机械设计课程设计教程XXXX-应用.ppt
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1、12/22/202212/22/2022 机械设计课程设计机械设计课程设计青岛工学院青岛工学院带式输送机传动装置112/22/202212/22/2022一、机械设计课程设计目的 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,也是机械设计课程的一个重要的实践性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。教学环节。课程设计目的:课程设计目的:1 1、综合运用先修课理论,培养分析、解决工程实际问题的能力、综合运用先修课理论,培养分析、解决工程实际问题的能力2 2、进行机械设计基本技能训练。(计算、绘
2、图、使用技术资料)、进行机械设计基本技能训练。(计算、绘图、使用技术资料)3 3、学习机械传动装置的设计原理、过程和基本方法。、学习机械传动装置的设计原理、过程和基本方法。212/22/202212/22/2022二、设计题目与要求二、设计题目与要求 题目题目:带式输送机传动装置(二级圆柱齿轮减速器):带式输送机传动装置(二级圆柱齿轮减速器)要求要求:原动机为电动机;工作经常满载,原动机为电动机;工作经常满载,有轻微冲击;有轻微冲击;启动载启动载荷为名义载荷的荷为名义载荷的1.51.5倍;齿轮单向传动;运输带速度误差为倍;齿轮单向传动;运输带速度误差为5%5%。单班制工作单班制工作(每班每班8
3、 8小时小时),减速器使用寿命减速器使用寿命5 5年年300300天天/年。年。小批量生产。小批量生产。1 1、传动系统简图传动系统简图2 2、原始数据原始数据三、设计任务三、设计任务1 1、画、画A1A1号号装配图一张装配图一张,A3A3号号零件图两张;零件图两张;2 2、设计说明书一份,不少于、设计说明书一份,不少于2525页。页。312/22/202212/22/2022四、参考资料四、参考资料课程设计指导书课程设计图册机械零件设计手册(含齿轮、带、轴、轴承、键的内容)机械设计(教材)412/22/202212/22/2022第一阶段设计主要内容第一阶段设计主要内容512/22/2022
4、12/22/2022轴齿轮箱盖端盖箱体滚动轴承螺栓 一一级级齿齿轮轮减减速速器器展展开开图图一、减速器结构认识一、减速器结构认识612/22/202212/22/2022二级圆柱齿轮减速器二级圆柱齿轮减速器712/22/202212/22/2022二、减速器设计步骤:二、减速器设计步骤:1 1、设计准备:、设计准备:认真研究设计任务书,明确设计要求和工作条件认真研究设计任务书,明确设计要求和工作条件2 2、传动装置设计:、传动装置设计:选择电动机类型和型号选择电动机类型和型号拟定传动方案拟定传动方案传动装置运动和动力参数设计与计算传动装置运动和动力参数设计与计算3 3、齿轮、传动带、联轴器等传
5、动零件的设计计算、齿轮、传动带、联轴器等传动零件的设计计算 4 4、设计减速器装配草图、设计减速器装配草图设计轴系部件。设计轴的结构;选择键的设计轴系部件。设计轴的结构;选择键的类型、尺寸;找出轴上各受力点,确定轴承位置、型号;对轴、键及轴类型、尺寸;找出轴上各受力点,确定轴承位置、型号;对轴、键及轴承进行强度校核。承进行强度校核。装配草图宜在非正式图纸上进行装配草图宜在非正式图纸上进行。5 5、设计正式减速器装配图、设计正式减速器装配图6 6、零件图设计、零件图设计7 7、编写计算说明书、编写计算说明书8 8、答辩、总结、答辩、总结812/22/202212/22/20221 1、设计准备:
6、、设计准备:设计任务、设计要求和工作条件设计任务、设计要求和工作条件设计课题:设计课题:带式输送机二级减速器带式输送机二级减速器 传动装置简图:传动装置简图:工作条件:工作条件:运输物品:谷物运输物品:谷物 载荷有轻微冲击载荷有轻微冲击,工作经常满载工作经常满载 单向传动,转速误差不得超过单向传动,转速误差不得超过5%5%使用期限使用期限1010年,二班制(每年按年,二班制(每年按300300天计算)天计算)原始数据:原始数据:参见附表参见附表 912/22/202212/22/2022 设计任务 A1减速器装配总图一张;注:装配图底稿完成后,需经指导教师审阅同意后方可加深。A3零件图 2 张
7、 设计说明书1份。(不少于25页)设计内容:设计内容:减速器传动方案与传动参数设计计算;键的选择与强度校核。电动机的选择;齿轮传动的设计计算;轴系结构与强度设计;滚动轴承的选择与强度校核;传动装置总传动比设计与各级传动比分配传动装置总传动比设计与各级传动比分配1012/22/202212/22/20222 2、传动装置设计:、传动装置设计:拟定传动方案拟定传动方案 传动方案应满足工作性能要求,适应工作条件,确保工作可靠;且结传动方案应满足工作性能要求,适应工作条件,确保工作可靠;且结构简单、尺寸紧凑、成本低、传动效率高和操作维护方便等。构简单、尺寸紧凑、成本低、传动效率高和操作维护方便等。11
8、12/22/202212/22/2022 常见机构传递功率、传动比和最大速度常见机构传递功率、传动比和最大速度常见机构传递功率、传动比和最大速度常见机构传递功率、传动比和最大速度 机构名称机构名称 主要特点主要特点 单级单级 最大传动比最大传动比最大功率最大功率/KW/KW最大速度最大速度/(m/s/(m/s)渐开线圆柱齿轮渐开线圆柱齿轮速度、功率范围大,功率高,精速度、功率范围大,功率高,精度高,互换性好,需要考虑润滑度高,互换性好,需要考虑润滑6.36.3(硬齿面硬齿面)7.17.1(软齿面软齿面)30003000210210渐开线直齿渐开线直齿锥锥齿轮齿轮满足相交轴传动满足相交轴传动8
9、83703705 5普通圆锥蜗杆普通圆锥蜗杆传动比大,传动平稳,噪声小,传动比大,传动平稳,噪声小,结构紧凑,可实现自锁结构紧凑,可实现自锁80802002001515普通平带普通平带价格低,效率低,中心距大,可价格低,效率低,中心距大,可实现交叉及有导轮的角度传动实现交叉及有导轮的角度传动5 55005003030普通普通V V带带当量摩擦系数大,传动比大,预当量摩擦系数大,传动比大,预紧力较小紧力较小10107007003030窄窄V V带带能承受较大预紧力,寿命长,功能承受较大预紧力,寿命长,功率大率大10107575(单根单根)4040滚子链滚子链无弹性滑动,对工作环境要求无弹性滑动,
10、对工作环境要求低,瞬时传动比不恒定低,瞬时传动比不恒定8 810010015151212/22/202212/22/2022 选择电动机依据:功率选择电动机依据:功率P P,转速,转速n n 1 1)电动机功率计算)电动机功率计算P P 已已已已 知:知:知:知:F F F F输送带拉力输送带拉力输送带拉力输送带拉力 (N N N N)V V V V 输送带速度输送带速度输送带速度输送带速度 (m/sm/sm/sm/s)工作机功率工作机功率 :P P w w=FV/1000=FV/1000(kw kw)需要电动机功率:需要电动机功率:P Pd d=P=P w w/(kw)(kw)总总 效效 率
11、率 :=1.2.3 n=1.2.3 n 1_ 1_卷筒轴承效率卷筒轴承效率 2_ 2_ 卷筒效率卷筒效率 3_ 3_低速级联轴器效率低速级联轴器效率 4_ III4_ III轴轴承效率轴轴承效率 5_5_低速级齿轮啮合效率低速级齿轮啮合效率 6_ II6_ II轴轴承效率轴轴承效率 7_ 7_高速级齿轮啮合效率高速级齿轮啮合效率 8_ I8_ I轴轴承效率轴轴承效率 9_ 9_高速级联轴器效率高速级联轴器效率 (效率值查设计手册效率值查设计手册)选择电动机类型和型号选择电动机类型和型号1312/22/202212/22/20222)2)电动机转速计算电动机转速计算n n 工作机转速工作机转速n
12、 nww :V=(Dn)/60*1000(m/s)V=(Dn)/60*1000(m/s)n nww=(V*60*1000)/D(rpm)=(V*60*1000)/D(rpm)式中:式中:VV输送机带速输送机带速 (m/s)(m/s)D D卷筒直径卷筒直径 (mm)(mm)电动机转速电动机转速:n:nd d=n=nw w i i总总=(840)n=(840)nww(rpmrpm)式中:式中:i i总总=840=840 i i总总减速器传动比减速器传动比(总传动比总传动比)电动机转速类型:电动机转速类型:3000rpm3000rpm、1500rpm1500rpm、1000rpm1000rpm和和7
13、50rpm750rpm1412/22/202212/22/2022根据求出的根据求出的P P、n n查手册。查手册。转速转速n n:建议选用同步转速为:建议选用同步转速为15001500(rpmrpm)功率功率P P:为使传动可靠,额定功率应大于计算功率。:为使传动可靠,额定功率应大于计算功率。即:即:P P额额 P Pd d=P=PWW/总总选定电动机:型号(选定电动机:型号(Y Y系列)、系列)、同步转速同步转速n n、满载转速、满载转速n nmm、额定功率额定功率P 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
14、3 3)选定电动机)选定电动机1512/22/202212/22/2022i i总总=i i高高*i i低低=n=nmm/n/nwwi i高高=(1.21.3)=(1.21.3)i i低低i i减减减速器总传动比减速器总传动比i i高高减速器内高速级传动比减速器内高速级传动比i i低低减速器内低速级传动比减速器内低速级传动比n nmm电动机满载转速电动机满载转速n nww工作机转速工作机转速分配原则:各级传动尺寸协调,承载能力接近,大齿轮直径接近以便润滑分配原则:各级传动尺寸协调,承载能力接近,大齿轮直径接近以便润滑 展开式二级圆柱齿轮减速器传动比分配展开式二级圆柱齿轮减速器传动比分配i=i=
15、0.0785D0.0785D(mm)(mm)/v v(m/s)(m/s)1612/22/202212/22/2022 2 2、大齿轮齿顶圆到油池底面距离:大齿轮齿顶圆到油池底面距离:为避免传动回转时将油池底部沉积污物搅起,大齿轮齿顶圆到油池底面为避免传动回转时将油池底部沉积污物搅起,大齿轮齿顶圆到油池底面 距离应大于距离应大于30mm30mm,一般定为,一般定为3050mm3050mm。浸油深度:浸油深度:1 1、齿轮浸油高度:、齿轮浸油高度:最低油面高度:大齿轮在油池中浸油深度一个齿高,最少不应小于最低油面高度:大齿轮在油池中浸油深度一个齿高,最少不应小于10mm10mm 最高油面高度:一般
16、最低油面高度最高油面高度:一般最低油面高度+5+510mm10mm。3 3、润滑油使用高度:中小型减速器最高油面比最低油面高出、润滑油使用高度:中小型减速器最高油面比最低油面高出510mm510mm;当旋转件外缘线速度大于当旋转件外缘线速度大于12m/s12m/s时,应考虑采用喷油润滑时,应考虑采用喷油润滑40-60mm40-60mm1712/22/202212/22/20221 1)各轴转速)各轴转速 电动机轴电动机轴:n:nmm(满载转速)(满载转速)I I轴轴:n:nI I=n=nmm II II轴轴:n:n II II=n=nI I/i i高高 2 2)各轴输入功率)各轴输入功率 电动
17、机轴电动机轴:P:Pd d=P=Pww/总总 I I轴轴:P:P I I=P=Pd d (联轴器效率)联轴器效率)II II轴轴:P:P I I I I=P=P I I*1212 1212I I轴至轴至 II II轴效率轴效率传动装置运动和动力参数计算传动装置运动和动力参数计算1812/22/202212/22/20223)3)各轴扭矩各轴扭矩T T 电动机轴:电动机轴:T Td d=9550*P=9550*Pd d/n/nmm(NmNm)I I轴:轴:T TI I=T=Td d II II轴:轴:T TII II=T=TI I*1212*I*I高高 计算出参数列表备用。计算出参数列表备用。轴
18、轴 号号 功率功率 P P 扭矩扭矩 T T转速转速 n n传动比传动比i i电动机轴电动机轴 P Pd d T Td d n nmm i=1 i=1 I I 轴轴P PI I入入P PI I出出T TI I入入T TI I出出 n n I I II II 轴轴P PII II入入P PII II出出T TII II入入T TII II出出 n n II II1912/22/202212/22/2022 齿轮传动设计齿轮传动设计 1 1)采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动;)采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动;2 2)选用中碳钢,传动用模数)选用中碳钢,传动用模数m1.5mmm1.5mm;3 3)强度
19、计算中的功率用输出功率;)强度计算中的功率用输出功率;4 4)角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消;角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消;5 5)=8-15=8-15,Z Z1 1=20-40=20-40,Z Z2 2=i iZ Z1 1求出后圆整;求出后圆整;6 6)因圆整)因圆整Z Z2 2时时i i变化了故须验算传动比误差:变化了故须验算传动比误差:i i=(=(i i-Z-Z2 2/Z/Z1 1)/)/i i100%5%100%5%7 7)为使图面匀称,合理布置中心线)为使图面匀称,合理布置中心线 8 8)检查浸油深度,当高速级大齿轮浸油)检查浸油深度,当高速级大齿轮浸油1 1个齿高时
20、,个齿高时,低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的1/61/6到到1/31/3,以降低,以降低搅油功耗。搅油功耗。2012/22/202212/22/2022 验算传动系统速度误差验算传动系统速度误差在求解过程中,理论在求解过程中,理论v v与实际输送带速与实际输送带速v vww发生了变化发生了变化故应验算系统误差:故应验算系统误差:(v v-v vww)/)/v v100%100%5%5%若不满足应重新计算。若不满足应重新计算。2112/22/202212/22/2022 注意:注意:因机构存在轻微冲击,启动载荷为因机构存在轻微冲击,启动载荷为1.5F(
21、1.5F(工作载荷工作载荷):):设计齿轮模数、选择轴承类型、校核轴的强度时,计算载荷设计齿轮模数、选择轴承类型、校核轴的强度时,计算载荷F=1.5FF=1.5F 选择电机功率时,计算载荷应为正常工作载荷选择电机功率时,计算载荷应为正常工作载荷F F2212/22/202212/22/2022第二阶段设计主要内容第二阶段设计主要内容 1 1、草图设计:、草图设计:2 2、绘制装配图:、绘制装配图:3 3、撰写设计说明书、撰写设计说明书2312/22/202212/22/2022草图设计1 1、准备工作、准备工作 (1 1)非正式非正式A1A1图纸一张,比例图纸一张,比例1:11:1 (2 2)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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