机械设计基础课程考核要求

机械设计基础课程考核要求内容摘要：

的内容和任务： 课程设计的内容应包括传动装置 全部设计计算和结构设计，具体如下： 1）阅读设计任务书，分析传动装置的设计方案。 2）选择电动机，计算传动装置的运动参数和运动参数。 3）进行传动零件的设计计算。 4）减速器装配草图的设计。 5）计算机绘 制减速器装配图及零件图。 课程设计的主要任务： 1）设计减速器装配草图 1 张。 2）计算机绘制减速器装配图 1 张、零件图 2 张（齿轮、轴等） 3）答辩。 三、课程设计的步骤： 设计准备 准备好设计资料 、手册、图册、绘图用具、计算用具、坐标纸等。 阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟订计划。 传动装置的总体设计 根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和各 级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。 传动装置的总体方案分析 传动装置的设计方案直观地反应了工作机 、 传动装置和原动机三者间的 动和力的传递关系。 满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机 构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。 合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单 、 尺寸紧凑 、 加工方便 、 成本低廉 、 传动效率高和使用维护方便。 四 、 电动机的选择 电动机已经标准化、系列化。 应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录总共查出其型号 和尺寸。 选择电动机类型 、 型号 、 结构等 ， 确定额定功率 、 满载转速 、结构尺寸等。 选择电动机类型 电动机有交流和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因而多采用交流电动机。 交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型电动机应用最多 /目前应用最广的是 Y 系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。 在经常需要起动、制动和正、反转的场 合（如起重机），则要求电动机转动惯量小、过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机 YZ 型（笼型）或 YZR 型（绕线型）。 按已知的工作要求和条件，选用 Y 型全封闭笼型三相异步电动机。 电动机功率的选择 1） 工作机所需的电动机输出功率为 Pd =Pw/η =Fv/1000η wη 已知滚筒直径 D=450mm，滚筒圆周力 F =，输送带速度 V=，由表查联轴器，圆柱齿轮传动减速器：传动带传动效率 ，圆柱齿轮传动的轴承传动效率 ，齿轮传动传动效率 ，弹性联轴器传动效率 ，卷筒轴的轴承传动效率 ，卷筒传动效率。 η w178。 η =178。 （ 178。 ）178。 178。 178。 178。 = Pd=2200 x 2） 确定电动机转速 卷筒轴的工作转速为 nw=60 x 1000v/=60 x 1000 x 取 V 带传动比 i139。 =2~4 , 单极齿轮传动比 i39。 2=3~5 ， w 则总传动比范围 i39。 =6~20 故电动机转速范围为： n39。 d= i39。 178。 nw =(60~20) x =408~1359r/min 经查表得有两种适用的电动机型号 方案 电动机型号 额定功率 Ped（ kw） 满载转速 (r/min) 1 Y160M2— 8 720 2 Y132M2— 6 960 综合考虑电动机和装动装置尺寸，重量以及减速器的传动比，其中 1 号电动机总传动比比较适用，传动装置结构较紧凑。 所选电动机额定功率 Ped=5KW,满载转速 nm=720r/min 计算总传动比和分配传动比 由选定电动机的满载转速 nm 和工作机主动轴的转速 nw， 可得 传动装置的总传动比为 i = nm / nw =720/ = 传动装置的实际传动比要由选定的齿轮齿数或带轮基准直径准确计算，因而很可能与设定的传动比之间有误差。 一般允许工作机实际转速，与设定转速之间的相对误差为177。 （ 3~5） % 对于多级传动 i 为 i =i1178。 i2178。 i3178。 ```````````178。 in 计算出总传动比后，应合理地分配各级传动比，限制传动件的圆周速度以减小动载荷，降低精度 . 分配各级传动装置传动比： 取带传动比i1=3。 齿轮传动比 i2=。 计算传动装置的运动和动力参数 为了进行传动件的设计计算，应首先推算各轴的转速。 功率和转矩。 则各轴的转速为 1)、各轴转速 nⅠ =nm / i1 =720/3=240r/min nⅡ = nⅠ / i2=240/=n 卷 = nⅡ =2)、各轴的输入功率 PⅠ =pd178。 η 1 = x = PⅡ = PⅠ 178。 η 12= = kw P 卷 = PⅡ 178。 η 23 = = kw 3） 各轴的输入转矩 Td =9550178。 178。 m TⅠ = Td 178。 i1178。 η 1= =158N178。 m TⅡ = TⅠ 178。 i2178。 η 23=158x 4x =531 N178。 m T 卷 = TⅡ 178。 i3178。 η 4178。 η 2= =520N178。 m 参数 轴名 电动机轴 一轴 二轴 卷筒轴 转速 n（ r/min） 720 240 输入功率 P(kw) 输入转矩 T() 158 531 520 传动比 i 3 1 效率 η 五、传动零件的设计计算 （ 1）带传动的设计计算 计算功率 Pc Pc=KAP= x = 选带型 据 Pc= kw ， n=720r/min ,由表 1012 选取 A 型带 带轮基准直径 带轮直径较小时结构紧凑，弯矩应力不大，且基准直径较小时，单根 V带所能传递的基本额定功率也较小，从而造成带的根数增多，因此一般取 dd1dd2 并取标准值。 查表得 109 确定 dd1， dd2。 dd1=140mm dd2=425 mm 验算带速 当传递功率一定时，带速过低，则需要很大的圆周力，带的数要增多，而带速过高则使离心力增大，减小了带与带轮间的压力，容易打滑。 所以带传动需要验算带速，将带速控制在 5m/sV25m/s,否则可调整小带轮的基准直径 dd1 ，为充分发挥 V 带的传动能力，应使带速V=20m/s 为最佳，带速 V= dd1/60x1000= 验算带长 一般中心距 a0 取值范围： （ dd1+ dd2) = a0 =2(dd1+ dd2) = a0 =1130 初定中心距 a0 =500mm Ld0=2 a0+(dd1+ dd2)/2+( dd2+ dd1)2/4 a0 =2 x500+(140+425)/2+(425140)2/4x500 = 由表 102选取相近的 Ld=2020mm 中心距取大些有利于增大包角，但中心距过大会造成结构不紧凑，在载荷变化或高速运转时，将会引起带的抖动，从而降低了带传动的工作能力，若中心距过小则带短，应力循环次数增多，使带易发生疲劳破坏，同时还使小带轮包角减小，也降低了带传动的工作能力，确定中心距 a=a0+（ Ld1 – Ld2） /2 =536 mm amin==506mm amax=a+=596mm 验算小带 轮包角 要求 a1120。 若 a1过小可以加大中心距，改变传动比或增设张紧轮， a1 可由下式计算 a1=180。 [ x (dd2 dd1 )/ a ] =149。 a1120。 故符合要求 单根 V 带传动的额定功率 根据 dd1 和 n 查图 1011 得： P1= kw 单根 V 带额定功率增量 根据带型及 i 查表 105 得： Δ P1= 确定带的根数 为了保证带传动不打滑，并具有一定的疲劳强度，必须保证每根 V 带所传递的功率不超过 它所能传递的额定功率有。