【正文】 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 姓名： 班級： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 成 績： 日期： 2021 年 12 月 1 / 43 目 錄 1. 設(shè)計(jì)目的…………………………………………………………… 2 2. 設(shè)計(jì) 方案…………………………………………………………… 3 3. 電機(jī)選擇…………………………………………………………… 5 4. 裝置運(yùn)動動力參數(shù)計(jì)算…………………………………………… 7 ………………………………………………………… 9 …………………………………………………………… 18 ……………………………………………………… 28 …………………………………………………… 31 ……………………………………………………… 32 及密封類型選擇 …………………………………………… 33 ………………………………………………… 33 ………………………………………………………… 34 ………………………………………………………… 35 2 / 43 1. 設(shè)計(jì)目的 機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械設(shè)計(jì)能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，其目的是： （ 1）通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹 立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與實(shí)際知識去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。 （ 2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。 （ 3）通過制定設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件類型，正確計(jì)算零件工作能力，確定尺寸和掌握機(jī)械零件，以較全面的考慮制造工藝，使用和維護(hù)要求，之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件，機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和方法。 （ 4）學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 2. 設(shè)計(jì)方案及要求 據(jù)所給題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)的傳動裝置（兩級展開式圓柱直齒輪減速器）方案圖如下： 3 / 43 技術(shù)與條件說明： 設(shè)計(jì)熱處理車間零件清洗用設(shè)備。該傳送設(shè)備的動力由電動機(jī)經(jīng)減速裝置后傳至傳送帶。每日兩班制工作，工作期限為 8 年。 設(shè)計(jì)要求 1）減速器裝配圖 1 張； 2）零件圖 3 張（高速級齒輪、低速級齒輪，低速級軸）； 3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，按指導(dǎo)老師的要求書寫 4）相關(guān)參數(shù)： T=670 N m， V= sm/ ， D=330mm 3. 電 動 機(jī) 的 選擇 電動機(jī)類型的選擇 按工作要求和工作條件選用 Y 系列鼠籠三相異步電動機(jī)。其結(jié)1— 輸送帶 2— 電動機(jī) 3— V帶傳動 4— 減速器 5— 聯(lián)軸器 4 / 43 構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為 380V。 選擇電動機(jī)的容量 工作機(jī)有效功率 Pw =1000vF?, Fw =DF2= N V= sm 。 ?? = 1? ? 5? =? = 則有： Pw = ??1000vF? = ? ?= 式中 1? ， 2? ， 3? ， 4? ， 5? 分別為 V 帶傳 動效率 , 滾動軸承效率，齒輪傳動效率，聯(lián)軸器效率，卷筒效率。據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》知1? =， 2? =， 3? =， 4? =， 5? =，則有： ?? =? ? ? = 所以電動機(jī)所需的工作功率為： Pd =??wP= = 取 Pd = 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 展開式兩級圓柱 齒輪 I 齒 =8~60 和帶的傳動比 I帶 =2~4，則系統(tǒng)的傳動比范圍應(yīng)為： I? =I齒 帶i? =（ 8~60） ?（ 2~4） =16~240 工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為 nw = D v?100060? = m in/ r?? ?? 所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 5 / 43 nd =I? wn? =（ 16~240） ? min/r =（ ~） min/r 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min,1000r/min,1500r/min 和3000r/min 四種。查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（軟件版）【常有電動機(jī)】 【三相異步電動機(jī)】 【三相異步電動機(jī)的選型】 【 Y 系列（ IP44）三相異步電動機(jī)技術(shù)條件】 【電動機(jī)的機(jī)座號與轉(zhuǎn)速對應(yīng)關(guān)系】確定電 機(jī)的型號為 1440r/min,額定功率為 4KW。 4. 裝置運(yùn)動動力參數(shù)計(jì)算 傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 1）傳動裝置總傳動比 I? = ??wdnn 2）分配到各級傳動比 因?yàn)?I ? = 齒帶 i?i 已知帶傳動比的合理范圍為 2~4。故取 V 帶的傳動比 帶i ? 則 I 齒 I ?? ?帶i 分配減速器傳動比，參考公式i1 = i齒）（ ~= ~ ?）（ =~，分配齒輪傳動比得高速級傳動比 ?i ，低速級傳動比為 23 ???i 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 電動機(jī)軸： 轉(zhuǎn)速： n0 =1440 min/r 輸入功率： P0 =Pd = 6 / 43 輸出轉(zhuǎn)矩： T0 =95500nPd?=9550? = Nm? Ⅰ軸（高速軸） 轉(zhuǎn)速： n1 = m in/576m in/r.5214400 rin ??帶 輸入功率： P1 =P KWP ?????? ?? 輸入轉(zhuǎn)矩 T1 = ??119550 nP 9550 mN ??? Ⅱ軸（中間軸） 轉(zhuǎn)速： n2 = m in/121 rin ?? 輸入功率 ： P2 =P ?????? ? ??? P = 輸入轉(zhuǎn)矩： T2 = ??229550 nP 9550 mN ??? Ⅲ軸（低速軸） 轉(zhuǎn)速： n3 = m in/ 6232 rin ?? 輸入功率： P ?3 P ?????? ? ??? P = 輸入轉(zhuǎn)矩： T 43. 0955 0 333 ???? npNm? 轉(zhuǎn)速： n m in/4 3 .4 0n 3 r??卷 輸入功率： P卷 =P3 42334 ??? ??? ?P = ?? 7 / 43 = 輸入轉(zhuǎn)矩： 43. 0955 0 44 ????? npT 卷 N m? 各軸運(yùn)動和動力參數(shù)表 軸 號 功率 （ KW） 轉(zhuǎn)矩（ N mm? ） 轉(zhuǎn)速（ minr ） 電機(jī)軸 4 1440 1 軸 576 2 軸 3 軸 卷同軸 圖 415）計(jì)算縱向重合度 ta nd z?? ? ???*24*tan14= 確定計(jì)算功率 Pca 據(jù)表 87 查得工作情況系數(shù) KA =。故有： Pca =KA ? P ??? 選擇 V 帶帶型 據(jù) Pca 和 n 查圖 811 選用 A 帶。 確定帶輪的基準(zhǔn)直 徑 d 1d 并驗(yàn)算帶速 （ 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 1d 查表 86 和 88，取小帶輪直徑d 1d =90mm。 8 / 43 （ 2）驗(yàn)算帶速 v，有： 100060 01 ? ???? ??? ndv d? = sm 因?yàn)?~30m/s 之間，故帶速合適。 （ 3）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑 d 2d 1d2 ????? 帶id d mm 取 2d =224mm 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 Ld (1)據(jù)式 820 初定中心距 a0 =500mm (2)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度 02212100 4 )()(22 addddaL ddddd ????? ? 0054 )90224()22490( 2? ?????? =1502mm 由表 82 選帶的基準(zhǔn)長度 Ld =1600mm （ 3）計(jì)算實(shí)際中心距 2 150216000052 00 ?????? dd LLaa mm549? 中心距 變動范圍： mmLaa d 2550 1 in ??? mmLaa d a x ??? 驗(yàn)算小帶輪上的包角 ???? ?????? )(180 12 add dd? 計(jì)算帶的根數(shù) z 9 / 43 （ 1）計(jì)算單根 V 帶的額定功率 Pr 由 mmdd 901 ? 和 14400 ?n r/min 查表 84a 得 由插值法得 P0 =+（ ） ?250240= KW 據(jù) n0 =1440 minr ， i 帶 = 和 A 型帶，查表 84b 得 由插值法得 ? P0 =+() ?51= 查表 85 得 K? =+() ?51= 查表 82 得 KL = 于是： Pr =(P0 +? P0 )? KL ? K?