XXXX机械设计课程设计指导

,2021/9/23,安 徽 科 技 学 院 工 学 院,Page,*,材料科学与工程学院,College of Materials Science&Engineering,Page,*,机械设计课程设计,教师：陈 丰,邮箱：,fengchen_,http:/ 效 率：,=,1,.,2,.,3,n,1,_,卷筒轴承效率,2,_,卷筒效率,3,_,低速级联轴器效率,4,_ III,轴轴承效率,5,_,低速级齿轮啮合效率,6,_II,轴轴承效率,7,_,高速级齿轮啮合效率,8,_I,轴轴承效率,9,_,高速级联轴器效率,(,效率值查设计手册,),机械设计课程设计指导,2),电动机转速计算,n,工作机转速,n,w,：,因：,V=(Dn)/60*1000(m/s),故：,n,w,=(V*60*1000)/D(rpm),其中：,V,输送机带速,(m/s),D,卷筒直径,(mm),电动机转速,:n,d,=n,w,i,总,=(8-40)n,w,（,rpm,）,其中：,i,总,=8-40,i,总,减速器传动比,(,总传动比,),机械设计课程设计指导,3,）选定电动机,根据求出的,P,、,n,查手册。,转速,n,：建议选用同步转速为,1500,（,rpm,）,功率,P,：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率,即,P,额,P,d,=P,W,/,总,选定电动机：型号（,Y,系列）、,同步转速,n,、满载转速,n,m,、,额定功率,P,额,、轴的中心高、,电动机轴径、,起动转矩,/,额定转矩的比值。,记下备用,2,、传动比分配,分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。（浸油深度）,机械设计课程设计指导,（,1,）尺寸协调、互不干涉,机械设计课程设计指导,（,2,）尺寸紧凑、便于润滑,机械设计课程设计指导,i,总,=i,减,=i,高,*,i,低,=n,m,/n,w,i,减,减速器传动比,i,高,减速器内高速级传动比,i,低,减速器内低速级传动比,n,m,电动机满载转速,n,w,工作机转速,i,高,=,（,1.3-1.4)i,低,i,减,=,（,1.3-1.4)i,高,2,机械设计课程设计指导,机械设计课程设计指导,3,、计算各轴的,n,，,P,，,T,1,）各轴转速,电动机轴,:n,m,（满载转速）,轴,:n,=n,m,轴,:n,=n,I,/i,高,2),各轴输入功率,电动机轴,:P,d,=P,w,/,总,轴,:P,=P,d,（,联轴器效率）,轴,:P,=P,*,12,12,轴至,轴效率,机械设计课程设计指导,3),各轴扭矩,T,电动机轴：,T,d,=9550*P,d,/n,m,（,Nm,）,轴：,T,=T,d,轴：,T,=T,*,12,*I,高,计算出参数列表备用。,轴 号,功率,P,扭矩,T,转速,n,传动比,i,电动机轴,P,d,T,d,n,m,i=1,I,轴,P,I,入,P,I,出,T,I,入,T,I,出,n,I,II,轴,P,II,入,P,II,出,T,II,入,T,II,出,n,II,机械设计课程设计指导,注意：,1,）按电动机所需工作功率,P,d,计算，而不按电动机额定功率,P,ed,计算；,2,）设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算；,3,）同一根轴的输出功率（或转,矩）与输入功率（或转矩）数值不,同（存在轴承功率损耗）。,机械设计课程设计指导,V,型带的设计,（见教材例题）,1,）传动比,i,0,2),工作情况系数,3,）计算功率,4,）选,V,型带型号,5,）小带轮直径,6,）大带轮直径,7,）验算,V,带速度,8,）初定中心距,9,）初算,V,带长度,10,）确定,V,带长度,11,）确定中心距,12,）计算小带轮包角,13,）查包角修正系数,14,）查带长修正系数,15,）单根传递功率,P,16,）单根带传递功率增量,17,）计算,V,带根数,Z,18,）计算,V,带对轴的拉力,F,0,机械设计课程设计指导,4,、齿轮传动设计,1,）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动；,2,）选用中碳钢，传动用模数,m1.5-2mm,；,3),强度计算中的功率用,输出功率,；,4),角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消；,5,）,=8-15,，,Z,1,=20-40,，,Z,2,=iZ,1,求出后圆整；,6,）因圆整,Z,2,时,i,变化了故须验算传动比误差：,i=,（,i-Z,2,/Z,1,）,/i100%5%,5,、验算传动系统速度误差,输送带速实际,V,w,在求解过程中与理论,V,发生了变化，故应验算系统误差。,（,V-V,w,）,/V100%5%,若不满足应重新计算。,7,）为使图面匀称，中心距：,a,高,120,，,a,低,140,，,8,）检查浸油深度，当高速级大齿轮浸油,1,个齿高 时，低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的六分之一到三分之一，以降低搅油功耗。,机械设计课程设计指导,机械设计课程设计指导,6,、计算轴类零件,1,）初估,、,、,轴径，注意第,根轴是否设计成齿轮轴，对,轴进行弯扭合成强度验算,。,2,）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号相同。,对,轴上的轴承进行寿命计算,。,3,）键的选择，,对,轴上的键进行强度校核,。,提示：力的结果取整数，,齿轮几何参数精确到小数点后两位，,传动比精确到小数点后两位，,螺旋角精确到秒，,设计公式要写明来源出处。,机械设计课程设计指导,第二阶段设计的主要内容,:,1,、草图设计,2,、装配图和零件图,3,、撰写说明书,草图设计是装配图设计的规划和准备阶段,装配图设计是对草图的进一步细化和完善,特点：,“,算画结合”、“边画边算”。,机械设计课程设计指导,装 配 草 图 设 计,1,、准备工作,（,1,）一般图纸一张，比例不限，用仪器画；,（,2,）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺寸、轴径估算）,2,、要求,（,1,）草图设计正确，迅速，主要结构要表达清楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。,（,2,）草图不要求线型，同样零件可只画一个，其它简画。,（,3,）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次查找。,机械设计课程设计指导,3,、草图的任务（以设计手册为参考资料）,1,）通过草图设计检查传动比分配是否合理，,低速轴与高速大齿轮是否干涉，,两大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深,1,个齿高时 低速大轮浸油深度,半径的,1/3-1/6,。,2,）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。,机械设计课程设计指导,3,）轴承的组合设计,确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置，对,中间轴上的轴承进行寿命计算,。,4,）确定箱体的结构及各部分尺寸。,5,）减速器附件设计（,吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等,）,6,）确定联接件结构尺寸及位置。,7,）验算,机械设计课程设计指导,设计计算中需要验算的内容,1,、各级齿轮传动的强度验算；,2,、中间轴的弯扭合成强度验算；,3,、中间轴键的强度验算（只验算一处）；,4,、中间轴上的滚动轴承寿命验算；,5,、两级传动大齿轮浸油深度验算；,6,、选择减速器内齿轮润滑方式验算,V,；,7,、选择滚动轴承的润滑（剂）方式验算,d,n,。,机械设计课程设计指导,4.,设计中应注意的问题,1,）,输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径匹配。,2,）润滑剂和润滑方式的选择,减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度,V,确定，减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数,d,n,（轴承内径和转速）确定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂，此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，故应在轴承处采用密封装置,“挡油盘”,。注意，并不是每个轴承处都安挡油盘。,机械设计课程设计指导,5.,草图设计步骤,按中心距先画轴心线，再画轴及轴承，,先画箱内，后画箱外，,先粗画，后细画，,先画俯视图，再画主视图，,最后画侧视图。,布图上下左右要适当匀称。,3,）油底油面高度,30-50,，以保证足够的油量。,4,）轴承盖选嵌入式结构。,5,）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也可以成齿轮轴。,机械设计课程设计指导,箱体结构设计,机座壁厚,:,按二级齿轮减速器,a,选择壁厚,a,低速级中心距,轴承座旁螺栓扳手空间,:,扳手空间大操作方便，但,h,太大螺栓太长，安装不便，且要合于螺栓长度系列,螺栓中心到机座外壁距离,螺栓中心到机座外凸边缘尺寸,机械设计课程设计指导,机械设计课程设计指导,正式装配图,1,）各视图应能完整表达箱内外结构,2,）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，明细表，技术要求等应齐全。,3,）标注尺寸,a.,特性尺寸,:,齿轮中心距及公差值。,b.,外廓尺寸,:,长*宽*高，包括外伸端轴长。,c.,安装尺寸,:,定位尺寸、孔距、外伸端轴中心高。,d.,配合尺寸,:,齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸端与联轴器。装配图上标注公差代号。,4,）列出减速器特性：功率、转速、传动比。,机械设计课程设计指导,零 件 图,1,、中间轴或齿轮（低速级大齿轮）,2,、要求：标出全部尺寸、公差值、形位公差、粗糙度、材料及热处理方法技术要求等。,轴的键槽处要有移出剖面，,齿轮轴列出参数表。,机械设计课程设计指导,编写设计计算说明书,1,、页数不少于,20,页（,16,开）包括封面，目录，附录。,2,、轴的弯扭矩图在同一张纸上。,评分标准,1,、正式装配图（,40%,）,2,、零件图（,10%,）,3,、说明书（,30%,）,4,、平时（,20%,）,机械设计课程设计指导,1,）明确学习目的，端正学习态度；,2,）在教师指导下由学生独立完成；,3,）正确处理理论计算和结构设计的关系；,4,）正确处理继承和创新的关系；,5,）正确使用标准和规范，图纸比例尺应适当；,6,）图纸应符合机械制图规范；,7,）每人一题，不得换题，不得随意变动所给设计参数；,8,）杜绝抄袭！一经发现，以,0,分记；,9,）团队合作，每队原则上不能多于,3,人，分工要明确，题目自拟，指导教师同意方可。,设计中需要注意的问题,希望同学们对这次设计留下美好记忆,!,祝同学们设计成功并取得优异成绩,!,机械设计课程设计指导,