93.0~90.0圆锥齿轮闭式：97.0~94.0（8~7级精度）轴承滑动轴承润滑良好：99.0~97.0润滑不良：97.0~94.0开式95.0~92.0滚动轴承995.0~98.0蜗杆传动自锁45.0~40.0联轴器弹性联轴器995.0~99.0单头75.0~70.0齿式联轴器99.0双头82.0~75.0十字沟槽联轴器99.0~97.0三头和四头92.0~80.0表2.2常用机械传动的单级传动比推荐值类型平带传动V带传动圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动蜗杆传动链传动推荐值4~24~26~3直齿3~240~105~2最大值5710直齿680712）确定电动机型号，如表2-3型号额定功率/kW满载时额定电流堵转电流转速min)//(r电流A/效率%功率因数cosY112M-44.014308.7784.50.827.0型号额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩)(/AdB噪声飞轮力矩2/mNkg/质量1级2级Y112M-42.22.368740.095471第三章齿轮一.概述：齿轮传动的应用非常广泛，随着科学技术的发展，齿轮传动的精度和强度已经大幅度提高。据有关文献记载，目前齿轮的传递功率可达kW510，圆周速度可达300m/s，齿轮直径也能达到152.3m。齿轮传动主要是通过啮合方式传递两轴之间的运动和动力。二.齿轮的设计与计算说明。表3-1项目计算和说明结果1初步设计设计公式3211'1951'HPKTd3211'1951'HPKTd小带轮传动的转矩mNnPT43.1215.36973.49549954921mNT3.1221载荷个数5.1K5.1K齿数比053.21805.36932nni053.2估算齿轮许用接触应力22lim/640/25.1800'''mmNmmNsHHHP2/640'mmNHP估算结果mmd9.11640053.23.1225.11951'321mmd9.116'12计算数据齿数齿形角20；吃顶高系数1ha；顶系系数2.0c；取211z；4421067.212zz实际齿数比：095.2214412zz095.2;442z分锥角''1'50254421arctanarctan211zz；4'48642144arctanarctan122zz4'48641'5025211大端模数mmmmmzdm5.556.5219.116'11取mmm5.52计算数据大端分度圆直径mmmzdmmmzd2425.5445.1155.5212211mmdmmd2425.11521外锥矩mmdR30.134sin211mmR30.134齿宽系数取3.0R3.0R齿宽40b29.4030.1343.0取RbR实际齿宽系数：298.03.13440RbR298.040RbbR中点模数mmmmRm68.4)5.01(mmmm68.4中点分度圆直径mmddmmddRmRm94.205)5.01(29.98)5.01(2121mmdmmdmm94.20529.9821切向变位系数01tx02tx离位变位系数01x02x顶隙mmmcc1.15.52.0*mmc1.1大端齿顶高mmhmmmxhaa5.55.5)1(211mmhmmhaa5.55.521大端齿根高mmmxchmmmxchff6.6)1(6.6)1(2*1*12mmhmmhff6.66.621齿根角'8123.1346.6arctanRarctane11ffh'812Rarctane22ffh'8121f'8122f齿全高mmmch1.12)2(mmh1.12齿顶角'342arctan11Rhaa'342arctan22Rhaa'3421a'3422a1顶锥角1'8427'3421'5025111aa4'8266'3424'4864221aa1'84271a4'82662a2计算数据根锥角1'6922'8121'5025111ff4'6761'8124'4864221ff1'69221f4'67612f大断齿顶圆直径mmhddaa4.1251.5.25cos