机械基础课程设计的步骤及要求

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1、机械基础课程设计的步骤及要求一、下达设计任务根据给定工作条件，设计一级直齿圆柱齿轮减速器，完成一张装配图（A2只画俯视图）、两张零件图（2*A3---一张低速轴、一张大齿轮）和一份设计说明书（图纸要求计算机绘图、打印，说明书必须用专用稿纸手写）。说明书封面要求统一（在教务处网上下载），评分表（在教务处网上下载）要求填好每人的班级、姓名、学号和设计题目，档案袋统一（教材科购买，填好档案袋上的相关信息）。二、传动方案的总体设计1.比较和选择传动装置的方案；题目一、带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器，题目二，一级闭式齿轮传动和一

2、级开式齿轮传动2.选定电动机类型和型号；1）确定工作机的转速和功率；由已知条件F、V、D可以计算出，题目一转速：功率：2）确定电动机的转速范围和功率要求带传动的传动比一般取2-4；齿轮传动的传动比一般取3-5；所以设计的题目要求总传动比可以在（2-4）*（3-5）=（6-20）之间，故电动机的转速n=（6-20）n工，在此中间可以确定电动机的转速；对Y系列电动机，通常多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，如无特殊需不选用低于750r/min的电动机。根据选定的电动机类型、结构、容量和转速，由机

3、械设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸、地脚尺寸等参数备用。3）确定电动机的功率要求工作机功率/总效率=原动机功率，选择电动机的功率大于此值即可；kW式中：Pd——工作机实际需要的电动机输出功率，kW；Pw——工作机所需输入功率，kW；η——电动机至工作机之间传动装置的总效率。总效率η按下式计算：η=η1η2η3…ηn其中η1、η2、η3、…ηn分别为传动装置中每一传动副(齿轮、带或链)、每对轴承、每个联轴器的效率，其概略值见指导书。选用此表数值时，一般取中

4、间值，如工作条件差，润滑维护不良时应取低值，反之取高值。（本设计题目的传动效率包括：一级带传动、一级齿轮传动，两对滚动轴承（一般选深沟球轴承）、联轴器（一般选弹性柱销联轴器）和工作机滚筒的效率。）根据计算的转速范围和需要的功率值，由设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸、地脚尺寸等参数备用。3.确定总传动比并合理分配各级传动比已经确定了电动机的转速（满载转速），又知道工作机的转速，那么二者的比值就是总的传动比，将总传动比进行合理分配。要考虑以下几点：(1)要保

5、证带传动的传动比在2-4中；齿轮传动的传动比在3-5中；(2)应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大，以至于碰地（这只有在后面计算完之后才知道），这时确定带传动的传动比稍小一点就可以。例：总传动比=12，可取i带=3，则i齿轮=12/3=4；也可取i带=2，则i齿轮=12/3=6；（不选用）也可取i带=4，则i齿轮=12/4=3；（不选用）传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差在±(3～5)％范围

6、内。设计传动装置时一般按工作机实际需要的电动机输出功率Pd计算，转速取满载转速。4.计算各轴转速和转矩已将总传动比进行了分配，根据传动的布置，各轴的转速就可以算出了；如一传动装置从电动机到工作机有两根轴，依次为I、Ⅱ轴，则1）各轴转速r/minr/min式中：nm——电动机满载转速，r/min；nⅠ、nⅡ——分别为I、Ⅱ轴转速r/min；I轴为高速轴，Ⅱ轴为低速轴；i0、i1——依次为由电动机轴至高速轴I，I、Ⅱ轴间的传动比。2）各轴功率PI=Pdη01kWPⅡ=PIη12=Pdη01η12kW式中：Pd——电动机输出

7、功率，kW；PI、PⅡ——I、Ⅱ轴输入功率，kWη01、η12——依次为电动机轴与I轴，I、Ⅱ轴间的传动效率。3）各轴转矩TI=Tdi0η01N·mTⅡ=TIi1η12=Tdi0i1η01η12N·m式中：Td——电动机轴的输出转矩，N·m；N·mTI、TⅡ——I、Ⅱ轴的输入转矩，N·m。运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查。TI=Tdi0η01=N·m=N·m同理：T2=N·m三、传动件的设计计算1．带传动设计带传动时，应注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，例如小带轮外圆半径是否大于电动机中心高，大带轮

8、外圆半径是否过大造成带轮与机器底座相干涉等。2.齿轮的设计设计过程参见书上的例题，注意：（1）材料的选择要求；（2）齿数的选取范围。3.轴的最小直径确定按最小直径估算后，要考虑：1）键槽对轴强度的影响；2）最小轴径处安装的零件是否是标准件（联轴器等----轴径有无标准要求）注:选择联轴器类型和型号联轴器除联接两轴并传递转矩外，有些