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1、 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 中國地質(zhì)大學(xué)機電學(xué)院 總 論機 械 傳 動 裝 置 總 體 設(shè) 計傳 動 零 件 設(shè) 計軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計滾 動 軸 承 組 合 設(shè) 計鍵 和 聯(lián) 軸 器 的 選 擇減 速 器 的 箱 體 、 潤 滑 、 密 封 及 附 件減 速 器 裝 配 圖 設(shè) 計 及 設(shè) 計 說 明 書 編 寫零 件 工 作 圖 的 設(shè) 計 與 繪 制 一 、 總 論（ 一 ） 、 課 程 設(shè) 計 的 目 的 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 是 高 等 工 科 院 校 機 械 類 本 科 學(xué) 生 第 一 次較 全 面 的 機 械 設(shè) 計 訓(xùn) 練 ， 也 是 機 械 設(shè) 計 課 程

2、的 一 個 重 要 的實 踐 性 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 。其 目 的 是 ：1、 綜 合 運 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 械 傳 動 裝 置 的 設(shè) 計 原 理 和 過 程 。3、 進 行 機 械 設(shè) 計 基 本 技 能 訓(xùn) 練 。 （ 計 算 、 繪 圖 、 使 用 技術(shù) 資 料 ） 一 、 總 論（ 二 ） 、 課 程 設(shè) 計 的 任 務(wù) 名 稱 ： 帶 式 輸 送 機 傳 動 裝 置 。 1、 二 級 圓 柱 齒 輪 減 速 器 2、 圓 錐 圓 柱 二 級 齒 輪 減 速 器 3、 蝸 輪 蝸 桿 減

3、速 器提 交 的 設(shè) 計 成 果 ：1、 A1號 裝 配 圖 一 張 ， A3號 零 件 圖 兩 張 。 （ 中 間 軸 及 齒 輪 ， 蝸 輪 軸 及 蝸 輪 ）2、 設(shè) 計 論 文 （ 說 明 書 ） 一 份 。 一 、 總 論（ 三 ） 、 課 程 設(shè) 計 的 內(nèi) 容1、 傳 動 方 案 的 分 析 與 選 擇 ；2、 電 動 機 的 選 擇 和 運 動 參 數(shù) 的 計 算 ；3、 傳 動 件 設(shè) 計 ；4、 軸 的 設(shè) 計 ；5、 軸 承 及 其 組 合 部 件 設(shè) 計 ；6、 鍵 和 聯(lián) 軸 器 的 選 擇 及 校 核 ；7、 箱 體 、 潤 滑 及 附 件 設(shè) 計 ；8、 裝 配

4、圖 的 設(shè) 計 及 繪 制 ；9、 零 件 圖 的 設(shè) 計 及 繪 制 ； 10、 編 寫 設(shè) 計 說 明 書 。 名 稱 ： 帶 式 輸 送 機 傳 動 裝 置 。 一 、 總 論（ 四 ） 、 課 程 設(shè) 計 的 一 般 步 驟 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 從 方 案 分 析 和 選 擇 開 始 ， 方 案 確 定 后 ，進 行 必 要 的 計 算 和 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 ， 最 后 以 圖 紙 表 達 設(shè) 計 結(jié) 果 。設(shè) 計 中 ， 有 些 尺 寸 不 可 能 完 全 由 計 算 確 定 ， 而 采 用 邊 繪 圖 、邊 計 算 、 邊 修 改 的 方 法 ， 通 過 計 算 與 繪

5、圖 、 計 算 與 結(jié) 構(gòu) 設(shè)計 的 交 替 進 行 來 完 成 。一 般 情 況 下 ， 課 程 設(shè) 計 分 以 下 6個 階 段 進 行 ： 設(shè) 計 準(zhǔn) 備初 步 計 算裝 配 圖 的 設(shè) 計 與 繪 制零 件 圖 的 繪 制整 理 、 編 寫 設(shè) 計 說 明 書 答 辯 1、 設(shè) 計 準(zhǔn) 備 階 段 （ 時 間 ： 12、 29-31） 本 階 段 首 先 確 定 設(shè) 計 任 務(wù) 。 對 設(shè) 計 任 務(wù) 書 進 行 詳 細(xì) 的分 析 與 研 究 ， 明 確 設(shè) 計 要 術(shù) 、 條 件 和 內(nèi) 容 ， 閱 讀 有 關(guān) 資料 ， 參 觀 實 物 、 模 型 進 行 分 析 比 較 ； 準(zhǔn) 備

6、 好 與 設(shè) 計 有 關(guān)的 圖 書 、 資 料 以 及 繪 圖 工 具 等 ， 并 且 擬 定 總 設(shè) 計 計 劃 和進 度 。 參 考 資 料 ：課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書課 程 設(shè) 計 圖 冊機 械 零 件 設(shè) 計 手 冊 （ 含 齒 輪 、 帶 、 軸 、 軸 承 、 鍵 的 內(nèi) 容 ）機 械 設(shè) 計 （ 教 材 ） 2、 初 步 設(shè) 計 計 算 階 段 （ 時 間 ： 1、 11、 10） 本 階 段 包 括 以 下 工 作 內(nèi) 容 ： （ 1） 傳 動 裝 置 的 總 體 設(shè) 計 ：擬 定 傳 動 裝 置 的 總 體 方 案 ， 繪 傳 動 裝 置 運 動 簡 圖 ； 正 確 選 擇

7、 、確 定 電 動 機 的 類 型 、 功 率 、 轉(zhuǎn) 速 以 及 計 算 傳 動 裝 置 的 總 傳 動比 ， 并 合 理 分 配 各 級 傳 動 比 。 最 后 計 算 出 傳 動 裝 置 各 軸 的 轉(zhuǎn)速 、 功 率 和 轉(zhuǎn) 矩 ， 并 列 表 作 為 以 后 的 計 算 依 據(jù) 。 （ 2） 傳 動 裝 置 各 級 傳 動 件 的 主 要 參 數(shù) 、 尺 寸 等 的 計 算 。 （ 3） 初 步 估 算 或 確 定 各 軸 及 其 軸 段 部 分 的 徑 、 軸 向 尺 寸 。 （ 4） 初 選 滾 動 軸 承 的 類 型 及 型 號 3、 裝 配 圖 的 設(shè) 計 與 繪 制 （ 時

8、間 ： 1、 111、 17） 選 擇 適 當(dāng) 的 比 例 尺 ， 根 據(jù) 前 面 計 算 好 的 數(shù) 據(jù) ， 在 圖 紙 上 進 行各 零 件 的 布 置 及 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 ； 從 圖 面 上 檢 查 各 尺 寸 是 否 合 理 、各 運 動 件 間 是 否 相 碰 、 干 涉 或 距 離 過 小 等 等 ； 若 無 上 述 問 題 ，再 進 行 軸 、 軸 承 、 鍵 、 聯(lián) 軸 器 的 校 核 并 加 深 圖 面 線 條 。 1、 11-13 草 圖 的 繪 制 1、 14起 裝 配 圖 的 繪 制4、 零 件 工 作 圖 的 繪 制 （ 時 間 ： 1、 181、 19） 嚴(yán)

9、 格 按 照 制 圖 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 進 行 繪 制 ， 注 意 各 尺 寸 標(biāo) 注 、 技 術(shù) 要術(shù) 的 完 整 表 達 。 5、 整 理 、 編 寫 設(shè) 計 說 明 書 （ 時 間 ： 1、 20） 將 設(shè) 計 計 算 過 程 進 行 整 理 ， 編 寫 成 技 術(shù) 文 件 ， 其 中 包 括 設(shè)計 任 務(wù) 書 、 設(shè) 計 計 算 說 明 、 數(shù) 據(jù) 與 結(jié) 果 、 參 考 文 獻 等 。 6、 答 辯 （ 時 間 ： 12、 211、 22） 二 、 機 械 傳 動 裝 置 總 體 設(shè) 計 機 械 傳 動 裝 置 總 體 設(shè) 計 的 主 要 任 務(wù) 是 分 析 研 究 和 擬 定 傳 動

10、 方案 、 電 動 機 的 選 擇 、 傳 動 比 的分 配 及 計 算 、 傳 動 裝 置 的 運 動 參 數(shù) 及 動 力 參 數(shù) 計 算 ， 為 后 續(xù) 的傳 動 件 設(shè) 計 和 裝 配 圖 繪 制 提 供依 據(jù) 。（ 一 ） 分 析 和 擬 定 傳 動 方 案傳 動 方 案 由 運 動 簡 圖 表 示 。 二 、 機 械 傳 動 裝 置 總 體 設(shè) 計 （ 二 ） 電 動 機 的 選 擇選 擇 電 動 機 依 據(jù) ： 功 率 P， 轉(zhuǎn) 速 n 1、 類 型 選 擇電 動 機 是 系 列 化 的 標(biāo) 準(zhǔn) 產(chǎn) 品 ， 其 中 以 三 相 異 步 電 機 應(yīng) 用 為 最 廣 。 Y系 列 電

11、動 機 是 一 般 用 途 的 全 封 閉 自 扇 冷 鼠 籠 式 三 相 異 步 電機 ， 適 用 于 不 易 燃 、 不 易 爆 、 無 腐 蝕 和 無 特 殊 要 求 的 機 械 設(shè) 備上 ， 如 全 屬 切 削 機 床 、 風(fēng) 機 、 輸 送 機 、 攪 拌 機 、 農(nóng) 業(yè) 機 械 、 食品 機 械 等 。 YZ型 鼠 籠 式 與 YZR型 繞 線 式 三 相 異 步 電 機 ， 為 冶 金 、 起 重 電機 ， 具 有 較 小 的 轉(zhuǎn) 動 慣 量 和 較 大 的 過 載 能 力 ， 用 于 頻 繁 起 動 制動 和 正 反 轉(zhuǎn) 場 合 ， 如 起 重 、 提 升 設(shè) 備 上 。 其

12、結(jié) 構(gòu) 有 開 啟 式 、 防護 式 、 封 閉 式 和 防 爆 式 。 2、 電 動 機 功 率 計 算 P工 作 機 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 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

13、軸 承 效 率 9_高 速 級 聯(lián) 軸 器 效 率 (效 率 值 查 設(shè) 計 手 冊 ) 3、 電 動 機 轉(zhuǎn) 速 的 確 定工 作 機 轉(zhuǎn) 速 nw ： 因 ： V= ( Dn)/60*1000 (m/s) 故 ： nw=(V*60*1000)/ D(rpm)其 中 ： V輸 送 機 帶 速 (m/s) D卷 筒 直 徑 (mm) 電 動 機 轉(zhuǎn) 速 : nd= nwi總 =(840) nw（ rpm） 其 中 ： i總 =840 i總 減 速 器 傳 動 比 (總 傳 動 比 )設(shè) 計 時 可 優(yōu) 先 選 用 同 步 轉(zhuǎn) 速 為 1500 r/min、 1000r/min的 電 動 機 4

14、） 選 定 電 動 機根 據(jù) 求 出 的 P、 n查 手 冊 。轉(zhuǎn) 速 n： 建 議 選 用 同 步 轉(zhuǎn) 速 為 1500（ rpm）功 率 P： 為 使 傳 動 可 靠 ， 額 定 功 率 應(yīng) 大 于 計 算 功 率 即 P額 Pd=PW/總選 定 電 動 機 ： 型 號 （ Y系 列 ） 、 同 步 轉(zhuǎn) 速 n、 滿 載 轉(zhuǎn) 速 nm、 額 定 功 率 P額 、 軸 的 中 心 高 、 電 動 機 軸 徑 、 起 動 轉(zhuǎn) 矩 /額 定 轉(zhuǎn) 矩 的 比 值 。 記 下 備 用 二 、 機 械 傳 動 裝 置 總 體 設(shè) 計 （ 三 ） 傳 動 裝 置 的 總 傳 動 比 和 傳 動 比 的

15、分 配1、 總 傳 動 比 的 計 算工 作 機 轉(zhuǎn) 速 nw ： 因 ： V= (Dn)/60*1000 (m/s) 故 ： nw=(V*60*1000)/ D(rpm)其 中 ： V輸 送 機 帶 速 (m/s) D卷 筒 直 徑 (mm) i總 = nm/nwn m電 動 機 的 滿 載 轉(zhuǎn) 速 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

16、i低 減 速 器 內(nèi) 低 速 級 傳 動 比nm電 動 機 滿 載 轉(zhuǎn) 速nw工 作 機 轉(zhuǎn) 速i高 =（ 1.21.3)i低i減 = （ 1.21.3) i低 2 二 、 機 械 傳 動 裝 置 總 體 設(shè) 計 （ 四 ） 傳 動 裝 置 運 動 、 動 力 參 數(shù) 的 計 算傳 動 裝 置 的 運 動 、 動 力 參 數(shù) ， 主 要 指 的 是 各 軸 的 功 率 、 轉(zhuǎn) 速 和轉(zhuǎn) 矩 。1、 各 軸 轉(zhuǎn) 速電 動 機 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 軸 : P d=Pw/總 I軸 : P

17、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 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 軸 P d Td nm i=1 I 軸 PI入 PI出 TI入 TI出 n I II 軸 PII入 PII出 TII入 TII出 n II 三 、 傳 動 零 件 設(shè) 計 （ 一 ） V帶 傳 動 設(shè) 計 （ 二 ） 齒 輪 傳 動

18、設(shè) 計 （ 三 ） 蝸 桿 傳 動 設(shè) 計 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 。 四 、 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計五 、 滾 動 軸 承 組 合 設(shè) 計六 、 鍵 和 聯(lián) 軸 器 的 選 擇七 、 減 速 器 的 箱 體 、 潤 滑 、 密 封 及 附 件 八 、 減 速 器 裝 配 圖 設(shè) 計 及 設(shè) 計 說 明 書 編 寫 1、 草 圖 設(shè) 計2、 裝 配 圖3、 設(shè) 計 說 明 書 的 編 寫

19、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 一 步 細(xì) 化 和 完 善特 點 ： “ 算 畫 結(jié) 合 ” 邊 畫 邊 草 圖 設(shè) 計 要 求 （ 1） 草 圖 設(shè) 計 正 確 ， 迅 速 ， 主 要 結(jié) 構(gòu) 要表 達 清 楚 。 各 零 件 尺 寸 可 隨 時 標(biāo) 注 在 圖紙 上 。 （ 2） 所 有 零 件 尺 寸 隨 手 畫 在 草 圖 上 ， 以免 再 次 查 找 。 草 圖 設(shè) 計 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 ，

20、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 設(shè) 計 （ 補 充 設(shè) 計 計 算 ）定 出 支 點 距 后 對 中 間 軸 進 行 彎 扭 強 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 行 壽 命 計 算 。 4） 確 定 箱 體 的 結(jié) 構(gòu) 及 各 部 分 尺

21、 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 正 式 裝 配 圖 1） 各 視 圖 應(yīng) 能 完 整 表 達 箱 內(nèi) 外 結(jié) 構(gòu) （ 達 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 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.

22、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 。 編 寫 設(shè) 計 計 算 說 明 書 1、 包 括 封 面 ， 目 錄 ， 附 錄 。 （ 16開 ） 2、 軸 的 彎 扭 矩 圖 在 同 一 張 紙 上 。 九 、 零 件 工 作 圖 的 設(shè) 計 與 繪 制 要 求 ： 標(biāo) 出 全 部 尺 寸 、 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 。 評 分 依 據(jù) 1、 正 式 裝 配 圖 、 零 件 圖 2、 設(shè) 計 說 明 書 3、 答 辯 祝同學(xué)們設(shè)計成功并取得優(yōu)異成績!