機械結(jié)構(gòu)與傳動設(shè)計

機械結(jié)構(gòu)與傳動課程設(shè)計主要內(nèi)容1.設(shè)計內(nèi)容舉例2.設(shè)計任務(wù)3.設(shè)計過程4.設(shè)計計算5.繪制裝配草圖6.繪制裝配圖7.繪制零件圖8.設(shè)計計算說明書內(nèi)容9.設(shè)計注意事項10.準(zhǔn)備答辯11.減速器零件簡介

設(shè)計某一帶式運輸機，用一級斜齒圓柱齒輪減速器。運輸機二班制連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限10年，運輸帶速度允差±5％。一、設(shè)計內(nèi)容舉例電機V帶傳動減速器FVD聯(lián)軸器卷筒運輸帶F：運輸帶拉力V：運輸帶速度D：卷筒直徑減速器設(shè)計已知條件：F：運輸帶拉力（kN）V：運輸帶速度（m/s）D：卷筒直徑（mm)減速器設(shè)計已知條件傳動方案設(shè)計方案一采用二級圓柱齒輪減速器，適合于繁重及惡劣條件下長期工作，使用維護方便，但結(jié)構(gòu)尺寸較大。方案二用蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動效率較低，在長期連續(xù)使用時成本較高，要使用銅合金方案三用一級圓柱齒輪減速器和開式齒輪傳動，成本較低，但開式齒輪使用壽命較短。以上三種方案雖然都能滿足電動絞車的功能要求，但結(jié)構(gòu)、性能和經(jīng)濟性不同，要根據(jù)工作條件要求去確定較好的傳動方案。滿足使用要求；滿足工藝要求；滿足經(jīng)濟要求。

擬訂傳動方案時，往往由幾種傳動形式組成多級傳動，要合理布置其傳動順序，常需考慮以下幾點：1)帶傳動承載能力較低，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較大，但傳動平穩(wěn)，能緩沖吸振，因此，應(yīng)布置在高速級。2)鏈傳動運動速度不均勻，有沖擊，但傳力較大，宜布置在低速級。3)蝸桿傳動能實現(xiàn)較大的傳動比，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，但效率低，要使用銅合金，多用于中、小功率間歇運動的場合。其承載能力較齒輪傳動低，與齒輪傳動同時應(yīng)用時，宜布置在高速級，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸，同時較高的齒面相對滑動速度也易于形成油膜，有利于提高承載能力及效率。4)斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較直齒輪好，常用于高速級或要求傳動平穩(wěn)的場合。5)錐齒輪的加工比較困難，特別是大模數(shù)圓錐齒輪，一般只在需要改變軸的布置方向時采用，并盡量布置在高速級和限制傳動比，以減少大錐齒輪的直徑和模數(shù)，但此時轉(zhuǎn)速不宜過高。6)開式齒輪傳動的工作環(huán)境一般較差，潤滑條件不好，易磨損、壽命短，應(yīng)布置在低速級。二、課程設(shè)計任務(wù)：1.減速器裝配圖1張（1號或2號圖紙）；2.零件工作圖3張（齒輪、軸、上箱或下箱）（3號或4號圖紙）；3.設(shè)計計算說明書1份（6000~8000字）；4.

課程設(shè)計結(jié)束時進行總結(jié)和答辯。三、課程設(shè)計基本過程階段工作內(nèi)容具體工作任務(wù)工作量Ⅰ設(shè)計準(zhǔn)備1．閱讀和研究設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計內(nèi)容和要求；分析設(shè)計題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。2．通過參觀（模型、實物、生產(chǎn)現(xiàn)場）、看電視錄象及參閱設(shè)計資料等途徑了解設(shè)計對象。3．閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，明確并擬訂設(shè)計過程和進度計劃。4％Ⅱ

傳動裝置的方案設(shè)計分析和擬定傳動系統(tǒng)方案（運動簡圖）10％傳動裝置的總體設(shè)計1．選擇電動機；

2．計算傳動系統(tǒng)總傳動比和分配各級傳動比；

3．計算傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)。Ⅲ減速器傳動零件的設(shè)計設(shè)計計算齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸。5％Ⅳ減速器裝配草圖設(shè)計和繪制

減速器裝配草圖設(shè)計和繪制準(zhǔn)備分析并選定減速器結(jié)構(gòu)方案35%減速器傳動軸及軸承裝置的設(shè)計1．設(shè)計軸；

2．選擇滾動軸承進行軸承組合設(shè)計；

3．選擇鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器。減速器箱體及附件的設(shè)計1．設(shè)計減速器箱體及附件；

2．繪制減速器裝配草圖。減速器裝配草圖檢查審查和修正裝配草圖Ⅴ減速器裝配圖的繪制1．繪制減速器裝配圖。

2．標(biāo)注尺寸和配合。

3．編寫減速器特性、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)表等。25%Ⅵ減速器零件工作圖的繪制1．繪制齒輪（或蝸輪）零件工作圖；

2．繪制軸零件工作圖；

3．繪制箱體零件工作圖。10%Ⅶ設(shè)計計算說明書的編寫編寫設(shè)計計算說明書。9%Ⅷ總結(jié)和答辯總結(jié)和答辯。2%四、設(shè)計計算1.選擇電動機2.傳動比分配3.計算各軸的轉(zhuǎn)速4.齒輪傳動設(shè)計

6.軸系零件設(shè)計5.驗算系統(tǒng)誤差

1.選擇電動機選擇電動機依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n

1）電動機功率計算Pca工作機功率：Pw=FV/1000（kW）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=Pw

/η(kW)總效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1——卷筒軸承效率η2——卷筒效率

η3——低速級聯(lián)軸器效率η4——輸出軸軸承效率

η5——齒輪嚙合效率η6——輸入軸軸承效率

η7——V帶傳動效率(效率值查設(shè)計手冊)計算電動機額定功率Pca=（1~1.3）Pd常用機構(gòu)的效率——孫桓，陳作模，葛文杰。機械原理2)電動機轉(zhuǎn)速工作機轉(zhuǎn)速

V——輸送機帶速(m/s)

D——卷筒直徑(mm)電動機轉(zhuǎn)速:（r/min）

——減速器、帶傳動等傳動機構(gòu)的總傳動比3）選定電動機根據(jù)

查手冊。2.傳動比分配分配原則：（多級）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。浸油深度與齒輪的圓周速度有關(guān)，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，降低攪油功耗。尺寸緊湊,便于潤滑不同的傳動比分配對外廓尺寸的影響3.計算各軸的n，P，T1）各軸轉(zhuǎn)速電動機軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速）小帶輪軸:nI=nm大帶輪軸:nII=nI/i帶

……2)各軸輸入功率電動機軸:Pd=Pw/?總大帶輪軸:PI=Pd?（?帶傳動效率）

減速器輸出軸:PII=PI*

?12?12——減速器輸入軸至

輸出軸的軸效率3)各軸扭矩T（Nm）4.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。若不滿足應(yīng)重新計算。5.減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸五、繪制裝配草圖草圖設(shè)計1.準(zhǔn)備工作（1）圖紙一張，選取合適比例。（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)要表達清楚。各零件尺寸可隨時標(biāo)注在圖紙上。（2）草圖不要求線型，同樣零件可只畫一個，其它簡畫。（3）所有零件尺寸記在草圖上，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1/3~1/6。

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各級齒輪傳動的強度驗算②中間軸的彎扭合成強度驗算③中間軸鍵的強度驗算（只驗算一處）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⑦選擇滾動軸承的潤滑（劑）方式驗算dn4.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。