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1、机械设计基础机械设计基础课程设计课程设计一、设计的目的 机械设计基础机械设计基础课程设计是机械设计的一个重要课程设计是机械设计的一个重要环节，又是一个十分重要的实践环节，是对学生进行的环节，又是一个十分重要的实践环节，是对学生进行的第一次较全面的设计训练，其目的是：第一次较全面的设计训练，其目的是： 1.通过课程设计，巩固、加深和扩大在通过课程设计，巩固、加深和扩大在机械设计机械设计基础基础课程及相关课程教学中所学到的知识，训练学生课程及相关课程教学中所学到的知识，训练学生综合运用这些知识去分析和解决工程实际问题的能力。综合运用这些知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2.学习机械设计的一般方
2、法，了解和掌握常用机械学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计方法、设计步骤。零件、机械传动装置或简单机械的设计方法、设计步骤。 3.通过计算和绘图、学会运用设计资料，熟悉有关通过计算和绘图、学会运用设计资料，熟悉有关国家标准、规范、手册、图册的查阅。国家标准、规范、手册、图册的查阅。二、设计内容 设计用于带式运输机传动系统中的单级直设计用于带式运输机传动系统中的单级直齿圆柱齿轮减速器。齿圆柱齿轮减速器。 二、设计内容 设计用于带式运输机传动系统中的单级直设计用于带式运输机传动系统中的单级直齿圆柱齿轮减速器。齿圆柱齿轮减速器。 设计用于带式运输机传动系统中的
3、单级直设计用于带式运输机传动系统中的单级直齿圆柱齿轮减速器。齿圆柱齿轮减速器。 虚线下为虚线下为设计内容设计内容二、设计内容 机械设计基础机械设计基础课程设课程设计以机械中最为常用的重要部计以机械中最为常用的重要部分分传动装置即减速器为对传动装置即减速器为对象，以课程教学中的设计理论象，以课程教学中的设计理论和方法为基础，训练了总体方和方法为基础，训练了总体方案设计、部件方案设计、零部案设计、部件方案设计、零部件设计计算、零部件结构设计、件设计计算、零部件结构设计、装配图和零件图设计等能力，装配图和零件图设计等能力，特别是零部件设计计算几乎涵特别是零部件设计计算几乎涵盖了盖了机械设计基础机械设
4、计基础课程中课程中的所有内容。的所有内容。 齿轮设计带传动设计滚动轴承设计轴的设计螺栓联接设计键联接设计联轴器设计润滑密封设计等。 q 带式输送机工作情况带式输送机工作情况q 带式输送机工作参数带式输送机工作参数 带速带速 ； 带的张力；带的张力； 滚筒直径；滚筒直径；q 任务书中将提供若干组工作参数，全班分为任务书中将提供若干组工作参数，全班分为10个组，个组，每组选择其中之一组参数设计，每组间不要重复。每组每组选择其中之一组参数设计，每组间不要重复。每组同学之间参数一致，但各自计算结果不得照搬。同学之间参数一致，但各自计算结果不得照搬。三、设计任务书四、时间安排和任务要求第一周：第一周：布
5、置任务，进行设计计算并画出减速器装配草图布置任务，进行设计计算并画出减速器装配草图 ；第二周：第二周：总体装配图设计；总体装配图设计；零件工作图设计；零件工作图设计；编写设计计算说明书编写设计计算说明书。v 减速器总体装配图（减速器总体装配图（0# 或或1# 图图 1 张）；张）；v 减速器零件工作图减速器零件工作图2张：张：齿轮工作图（齿轮工作图（3 #图图1张张）；）；轴工作图（轴工作图（3 #图图1张张）；）；v 减速器设计计算说明书减速器设计计算说明书1份（约份（约2万字）。万字）。四、时间安排和任务要求 课程设计任务书必须装订在设计说明书最前面，课程设计任务书必须装订在设计说明书最前
6、面，根据老师给定的数据根据老师给定的数据进行设计。进行设计。 五、设计的基本步骤五、设计的基本步骤1、选择电动机、选择电动机2、传动比分配、传动比分配3、计算各轴的转速、计算各轴的转速4、计算各轴的功率及转矩、计算各轴的功率及转矩5、带传动设计、带传动设计6、齿轮传动设计、齿轮传动设计7、轴及轴类零件的设计与选择、轴及轴类零件的设计与选择8、绘制装配图和零件图、绘制装配图和零件图9、编写设计说明书、编写设计说明书Ok!设设 计计 计计 算算 步步 骤骤一、传动方案分析一、传动方案分析 、拟定、拟定 本次设计的传动方案已经给定，同学们不必再进行本次设计的传动方案已经给定，同学们不必再进行方案对比
7、，但要对本方案的特点有所掌握。方案对比，但要对本方案的特点有所掌握。 设设 计计 计计 算算 步步 骤骤一、传动方案分析一、传动方案分析 、拟定、拟定 请同学们按照请同学们按照传动的传动的功率与效率；传动速度；外廓尺寸、功率与效率；传动速度；外廓尺寸、重量和传动比重量和传动比要求要求 ；根据各种传动机构的特点，从；根据各种传动机构的特点，从使用性使用性（有效性、可靠性）（有效性、可靠性） 、效率、经济性、安全性、效率、经济性、安全性等角度进行分等角度进行分析，对给定的设计方案给予必要的分析和评价。析，对给定的设计方案给予必要的分析和评价。 例如：例如：采用采用V带传动与齿轮传动的组合，可满足传
8、动比带传动与齿轮传动的组合，可满足传动比要求；带传动具有良好的缓冲、吸振性，结构简单，成本低，要求；带传动具有良好的缓冲、吸振性，结构简单，成本低，使用维护方便，有过载保护作用，但带使用寿命较短。使用维护方便，有过载保护作用，但带使用寿命较短。 设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 当带式输送机总体方案确定后，就可进行其参数设计。当带式输送机总体方案确定后，就可进行其参数设计。 1、电动机选择：、电动机选择：一般选择一般选择Y系列电机，具体参数参考指导书。系列电机，具体参数参考指导书。 （1 1）功率选择：）功率选择： 依据依据带式输送机总体方
9、案，分析功率流传递路线，带式输送机总体方案，分析功率流传递路线，在考虑效率的前提下，计算所需电动机的功率！在考虑效率的前提下，计算所需电动机的功率！设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 1、电动机选择：、电动机选择：（1 1）功率选择：）功率选择： 工作机功率：工作机功率：Pw= Fv /1000 （KW） 带式输送机总效率：带式输送机总效率： 带式输送机总效率为每一个传动副效率的乘积，即带式输送机总效率为每一个传动副效率的乘积，即 123.设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 带式输送机总效率
10、：带式输送机总效率： 联轴器 滚动轴承滚动轴承 圆柱齿轮圆柱齿轮 滚动轴承滚动轴承 带传动vF设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 带式输送机总效率：带式输送机总效率： 2带传动联轴器1滚动轴承圆柱齿轮 各种传动副的效率各种传动副的效率见指导书见指导书 。 不必考虑滚筒的效不必考虑滚筒的效率、滚筒上轴承的效率。率、滚筒上轴承的效率。 vF设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 1、电动机选择：、电动机选择：（1 1）功率选择：）功率选择： 电动机功率：电动机功率： wdPP 计算功率：计算功率：
11、参考指导书选择参考指导书选择Y系列电机。系列电机。 设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 1、电动机选择：、电动机选择：（2 2）转速选择：）转速选择： 参考指导书选择参考指导书选择Y系列电机，系列电机，最为常用的最为常用的Y系列系列电动电动机的同步转速为机的同步转速为3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm四种四种。 同步转速过低，减速器传动比减小，但是电动机尺寸变大，成本上升；同步转速过低，减速器传动比减小，但是电动机尺寸变大，成本上升； 同步转速过高，电动机较轻，成本下降，但减速器传动比变大，外形同步转速过高，电动机较
12、轻，成本下降，但减速器传动比变大，外形尺寸变大，成本上升。尺寸变大，成本上升。 设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 1、电动机选择：、电动机选择：（2 2）转速选择：）转速选择： 输出轴（滚筒转速）计算输出轴（滚筒转速）计算 ：DVnW 100060 带式输送机总传动比：带式输送机总传动比： Wmnni nm 电动机满载转速电动机满载转速；设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 1、电动机选择：、电动机选择：（2 2）转速选择：）转速选择： 带式输送机总传动比：带式输送机总传动比： Wmnni
13、控制总传动比在一定范围内（根据传动方案来定，各种类控制总传动比在一定范围内（根据传动方案来定，各种类型传动的传动比范围见指导书），对带传动型传动的传动比范围见指导书），对带传动单级圆柱齿单级圆柱齿轮传动系统，应控制在轮传动系统，应控制在20以内。这样一来，以内。这样一来，电动机的具体参电动机的具体参数就可以确定下来。数就可以确定下来。设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 2、传动比分配传动比分配 ： 当电动机选择确定后，减速器的总传动比就可计算出当电动机选择确定后，减速器的总传动比就可计算出来。对于带传动来。对于带传动单级圆柱齿轮传动的减速器，
14、要考虑单级圆柱齿轮传动的减速器，要考虑传动比的分配问题。传动比的分配问题。设设 计计 计计 算算 步步 骤骤二、电动机选择及传动比分配二、电动机选择及传动比分配 2、传动比分配传动比分配 ： 参考指导书。参考指导书。 对带传动对带传动单级圆柱齿轮传动减速单级圆柱齿轮传动减速器，建议带传动的传动比小于齿轮传动的传动比，主要避器，建议带传动的传动比小于齿轮传动的传动比，主要避免整个传动系统的尺寸过大免整个传动系统的尺寸过大. .36i2 圆柱齿轮传动的传动比：圆柱齿轮传动的传动比：带传动的传动比：带传动的传动比：i124三、传动件的设计计算三、传动件的设计计算 设设 计计 计计 算算 步步 骤骤
15、根据电动机的计算功率、满载转速、传动比的分配，根据电动机的计算功率、满载转速、传动比的分配，计算出各计算出各级传动的输入功率、输入转速、传动比，由此进级传动的输入功率、输入转速、传动比，由此进行各级传动的传动件设计。行各级传动的传动件设计。 传动件的设计计算就是传动件的设计计算就是机械设计基础机械设计基础教材的内容。教材的内容。如如6-3 6-3 普通普通V V带传动设计计算、带传动设计计算、 7-8 直齿圆柱齿轮的直齿圆柱齿轮的强度计算、强度计算、9-3 轴的计算、轴的计算、 10-5 滚动轴承的选择计算滚动轴承的选择计算等。等。 三、传动件的设计计算三、传动件的设计计算 设设 计计 计计
16、算算 步步 骤骤 注意事项：注意事项： 传动功率计算采用计算功率（即实际功率）传动功率计算采用计算功率（即实际功率）Pd ! 圆柱齿轮传动中，大齿轮的直径不能超过圆柱齿轮传动中，大齿轮的直径不能超过250mm ！ 圆柱齿轮传动中中心距、齿宽为整数圆柱齿轮传动中中心距、齿宽为整数 !分度圆、齿顶圆分度圆、齿顶圆 直径和螺旋角必须求出精确值，尺寸应准确到小数点后直径和螺旋角必须求出精确值，尺寸应准确到小数点后 两位，角度应准确到秒两位，角度应准确到秒！四、联轴器的选择四、联轴器的选择 设设 计计 计计 算算 步步 骤骤五、滚动轴承的预选五、滚动轴承的预选 输出轴输出轴建议选用刚性联轴器建议选用刚性联轴器大功率大功率中小功率中小功率圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承深沟球或角接触球轴承深沟球或角接触球轴承本方案建议采用深沟球轴承。本方案建议采用深沟球轴承。 注意问题：注意问题：1、设计前通读教材、设计前通读教材1-64页，熟悉设计内容和过程。页，熟悉设计内容和过程。2、总成绩包括平时成绩、装配图成绩、零件图成绩、总成绩包括平时成绩、装配图成绩、零件图成绩、 说明书成绩、答辩成绩。说明书成绩、答辩成绩。
