河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第一次布置機(jī)械設(shè)計(jì)教研室2008年5月第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作傳動裝置的總體設(shè)計(jì)傳動零件的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其他先修課的知識，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練，鞏固，加深和擴(kuò)展已學(xué)知識。學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零件、部件、機(jī)械傳動及一般機(jī)械的基本設(shè)計(jì)方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和分析問題，解決問題的能力。提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算及考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能。一、目的課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)二、內(nèi)容

設(shè)計(jì)一般機(jī)械系統(tǒng)中的傳動裝置帶＋單級斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)二、內(nèi)容

傳動方案的分析和擬定；（任務(wù)書）電動機(jī)的選擇，傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算；傳動件的設(shè)計(jì)（帶傳動、齒輪傳動）；軸的設(shè)計(jì)（所有軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高速軸的彎、扭組合強(qiáng)度校核）；軸承的設(shè)計(jì)（所有軸承的組合設(shè)計(jì)，高速軸上軸承的壽命計(jì)算）；課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)鍵的選擇及強(qiáng)度校核（高速軸上鍵的校核）；聯(lián)軸器的選擇；減速器的潤滑與密封；減速器裝配圖設(shè)計(jì)（箱體、箱蓋、附件等）；零件工作圖設(shè)計(jì)；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書及答辯課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)三、任務(wù)

減速器裝配圖俯視草圖1張，A4#，比例自定；傳動零件工作圖2張，分別為大齒輪和低速軸，A4#，比例自定；設(shè)計(jì)說明書1份（大約30頁）四、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度表2008年5月26日~6月10日

課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)五、成績評定標(biāo)準(zhǔn)：

1、圖紙結(jié)構(gòu)、投影、標(biāo)注及數(shù)據(jù)是否正確，線條是否符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，圖面是否整潔，字跡是否工整等；2、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書：設(shè)計(jì)計(jì)算是否正確、完整、字跡是否工整、整潔等；3、設(shè)計(jì)表現(xiàn)：是否遵守紀(jì)律、設(shè)計(jì)態(tài)度端正，能否按進(jìn)度獨(dú)立完成工作量等；4、答辯成績。

第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作傳動裝置的總體設(shè)計(jì)傳動零件的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作一、分題號

工作條件數(shù)據(jù)編號12345678910傳送帶有效壓力F(N)1560115013001360156011001180130010401400傳送帶速度v(m/s)1.351.81.551.321.321.81.51.41.2鼓輪直徑D(mm)250300280250250320320250250250使用年限(年)5655565566傳送帶速度允許誤差(%)±5±5±5±5±5±5±5±5±5±5一、分題號

工作條件數(shù)據(jù)編號1112131415161718192021運(yùn)輸機(jī)主動軸輸出轉(zhuǎn)矩（N.m）340320360335310300305285265260250傳送帶滾筒軸轉(zhuǎn)度n(r/min)60707580859095100105115120鼓輪直徑D(mm)250300280250250320320250250250260使用年限(年)56555655666課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作四、準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)手冊：《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，席偉光主編，高等教育出版社；教材：《機(jī)械設(shè)計(jì)教程》劉瑩等，機(jī)械工業(yè)出版社；第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作傳動裝置的總體設(shè)計(jì)傳動零件的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)傳動裝置的總體設(shè)計(jì)一、分析方案分析傳動裝置性能、適用范圍、常用傳動機(jī)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用、常用減速器特點(diǎn)及應(yīng)用。

（本部分內(nèi)容自學(xué)課程設(shè)計(jì)手冊P7、P25～P31）傳動裝置的總體設(shè)計(jì)二、選擇電動機(jī)（學(xué)習(xí)手冊P32~34，）1、電動機(jī)類型：均用Y系列電動機(jī)。2、確定電動機(jī)功率選擇電動機(jī)總體原則只要電動機(jī)的額定功率略大于工作要求的功率即可，即Pm>PoPm－－電動機(jī)額定功率（Pm＝（1～1.3）Po）；P0——電動機(jī)所需輸出功率。電動機(jī)所需輸出功率：

PW-――工作機(jī)所需功率；

傳動裝置的總體設(shè)計(jì)其中η——電動機(jī)至工作機(jī)之間的效率；FW——運(yùn)輸機(jī)的工作拉力（N）；ηW——運(yùn)輸機(jī)卷筒的效率，參考手冊P20取值，ηW＝0.94~0.96；VW——運(yùn)輸機(jī)的傳送速度（m/s）；其中各種傳動效率參照手冊P34,表3－4“機(jī)械傳動效率的概略值”。注：聯(lián)軸器用彈性套柱銷聯(lián)軸器或彈性柱銷聯(lián)軸器。

傳動裝置的總體設(shè)計(jì)3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速

功率相同的同類電機(jī)有不同的轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小、外廓尺寸小、重量輕、價格便宜。但是轉(zhuǎn)速越高，傳動裝置傳動比必然增大,，尺寸及重量增大、價格高，故二者應(yīng)綜合考慮。本設(shè)計(jì)一般用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min2種電動機(jī)轉(zhuǎn)速。由P0及同步轉(zhuǎn)速n查出電動機(jī)具體型號，并記下中心高、軸伸尺寸（外伸軸直徑、長度等）。（見P209表9－3）。傳動裝置的總體設(shè)計(jì)4、選定電動機(jī)由Pm>P0及同步轉(zhuǎn)速n在P209表9－39查出電動機(jī)具體型號及相應(yīng)尺寸。

傳動裝置的總體設(shè)計(jì)注意：設(shè)計(jì)計(jì)算傳動裝置各級功率時，按電動機(jī)實(shí)際功率Po（Po＜Pm）進(jìn)行計(jì)算。（Po作為設(shè)計(jì)功率?。┰O(shè)計(jì)計(jì)算傳動裝置各級轉(zhuǎn)速時，按電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算。（不能按同步轉(zhuǎn)速1000r/min或1500r/min）傳動裝置的總體設(shè)計(jì)三、總傳動比計(jì)算及傳動比的分配1、計(jì)算總傳動比

其中：nm——電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；nw——工作機(jī)鼓輪轉(zhuǎn)速；

i帶——帶傳動傳動比；i齒輪——齒輪傳動比；D－卷筒鼓輪直徑傳動裝置的總體設(shè)計(jì)2、分配傳動比

分配原則：P35（手冊）；i帶——帶傳動傳動比，設(shè)計(jì)參考一般為2～4；i齒輪——齒輪傳動比，設(shè)計(jì)參考一般為3～5；注意事項(xiàng)：各級傳動比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)（P36表3－5）；i帶不能太大，以免大帶輪半徑超過減速器箱座中心高，造成安裝困難；傳動裝置的總體設(shè)計(jì)2、計(jì)算各軸輸入功率

I軸：

II軸：

III軸：

傳動裝置的總體設(shè)計(jì)3、計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩

I軸：

II軸：

III軸：

電動機(jī)軸：

傳動裝置的總體設(shè)計(jì)4、運(yùn)動和動力參數(shù)列表：

第一次布置內(nèi)容課程設(shè)計(jì)目的、內(nèi)容和任務(wù)課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作傳動裝置的總體設(shè)計(jì)傳動零件的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)傳動零件的設(shè)計(jì)一、選擇聯(lián)軸承器的類型與型號選用彈性套柱銷或者彈性柱銷聯(lián)軸器型號：與相關(guān)軸配套（查手冊：P195表9－20和P196表9－21）傳動零件的設(shè)計(jì)二、帶傳動設(shè)計(jì)參見教材《機(jī)械設(shè)計(jì)教程——劉瑩》P74例題3-1要求計(jì)算出V帶傳動的型號、長度、根數(shù)、中心距、初拉力、對軸的作用力。確定帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2，材料、張緊裝置、帶輪結(jié)構(gòu)尺寸等。

傳動零件的設(shè)計(jì)三、齒輪傳動設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)教材《機(jī)械設(shè)計(jì)教程——劉瑩》P126例題6-1，仔細(xì)閱讀手冊P38~57頁——《傳動設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》1、選材料

傳動零件的設(shè)計(jì)2、算出小齒輪分度圓直徑

初選Z1,Z2；傳動零件的設(shè)計(jì)3、算中心距α并圓整，結(jié)尾進(jìn)行圓整

傳動零件的設(shè)計(jì)4、反算d1，d2；d1，d2精確到小數(shù)點(diǎn)后3位5、計(jì)算b，（取整數(shù)；b1＝b＋5～10mm；b2＝b）。注意：中心距大致參考范圍：注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)帶根數(shù)不宜太多，一般取2～5根。考慮帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關(guān)系。（保證小帶輪半徑不要大于電動機(jī)中心高，大帶輪半徑不能超過減速器中心高。一般應(yīng)由電機(jī)軸定小帶輪軸孔孔徑，再帶輪軸孔孔徑與減速器輸入軸協(xié)調(diào)。）d1、d2應(yīng)圓整由此造成實(shí)際帶傳動的傳動比與分配的帶傳動的傳動比之間有差異，應(yīng)予以修正。Ｖ帶輪的結(jié)構(gòu)形式：主要由帶輪直徑大小而定，具體結(jié)構(gòu)及尺寸可查手冊。畫出結(jié)構(gòu)草圖，標(biāo)明主要尺寸備用。

特別提示：邊設(shè)計(jì)邊修改，最終裝配圖、零件圖、計(jì)算說明書的結(jié)果應(yīng)一致。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第二次布置機(jī)械設(shè)計(jì)教研室2008年5月第二次布置內(nèi)容了解減速器的結(jié)構(gòu)完成裝配草圖設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)箱體設(shè)計(jì)附件設(shè)計(jì)軸承、鍵等的設(shè)計(jì)計(jì)算了解減速器的結(jié)構(gòu)減速的基本結(jié)構(gòu)由傳動零件（齒輪）、軸和軸承、箱體、潤滑和密封裝置以及附件等組成。減速器結(jié)構(gòu)部分看手冊P58-88

。完成裝配草圖設(shè)計(jì)裝配圖反映各個零件的相互關(guān)系，結(jié)構(gòu)形狀以及尺寸，是繪制零件工作圖的依據(jù)。所以必須綜合考慮對零件的材料、強(qiáng)度、剛度、加工、裝拆、高速和潤滑等要求，用足夠的視圖和剖面圖表達(dá)清楚。整個流程為：裝配草圖初設(shè)計(jì)→校核計(jì)算→檢查→完成裝配草圖。草圖設(shè)計(jì)按比例、按投影關(guān)系繪制。但可簡化與省略，如不畫剖面線，不標(biāo)注配合及尺寸等。完成裝配草圖設(shè)計(jì)（四內(nèi)容、三階段）草圖第一階段精算草圖第二階段草圖第三階段一、草圖第一階段1、完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、確定軸的支點(diǎn)距離和軸上零件的作用點(diǎn)3、開始設(shè)計(jì)完成裝配草圖設(shè)計(jì)1、完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定軸的直徑和軸向長度尺寸完成裝配草圖設(shè)計(jì)確定dmin

：按扭矩初估而得的dmin作為軸端直徑。當(dāng)軸端與聯(lián)軸器的相配合時，則dmin應(yīng)與聯(lián)軸器孔相匹配，必要時應(yīng)改變dmin（或增或減）。完成裝配草圖設(shè)計(jì)確定軸各段直徑di

：2、確定軸的支點(diǎn)距離和軸上零件的作用點(diǎn)參考教材以及材料力學(xué)相關(guān)資料1）準(zhǔn)備工作電機(jī)型號，查出其外伸軸徑d和外伸長度l，中心高H。確定聯(lián)軸器型號、兩端軸孔直徑和軸孔長。初選軸承類型。軸承潤滑方式，當(dāng)浸油齒輪V≥2～3m/s，采用油潤滑。當(dāng)浸油齒輪V≤2m/s時，可采用脂潤滑。

3、開始設(shè)計(jì)完成裝配草圖設(shè)計(jì)確定齒輪潤滑，V≤12m/s時可采用浸油潤滑，注意油池深度與浸油。一般浸油深度：浸油齒輪一個齒高，但≮10mm,齒頂圓至油池底面距離≮30～50mm。確定密封方式軸承蓋結(jié)構(gòu)，它影響軸向尺寸，結(jié)構(gòu)尺寸。完成裝配草圖設(shè)計(jì)2）開始草圖設(shè)計(jì)比例自定，A4#紙；合理布置圖畫，估計(jì)減速器輪廓尺寸：畫法：由里向外，先畫中心線和輪廓線，再畫內(nèi)部結(jié)構(gòu)。畫出傳動零件的中心線和輪廓線，機(jī)件內(nèi)壁線和機(jī)體對稱線，定出軸承和軸承座端面位置。完成裝配草圖設(shè)計(jì)A4#俯視圖二.精算1、軸的彎扭組合強(qiáng)度計(jì)算（高速軸，要考慮帶的壓軸力）。2、軸承壽命（高速軸軸承），復(fù)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容。3、鍵強(qiáng)度計(jì)算（高速軸上鍵），復(fù)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容。完成裝配草圖設(shè)計(jì)三.草圖第二階段1、傳動件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：見手冊（包括V帶輪、齒輪等具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）。2、軸承組合設(shè)計(jì)。完成裝配草圖設(shè)計(jì)軸系軸向固定與調(diào)整方