机械课程设计Word文件下载.docx

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1.选择电动机的类型

电动机有直流电动机和交流电动机。

直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高；

当交流电动机能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交流电动机。

交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常用的是Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，适用于没有特殊要求的机械上，如机床、运输机、搅拌机等。

所以选择Y系列三相异步电动机。

2.选择电动机的功率

电动机的功率用额定功率Ped表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率Pd。

功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；

功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。

工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。

工作机所需功率为：

Pw?

Fv

，ηw——工作机（卷筒）的效率，查吴宗泽P5表1-7。

1000ηw

工作机所需电动机输出功率为：

Pd?

PwPw

，η1——带传动效率；

η2——滚动轴承效率；

?

32

ηη1η2η3η4

η3——齿轮传动效率；

η4——联轴器效率，查吴宗泽P5表1-7。

电动机的额定功率：

Ped=（启动载荷/名义载荷）×

Pd，查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率。

3.选择电动机的转速

具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速。

低转速电动机级数多，外廓尺寸较大，质量较重，价格较高，但可使总传动比及传动装置的尺寸减小，高转速电动机则相反，应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速。

Y系列三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min，一般多选同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机。

为使传动装置设计合理，可根据工作机的转速要求和各级传动机构的合理传动比范围，推算出电动机转速的可选范围，即

nd=（i1i2?

in）nw，nd为电动机可选转速范围，i1，i2，?

，in为各级传动机构的合理传动比范围，nw为工作机转速。

工作机转速：

nw?

60?

1000?

v

πD

查吴宗泽P188表13-2知：

iV带传动=2~4，i单级圆柱齿轮传动=2~5，则电动机转速的可选范围为nd=（2~4）×

（3~5）×

nw电动机转速推荐选择1500r/min4.选择电动机的型号

根据电动机额定功率和转速，由吴宗泽P167表12-1确定电动机型号。

电动机的主要外形尺寸和安装尺寸（吴宗泽P168表12-3）

①中心高：

H②外形尺寸：

L×

（AC/2+AD）×

HD③地脚安装尺寸：

A×

B④地脚螺栓孔直径K⑤轴伸尺寸：

D×

E⑥装键部位尺寸：

F×

G

二、计算总传动比和分配各级传动比

总传动比为i，带传动的传动比比为i0，高速级齿轮传动的传动比为i1，高速级齿轮传动的传动比为i2。

在已知总传动比要求时，合理选择和分配各级传动机构的传动比应考虑以下几点1）各级传动比都应在推荐的合理范围以内（吴宗泽P188表13-2）。

2）应使各传动件的尺寸协调，结构合理，避免相互干涉碰撞。

例如由带传动和齿轮减速器组成的传动中，一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比；

若带传动的传动比过大，将使大齿轮过大，可能会出现大带轮轮缘与底座相碰；

推荐i0=2~2.5。

对于两级齿轮减速器，两级的大齿轮直径尽可能相近，以利于浸油润滑，一般推荐高速级传动比i1=（1.3~1.5）i2。

i?

nm?

i0=2~2.5=

i2?

i1=（1.3~1.5）i2=（nm为电动机满载转速）nw三、计算传动装置的运动和动力参数

机械传动装置的运动和动力参数主要是指各轴的转速、功率和转矩，它是设计计算传动件的重要依据。

为进行传动件的设计计算，需先计算出各轴的转速、功率和转矩。

一般按电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。

1.各轴转速

Ⅰ轴：

nI?

nnmn

；

Ⅱ轴：

nⅡ?

I；

Ⅲ轴：

nⅢ?

II

i2i0i1

2.各轴功率

Ⅰ轴：

PI?

1；

Ⅱ轴：

PⅡ?

2?

3；

Ⅲ轴：

PⅢ?

3

3.各轴转矩

PPP

TI?

Ⅱ轴TII?

II；

Ⅲ轴TIII?

III

nInIInIII

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，转速则取满载转速

第二章传动零件设计计算

1）已知条件：

工作机实际需要的电动机输出功率Pd，小带轮转速为电动机的满载转速nm，传动比为i0，每天工作16小时，载荷变动小，轻载启动。

2）设计步骤见教材P163~164。

补充步骤9计算大小带轮的最大直径da（教材P160~161）。

3）注意事项：

①此时应检查小带轮的最大直径与电动机的安装尺寸是否干涉，即小带轮的最大直径是否大于电动机的中心高，若大于则会干涉，若小于则不会干涉。

②大带轮的最大直径与传动装置的外廓尺寸是否干涉的检查待减速器的中心高确定后进行。

1.高速级齿轮传动设计

斜齿圆柱齿轮传动，输入功率为PI，小齿轮转速为nI，传动比为i1，由电动机驱动，工作寿命为10年，每年工作300天，每天工作16小时，轻微冲击，转向不变。

2）设计步骤见教材P211~213，P218~221。

①齿轮材料要求：

若采用齿轮轴时，齿轮的材料应兼顾轴的要求，选用45钢，同一减速器的各级小齿轮（或大齿轮）的材料若没有特殊要求选用相同的牌号，以减少材料牌号和降低加工的工艺要求；

高速级常为齿轮轴，推荐选用45钢。

②齿轮传动的尺寸与参数取值原则：

法面模数mn取为标准值，齿数z、中心距a、齿宽b取为整数，螺旋角β准确到“秒”，分度圆直径准确到小数点后2到3位。

4）齿轮的参数和几何尺寸列表

mn1=，β1=，z1=，z2=，d1=，d2=，aI-II=，b1=，b2=，da1=，da2=，df1=，df2=

5）根据上述计算尺寸判断齿轮的结构形式（教材P229），若为实心式在轴的结构设计时应注意判断是否采用齿轮轴。

2.低速级齿轮传动设计

斜齿圆柱齿轮传动，输入功率为PII，小齿轮转速为nII，传动比为iII，由电动机驱动，工作寿命为10年，每年工作300天，每天工作16小时，轻微冲击，转向不变。

与高速级齿轮传动设计相同。

4）齿轮的参数和几何尺寸列表

mn3=，β3=，z3=，z4=，d3=，d4=，aII-III=，b3=，b4=，da3=，da4=，df3=，df4=5）与高速级齿轮传动设计相同。

篇二：

机械设计课程设计（完整说明书）

目录

一．设计任务书……………………………………………2

二.传动装置总体设计……………………………………………3

三．电动机的选择…………………………………………………4

四．V带设计………………………………………………………6

五．带轮的设计……………………………………………………8

六．齿轮的设计及校核……………………………………………9

七．高速轴的设计校核……………………………………………14

八．低速轴的设计和校核…………………………………………21

九.轴承强度的校核………………………………………………29

十．键的选择和校核………………………………………………31

十一.减速箱的润滑方式和密封种类的选择………………………32

十二.箱体的设置…………………………………………………33

十三.减速器附件的选择…………………………………………35

十四.设计总结………………………………………………………37

十五。

参考文献………………………………………………………38

1

一．任务设计书

题目A：

设计用于带式运输机的传动装置

原始数据：

工作条件：

一半制，连续单向运转。

载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带于卷筒及支撑间.包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已经在F

中考

虑）。

使用年限：

十年，大修期三年。

2

生产批量：

十台。

生产条件：

中等规模机械厂，可加工7～8级齿轮及蜗轮。

动力来源：

电力，三相交流（380/220）。

运输带速度允许误差：

±

5%。

设计工作量：

1.减速器装配图一张（A3）

2.零件图（1～3）

3.设计说明书一份

个人设计数据：

运输带的工作拉力T（N/m）___4800______

运输机带速V（m/s）____1.25_____

卷筒直径D（mm）___500______

已给方案

三．选择电动机

1．传动装置的总效率：

η=η1η2η2η3η4η5

式中：

η1为V带的传动效率，取η1=0.96；

η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99；

η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97;

η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.98；

η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。

所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.86

电动机所需要的功率

P=FV/η=4800*1.25/（0.86×

1000）=6.97KW

2．卷筒的转速计算

nw=60*1000V/πD=60*1000*1.25/3.14*500=47.7r/min

V带传动的传动比范围为i1?

[2,4];

机械设计第八版142页

一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[8，10]；

机械设计第八版413页总传动比的范围为[16，40]；

则电动机的转速范围为[763,1908];

3．选择电动机的型号：

根据工作条件，选择一般用途的Y系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y160M-6型电动机。

额定功率7.5KW，满载转速971（r/min）,额定转矩2.0（N/m）,最大转矩2.0（N/m）

4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比

4'

总传动比ib=n/nw=971/47.7=20.3

n为电动机满载转速；

nw为工作机轴转速。

取V带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ib/3=10.03;

5．计算传动装置的运动和动力参数

6.计算各轴的转速。

n1=n/i1=971/3=323.6r/min;

n2=ni/6.76=47.7;

r/min

卷筒轴：

n3=n2=47.7r/min

7.计算各轴的功率

P1=P?

η1=6.97?

0.96=6.5184（KW）;

Ⅱ轴P2=P1?

η2η3=6.5184?

0.99?

0.97=6.25（KW）;

卷筒轴的输入功率：

P3=P2?

η?

η2=6.25?

0.98?

0.99=6.06（KW）

8．计算各轴的转矩

电动机轴的输出转转矩：

T1=9550?

P/n=9660?

6.97/971=68.5N·

mⅠ轴的转矩：

T2=T1*i1*η1*η2=68.5*3*0.96*0.99=195.3N·

mⅡ轴的转矩：

T3=T2?

i2*η2?

η3=195.3?

6.76?

0.97=1267.8N·

m第二部分传动零件的计算

.V型带零件设计

1.计算功率：

PCA?

KA?

P?

1.3?

7.5?

9.75

kA--------工作情况系数，查表取值1.3;

机械设计第八版156页p--------电动机的额定功率

5四

篇三：

机械设计基础课程设计（详细计算,带图纸）

课程设计

题目铸造车间型砂输送设备的传动装备设计

教学院机电工程学院专业

机械制造及自动化

班级08机电专2姓

名

邓子云指导教师

*********

2010年6月10日

一．前言?

6二．电动机的选择?

6三．总传动比和分配传动比?

7四．运动与动力参数的计算?

8五．带传动的设计?

8六．齿轮传动的设计计算?

10七．减速器箱体基本尺寸设计?

12八．轴的设计?

14九．联轴器的选择?

19十．对轴承的校核?

19十一．普通平键的选择及校核?

20十二．润滑方式与密封形式的选择?

22十三．设计小结?

22十四．参考文献?

23十五．附图?

24

2009～2010学年第2学期《机械部件设计》课程设计任务书

一、课程设计目的

课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。

课程设计的基本目的是：

1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

2．通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。

3．通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。

二、课程设计内容

课程设计的内容主要包括：

分析传动装置的总体方案；

选择电动机；

传动系统计算；

传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；

装配图和零件图设计；

编写设计计算说明书。

课程设计中要求完成以下工作：

1．减速器装配图1张（A1图纸）；

2．减速器零件图2张（A3图纸）；

3．设计计算说明书1份。

附：

（二）工作条件

该传动装备单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期

限10年（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%。

（三）运动简图

（四）设计计算说明书内容

0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间）1、目录（标题、页次）

2、设计任务书（装订原发的设计任务书）3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）

4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）

5、传动零件的设计计算（带传动设计计算，齿轮传动设计计算）6、轴的设计计算及校核7、轴承的选择和计算8、键联接的选择和校核9、联轴器的选择

10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）

11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明12、设计小结（设计体会、本次设计的优缺点及改进意见等）

13、参考资料（资料的编号[]，作者，书名，出版单位和出版年、月）

三、进度安排

第14周周一电动机选择和机械传动系统计算、带传动的设计计算

周二齿轮传动的设计计算、低速轴的设计

周三低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择周四轴承的校核、普通平键的选择及校核、箱体的结构设计、润

滑方式和密封型式的选择等

周五减速器装配图的草图设计

第15周周一～周二画减速器装配图

周三画零件图

周四编写课程设计说明书；

课程设计

总结

周五答辩

四、基本要求

课程设计教学的基本要求是：

1．能从机器功能要求出发，分析设计

方案

，合理地选择电动机、传动机构和零件。

2．能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。

3．能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。

4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。

5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机绘制装配图、零件图的方法。

机电基础教研室

2010.5.15

《

》出自：

干货资源社