机械设计基础课程设计

机械设计基础A课程设计——传动方案与参数计算《机械设计基础课程设计》一、课程设计的目的一、课程设计的目的3、计算机应用能力–设计分析–结构设计与绘图–技术文档处理1、培养工程实践观念2、培养设计能力–综合知识运用能力–创新能力–独立从事设计能力《机械设计基础课程设计》二、课程设计的题目二、课程设计的题目设计一带式运输机传动装置中的设计一带式运输机传动装置中的双级直齿、斜齿圆柱减速器双级直齿、斜齿圆柱减速器已知：已知：FF、、VV、、DD，工作环境，载荷性质，工作时间，批量大小，工作环境，载荷性质，工作时间，批量大小vvFFDD《机械设计基础课程设计》22种形式减速器：种形式减速器：展开式同轴式《机械设计基础课程设计》三、整个课程设计的进度安排三、整个课程设计的进度安排第一阶段：方案拟定、计算(时间：2天)确定方案、计算数据，为绘制装配图作准备第一阶段：方案拟定、计算(时间：2天)确定方案、计算数据，为绘制装配图作准备第二阶段：绘装配草图(时间：4天)1、画装配草图2、校核轴、键的强度及滚动轴承的寿命第二阶段：绘装配草图(时间：4天)1、画装配草图2、校核轴、键的强度及滚动轴承的寿命第三阶段：完成装配图(时间：5天)进一步完善装配图、标注尺寸与配合、名细表、标题栏、技术要求、技术特性第三阶段：完成装配图(时间：5天)进一步完善装配图、标注尺寸与配合、名细表、标题栏、技术要求、技术特性第四阶段：完成零件图(时间：1天)低速轴或低速轴上的大齿轮第四阶段：完成零件图(时间：1天)低速轴或低速轴上的大齿轮第五阶段：写说明书(时间：1天)第五阶段：写说明书(时间：1天)第六阶段：答辩(时间：1天)第六阶段：答辩(时间：1天)《机械设计基础课程设计》四、第一阶段主要内容四、第一阶段主要内容11、拟定总体传动方案、拟定总体传动方案原动机原动机工作机工作机传动装置传动装置外传动件外传动件减速器减速器++齿轮传动带传动链传动双级展开式圆柱齿轮双级同轴式圆柱齿轮带式运输机带式运输机电动机电动机开式注意：注意：a)a)带传动、锥齿轮、蜗杆传动一般放在高速级带传动、锥齿轮、蜗杆传动一般放在高速级b)b)链传动、开式齿轮放在低速级链传动、开式齿轮放在低速级vvFFDDvvFFDD《机械设计基础课程设计》部分传动方案图：部分传动方案图：vvFFvvFFvvFFvvFF《机械设计基础课程设计》22、选择电动机、选择电动机类型类型类型转速转速转速功率功率功率三相交流异步电机Y系列同步转速同步转速30003000、、15001500、、10001000、、750r/min750r/min工作机有效功率电机所需功率选择额定功率Pe≥Pd总效率η：15001500、、10001000vvFFDDvvFFDDPw=F·v/1000Pd=Pw/ηη=η1.η2.η3…..《机械设计基础课程设计》总效率η：η=η1.η2.η3…..vvFFDDvvFFDD表9-1机械传动和轴承的效率《机械设计基础课程设计》选择额定功率选择额定功率PPee≥≥PPdd记下电动机的型号、额定功率记下电动机的型号、额定功率PPee、满载转速、满载转速nnmm表16-2《机械设计基础课程设计》记下电机轴径D、外伸轴长E和中心高H记下电机轴径D、外伸轴长E和中心高H表16-4《机械设计基础课程设计》33、计算总传动比、分配各级传动比、计算总传动比、分配各级传动比i=nm/nwnm电机满载转速nw工作机所需转速分配各级传动比：分配各级传动比：i=i1·i2···in传动比分配原则：传动比分配原则：总传动比：总传动比：圆柱齿轮：开式：4~7；闭式：3~5带传动：2~4链传动：2~4锥齿轮：2~3蜗杆：10~40A、各级传动比在推荐范围内，先定外传动比，再定内传动比C、各级传动比应使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉B、展开式双级圆柱齿轮减速器中，应使两大齿轮直径相近，i1=(1.3~1.4)i2，保证两个大齿轮有差不多的浸油深度。同轴式，i1＝i2＝i1/2。w601000vnDvvFFDDvvFFDDii《机械设计基础课程设计》vF《机械设计基础课程设计》44、传动装置的运动和动力参数计算、传动装置的运动和动力参数计算n1=nm/i01B、各轴的输入功率计算B、各轴的输入功率计算P1=Pd·η01A、各轴转速计算A、各轴转速计算n2=n1/i12n3=n2/i23……P2=P1·η12P3=P2·η23……C、各轴的输入转矩计算C、各轴的输入转矩计算T1=9550P1/n1T2=9550P2/n2……01234《机械设计基础课程设计》55、传动零件的设计计算、传动零件的设计计算A、普通V带传动A、普通V带传动型号、长度、根数、直径、中心距、初拉型号、长度、根数、直径、中心距、初拉力、压轴力力、压轴力、、轮毂宽度轮毂宽度LL、轴孔直径、轴孔直径dd00先计算外传动件，再计算内传动件vvFFDD（整个设计过程按照（整个设计过程按照《《机械设计基机械设计基础础》》教材上的进行）教材上的进行）带轮轮毂宽度带轮轮毂宽度LL=(1.5=(1.5--2)d2)d00dd00为轮毂孔径为轮毂孔径《机械设计基础课程设计》表表1212--33中毂孔直径中毂孔直径dd00是是一范围一范围，其具体数值是这样确定的：先算出大带轮所在轴（高先算出大带轮所在轴（高速轴）的最小直径，再由速轴）的最小直径，再由““标准尺寸表标准尺寸表GB2822GB2822--8181””确定为标准值确定为标准值小带轮孔径：小带轮孔径：==电动机轴径电动机轴径DD大带轮孔径：大带轮孔径：vvFFDD《机械设计基础课程设计》B、链传动B、链传动型号、节距、链节数、排数、链轮齿数、直径、中心距、压轴力C、齿轮传动C、齿轮传动材料、热处理、齿数、模数、齿宽、螺旋角、中心距、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径锥距、节锥角等（圆锥齿轮）注意：直径保留三位小数，角度精确到秒，齿宽取整，闭式齿注意：直径保留三位小数，角度精确到秒，齿宽取整，闭式齿轮中心距取整且末位数字为轮中心距取整且末位数字为00或或55斜齿轮、直齿轮自定，精力充沛的可以设计斜齿轮斜齿轮、直齿轮自定，精力充沛的可以设计斜齿轮注意：不同齿轮，设计准则不同！注意：不同齿轮，设计准则不同！软齿面、硬齿面自定软齿面、硬齿面自定vvFF《机械设计基础课程设计》66、初算轴的最细处直径、初算轴的最细处直径4545：：CC=107~118=107~1183min/dCPn最细直径处有一键槽，加大5%；有两个，加大10%若最细直径处是装带轮、开式齿轮（非齿轮轴）或链轮，则若最细直径处是装带轮、开式齿轮（非齿轮轴）或链轮，则最细处的最细处的真正直径真正直径由初算的最小直径和由初算的最小直径和标准尺寸表标准尺寸表GB2822GB2822--8181共同确定共同确定高速级高速级CC取大值，低速级取大值，低速级取小值，中间轴取中间值取小值，中间轴取中间值vvFFDD标准尺寸表标准尺寸表《机械设计基础课程设计》若若最细直径处是装联轴器最细直径处是装联轴器，则，则最细处的真正直径最细处的真正直径应由初算的最小直应由初算的最小直径和径和联轴器标准系列直径共同确定联轴器标准系列直径共同确定，需等联轴器选好后才能确定，需等联轴器选好后才能确定77、选择联轴器、选择联轴器型号型号公称扭矩公称扭矩许用转速许用转速轴孔直径轴孔直径类型：类型：高速级：弹性低速级：鼓形齿式或弹性联轴器（有振动冲击时）《机械设计基础课程设计》联轴器轴孔和键槽的形式及代号联轴器轴孔和键槽的形式及代号表14-1、表14-2《机械设计基础课程设计》联轴器尺寸选择举例一：联轴器尺寸选择举例一：有的传动方案中有两个联轴器低速级联轴器型号如何选择？低速级联轴器型号如何选择？vF012435T3=442.339N.m，n3=74.42r/min，P3=3.447kWT4=433.484N.m，n4=74.42r/min，P4=3.378kW3333min33.44711842.38mm74.42PdCn4334min43.37811842.09mm74.42PdCn设联轴器与轴只用一个键连接3min'1.0542.3844.50mmd4min'1.0542.0944.19mmd《机械设计基础课程设计》vF0124353min'44.50mmd4min'44.19mmd因此方案中有链传动，为减少系统动载荷，选用弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器HL4联轴器GB4323-84J1A45×84J1A45×84含义：主动端孔径为45mm，长度为84mm，孔的形状为J1型，孔长度为84mm，键槽的类型为A型从动端含义与主动端相同《机械设计基础课程设计》高速级联轴器型号如何选择？已知：高速轴上的输入转矩为110N.m，转速为960r/min。电动机的轴径为38mm，轴长为80mm331min11010824.39mm9550PdCn考虑键槽的影响，增大5%1min'1.0524.3925.61mmd选择弹性套柱销联轴器选择弹性套柱销联轴器联轴器尺寸选择举例二：联轴器尺寸选择举例二：vF012435《机械设计基础课程设计》TL6TL6联轴器联轴器YA38YA38××8282JJ11A32A32××6060GB4323GB4323--8484主动端：主动端：YY型轴孔，型轴孔，AA型键槽型键槽dd11=38mm=38mm，，LL＝＝82mm82mm从动端：从动端：JJ11型轴孔，型轴孔，AA型键槽型键槽dd22=32mm=32mm，，LL11＝＝60mm60mm《机械设计基础课程设计》88、初选滚动轴承、初选滚动轴承类型类型：：77类或类或33类类尺寸尺寸：：根据受载选根据受载选宽度、直径宽度、直径系列系列选选小小尺寸尺寸内径代号内径代号根据轴径选根据轴径选内径尺寸d的确定：对于外伸轴（高速轴和低速轴）:vvFFDDd≈dmin+(7~8)在此基础上取标准值中间轴:最小轴径就是滚动轴承处的直径，在此基础上直接取标准内径即可为使三根轴系协调美观，中间轴上滚动轴承内径不应当小为使三根轴系协调美观，中间轴上滚动轴承内径不应当小于高速轴的，低速轴上的内径不应当小于中间轴的于高速轴的，低速轴上的内径不应当小于中间轴的《机械设计基础课程设计》轴承选好后，查手册找到滚动轴承的宽度、外径、内圈安滚动轴承的宽度、外径、内圈安装尺寸、外圈安装尺寸装尺寸、外圈安装尺寸蜗杆减速器中：蜗杆轴上的滚动轴承外径滚动轴承外径或套杯外径套杯外径一定要大于蜗杆的顶圆直径，否则蜗杆装不进箱体蜗杆轴一般跨距较长，蜗杆轴一般跨距较长，而且温升较高，因此蜗而且温升较高，因此蜗杆轴一般采用杆轴一般采用““一端固一端固定、一端游动定、一端游动””的结构的结构形式形式固定端：固定端：77类或类或33类类游动端：游动端：66类或类或NN类类《机械设计基础课程设计》并计算轴承盖并计算轴承盖((尺寸见尺寸见P198P198表表1515--11中中DD22))之间是否会发生干涉之间是否会发生干涉不干涉条件：齿轮中心距大于两轴承盖的半径之和《机械设计基础课程设计》五、第一阶段要完成的计算任务五、第一阶段要完成的计算任务1、拟定总体传动方案2、选择电动机3、计算总传动比和分配传动比4、传动装置的运动和动力参数计算5、传动件计算6、初算轴的最细处直径7、选择联轴器(型号、孔径、孔长等)8、初选滚动轴承及其相关参数，轴承盖是否干涉等!仔细阅读仔细阅读《《机械设计课程上机与设计机械设计课程上机与设计》》P39P39--P53P53，在完成，在完成上面的计算内容后，计算表上面的计算内容后，计算表1515--11中减速器的有关结构尺寸中减速器的有关结构尺寸数据数据时间：2天时间：2天以上步骤不要颠倒，按顺序进行以上步骤不要颠倒，按顺序进行《机械设计基础课程设计》《机械设计基础课程设计》表15-1《机械设计基础课程设计》《机械设计基础课程设计》《机械设计基础课程设计》《机械设计基础课程设计》