机械设计课程设计指导书.docx
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机械设计课程设计指导书
机械设计课程设计指导书
设计题目:
试按数据,设计一带式输送机的传动装置,传动简图如下。
工作条件及要求:
用于运输碎粒物体,工作时载荷有轻微冲击,输送带允许速度误差±4%,二班制,使用期限10年(每年工作日300天),连续单向运转。
设计的基本步骤:
一、电动机的选择及运动参数的计算
一般电动机均采用三相交流电动机,如无特殊要求都采用三相交流异步电
动机,其中首选Y系列全封闭自扇冷式电动机。
(一)电动机的选择
1、确定皮带输送机所需功率
PW=FW·VW/1000(kw)式(1—1)
2、传动装置的效率
η=η1·η2·η3·η4·η5式(1----2)
式中:
η1-----三角带传动效率
η2-----齿轮传动效率
η3-----滚动轴承的效率
η4-----联轴器的效率
η5-----运输机平型带传动效率
常见机械效率参见附表1
3、电动机的选择
电动机的额定功率:
P≥PW/η=FW·VW/η(kw)式(1---3)
4、确定电动机的转数:
(1)滚筒轴的工作转速为:
nW=60×1000VW/ΠD(r/min)式(1---4)
式中:
VW-----皮带输送机的带速
D----滚筒的直径
(1)电动机的转速:
nˊ=iˊnW式(1----5)
式中:
iˊ是由电动机到工作机的减数比
iˊ=i1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊ式(1----6)
i1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊ是各级传动比的范围。
按nˊ的范围选取电动机的转速n
(2)常用机械传动比的范围见附表2
5、列出电动机的主要参数
电动机额定功率P(KW)
电动机满载转速nm(r/min)
电动机轴伸出端直径d(mm)
电动机轴伸出端的安装高度(mm)
电动机轴伸出端的长度(mm)
常用机械传动效率附表1
机械传动类型
传动效率
圆柱齿轮传动
闭式传动0.96—0.98(7-9级精度)
开式传动0.94—0.96
圆锥齿轮传动
闭式传动0.94—0.97(7-8级精度)
开式传动0.92—0.95
带传动
平型带传动
0.95—0.98
V型带传动
0.94—0.97
滚动轴承(一对)
0.98—0.995
联轴器
0.99-0.995
常用机械传动比范围附表2
传动
类型
选用指标
平型带
三角带
齿轮传动
功率(KW)
小(20)
中(≤100)
大(最大可达50000)
单级传动比
(常用值)
2---4
2---4
圆柱
圆锥
3---5
2---3
最大值
6
15
10
6---10
二、总传动比的计算及传动比的分配
(1)传动装置总传动比
i=nm/nW式(2-----1)
(2)分配传动装置各级传动比
i=i1·i2·i3····in式(2---2)
式中:
i1、i2、i3····in从附表2中选值
三、传动装置的运动和动力参数的计算
1、各轴的功率计算:
P1=Pη1·η3式(3--—1)
2
P2=Pη1·η2·η3式(3----2)
2、各轴的转速计算:
(1)高速轴转速n1=nm/i1(r/min)式(3----3)
(2)低速轴转速n2=nm/(i1·i2)(r/min)式(3----4)
3、各轴扭矩的计算:
6
TK=9.55×10×PK/nK(N.mm)式(3-----5)
四、三角带传动设计(参考教材第十三章)
1、选择三角带型号;
2、选择带轮的基准直径,并验算带速(5m/s≤V≤25m/s);
3、确定中心距和带长,验算小轮包角;(α1≥120°)
4、按许用功率计算带的根数;
5、确定作用在轴上的压力;
6、确定带轮的结构和尺寸(只要求绘制大带轮的零件图);
五、齿轮传动设计
1、参考教材第十章的步骤设计这一对齿轮的尺寸(只要求绘制大齿轮的
零件图);
2、选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式;
六、轴的设计
参考教材的附加内容的例子及设计步骤进行设计,只要求低速轴的设计并绘
制低速轴的零件图。
注:
与旋转零件(齿轮、带轮)配合的轴径可参照附表3
附表3标准直径(摘自GB2822-81)
12*1314151617182021222425*26283032*34
363840*42454850*53566063*67717580*9095
100*105110120125*130140150160*170180190200*
注:
(1)带*号者为Ra10系列,优先选用。
(2)本标准不适用于另有其它标准的机械零件(如滚动轴承、螺纹、联轴器等)
七、滚动轴承的选择(低速轴)
按教材第十四章的选择步骤进行滚动轴承的选择,并确定润滑方式。
八、键的选择及强度校核(低速轴的键),参考第九章第六节。
键的尺寸选择可参照《公差与配合》教材的相关章节。
九、联轴器的选择(低速轴),参考第十五章。
主要检验它的转速和转矩。
联轴器的类型选择可参照《机械设计手册》
十、绘制各种规格的零件图、装配图
1、零件图的绘制(用AutoCAD绘制):
图面全部用A3号纸绘制,比例可用
1:
1或1:
2图面布置合理,线型正确和清晰,符号国家的制图标准,公差尺寸配合正确,结构合理,连接部分应圆滑,技术要求一律写在右上角,标的字母、数字、汉字应做到:
字体端正、排列整齐、间隔均匀,汉字应写成仿宋体。
2、装配图的绘制:
用1号或2号图纸,比例可用1:
1或1:
2绘制三个视
图;
十一、编写设计计算说明书
1、设计计算说明书的内容概括如下:
(1)目录。
(2)设计任务书。
(3)电动机的选择。
(4)计算传动装置的运动和动力参数。
(5)三角带传动设计。
(6)齿轮的设计计算。
(7)轴的设计计算。
(8)滚动轴承的选择及计算。
(9)键联接的选择及校核计算。
(10)联轴器的选择。
(11)润滑与密封(润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择)
(11)设计小结(本设计的优缺点、及课程设计的体会)。
(12)参考资料目录。
还可以包括一些其它技术说明,例如装拆、安装的注意事项,维护保养的
要求等。
2、编写说明书的要求(一律用word编制打印)
(1)设计计算说明书要求论述清楚,文字精炼,计算正确。
(2)说明书一律采用A4纸按一定格式打印,装订成册,封面格式可参照
图1,说明书格式可参照图2。
(3)说明书中应附有必要的插图。
(4)计算中所引用的公式和数据应有根据,并注明其来源(如由资料[]
p.×式(×-×)等)。
(5)说明书中每一自成单元的内容,应有大小标题,使其醒目便于查阅。
(6)计算过程应层次分明。
一般可列出计算内容,写出计算公式,然后
代入数据,略去具体验算过程,直接得出计算结果,并写上结论性用语,
如“合格”、“安全”、“强度足够”等。
对技术计算出的数据,需圆整的应
予圆整,属于精确计算的不得随意圆整。
3、设计计算说明书书写示例
设计计算及说明
结果
………………
四、齿轮传动设计
1、高速级齿轮传动设计
1)选择材料、确定许用应力
小齿轮:
45钢,调质,HB1=220
大齿轮:
45钢,正火,HB2=190
查教材P.224表15。
1查得SH=1.1SF=1.4
设计计算及说明
结果
由图15.7C及图15.11C分别查得:
бHlim1=555MPaбHlim2=530Mpa
бFlim1=190MpaбFlim2=180Mpa
故:
[бH]1=бHlim1/SH=504.5Mpa
[бH]2=бHlim2/SH=481.8Mpa
[бF]1=бFlim1/SF=135.7Mpa
[бF]2=бFlim2/SF=128.5Mpa
由于硬度小于350HBS,属软齿面,所以按接触强
度设计,再验算弯曲强度。
2)按接触强度设计
…………….
…………….
3)验算齿根弯曲强度
…………….
…………….
[бH]1=504.5Mpa
[бH]2=481.8Mpa
[бF]1=135.7Mpa
[бF]2=128.5Mpa
机械零件课程设计说明书
设计题目______________________________________
学院__________________专业____________________
班级______________学号______________
设计人______________
指导教师______________
完成日期_________年_____月____日
设计计算及说明
结果