09机械设计基础课程设计

机械设计基础课程设计浙江工业大学浙西分校机电系第一章概论一、课程设计的目的1.巩固、加深和扩大在本课程和先修课程学到的知识2.培养机械设计一般方法3.进行机械设计基本技能的训练二、课程设计内容三、设计题目题目1：设计带式运输机上的二级圆柱齿轮减速器如图所示：1——电动机；2——联轴器；3——二级圆柱齿轮减速器；4——卷筒；5——带式运输机。工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为±5%。原始数据题号A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10输送带工作压力F/N1600180020002200230024002500250029003000输送带速度v（m/s）1.51.41.31.31.51.21.21.61.51.4卷筒直径D/mm360350300300320300300450400400题号A11A12A13A14A15A16A17A18A19A20运输带工作拉力F/N1900180016002200225025002450190022002000运输带工作速度v/(m/s)1.31.351.41.451.51.31.351.451.41.5滚筒直径D/mm250260270280290300290260270290题号A21A22A23A24A25A26A27A28A29A30运输带工作拉力F/N2600270028002900300022002250240024501900运输带工作速度v/(m/s)1.41.31.31.21.21.41.451.31.31.4滚筒直径D/mm360350350330310280290300250260题号B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10工作机轴输入转矩T/N.m800850900950800850900800850900输送带速度v（m/s）1.351.351.31.351.41.451.31.31.351.4卷筒直径D/mm360370380390400400360370380390设计的内容（1）传动方案的分析与拟定；（2）电动机选择与传动装置运动和动力参数计算；（3）传动件设计（带传动、齿轮传动设计）；（4）轴的设计、轴承及其组合部件的设计；（5）键联接和联轴器的选择与校核；（6）润滑设计、箱体、机架及附件的设计；（7）装配图和零件图的设计与绘制；（8）设计计算说明书的编写。题目2：机械创新设计自选题（3人/组）题目：第五届浙江省大学生机械设计主题为“绿色与环境”，内容为“环保机械（用于环境保护的机械）、环卫机械和厨卫机械（用于厨房、卫生间内所使用的机械）三类机械产品的创新设计.创新点应主要体现在机械设计上。设计部分包括：（1）设计方案拟定；（2）动力与传动方案的设计、计算与分析；（3）创新机械运动过程的计算机二维或三维模拟仿真；（4）总体方案图或装配图。四、设计工作量题目1：减速器装配图1张（A1）；零件工作图1-2张（齿轮或轴）；设计计算说明书1份。题目2：机械设计方案图或装配图1张（A1）；设计计算说明书1份。五、进度安排机械设计基础课程设计总学时数为2周设计进度及时间大致分配如下序号设计内容天数（约占比例）1设计准备0.5（约占5%）2传动装置或机械设计方案的总体设计1（约占10%）3各级传动或创新机械各机构的主体设计0.5（约占5%）4减速器装配或创新机械方案草图的设计与绘制2（约占20%）5减速器装配图或创新机械方案图的绘制与完成3（约占30%）6零件工作图的设计绘制1（约占10%）7编写课程设计说明书1.5（约占15%）8设计总结与答辩0.5（约占5%）9总计10六、设计说明书编写要求封面（占一页）目录（占一页）（减速器设计编写格式：）1．设计任务书（含题目、传动方案简图、工作条件、原始数据）2．传动方案的分析与拟定3．电动机的选择4．传动装置运动和动力参数的计算5．带传动和齿轮传动设计计算6．轴的计算和滚动轴承的选择和计算7．键联接和联轴器的选择8．润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择9．参考文献（文献编号作者.书名.版本.出版地:出版单位,出版年）（创新机械设计编写格式：）１．研制背景及意义２．主要功能和性能指标３．设计方案４．理论设计计算５．工作原理及性能分析６．创新点及应用７．参考文献（文献编号作者.书名.版本.出版地:出版单位,出版年）七、成绩评定综合设计表现、图纸质量、说明书及答辩情况，按优秀、良好、中等、及格、不及格评分。八、参考文献1.机械设计基础2.机械设计课程设计指导书3.机械零件设计图册4.浙江省第五届大学生机械设计竞赛网5.浙江省大学生多媒体作品设计竞赛网九、课程设计的要求1.明确学习目的，端正学习态度2.在教师的指导下,由学生独立完成3.正确处理理论计算与结构设计的关系4.正确处理继承与创新的关系5.正确使用标准和规范第二章传动装置总体设计一、选择电动机1.选择电动机类型常用：Y系列三相交流异步电动机2.确定电动机的功率wPP0kW0P2）计算电动机所需功率wwvFP1000DvTnTP6095509550wP1）计算工作机所需功率F——工作机拉力（N）v——工作机卷筒线速度（m/s）ηw——工作机的效率T——工作机转矩（N·m）Nw——工作机卷筒转速（r/min），D——卷筒直径（mm）或kW电动机的额定功率等于或略大于电动机所需功率0PPm传动装置总效率54234213.确定电动机的转速常用同步转速：300015001000750级数：24684.确定电动机型号611324112MYMYnm=960r/minnm=1440r/min查取电动机轴外伸端尺寸:D-直径E-长度等，查表2-1（P6）查表2-1（P7）例：P0=3.6kW电动机安装型式：根据确定的电动机的类型、结构功率和转速确定。二、传动装置总传动比的确定和分配1.确定总传动比iwmnni2.分配各级传动比21iiiiiioa减速器外传动比(带传动)减速器传动比0ii电动机满载转速工作机主动轴的转速(1)各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。21)5.1~3.1(ii(2)展开式二级圆柱齿轮减速器分配原则:推荐高速级传动比222221)5.13.1()5.13.1(iiiiii1）尺寸协调、互不干涉应考虑问题：2）尺寸紧凑、便于润滑注意：1.按工作机所需电动机功率P0计算，而不按电动机额定功率Pm计算。2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算。三、传动装置运动、动力参数计算计算各轴的转速n、功率P和转矩T。例：1）选电动机；2）计算总传动比，分配各级传动比；3）计算减速器各轴的运动和动力参数，列汇总表。说明:此例用了一级带传动参数轴号电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴滚筒轴转速n/(r/min)960或1440功率P/(kw)转矩T/(N·mm)传动比ii0(带传动速比或为1)i1i21效率η传动装置的运动参数和动力参数数据表第3章传动零件设计一、减速器外传动零件设计1.普通V带传动已知：PnTi2.联轴器1.高速级齿轮传动已知：PnTi设计步骤：见教材例题2.低速级齿轮传动已知：PnTi设计步骤：见教材例题二、减速器内传动零件设计3、轴的结构设计（P16-19）按转矩初步计算轴的最小直径mind注意：1.键槽单键：加5%双键：加7%2.圆整为标准直径3.或按联轴器圆整直径3nPC≥1、减速器形式（P20-21：表4-1）2、减速器箱体结构（P23图4-4）3、轴系部件（P24）：4、减速器附件（P24）第4章减速器结构传动件：带轮、齿轮轴轴承组合：轴承、轴承盖、密封件、调整垫片起吊装置、定位销、起盖螺钉、油标、油塞、检查孔、通气器第5章二级圆柱齿轮减速器设计二级圆柱齿轮减速器结构参考P33图5-5第一阶段设计草图参考P34图5-7第二阶段设计图参考P61图5-51、P62图5-52第三阶段正式装配图设计：视图布置参考图P62图5-52二级圆柱齿轮减速器装配图示例P78图5-62第6章零件工作图设计轴类零件工作图设计与绘制高速级（齿轮轴）中间轴低速轴参考图P114图8-4齿轮类零件工作图设计与绘制齿轮轴，参考P116图8-5齿轮，参考P120图8-8第7章编写设计计算说明书及准备答辩设计说明书内容（1）传动方案的分析与拟定；（2）电动机选择与传动装置运动和动力参数计算；（3）传动件设计（带传动、齿轮传动设计）；（4）轴的设计、轴承及其组合部件的设计；（5）键联接和联轴器的选择与校核；（6）润滑设计、箱体、机架及附件的设计；（7）装配图和零件图的设计与绘制；（8）设计计算说明书的编写。（9）参考文献（文献编号作者.书名.版本.出版地:出版单位,出版年）设计计算说明书格式P131格式一和格式二；封面参考P132图9-1。注：应为“机械设计基础课程设计计算说明书”