机械设计基础课程设计天津城建大学课程设计

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1、 机 械 设 计 基 础 课 程 设 计 设计任务： 一级圆柱齿轮减速器 带 式 运 输 机 传 送 装 置 电动机 带传动 减速器 联轴器 工作机 减速器 介于原动机与工作机之间的传动装置， 用来降低转速和增大转矩以满足工作机的需要。 初始参数 1 组 别 1 2 3 4 5 6 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 3000 2900 2500 2200 1800 1700 运输带速度（ m/s) 1.5 1.4 1.5 1.6 1.4 1.4 滚筒直径 D (mm) 400 400 450 450 350 350 输送机连续工作，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为 10年。 1.A3草

2、图一张； 2.一级减速器 A1装配图一张（三视图）； 3.计算说明书 1份（包括全部计算过程）； 4.结构合理，计算正确。 设计要求 （具体要求见任务书 1） 初始参数 2 组 别 7 8 9 10 11 12 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 2800 2700 2600 2400 2300 2200 运输带速度（ m/s) 1.55 1.45 1.55 1.5 1.5 1.45 滚筒直径 D (mm) 380 400 430 460 450 440 输送机连续工作，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为 10年。 设计要求 （具体要求见任务书 2） 组 别 13 14 15 16 17

3、18 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 2100 2000 1900 1800 1700 1600 运输带速度（ m/s) 1.55 1.45 1.5 1.5 1.45 1.48 滚筒直径 D (mm) 445 400 380 360 370 375 初始参数 3 组 别 19 20 21 22 23 24 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 1100 1150 1200 1250 1300 1350 运输带速度（ m/s) 1.5 1.6 1.7 1.5 1.55 1.6 滚筒直径 D (mm) 250 260 270 240 250 260 输送机连续工作，中等载荷，两班制，单项运转，工

4、作期限为 10年。 设计要求 （具体要求见任务书 3） 组 别 25 26 27 28 29 30 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 1450 1500 1500 1600 1650 1750 运输带速度（ m/s) 1.55 1.65 1.7 1.8 1.9 2 滚筒直径 D (mm) 250 260 280 300 320 350 初始参数 4 组 别 31 32 33 34 35 36 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 2850 2750 2650 2450 2350 2250 运输带速度（ m/s) 1.60 1.45 1.55 1.5 1.5 1.45 滚筒直径 D (mm) 4

5、00 400 430 460 450 440 输送机连续工作，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为 10年。 设计要求 （具体要求见任务书 4） 组 别 37 38 39 40 41 42 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 2150 2050 1950 1850 1750 1650 运输带速度（ m/s) 1.55 1.45 1.5 1.5 1.45 1.48 滚筒直径 D (mm) 445 400 380 360 370 375 初始参数 5 组 别 43 44 45 46 47 48 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 2980 2920 2520 2210 1830 1720 运输带

6、速度（ m/s) 1.5 1.4 1.5 1.6 1.4 1.4 滚筒直径 D (mm) 400 400 450 450 350 350 输送机连续工作，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为 10年。 设计要求 （具体要求见任务书 5） 组 别 49 50 51 52 53 54 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 1120 1140 1210 1240 1320 1330 运输带速度（ m/s) 1.5 1.6 1.7 1.5 1.55 1.6 滚筒直径 D (mm) 250 260 270 240 250 260 初始参数 6 组 别 55 56 57 58 59 60 设 计 参 数

7、运输带拉力（ N） 2810 2730 2630 2440 2320 2240 运输带速度（ m/s) 1.45 1.4 1.5 1.46 1.48 1.4 滚筒直径 D (mm) 385 380 410 420 465 420 输送机连续工作，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为 10年。 设计要求 （具体要求见任务书 6） 组 别 61 62 63 64 65 66 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 2120 2040 1930 1840 1730 1640 运输带速度（ m/s) 1.5 1.4 1.45 1.45 1.4 1.4 滚筒直径 D (mm) 440 360 360 35

8、0 350 355 初始参数 7 组 别 67 68 设 计 参 数 运输带拉力（ N） 2830 2732 运输带速度（ m/s) 1.42 1.42 滚筒直径 D (mm) 383 378 输送机连续工作，中等载荷，两班制，单项运转，工作期限为 10年。 设计要求 （具体要求见任务书 6） 设计时间安排 内 容 时 间（天） 1.布置题目 0.5 2.初步计算画草图 2.5 3.画装配底图 3 4.完成装配图 2 5.整理说明书 1 6.交图答辩 1 参考资料 : 1. 课程设计指导书； 2. 机械设计基础 教材； 3. 减速器图册。 传动零件的设计计算 设 计 内 容 总体设计方案 计算

9、传动装置的运动和动力参数 机体结构及附件的设计 润滑密封形式的选择 一 . 总体设计方案 1.确定传动方案： 减速器采用卧式水平剖分结构。 2.选择电动机 确定功率、转速、型号 参考 P6例 2-1(附录 D) 功率 Pw 工作机所需功率， Pw = FV / 1000 Pd 电动机所需功率， Pd = Pw /a Ped 电动机额定功率， Ped Pd a =123 5 , 滚筒： 5 = 0.96 （ P5 表 2.2） 1 3 2 2 2 4 5 v F d m P n w w P n a ai 转速 同一功率对应多种转速 3000（ 2）、 1500（ 4） 、 1000（ 6）、 7

10、50（ 8） 满载转速 电机工作功率达到额定功率时的转速（ nm） 同步转速 电动机空载时的转速。 选择高转速，体积小，价格低，但传动装置 总传动比大。选择低转速，反之。 型号 例： Y132M1 6 查表记下有关尺寸， E 轴伸、 d 轴径、 H 中心高。 一 . 总体设计方案 3. 初定传动比 参考 P13例 2.2 总传动比 ： ia = n m / n W = id ic ， nW 滚筒转速 带传动比 id ， 齿轮传动比 ic ， 一般 i d i c 各级传动比数值见 P4 表 2.1。 二计算传动装置的运动和动力参数 I 输入 , O 输出。 参考 P10例 2.3 功率 : P

11、I 1 = Pd 1 PO1 = PI 1 2 PI 2 = PI 1 2 3 PO2 = PI 2 2 PI 3 = PI 2 2 4 PO3 = PI 3 2 转矩 : Td = 9550 Pd / nm（ Nm） TI 1 = Td id 1 TO1 = TI 1 2 TI 2 = TI 1 iC 2 3 TO2 = TI 2 2 TI 3 = TI 2 2 4 TO3 = TI 3 2 转速 : I轴 n1= nm/ id II轴 n2= n1/ ic 卷筒轴 n3= n2 将计算结果记录下来，填写运动和动力参数数据表。 P10表 2.4 计算功率 Pc = kA Pd P 16例 4

12、.1 选取小带轮直径时，应注意： d1 / 2 H d2 = id d1，查表圆整。 实际传动比 id = d2 / d1，校核传动比误差 5% 在说明书中画出大带轮结构草图 ，标出主要尺寸（图册 P78） 三传动零件的设计计算 1.带传动的设计计算 确定 d1、 d2、 a、 Ld、 Z、 V带型号、 FQ 等 闭式传动，选材料，确定齿面硬度。 参考 P19例 4.2 取 Z1 = 20 50， Z 2 = ic Z1 圆整。 实际传动比： ic= Z 2 / Z 1， 校核传动比误差 5 %。 推荐 m 2。 小齿轮宽度 b1= b2 +（ 5 10） 2.齿轮传动设计计算 确定 m、 z

13、、 a、 b、 d、 da、 df、 db等 三传动零件的设计计算 当 x 2.5m时 , 小齿轮制成 齿轮轴 （ P31）。 x 齿轮结构画法（图册 P74-75）。 11.10 齿轮的构造 设计：潘存云 直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以 将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴。否则可能引起轮缘断裂。 1. 齿轮轴 2. 腹板式齿轮 d d0 b d s d h d a 斜度 1:10 lh c 齿顶圆直径 ，可以锻造或铸造。 mmd a 500 直径较小的齿轮也可做成实心的 b d s d h d a 斜度 1:20 c lh h1 e e h 2 s 3. 轮辐式齿轮 mmd

14、a 400齿顶圆直径 ，常用铸铁或铸钢制成。 6. 联轴器的选择： 参考 P15 选择类型， 确定型号，根据 T、 n，确定 L、 d。 3.轴的设计 参考 P2328 三传动零件的设计计算 1）轴的结构设计（草图设计） 2）轴的强度计算：选材料，画受力图，弯矩图， 校核危险截面直径。 P29例 5.1 4.键的选择： 参考教材 P158式 10-26 确定键的尺寸 b h L，验算挤压强度。 5.轴承的选择计算： 参考教材 P289习题 16-4 应考虑选择 深沟球 轴承。 验算所选轴承型号是否合适。 1.齿轮的润滑： 其方式取绝于 浸油齿轮 的圆周速度。 ( P33) V 12（ m /s

15、）采用 油泵 润滑， V 12（ m /s）采用 油池 润滑， 四润滑与密封形式的选择 油池润滑 采用惰轮的油池润滑 喷油润滑 11.11 齿轮传动的润滑和效率 开式 齿轮常采用人工定期润滑。可用润滑油或润滑脂。 闭式 齿轮传动的润滑方式由圆周速度 v确定。 当 v 12 m/s时，采用油池润滑。 当 v 12 m/s时，采用油泵喷油润滑。 理由： 1)v过高，油被甩走，不能进入啮合区； 2)搅油过于激烈，使油温升高，降低润滑性能； 3)搅起箱底沉淀的杂质，加剧轮齿的磨损。 1.齿轮的润滑： 其方式取绝于 浸油齿轮 的圆周速度。 ( P33) V 12（ m /s）采用 油泵 润滑， V 12

16、（ m /s）采用 油池 润滑， 验算大带轮直径是否过大。 四润滑与密封形式的选择 确定箱体的中心高 H。 油面高度高于大齿轮一个齿， h0 = 30 50毫米。 （ P36图 7.1）。 2.轴承的润滑： 其方式取绝于浸油齿轮的圆周速度 。 脂润滑 V 2（ m /s）， 需加挡油板 。 P25图 5.5b（图册 P81图 5） 油润滑 V 2（ m /s），齿轮将油甩到箱盖上，油顺箱盖流进剖 分面上的 输油沟 里，通过轴承端盖的槽流入轴承。 四润滑与密封形式的选择 输油沟 将箱盖上流下的油 导入轴承 进行润滑。 回油沟 使箱盖上流下的油 流回油池 ，以免从剖分面处挤出。 （ P37）（图册

17、 P7、 P12） 四润滑与密封形式的选择 3.密封： 为防尘防漏油，凡与外界相通的部位都应加密封。 轴承端盖的种类 : 嵌入式、凸缘式、闷盖、透盖。 P33（图册 P85） 密封件的种类 : P34 O型圈（图册 P85） 毛毡圈（毡封油圈） （图册 P81图 12） 四润滑与密封形式的选择 凸缘式 嵌入式 P11表 3.1 写在书上 1. 机体 ：铸件 (机盖、机座 ) 具有 拔模斜度 和 铸造圆角 。 壁厚可按推荐尺寸（ P11表 3.1 ） 机盖应设置 吊环 ， 起吊机盖 。 机座应设置 吊耳，起吊整机 （ P40） 加工面应比非加工面略有 凸起 ， 以便于加工。 机体上的加工面为：底

18、面、轴承孔内圆柱面、轴承孔端 面、上下机体结合面、窥视孔盖板面、放油螺塞固定面 油标孔端面。 五机体结构及附件的设计 2.减速器附件 （ P38-40） 窥视孔及窥视孔盖 ： 孔的位置应设在啮合区上方， 大小为手能伸进即可。为便于 加工，孔应铸出凸台，盖的四 周应加密封垫片。 通气器 ：为防尘，通气孔不应直通顶端，其结构见 P38 图 7.10 和 7.11（图册 P87图 1）。 油标 ： 应在不发生碰撞的情况下拔出。安装孔的高度，不得距 机箱内油面太近，以免油从孔中溢出。 P39图 7.12-7.14（图册 P86 ） 五机体结构及附件的设计 放油螺塞 ：放油孔不得高于机体 内腔底平面。螺

19、塞与机体结合面应 加密封垫。 P40图 7.15-7.16 （图册 P86 ） 启盖螺钉 ：端头应设计成圆弧 形。 P40图 7.17 定位销 ：一般采用两个圆锥销， 且距离尽量远。 P40图 7.18 吊环、吊钩 ： （图册 P86 ） 五机体结构及附件的设计 要 求 1. 充分发挥自己的主观能动性，课堂所讲只是一般原 则，并非唯一标准，任何一个方案和结构的确定， 都应做到有理有据，有案可查。 2. 将自己所设计的结构弄懂，不可盲目抄袭。 3. 在完成一张俯视图草图并由指导教师签字后，方可 画正式装配图。 4. 初始参数相同的同学，在计算时应取不同的系数进 行计算，以避免设计结果完全雷同。 5. 设计说明书必须手写，不得制成电子文档打印。