課程設計方案及運動參數設計計算

《機械設計基礎》多媒體課件

湖南涉外經濟學院機械工程學院龔寄TelQ:380504277機械設計課程設計材料成型與控制工程1002班機械設計課程設計的目的

1.綜合運用機械設計課程及其他有關已修課程的理論和生產實際知識進行機械設計訓練，從而使這些知識得到進一步鞏固、加深和擴展。

2.學習和掌握通用機械零部件、機械傳動及一般機械設計的基本方法與步驟，培養學生工程設計能力和分析問題、解決問題的能力。3.提高學生在計算、制圖、運用設計資料、進行經驗估算、考慮技術決策等機械設計方面的基本技能以及機械CAD技術。

機械設計課程設計的設計任務主要設計任務：傳動方案的分析和擬定；電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數的計算；傳動件(如齒輪、帶傳動、鏈傳動)的設計；軸的設計；軸承及其組合部件設計；鍵聯接和聯軸器的選擇與校核；潤滑設計；箱體、機架及附件的設計；裝配圖和零件圖的設計與繪制；設計計算說明書的編寫。機械設計課程設計的要求機械設計課程設計一般要求每個學生完成以下工作：1.減速器裝配圖(A0號圖紙)1張；2.零件工作圖兩張(低速級大齒輪、低速軸或蝸輪、蝸桿)；建議A3或A4號圖紙3.設計計算說明書一份（>6000字）。4.課程設計完成后應進行答辯（5~10分鐘）。機械設計課程設計的一般步驟1．設計準備(約占總設計時間的4％)2．傳動裝置的總體設計(約占總設計時間的15％)3．各級傳動的主體設計計算(約占總設計時間的10％)4．裝配草圖的設計和繪制(約占總設計時間的25％)5．裝配工作圖的繪制和總成(約占總設計時間的25％)6．零件工作圖的設計和繪制(約占總設計時間的10％)7.設計計算說明書的編寫(約占總設計時間的9％)8．設計總結和答辯(約占總設計時間的2％)機械設計課程設計應注意的事項1.機械設計課程設計是學生第一次比較全面的設計訓練，它的意義在于為以后的設計工作打好基礎。2.機械設計課程設計是在教師指導下由學生獨立完成的。教師的主導作用在于指明設計思路，啟發學生獨立思考，解答疑難問題并按設計進度進行階段審查。3.設計中要正確處理參考已有資料與創新的關系。設計是一項復雜、細致的勞動，任何設計都不可能是由設計者脫離前人長期經驗積累的資料而憑空想像出來。熟悉和利用已有的資料，既可避免許多重復工作，加快設計進程，同時也是提高設計質量的重要保證。4．學生應在教師的指導下訂好設計進程計劃，注意掌握進度，按預定計劃保質保量完成設計任務。5．整個設計過程中要注意隨時整理計算結果，并在設計草稿本上記下重要的論據、結果、參考資料的來源以及需要進一步探討的問題，使設計的各方面都做到有理、有據。設計題目：帶式輸送機傳動裝置設計每人一組數據設計一用于運送砂、石等，輸送機卷筒的傳動裝置，工作環境：室內常溫，灰塵較大工作情況：使用期限12年，兩班制（每年按300天計算），單向運轉，轉速誤差不得超過±5%，載荷有輕微振動；檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；制造條件及生產批量：一般機械廠制造，小批量生產；動力來源：電力，三相交流，電壓380／220V。傳動方案簡圖:總體來說，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應工作條件、工作可靠，此外結構簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。在擬定傳動方案時，往往一個傳動方案由數級傳動組成，通?？拷妱訖C的傳動機構為高速級，靠近執行機構的傳動機構為低速級各傳動機構的布置應該參照各類傳動機構的特點來定。（參考設計指導書P11）選擇電動機原動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機、內燃機、蒸汽機、水輪機、汽輪機、液動機等。電動機構造簡單、工作可靠、控制簡便、維護容易，一般生產機械上大多數均采用電動機驅動。電動機已經系列化，通常由專門工廠按標準系列成批或大量生產。機械設計中應根據工作載荷(大小、特性及其變化情況)、工作要求(轉速高低、允差和調速要求、起動和反轉頻繁程度)、工作環境(塵土、金屬屑、油、水、高溫及爆炸氣體等)、安裝要求及尺寸、重量有無特殊限制等條件，從產品目錄中選擇電動機的類型和結構型式、容量(功率)和轉速，確定具體型號。1.選擇電動機的類型和結構型式按照工作要求選擇Y系列一般用途的全封閉自散冷鼠籠型三相異步電機選擇電動機步驟：選擇電動機依據：功率P，轉速n1）電動機功率計算P工作機功率：Pw=FV/1000（kw）其中已知：F——輸送帶拉力（N）V___輸送帶速度（m/s）電動機需要功率：Pd=Pw/η(kw)總效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1、η2、….、ηn效為傳動系統中各傳動副、聯軸器及各對軸承的效率。(效率值查設計手冊)2)電動機轉速計算n工作機轉速nw：因：Vw=(πDnw)/60*1000(m/s)故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)其中：Vw——輸送機帶速(m/s)D——卷筒直徑(mm)電動機轉速:nd=nwi總（rpm）其中：i總——減速器傳動比(總傳動比)3）選定電動機根據求出的P、n查手冊。轉速n：建議選用同步轉速不要大太多功率P：為使傳動可靠，額定功率應大于計算功率即P額>Pd=PW/?總選定電動機：型號（Y系列）、同步轉速n、滿載轉速nm、額定功率P額、軸的中心高、電動機軸徑、起動轉矩/額定轉矩的比值。（記下備用）計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比1.各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內選取，對減速傳動盡可能不超過其允許的最大值。2.應注意使傳動級數少、傳動機構數少、傳動系統簡單，以提高傳動效率和減少精度的降低。3.應使各傳動的結構尺寸協調、勻稱及利于安裝，絕不能造成互相干涉。4.應使傳動裝置的外廓尺寸盡可能緊湊。5.在臥式齒輪減速器中，常設計各級大齒輪直徑相近，可使其浸油深度大致相等，便于齒輪浸油潤滑。6．總傳動比分配還應考慮載荷性質。7．對傳動鏈較長、傳動功率較大的減速傳動，一般按“前小后大”的原則分配傳動比i即自電動機向低速的工作軸各級傳動比依次增大較為有利，這樣可使各級中間軸有較高的轉速及較小的轉矩，從而可以減小中間級傳動機構及其軸的尺寸和重量。計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比1.傳動裝置的總傳動比：傳動裝置的總傳動比等于各級傳動比的連乘積：由電動機的滿載轉速nm和工作機主軸的轉速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為：2.分配各級傳動比減速器外傳動比減速器傳動比分配原則:(1)各級傳動比應在推薦范圍內選取，不得超過最大值。（參考指導書P14）（2）通常按照“傳動比遞增”的原則分配傳動比(4)圓錐---圓柱齒輪減速器(3)展開式二級圓柱齒輪減速器各級傳動尺寸協調，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以便潤滑。（浸油深度）目的：（1）尺寸協調、互不干涉（2）尺寸緊湊、便于潤滑參數軸名電動機軸第一軸第二軸第三軸工作軸傳動比i1.0各軸間傳動比如下:3.計算各軸功率

第一軸:

第二軸:

第三軸:

第四軸:

二、傳動裝置運動、動力參數計算傳動裝置的運動和動力參數，主要是各軸的轉速、功率和轉矩，這些是進行傳動件設計計算極為重要的依據。最終得到減速器運動和動力參數列表表示：軸名參數電動機軸第一軸第二軸第三軸工作軸轉速n（r/min）功率P（kW）轉矩T（Nm）傳動比i1.01.0效率ηP178表17-7Pm3-13-217-9、10傳動裝置的運動和動力參數，主要是各軸的轉速、功率和轉矩，這些是進行傳動件設計計算極為