《机械设计课程设计》PPT课件.ppt
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1、课件内容第一部分第一部分 课程设计概述第二部分第二部分 减速器的结构减速器的结构第三部分第三部分 减速器设计计算的相关问题减速器设计计算的相关问题 第一部分第一部分 课程设计概述课程设计概述1 1、培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力,并通过、培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力,并通过实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高。实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高。2 2、学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序,树立正确的工程、学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序,树立正确的工程设计思想,培养独立设计能力,为后续课的学习和实际工作打基础。设计思想,培养独立设计能力,为
2、后续课的学习和实际工作打基础。3 3、进行机械设计基本技能的训练,包括设计计算、绘图、查阅和、进行机械设计基本技能的训练,包括设计计算、绘图、查阅和使用标准规范、手册、图册等相关技术资料等。使用标准规范、手册、图册等相关技术资料等。二、设计题目二、设计题目 常规题目为减速器,因为它包含齿轮、轴、箱体、螺栓、键、常规题目为减速器,因为它包含齿轮、轴、箱体、螺栓、键、带、联轴器、轴承等多种零部件,且参考资料全面。带、联轴器、轴承等多种零部件,且参考资料全面。减速器减速器是用于原动机和工作机之间用来起减速作用的独立部件,是用于原动机和工作机之间用来起减速作用的独立部件,它由刚性箱体、齿轮等传动副及若
3、干附件组成,属系列产品。它由刚性箱体、齿轮等传动副及若干附件组成,属系列产品。一、设计目的一、设计目的类型类型传动简图传动简图传动比传动比特点及应用特点及应用圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器单单级级图1直直齿齿轮轮:i 4斜斜齿齿轮轮:i 6应应用用广广泛泛、结结构构简简单单。齿齿轮轮可可用用直直齿齿、斜斜齿齿或或人人字字齿齿。可可用用于于低低速速轻轻载载,也也可可用用于于高速重载高速重载两两级级展展开开式式图2i=840 应应用用广广泛泛、结结构构简简单单,高高速速级级常常用用斜斜齿齿。齿齿轮轮相相对对轴轴承承不不对对称称,齿齿向向载载荷荷分分布布不不均均,故故要要求求高高速速级级小小齿齿轮轮远
4、远离输入端,轴应有较大刚性离输入端,轴应有较大刚性两两级级同同轴轴式式图3i=840 箱箱体体长长度度较较小小,但但轴轴向向尺尺寸寸较较大大。输输入入输输出出轴轴同同轴轴线线,布布置置较较合合理理。中中间间轴轴较较长长,刚刚性性差差,齿齿向向载载荷荷分分布布不不均均,且且高高速速级级齿齿轮轮承承载载能能力力难难于于充分利用充分利用两两级级分分流流式式图4i=840高高速速级级常常用用斜斜齿齿,一一侧侧左左旋旋,一一侧侧右右旋旋。齿齿轮轮对对称称布布置置,齿齿向向载载荷荷分分布布均均匀匀,两两轴轴承承受受载载均均匀匀。结结构构复复杂杂,常用于大功率变载荷场合常用于大功率变载荷场合类型类型传动简图
5、传动简图传动比传动比特点及应用特点及应用锥齿轮减锥齿轮减速器速器图5直齿:直齿:i3斜斜 齿齿、曲曲线齿:线齿:i5 用用于于输输出出轴轴和和输输入入轴轴两两轴轴线线垂垂直直相相交交的的场场合合。为为保保证证两两齿齿轮轮有有准准确确的的相相对对位位置置,应应有有进进行行调调整整的的结结构构。齿齿轮轮难难于于精精加加工工,仅仅在在传传动动布布置置需要时采用需要时采用圆锥圆柱圆锥圆柱齿轮减速齿轮减速器器图6i=815应应用用场场合合与与单单级级圆圆锥锥齿齿轮轮减减速速器器相相同同。锥锥齿齿轮轮在在高高速速级级,可可减减小小锥锥齿齿轮轮尺尺寸寸,避避免免加加工工困困难难;小小锥锥齿齿轮轮轴轴常常悬悬
6、臂臂布布置置,在在高高速速级级可可减减小小其受力其受力蜗杆减速蜗杆减速器器图7i=1040大大传传动动比比时时结结构构紧紧凑凑,外外廓廓尺尺寸寸小小,效效率率较较低低。下下置置蜗蜗杆杆时时润润滑滑条条件件好好,应应优优先先采采用用,但但当当蜗蜗杆杆速速度度太太高高时时(v v 5m/s5m/s),搅搅油油损损失失大大。上置蜗杆式轴承润滑不便上置蜗杆式轴承润滑不便蜗杆蜗杆齿齿轮减速器轮减速器图8i=6090有有蜗蜗杆杆传传动动在在高高速速级级和和齿齿轮轮传传动动在在高高速速级级两两种种形形式式。前前者者效效率率较较高高,后后者者应应用用较较少少类型类型传动简图传动简图传动比传动比特点及应用特点及
7、应用行星齿轮行星齿轮减速器减速器i=2.812.5传传动动型型式式有有多多种种,NGWNGW型型体体积积小小,重重量量轻轻,承承载载能能力力大大,效效率率高高(单单级级可可达达0.970.970.990.99),工工作作平平稳稳。比比普普通通圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器体体积积和和重重量量减减少少50%50%,效效率率提提高高30%30%。但制造精度要求高,结构复杂但制造精度要求高,结构复杂 摆线针轮摆线针轮行星减速行星减速器器图6直齿:直齿:单级:单级:i=1187传传动动比比大大,效效率率较较高高(0.90.90.950.95),运运转转平平稳稳,噪噪声声低低,体体积积小小,重重量量轻轻。
8、过过载载和和抗抗冲冲击击能能力力强强,寿寿命命长长。加加工工难难度度大大,工工艺复杂艺复杂 谐波减速谐波减速器器图7单级:单级:i=50500 传传动动比比大大,同同时时参参与与啮啮合合齿齿数数多多,承承载载能能力力高高。体体积积小小,重重量量轻轻,效效率率0.650.650.90.9,传传动动平平稳稳,噪音小。制造工艺复杂噪音小。制造工艺复杂 工作条件:单班制,连续单向运转,载荷轻微冲击;工作年限工作条件:单班制,连续单向运转,载荷轻微冲击;工作年限10年,大修期年,大修期3年;每年按年;每年按330天计天计;室内工作,有粉;室内工作,有粉尘;运输带允许误差为尘;运输带允许误差为5%;在中小
9、型机械厂批量;在中小型机械厂批量生产。生产。数据编号F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10运输带工作拉力F/N1700198021002400260027002800290030003100运输带工作速度v/(ms-1)1.301.301.351.381.401.421.451.401.501.55卷筒直径D/mm330335340355360380390400410420设计题目设计题目-带式输送机传动装置设计带式输送机传动装置设计功能:主要完成由输送带运送机器零、部件的工作功能:主要完成由输送带运送机器零、部件的工作三、设计工作量三、设计工作量以二级展开式圆柱齿轮减速器为例。以二级展开
10、式圆柱齿轮减速器为例。工作量:工作量:1 1、减速器装配图、减速器装配图0 0#一张(手绘及电子版必须一致)一张(手绘及电子版必须一致)2 2、轴零件图、轴零件图1 1张张(3#或或2#)3 3、齿轮零件图任选、齿轮零件图任选1 1张(张(3 3#或或2 2#)4 4、设计说明书一份、设计说明书一份四、设计主要步骤四、设计主要步骤2 2、总体设计、总体设计(约占总学时(约占总学时5%)分析和拟定传动方案分析和拟定传动方案电动机的选择电动机的选择运动和动力参数计算运动和动力参数计算1 1、设计准备(约占总学时、设计准备(约占总学时5%5%)研究设计任务书,分析设计题目,明确设计内容、条件和要求;
11、研究设计任务书,分析设计题目,明确设计内容、条件和要求;通过看实物、图像、查阅资料等方式了解设计对象;拟定设计计划;通过看实物、图像、查阅资料等方式了解设计对象;拟定设计计划;准备设计用具等。准备设计用具等。5 5、零件工作图设计、零件工作图设计(约占总学时(约占总学时10%)6 6、撰写整理设计计算说明书、撰写整理设计计算说明书(约占总学时(约占总学时10%)7 7、设计总结及答辩、设计总结及答辩(2012012 2年年1 1月月4 4日开始日开始)(约占总学时(约占总学时5%)3 3、装配图的设计、装配图的设计(约占总学时(约占总学时50%)绘制装配草图,进行轴和传动件的结构设计,选择键和
12、轴承绘制装配草图,进行轴和传动件的结构设计,选择键和轴承进行键、轴承的校核,轴的强度验算进行键、轴承的校核,轴的强度验算进行机体结构及其附件的设计进行机体结构及其附件的设计标注尺寸,填写减速器特性、技术要求、标题栏和明细表,检标注尺寸,填写减速器特性、技术要求、标题栏和明细表,检查、修改、线条加深查、修改、线条加深3 3、传动件的设计计算(、传动件的设计计算(约占总学时约占总学时5%)V V带传动带传动齿轮传动齿轮传动 等等五、设计注意事项及成绩评定五、设计注意事项及成绩评定设计成绩设计成绩分为:优秀、良好、中等、及格、不及格分为:优秀、良好、中等、及格、不及格成绩评定主要依据成绩评定主要依据
13、:图纸、答辩、平时、说明书:图纸、答辩、平时、说明书注意事项:注意事项:正确利用现有设计资料,勤于思考,敢于创新正确利用现有设计资料,勤于思考,敢于创新正确使用标准和规范正确使用标准和规范设计是边计算、边画图、边修改的交叉过程,要养成有设计是边计算、边画图、边修改的交叉过程,要养成有错必改,精益求精的科学态度。错必改,精益求精的科学态度。第二部分第二部分 减速器的结构减速器的结构油标尺油标尺箱座箱座视孔盖视孔盖通气器通气器箱盖箱盖放油塞放油塞轴承盖轴承盖定位销定位销低速轴系低速轴系高速轴系高速轴系中间轴系中间轴系一、总体设计,拟定设计方案一、总体设计,拟定设计方案二、选择电动机二、选择电动机类
14、型选择类型选择电动机容量的确定电动机容量的确定无特殊需要,选用无特殊需要,选用Y系系列三相交流异步电动机列三相交流异步电动机所选电动机的额定功率所选电动机的额定功率P Peded应等于或稍大于电动机的实际输出功率应等于或稍大于电动机的实际输出功率P Pd d即即电动机的实际输出功率电动机的实际输出功率若容量过小,不能保证工作机正常工作,电机过若容量过小,不能保证工作机正常工作,电机过早损坏;若容量过大,成本增加,造成浪费早损坏;若容量过大,成本增加,造成浪费第三部分第三部分 减速器设计的有关问题减速器设计的有关问题转速的选择转速的选择电动机的型号确定电动机的型号确定常用同步转速有:常用同步转速
15、有:3000、1500、1000、750r/min电动机的可选转速范围电动机的可选转速范围同步转速低的电动机,级对数多,尺寸大,重量大,成本同步转速低的电动机,级对数多,尺寸大,重量大,成本高,但总传动比小;同步转速高则正好相反。高,但总传动比小;同步转速高则正好相反。根据容量和转速范围,从手册中查出适用的电动机型号。并根据容量和转速范围,从手册中查出适用的电动机型号。并记录下电动机的额定功率记录下电动机的额定功率P Peded,满载转速,满载转速n nm m,外形尺寸,中心高,外形尺寸,中心高,伸出端直径等主要参数和安装尺寸。伸出端直径等主要参数和安装尺寸。n工作机转速,由已知条件求得工作机
16、转速,由已知条件求得各效率查表确定各效率查表确定三、传动比的分配三、传动比的分配总传动比总传动比分配传动比时应注意以下几点:分配传动比时应注意以下几点:1 1)各级传动比都应在合理范围内)各级传动比都应在合理范围内 2 2)应应注注意意使使各各传传动动件件尺尺寸寸协协调调,结结构构匀匀称称,避避免免发发生生相相互干涉。互干涉。3 3)对于多级减速传动,可按照)对于多级减速传动,可按照“前小后大前小后大”(即由高速级向低(即由高速级向低速级逐渐增大)的原则分配传动比,且相邻两级差值不要过大。速级逐渐增大)的原则分配传动比,且相邻两级差值不要过大。大带轮碰地面高速级高速级大齿轮大齿轮碰低速轴碰低速
17、轴4 4)在采用浸油润滑时,分配传动比时要考虑传动件的浸油条件。)在采用浸油润滑时,分配传动比时要考虑传动件的浸油条件。q展展开开式式或或分分流流式式二二级级圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器,其其高高速速级级传传动动比比i1和和低低速级传动比速级传动比i2的关系通常取的关系通常取q分分配配圆圆锥锥圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器的的传传动动比比时时,通通常常取取锥锥齿齿轮轮传传动动比比i13。q两级同轴式圆柱齿轮减速器,两级传动比可取为两级同轴式圆柱齿轮减速器,两级传动比可取为5 5)尽量使传动装置外廓尺寸紧凑,或重量最小)尽量使传动装置外廓尺寸紧凑,或重量最小 。四、运动和动力参数的计算四、运动和动
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