机械基础课程设计指导.doc

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1、机械基础课程设计的要求及步骤一、下达设计任务根据给定工作条件，设计一级直齿圆柱齿轮减速器，完成一张装配图（A1）、一张零件图（A3 -低速轴）和一份设计说明书。（图纸要求计算机绘图、打印，说明书必须用专用稿纸手写）。说明书封面要求统一（教务处网页内下载），档案袋统一（去教材科统一购买）。二、传动方案的总体设计1.选择传动装置的方案；已确定用带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。题目： 设计一用于带式输送机上的一级圆柱齿轮减速器。输送机连续工作，单向传动，载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，工作期限10年，两班制工作。输送带的允许速度误差在5%以内。工作机效率为 0.96（不包含其轴上的一对轴承

2、效率）。1-电动机；2-带传动；3-减速器；4-联轴器；5-卷筒；6-输送带。2.选定电动机类型和型号；1）确定工作机转速和功率已知工作机卷筒带上的力、速度和滚筒直径，可以求得工作机输入功率Pw和转速nw。工作机所需功率Pw，应由机器工作阻力和运动参数计算求得： kW式中：F工作机的阻力，N；v工作机的线速度，m/s；W工作机的效率。 2）确定电动机的转速范围和功率要求（1）带传动的传动比一般取2-4；齿轮传动的传动比一般取3-5；所以设计的题目要求总传动比可以在（2-4）*（3-5）=（6-20）之间，故电动机的转速n=（6-20）nw，在此中间可以确定电动机的转速；（2）工作机功率 / 总

3、效率=原动机功率，选择电动机的功率大于此值即可；kW 式中：Pd工作机实际需要的电动机输出功率， kW； Pw工作机实际输入功率，kW； 电动机至工作机之间传动装置的总效率。总效率按下式计算： =123242 =12334其中1、2、3、4分别为传动装置中带传动、轴承、齿轮传动、联轴器效率，其概略值见表1-7。选用此表数值时，一般取中间值，如工作条件差，润滑维护不良时应取低值，反之取高值。本设计题目的传动效率包括：一级V带传动、一级直齿圆柱齿轮传动，三对滚动轴承（一般选深沟球轴承）、联轴器（一般选弹性柱销联轴器）效率。根据计算的转速范围和需要的功率值，由机械设计手册可查出电动机型号，并记录其型

4、号、额定功率、满载转速nm、中心高H、轴伸尺寸D*E等参数备用。3.确定总传动比并合理分配各级传动比已经确定了电动机的转速（满载转速nm），又知道工作机的转速nw，那么二者的比值就是总的传动比，将总传动比进行合理分配。分配传动比时重点考虑以下几点：(1)要保证带传动的传动比必须在2-4中；齿轮传动的传动比必须在3-5中；(2)应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大，以至于碰地（这只有在后面计算完之后才知道，当然还与小带轮的基准直径，齿轮的材料选择有关），这时确定带传动的传动比稍小一点,尽量减小后面出错的可能。例：总传动比=12，可取i带=3，则i齿轮= 12/

5、3 =4； （可行）也可取i带=2，则i齿轮= 12/3 =6；（不选用，因为齿轮传动的传动比没有在3-5之间）也可取i带=4，则i齿轮= 12/4 =3；（不建议选用，因为带传动传动比较大，增加了后面设计出错的可能）传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差为(35)。4.计算各轴转速和转矩已将总传动比进行了分配，根据传动的布置，各轴的转速就可以算出了；如一传动装置从电动机到工作机有两根轴，依次为I、轴，则1）各轴转速r/minr/min 式中：nm电动机满载转速，r/min；n、n 分别为I、轴转速r/m

6、in；I轴为高速轴（减速器输入轴），轴为低速轴（减速器输出轴）；i0、i1依次为由电动机轴至高速轴I，I、轴间的传动比。（即i带、i齿轮）2）各轴功率PI=Pd01 kWP= PI12=Pd0112 kW式中：Pd电动机输出功率，kW；PI、P I、轴输入功率，kW01、12依次为电动机轴与I轴，I、轴间的传动效率。（01=1 、12=23） 3）各轴输入转矩 NmTI=Td i001 = Nm = Nm同理： T2= Nm式中：Td电动机轴的输出转矩，Nm； TI、TI、轴的输入转矩，Nm。I轴为高速轴（减速器输入轴），轴为低速轴（减速器输出轴）；运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查。三

7、、传动件的设计计算1带传动用前面计算的数据，结合课本的计算步骤完成。注意，带传动设计的已知条件中，功率、转速即为小带轮所在轴的功率、转速，也就是电动机的实际输出功率（注意不是电动机的额定功率）和电动机满载转速（注意，不是同步转速）。设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，例如小带轮外圆半径是否大于电动机中心高H，大带轮外圆半径是否过大造成带轮与机器底座相干涉（要求带轮直径最大不能超过大齿轮直径6080mm）等。注意：带传动设计时要注意参数的合理范围（见书上例题）。考虑带轮的结构设计（特别是轮毂宽度，注意，其可能与带轮轮缘宽不相等）。2.齿轮的设计齿轮传动设计的已知条件中，

8、转矩、转速即为小齿轮所在轴的转矩、转速（前面已经计算过了）。，结合课本的计算步骤完成设计。注意：1）一般材料选软齿面，小齿轮材料的HBS大于大齿轮的HBS：3050（软齿面），若选硬齿面材料可相同；2）小齿轮齿数取20-40。3）模数取第一系列；4）齿轮宽度B1 = B2 + (5-10)mm, B2 = d * d15）考虑齿轮的结构设计。（特别是轮毂宽度）四、装配草图设计1.润滑和密封方式的选择； （提示：轴承润滑方式的确定可以根据大齿轮齿顶圆线速度，或者轴承处的dn的值来判断）。2.进行箱体和附件的设计；3.选择联轴器类型和型号；4.确定轴的最小直径；5.绘制草图，确定各轴段尺寸（包括轴

9、承的选择、键的选择）；要求前面的计算和按比例绘制的草图（俯视图，一般大小不小于A3(白纸或坐标纸)，并将尺寸进行标注。便于检查轴系结构，并有助于后面计算机绘图），要给指导老师检查，登记！之后自己进行：校核轴及轴承（校核低速轴以及相应的轴承寿命计算）；进行减速器附件的设计；五、完成装配图零件图的绘制、答辩六、编写技术说明书设计说明书是设计技术文件之一，它提供设计理论根据和计算数据，为审核设计及使用设备的人员查阅。对于传动装置，计算说明书（有标准格式的封面）的内容大致包括：图7-1 公共引线编号方法(1)目录(标题及页次)(2)设计任务书(3)传动方案的分析和拟定(附传动方案简图)(4)电动机的选择(5)传动装置运动及动力参数计算(6)传动零件的设计计算(7)轴的计算(8)滚动轴承的选择和计算(9)键联接的选择和计算(10)联轴器的选择(11)润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择(12)参考资料(资料编号 主要责任者书名.版本.出版地:出版者,出版年)(13)总结。