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1、 (第一次布置第一次布置) 一、设计目的一、设计目的 机械设计课程设计是高等工科院校机械类本机械设计课程设计是高等工科院校机械类本科学生第一次较全面的机械设计训练，也是机科学生第一次较全面的机械设计训练，也是机械设计课程的一个重要的实践性教学环节。械设计课程的一个重要的实践性教学环节。二、课程设计任务书二、课程设计任务书（一级斜齿圆柱齿轮减速器）。（一级斜齿圆柱齿轮减速器）。三、设计任务量三、设计任务量四、参考资料四、参考资料五、设计步骤五、设计步骤 1、选择电动机、选择电动机 2、传动比分配、传动比分配 3、计算各轴的、计算各轴的 n，P，T 4、带传动设计、带传动设计7、计算轴类零件、计算
2、轴类零件 6、验算系统误差、验算系统误差 8、绘制装配图和零件图、绘制装配图和零件图 5、齿轮传动设计、齿轮传动设计1、选择电动机、选择电动机功率功率P，转速，转速n 工作机功率工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F输送带拉力输送带拉力 （N） V输送带速度输送带速度 （m/s）电动机需要功率：电动机需要功率： Pd= P w / (kw) 总总 效效 率率 ： =1. 2. 3 n 1_带传动效率带传动效率 2_高速轴轴承效率高速轴轴承效率 3_齿轮啮合效率齿轮啮合效率 4_低速轴轴承效率低速轴轴承效率 5_低速级联轴器效率低速级联轴器效率 (效率值
3、查设计手册效率值查设计手册)2)电动机转速计算电动机转速计算n工作机转速工作机转速nw ： 因：因：V= (Dn)/60Dn)/60* *1000 (m/s)1000 (m/s) 故：故：nw=(V*60*1000)/ DD(rpm)(rpm) 其中：其中：V输送机带速输送机带速 (m/s)(m/s) D卷筒直径卷筒直径 (mm) (mm) 电动机转速电动机转速: : nd= nwi总总=(620) nw（rpmrpm） 其中：其中：i总总= i带带i齿轮齿轮= 620 i带带 （24） i齿轮齿轮（35）3）选定电动机）选定电动机根据求出的根据求出的P、n查手册。查手册。 转速转速n：建议选
4、用同步转速为：建议选用同步转速为10001500（rpm） 功率功率P：为使传动可靠，额定功率应大于计算功：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率即率即 P额额Pd=PW/总总选定电动机：选定电动机：型号：型号： 同步转速同步转速n、满载转速、满载转速nm、 额定功率额定功率P额额、轴的中心高、轴的中心高、 电动机轴径、电动机轴径、 起动转矩起动转矩/额定转矩的比值。额定转矩的比值。 记下备用记下备用常用：Y系列三相异步电动机 1. 1.确定总传动比i i总 wmnni总2.分配各级传动比齿轮带总iii2、传动比分配、传动比分配分配原则: 各级传动比应在合理的范围内：各级传动比应在合理的范围内：
5、 各级传动尺寸协调，传动比应满足：各级传动尺寸协调，传动比应满足：42 带带i53齿轮i目的：（1）尺寸协调、互不干涉（2）尺寸紧凑、便于润滑I轴n I=带电动机inmII轴n II=齿轮带电动机iinm II轴设计输出轴设计输出转速与所要求的转速不转速与所要求的转速不符，但误差在以内符，但误差在以内即可满足工程要求。即可满足工程要求。3、计算各轴的、计算各轴的n，P，T 1）各轴转速）各轴转速Nm 9550iiinpT 各轴功率：各轴功率： 带dpI齿轮轴承带dpII电机的额定功率为电机的额定功率为4kw，而工作时输出的功率为而工作时输出的功率为3.95kw,则在计算转矩时应按则在计算转矩时
6、应按3.95kw。2)各轴的功率、转矩各轴的功率、转矩将以上计算得到的运动和动力参数列表备用。将以上计算得到的运动和动力参数列表备用。4、带传动设计、带传动设计已知：P、 n、 T、 i设计步骤：参照课本或设计手册进行，参照课本或设计手册进行，可选择普通可选择普通V带。带。V型带的设计型带的设计5、齿轮传动设计、齿轮传动设计传递功率传递功率 P ，小齿轮转速，小齿轮转速 n ，传动，传动比比 i ；载荷平稳，工作时间，闭式传动。；载荷平稳，工作时间，闭式传动。 齿轮的精度、齿轮的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、 da2 、 df 1 、 df 2 、 b1
7、、 b2 。参照课本或设计手册进行。参照课本或设计手册进行。 注意注意：6、验算传动系统速度误差、验算传动系统速度误差 输送带速实际输送带速实际V实实在求解过程中与理论在求解过程中与理论V理理发生了变化，故应验算系统误差。发生了变化，故应验算系统误差。 若不满足应重新计算。若不满足应重新计算。%5理实理vvvv7、计算轴类零件、计算轴类零件 根据两轴的转矩初估轴径。再根据减速器的结构要求设根据两轴的转矩初估轴径。再根据减速器的结构要求设计轴的结构。计轴的结构。注意第注意第I I 根轴是否设计成齿轮轴根轴是否设计成齿轮轴; ;对轴进行弯对轴进行弯扭合成强度验算。扭合成强度验算。 同一根轴上的两个
8、轴承型号相同。对轴承进行寿命计算。同一根轴上的两个轴承型号相同。对轴承进行寿命计算。 根据轴径选择合适的键，进行强度校核。根据轴径选择合适的键，进行强度校核。提示：提示： 力的结果取整数；力的结果取整数； 齿轮几何参数精确到小数点后两位；齿轮几何参数精确到小数点后两位； 传动比精确到小数点后两位；传动比精确到小数点后两位； 螺旋角精确到秒；螺旋角精确到秒； 设计公式要写明来源出处。设计公式要写明来源出处。v 按转矩初步计算轴的最小直径注意：注意：1.1.对外伸轴，由上式求出的直径为外伸轴段对外伸轴，由上式求出的直径为外伸轴段的最小直径；对非外伸轴，计算时应取较大的的最小直径；对非外伸轴，计算时
9、应取较大的C C值，值，估算的轴径可作为安装齿轮处的的直径。估算的轴径可作为安装齿轮处的的直径。单键：加单键：加5%5%双键：加双键：加7%7%2.2.键槽键槽3.3.圆整为标准直径或按联轴器圆整直径。圆整为标准直径或按联轴器圆整直径。mind3nPC带式输送机传动系统简图带式输送机传动系统简图原始数据原始数据方 案12345678910运输带拉力F(N)1800180019001900200020002100210022002200运输带速度V(m/s)1.11.21.11.20.91.00.91.00.91.0卷筒直径D(mm)300300300300300300300300300300
10、机械设计课程设计机械设计课程设计 上海理工大学机械工程学院上海理工大学机械工程学院（第二次布置）（第二次布置）第二阶段设计的主要内容第二阶段设计的主要内容: 1、草图设计、草图设计 2、装配图、装配图 3、零件图、零件图 4、撰写设计计算说明书、撰写设计计算说明书 “算画结合算画结合”边画边算边画边算草图设计是装配图设计的规划和准备阶段；草图设计是装配图设计的规划和准备阶段；装配图设计是对草图的进一步细化和完善。装配图设计是对草图的进一步细化和完善。草图设计草图设计1 1、准备工作、准备工作（1 1）A1A1坐标纸一张，比例坐标纸一张，比例1:11:1。（2 2）主要传动件的参数计算完备（齿轮
11、几何尺寸、）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺寸、轴径估算）轴径估算）（3 3）确定减速器箱体的结构形式。）确定减速器箱体的结构形式。（4 4）初选滚动轴承的类型及轴的支撑型式。）初选滚动轴承的类型及轴的支撑型式。2 2、要求、要求 （1 1） 草图设计正确，迅速，主要结构要表达清楚。草图设计正确，迅速，主要结构要表达清楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。各零件尺寸可随时标注在图纸上。 （2 2）草图不要求线型，同样零件可只画一个，其它）草图不要求线型，同样零件可只画一个，其它简画。简画。 （3 3）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次查找。）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次查找。（以设计
12、手册为参考资料）（以设计手册为参考资料） 设计计算中需要验算的内容：设计计算中需要验算的内容： 1 1）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器、带）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器、带轮孔径匹配。轮孔径匹配。 2 2）润滑剂和润滑方式的选择：）润滑剂和润滑方式的选择： 减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V V确定，确定， 减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dndn确定。由于确定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂，此时二者不能相齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂，此时二者不能相混，否则轴承
13、润滑脂被冲走，故应在轴承处采用密封装置混，否则轴承润滑脂被冲走，故应在轴承处采用密封装置“封油环封油环”。 注意，注意， “封油环封油环”和和 “挡油环挡油环”的区别。并不是每个轴承的区别。并不是每个轴承处都安挡油盘。处都安挡油盘。 3 3）油底油面高度）油底油面高度3030 5050，以保证足够的油量。，以保证足够的油量。 4 4）轴承盖选凸缘式结构。）轴承盖选凸缘式结构。 5 5）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也可以成齿轮轴。可以成齿轮轴。 参见课程设计参见课程设计73页表页表4-6 按二级齿轮减速器按二级齿轮减速器a a选择壁厚选择壁
14、厚 a a低速级中心距低速级中心距 扳手空间大操作方便，但扳手空间大操作方便，但h h太大螺栓太长，太大螺栓太长，安装不便，且要合于螺栓长度系列安装不便，且要合于螺栓长度系列 作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：正式装配图正式装配图 （达到使他（达到使他人能拆图的目的）人能拆图的目的） a.特性尺寸特性尺寸:齿轮中心距及公差值。齿轮中心距及公差值。 b.外廓尺寸外廓尺寸:长长* *宽宽* *高高 ，包括外伸端轴长。，包括外伸端轴长。 c.安装尺寸安装尺寸:地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔距、外地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔距、外伸端轴中心高。伸端轴中心高。 d.配合尺寸配合尺寸:齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸端与联轴器。装配图上标注公差代号。端与联轴器。装配图上标注公差代号。 功率、转速、传动比。功率、转速、传动比。零件图零件图整理和编写设计计算说明书整理和编写设计计算说明书