机械设计基础课程设计.docx
《机械设计基础课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础课程设计.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械设计基础课程设计
机械设计基础课程设计
学号：
广东工程职业技术学院
课程设计
题目
铸造车间型砂输送
设备的传动装备设计
教学院
机电工程学院
专业
班级
姓名
指导教师
年
10
月
10
日
一．前言…………………………………………………………………………………………6
二．电动机的选择………………………………………………………………………………6
三．总传动比和分配传动比……………………………………………………………………7
四．运动与动力参数的计算……………………………………………………………………8
五．带传动的设计………………………………………………………………………………8
六．齿轮传动的设计计算………………………………………………………………………10
七．减速器箱体基本尺寸设计…………………………………………………………………12
八．轴的设计……………………………………………………………………………………14
九．联轴器的选择………………………………………………………………………………19
一十．对轴承的校核………………………………………………………………………………19
一十一．普通平键的选择及校核………………………………………………………………20
一十二．润滑方式与密封形式的选择…………………………………………………………22
一十三．设计小结………………………………………………………………………………22
一十四．参考文献………………………………………………………………………………23
一十五．附图……………………………………………………………………………………24
～第1学期
《机械原理与机械零件》课程设计任务书
设计名称
带式运输机
传动装置设计
班级
地点
一、课程设计目的
课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。
课程设计的基本目的是：
1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
2．经过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。
3．经过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。
二、课程设计内容
课程设计的内容主要包括：
分析传动装置的总体方案；选择电动机；传动系统计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。
课程设计中要求完成以下工作：
1．减速器装配图1张（A1图纸）；
2．减速器零件图2张（A3图纸）；
3．设计计算说明书1份。
附：
（一）设计数据
原始数据
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
运输带拉力F（N）
3000
2800
2700
2600
2600
2500
2750
3100
3000
2900
运输带速度V（m/s）
1.8
2.2
2.4
2.5
2.6
2.7
2.5
2.1
2.3
2.4
滚筒直径D（mm）
300
330
340
350
360
380
380
300
360
320
（二）工作条件
该传动装备单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期限（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%。
（三）运动简图
（四）设计计算说明书内容
0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间）
1、目录（标题、页次）
2、设计任务书（装订原发的设计任务书）
3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）
4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）
5、传动零件的设计计算（带传动设计计算，齿轮传动设计计算）
6、轴的设计计算及校核
7、轴承的选择和计算
8、键联接的选择和校核
9、联轴器的选择
10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）
11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明
12、设计小结（设计体会、本次设计的优缺点及改进意见等）
13、参考资料（资料的编号[]，作者，书名，出版单位和出版年、月）
三、进度安排
第8周周一电动机选择和机械传动系统计算、带传动的设计计算
周二齿轮传动的设计计算、低速轴的设计
周三低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择
周四轴承的校核、普通平键的选择及校核、箱体的结构设计、润滑方式和密封型式的选择等
周五减速器装配图的草图设计
第9周周一～周二画减速器装配图
周三画零件图
周四编写课程设计说明书；课程设计总结
周五课程设计总结
四、基本要求
课程设计教学的基本要求是：
1．能从机器功能要求出发，分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。
2．能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。
3．能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。
4.绘图表示设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。
5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机绘制装配图、零件图的方法。
机电数控模具教研室
.10.8
一．前言
1.题目分析
运动简图
根据任务书的要求，我们得知本设计为降速传动，同时将电动机的输出的转矩升高。
又由上运动简图可知，本设计中的机械为二级传动机械，其中第一级为带传动（存在一定误差），第二级为齿轮传动（精度较高，可调整误差）。
故在选定电动机并计算出总传动比后要将传动比进行合理分配，以达到最佳传动效果。
2.原始数据：
运输带的有效拉力：
运输带的有效速度：
滚筒直径：
二．电动机的选择
1.选择电动机类型：
根据任务书要求可知：
本次设计的机械属于恒功率负载特性机械，且其负载较小，故采用Y型三相异步电动机（全封闭结构）即可达到所需要求。
另外，根据此处工况，采用卧式安装。
2.选择电动机的功率：
工作机功率：
工作机所需电动机输出功率：
（为传动总机械效率）
由任务书中的运动简图分析可知：
——V带传动效率；
——齿轮传动的轴承效率；
——齿轮传动的效率；
——联轴器的效率；
——滚筒轴承的效率；
——滚筒效率。
查【2】表1-7得：
（初选齿轮为八级精度）
则有：
（减速器内部有2对轴承，其机械效率相同，均为）
3.确定电动机转速：
滚筒转速为：
取V带传动的传动比范围为：
取单级齿轮传动的传动比范围为：
（工程经验）
则可得合理总传动比的范围为：
故电动机转速可选的范围为：
查【2】表12-1，得满足要求的可选用电动机转速为：
970r/min、1460r/min。
为了使得电动机与传动装置的性能均要求不是过高，故择中选用1460r/min的转速。
其初定总传动比为：
综上，可选定电动机型号为：
Y160M-4。
其相应参数列于表1：
表1.所选用电动机的相关参数。
电动机型号
额定功率
同步转速
满载转速
总传动比
Y160M-4
11KW
1500r/min（4级）
1460r/min
10.92
三．总传动比和分配传动比
1.总传动比：
由上一步算得知
2.分配传动比：
由工程经验知顶分配传动比除了满足、外，还应满足。
故取：
V带传动比为，齿轮传动比为。
四．运动与动力参数的计算
1．各轴转速：
Ⅰ轴：
；Ⅱ轴：
。
2．各轴功率：
Ⅰ轴：
；
Ⅱ轴：
。
3．各轴转矩：
Ⅰ轴：
；
Ⅱ轴：
。
表2.初步计算传动参数
功率（kW）
初算转速（r/min）
初算转矩（N*m）
Ⅰ轴
7.5264
523.3
137.35
II轴
7.228
133.7
516.29
带轮传动比
齿轮传动比
2.79
3.914
五．带传动的设计
a.带型号、长度、根数；
b.中心距、带轮直径、宽度；
c.安装初拉力、对轴作用力。
1．求计算功率
带轮（小）输入功率：
，根据任务书所述要求及所选电动机（三相一步电动机，工作于16小时内（两班制），载荷变动小（带式输送机））查【1】表13-8，得工况系数：
。
故有。
2．选V带型号：
由于此处传动功率适中，考虑到成本，故选用普通V带。
根据、查【1】图13-15，可得该交点位于A、B型交界处，且稍偏向B型，故选用B型V带。
3．挑小径（求大小带轮基准直径）：
查【1】表13-9可知（带轮直径不可过小，否则会使带的弯曲应力过大，降低其寿命）。
查【2】表12-4得（小轮下端不可超过电动机底座，否则于地面相干涉，设计不合理）。
查【1】表13-9下方推荐值，稍比其最小值大即可，故取。
由【1】式13-9得，其中为滑动率（见【1】的211页，此取0.02）。
查【1】表13-9下方带轮直径推荐值，寻其最近值得。
虽实际取之交原定只小，但实际传动比，其误差，故满足误差范围。
4．验算带速：
，在内，适合。
（功率恒定时，速度越大则受力越小；但根据公式知，速度越大会使带的安装初拉力及其对轴压力增大，故应适中；根据工程实践，得此范围5到25间）
5．估中定周长及反求实中（求V带基长与中心距a）:
初步估算中心距：
，为圆整计算，取（满足，工程经验）。
由【1】式13-2得带长：
，查【1】表13-2，对于B型带选用带长。
再由【1】式13-16反求实际中心距：
。
6．验算小轮包角：
由【1】式13-1得：
，合适。
7．求V带根数z：
由【1】式13-15得：
。
此处查【1】表13-3得；根据，查【1】表13-5得；由查【1】表13-7得，查【1】表13-2得。
故，取整根。
8．求作用在带轮轴上的压力:
查【1】表13-1得。
由【1】式13-17得为其安装初拉力。
作用在轴上的压力为：
。
9．V带轮宽度的确定：
查【1】表13-10得B型带轮，故有带轮宽度，故取。
表3.所设计带传动中基本参数
带型号
长度
根数
B型
2500mm
3根
中心距
带轮直径
宽度
828mm
d1=132,d2=355
61mm
安装初拉力
对轴压力
实际传动比
270.86N
1610.45N
2.744
六．齿轮传动的设计计算
1.选择材料及确定许用应力：
小齿轮：
初选45钢，调制处理。
查【1】表11-1得知其力学性能如下：
硬度，接触疲劳极限（取585计算，试其为线性变化取均值），弯曲疲劳极限（取445计算）。
大齿轮：
初选45钢，正火处理（当大小齿轮都为软齿面时，考虑到校齿轮齿根较薄，弯曲强度较低，且受载次数较多，故在选择材料和热处理时，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20-50HBS）。
查【1】表11-1得知其力学性能如下：
硬度，接触疲劳极限（取375计算），弯曲疲劳极限（取310计算）。
由表【1】11-5得：
（一般可靠度，取值稍偏高用于安全计算）。
由此得：
，；
，。
2.按齿面接触强度设计：
根据前计算可得齿轮传
升级会员 