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1、 機(jī) 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 (第 一 次 布 置 )機(jī)電工程學(xué)院 一 、 設(shè) 計 目 的 機(jī) 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 是 高 等 工 科 院 校 機(jī) 械 類本 科 學(xué) 生 第 一 次 較 全 面 的 機(jī) 械 設(shè) 計 訓(xùn) 練 ， 也 是機(jī) 械 設(shè) 計 課 程 的 一 個 重 要 的 實 踐 性 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 。其 目 的 是 ：1、 綜 合 運(yùn) 用 先 修 課 理 論 ， 培 養(yǎng) 分 析 和 解 決 工程 實 際 問 題 的 能 力 。2、 學(xué) 習(xí) 簡 單 機(jī) 械 傳 動 裝 置 的 設(shè) 計 原 理 和 過 程 。3、 進(jìn) 行 機(jī) 械 設(shè) 計 基 本 技 能 訓(xùn) 練 。 （ 計 算
2、、 繪圖 、 使 用 技 術(shù) 資 料 ） 二 、 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書名 稱 ： 帶 式 輸 送 機(jī) 傳 動 裝 置 （ 二 級 圓 柱 齒 輪 減 速 器 ） 。要 求 ： 有 輕 微 沖 擊 ,工 作 經(jīng) 常 滿 載 ,原 動 機(jī) 為 電 動 機(jī) ,齒 輪單 向 傳 動 ,單 班 制 工 作 （ 每 班 8小 時 ） ,運(yùn) 輸 帶 速 度 誤 差 為 5%,減 速 器 使 用 壽 命 5年 ,每 年 按 300天 計 ,小 批 量 生 產(chǎn) ,啟動 載 荷 為 名 義 載 荷 的 1.5倍 。 傳 動 系 統(tǒng) 簡 圖原 始 數(shù) 據(jù)三 、 設(shè) 計 任 務(wù) 量1、 畫 A0號 草 圖 、
3、裝 配 圖 各 一 張 ， A3號 零 件 圖 一 張 。2、 設(shè) 計 論 文 （ 說 明 書 ） 一 份 ， 不 少 于 20頁 。四 、 參 考 資 料課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書課 程 設(shè) 計 圖 冊機(jī) 械 零 件 設(shè) 計 手 冊 （ 含 齒 輪 、 帶 、 軸 、 軸 承 、 鍵 的 內(nèi) 容 ） 機(jī) 械 設(shè) 計 （ 教 材 ） 五 、 設(shè) 計 步 驟 1、 選 擇 電 動 機(jī) 2、 傳 動 比 分 配 3、 計 算 各 軸 的 轉(zhuǎn) 速 4、 齒 輪 傳 動 設(shè) 計 6、 軸 承 受 力 、 壽 命 5、 軸 的 強(qiáng) 度 計 算 7、 繪 制 裝 配 圖 和 零 件 圖 1、 選 擇 電
4、動 機(jī)選 擇 電 動 機(jī) 依 據(jù) ： 功 率 P， 轉(zhuǎn) 速 n 1） 電 動 機(jī) 功 率 計 算 P工 作 機(jī) 功 率 ： P w= 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(jī) 需 要 功 率 ： Pd= P w / (kw) 總 效 率 ： =1. 2. 3 n 1_卷 筒 軸 承 效 率 2_ 卷 筒 效 率 3_低 速 級 聯(lián) 軸 器 效 率 4_ III軸 軸 承 效 率 5_低 速 級 齒 輪 嚙 合 效 率 6_ II軸 軸 承 效 率 7_高 速 級 齒 輪 嚙 合 效 率 8_ I軸 軸 承 效
5、率 9_高 速 級 聯(lián) 軸 器 效 率 (效 率 值 查 設(shè) 計 手 冊 ) 2、 傳 動 比 分 配分 配 原 則 ： 各 級 傳 動 尺寸 協(xié) 調(diào) ， 承 載 能 力 接 近 ，兩 個 大 齒 輪 直 徑 接 近 以便 潤 滑 。 （ 浸 油 深 度 ） i總 =i減 =i高 *i低 =nm/nwi減 減 速 器 傳 動 比i高 減 速 器 內(nèi) 高 速 級 傳 動 比i低 減 速 器 內(nèi) 低 速 級 傳 動 比nm電 動 機(jī) 滿 載 轉(zhuǎn) 速nw工 作 機(jī) 轉(zhuǎn) 速i高 =（ 1.21.3)i低i減 = （ 1.21.3) i低 2 3、 計 算 各 軸 的 n， P， T1） 各 軸 轉(zhuǎn) 速
6、電 動 機(jī) 軸 :nm（ 滿 載 轉(zhuǎn) 速 ）I軸 : nI =nmII軸 : n II =nI/i高 2)各 軸 輸 入 功 率 電 動 機(jī) 軸 : Pd=Pw/總 I軸 : P I = Pd （ 聯(lián) 軸 器 效 率 ） II軸 : P I I= P I * 12 12I軸 至 II軸 效 率 3)各 軸 扭 矩 T電 動 機(jī) 軸 ：Td=9550*Pd/nm（ Nm）I軸 ： TI= Td II軸 ： TII= TI*12*I高 計 算 出 參 數(shù) 列 表 備 用 。軸 號 功 率 P 扭 矩 T 轉(zhuǎn) 速 n 傳 動 比 i電 動 機(jī) 軸 P d Td nm i=1 I 軸 PI入 PI出
7、TI入 TI出 n I II 軸 PII入 PII出 TII入 TII出 n II 4、 齒 輪 傳 動 設(shè) 計1） 采 用 斜 齒 圓 柱 齒 輪 閉 式 軟 齒 面 傳 動 ；2） 選 用 中 碳 鋼 ， 傳 動 用 模 數(shù) m 1.5-2mm；3) 強(qiáng) 度 計 算 中 的 功 率 用 輸 出 功 率 ；4) 角 方 向 確 定 應(yīng) 使 中 間 軸 的 軸 向 力 有 所 抵 消 ；5） =8-15 ， Z1=20-40 ， Z2=iZ1求 出 后 圓 整 ；6） 因 圓 整 Z2時 i變 化 了 故 須 驗 算 傳 動 比 誤 差 ： i=（ i-Z2/Z1） /i100% 5%7） 為
8、 使 圖 面 勻 稱 ， 中 心 距 ： a高 120， a 低 140，8） 檢 查 浸 油 深 度 ， 當(dāng) 高 速 級 大 齒 輪 浸 油 1個 齒 高 時 ， 低 速 級 大 齒 輪 浸 油 深 度 小 于 其 分 度 圓 半 徑 的六 分 之 一 到 三 分 之 一 ， 以 降 低 攪 油 功 耗 。 5、 驗 算 傳 動 系 統(tǒng) 速 度 誤 差輸 送 帶 速 實 際 Vw在 求 解 過 程 中 與 理 論 V發(fā) 生 了 變 化 ， 故 應(yīng) 驗 算 系 統(tǒng) 誤 差 。 （ V-Vw） /V100% 5%若 不 滿 足 應(yīng) 重 新 計 算 。 6、 計 算 軸 類 零 件1） 初 估 I
9、 、 II、 III軸 徑 ， 注 意 第 I 根 軸 是 否設(shè) 計 成 齒 輪 軸 ， 對 II軸 進(jìn) 行 彎 扭 合 成 強(qiáng) 度 驗 算 。2） 軸 承 的 選 擇 ， 同 一 根 軸 上 的 兩 個 軸 承 型 號相 同 。 對 II軸 上 的 軸 承 進(jìn) 行 壽 命 計 算 。3） 鍵 的 選 擇 ， 對 II軸 上 的 鍵 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 校 核 。提 示 ： 力 的 結(jié) 果 取 整 數(shù) ， 齒 輪 幾 何 參 數(shù) 精 確 到 小 數(shù) 點 后 兩 位 ， 傳 動 比 精 確 到 小 數(shù) 點 后 兩 位 ， 螺 旋 角 精 確 到 秒 ， 設(shè) 計 公 式 要 寫 明 來 源 出 處 。
10、 帶 式 輸 送 機(jī) 傳 動 系 統(tǒng) 簡 圖 原 始 數(shù) 據(jù) 鏈 板 式 輸 送 機(jī) 傳 動 系 統(tǒng) 簡 圖 鏈 板 式 輸 送 機(jī) 原 始 數(shù) 據(jù) 項 目 1 2 3鏈 條 曳 引 力 F（ N） 6000 7000 6000鏈 條 速 度 V（ m/s） 0.35 0.4 0.3鏈 條 節(jié) 距 p（ mm） 125 150 150鏈 輪 齒 數(shù) Z 6 6 7開 式 齒 輪 的 傳 動 比 i 4 4 5每 日 工 作 時 數(shù) h 16 16 16工 作 年 限 Y 5 5 5 機(jī) 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 第 二 階 段 設(shè) 計 的 主 要 內(nèi) 容 :1、 草 圖 設(shè) 計 （ 儀 器
11、圖 ）2、 裝 配 圖 （ CAD ）3、 撰 寫 論 文草 圖 設(shè) 計 是 裝 配 圖 設(shè) 計 的 規(guī) 劃 和 準(zhǔn) 備 階 段裝 配 圖 設(shè) 計 是 對 草 圖 的 進(jìn) 一 步 細(xì) 化 和 完 善特 點 ： “ 算 畫 結(jié) 合 ” 邊 畫 邊 算 草 圖 設(shè) 計1、 準(zhǔn) 備 工 作（ 1） A0圖 紙 一 張 ， 比 例 1:1， 用 儀 器 畫（ 2） 主 要 傳 動 件 的 參 數(shù) 計 算 完 備 （ 齒 輪 幾 何 尺寸 、 軸 徑 估 算 ）2、 要 求 （ 1） 草 圖 設(shè) 計 正 確 ， 迅 速 ， 主 要 結(jié) 構(gòu) 要 表 達(dá) 清楚 。 各 零 件 尺 寸 可 隨 時 標(biāo) 注 在
12、 圖 紙 上 。 （ 2） 草 圖 不 要 求 線 型 ， 同 樣 零 件 可 只 畫 一 個 ，其 它 簡 畫 。 （ 3） 所 有 零 件 尺 寸 隨 手 畫 在 草 圖 上 ， 以 免 再 次查 找 。 3、 任 務(wù) （ 以 設(shè) 計 手 冊 為 參 考 資 料 ） 1） 通 過 草 圖 設(shè) 計 檢 查 傳 動 比 分 配 是 否 合 理 ， 低 速 軸 與 高 速 大 齒 輪 是 否 干 涉 ， 兩 大 齒 輪 浸 油 深 度 ： 高 速 大 齒 輪 浸 油 深 1個 齒 高時 低 速 大 輪 浸 油 深 度 半 徑 的 1/31/6。 2） 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 和 軸 系 零 件
13、設(shè) 計 （ 補(bǔ) 充 設(shè) 計 計 算 ）定 出 支 點 距 后 對 中 間 軸 進(jìn) 行 彎 扭 強(qiáng) 度 驗 算 。 3） 軸 承 的 組 合 設(shè) 計 確 定 軸 承 的 型 號 和 工 作 位 置 、 潤 滑 方 式 和 密 封 裝置 ， 對 中 間 軸 上 的 軸 承 進(jìn) 行 壽 命 計 算 。 4） 確 定 箱 體 的 結(jié) 構(gòu) 及 各 部 分 尺 寸 。 5） 減 速 器 附 件 設(shè) 計 （ 吊 鉤 、 吊 耳 、 觀 察 窗 、 油 標(biāo) 尺等 ） 6） 確 定 聯(lián) 接 件 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 及 位 置 。 7） 驗 算 設(shè) 計 計 算 中 需 要 驗 算 的 內(nèi) 容1、 各 級 齒 輪 傳
14、動 的 強(qiáng) 度 驗 算2、 中 間 軸 的 彎 扭 合 成 強(qiáng) 度 驗 算3、 中 間 軸 鍵 的 強(qiáng) 度 驗 算4、 中 間 軸 上 的 滾 動 軸 承 壽 命 驗 算5、 兩 級 傳 動 大 齒 輪 浸 油 深 度 驗 算6、 選 擇 減 速 器 內(nèi) 齒 輪 潤 滑 方 式 驗 算 V7、 選 擇 滾 動 軸 承 的 潤 滑 （ 劑 ） 方 式 驗 算 dn 4.設(shè) 計 中 應(yīng) 注 意 的 問 題 1） 輸 入 （ 出 ） 軸 外 伸 端 長 度 、 直 徑 應(yīng) 與 聯(lián) 軸 器 孔 徑匹 配 。 2） 潤 滑 劑 和 潤 滑 方 式 的 選 擇 減 速 器 內(nèi) 齒 輪 的 潤 滑 劑 和
15、潤 滑 方 式 按 圓 周 速 度 V確 定 ， 減 速 器 內(nèi) 軸 承 的 潤 滑 劑 和 潤 滑 方 式 按 速 度 因 數(shù) dn確定 。 由 于 齒 輪 和 軸 承 可 能 分 別 采 用 潤 滑 油 和 潤 滑 脂 ，此 時 二 者 不 能 相 混 ， 否 則 軸 承 潤 滑 脂 被 沖 走 ， 故 應(yīng)在 軸 承 處 采 用 密 封 裝 置 “ 擋 油 盤 ” 。 注 意 ， 并 不 是每 個 軸 承 處 都 安 擋 油 盤 。 3） 油 底 油 面 高 度 3050， 以 保 證 足 夠 的 油 量 。 4） 軸 承 蓋 選 嵌 入 式 結(jié) 構(gòu) 。 5） 齒 輪 與 軸 的 結(jié) 合
16、方 式 可 設(shè) 計 成 齒 輪 與 軸 分 離 ， 也可 以 成 齒 輪 軸 。 5.草 圖 設(shè) 計 步 驟 按 中 心 距 先 畫 軸 心 線 ， 再 畫 軸 及 軸 承 ， 先 畫 箱 內(nèi) ， 后 畫 箱 外 ， 先 粗 畫 ， 后 細(xì) 畫 ， 先 畫 俯 視 圖 ， 再 畫 主 視 圖 ， 最 后 畫 側(cè) 視 圖 。 布 圖 上 下 左 右 要 適 當(dāng) 勻 稱 。 箱 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 機(jī) 座 壁 厚 按 二 級 齒 輪 減 速 器 a選 擇 壁 厚 a_低 速 級 中 心 距 軸 承 座 旁 螺 栓 扳 手 空 間 扳 手 空 間 大 操 作 方 便 ， 但 h太 大 螺 栓 太 長
17、 ，安 裝 不 便 ， 且 要 合 于 螺 栓 長 度 系 列 螺 栓 中 心 到 機(jī) 座 外 壁 距 離 螺 栓 中 心 到 機(jī) 座 外 凸 邊 緣 尺 寸 起 蓋 螺 釘 作 用 ： 起 蓋 用 ， 兩 個 對 角 線布 置 。定 位 銷 作 用 ： 鏜 軸 承 孔 定 位 用 ， 錐 度 1： 50 兩 個 ， 對 角 線 布 置 。觀 察 窗 作 用 ： 注 油 、 觀 察 兩 對 齒 輪 嚙合 情 況 ， 以 能 進(jìn) 手 為 宜 。通 氣 器 作 用 ： 平 衡 機(jī) 體 內(nèi) 外 壓 力 。 吊 鉤 作 用 ： 起 吊 整 機(jī) 用 ， 與 底 座 鑄 出 。起 蓋 吊 耳 作 用 ：
18、起 吊 蓋 ， 與 上 蓋 一 同 鑄出 。油 標(biāo) 尺 作 用 ： 測 量 油 面 深 度 ， 要 有 最 高液 面 ， 最 低 液 面 刻 度 。 位 置 設(shè) 計 要 防 止拔 不 出 油 標(biāo) 或 油 外 溢 。放 油 塞 作 用 ： 更 換 潤 滑 油 的 出 口 ， 設(shè) 計在 箱 體 底 座 最 低 位 置 處 。 正 式 裝 配 圖 1） 各 視 圖 應(yīng) 能 完 整 表 達(dá) 箱 內(nèi) 外 結(jié) 構(gòu) （ 達(dá) 到 使他 人 能 拆 圖 的 目 的 ） 2） 符 合 制 圖 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) ， 零 件 編 號 ， 標(biāo) 題 欄 ，明 細(xì) 表 ， 技 術(shù) 要 求 等 應(yīng) 齊 全 。 3） 標(biāo) 注 尺
19、 寸 a.特 性 尺 寸 :齒 輪 中 心 距 及 公 差 值 。 b.外 廓 尺 寸 :長 *寬 *高 ， 包 括 外 伸 端 軸 長 。 c.安 裝 尺 寸 :地 腳 螺 釘 孔 徑 及 定 位 尺 寸 、 孔 距 、 外 伸 端 軸 中 心 高 。 d.配 合 尺 寸 :齒 輪 與 軸 、 軸 承 內(nèi) 外 圈 、 鍵 槽 、外 伸 端 與 聯(lián) 軸 器 。 裝 配 圖 上 標(biāo) 注 公 差 代 號 。 4） 列 出 減 速 器 特 性 功 率 、 轉(zhuǎn) 速 、 傳 動 比 。 零 件 圖 1、 中 間 軸 或 齒 輪 （ 低 速 級 大 齒 輪 ） 2、 要 求 ： 標(biāo) 出 全 部 尺 寸 、
20、 公 差 值 、 形位 置 公 差 、 粗 糙 度 、 材 料 及 熱 處 理 方 法技 術(shù) 要 求 等 。 軸 的 鍵 槽 處 要 有 移 出 剖 面 ， 齒 輪 軸 列 出 參 數(shù) 表 。 編 寫 設(shè) 計 計 算 說 明 書 1、 頁 數(shù) 不 少 于 20頁 （ 16開 ） 包 括 封 面 ， 目 錄 ， 附 錄 。 2、 軸 的 彎 扭 矩 圖 在 同 一 張 紙 上 。 評 分 依 據(jù) 1、 正 式 裝 配 圖 、 零 件 圖 2、 論 文 3、 答 辯 以 上 均 要 求 獨 立 完 成 ， 如 有 雷 同 視 為 作 弊 。 希望同學(xué)們對這次設(shè)計 留下美好記憶!祝同學(xué)們設(shè)計成功并取得優(yōu)異成績!
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