机械设计课程设计

机械设计课程设计任务书
一、设计题目(18.2)
运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮 减速器。设计内容：根据给定的工况 参数，选择适当的电动机、选取联轴 器、设计V带传动、设计一(两)级齿 轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、 减速箱体、箱盖以及其他附件）和与 输送带连接的联轴器。
二、传动简图 图18.18 传动方式
滚筒直径 D (mm)
635 575 595 660 630 580 600 595 620 575
带速V (m/s)
1.25 0.98 1.00 1.05 1.07 1.07 1.02 0.98 1.06 1.01
第14章机械系统传动装置设计 由于原动机的输出转速、转矩、运动 形式往往和工作机的要求不同，因此需要 在它们之间加入传动系统装置。由于传动 装置的选用、布局及其设计质量对整个设 备的工作性能、重量和成本等影响很大， 因此合理地拟定传动方案具有重要的意义。 机械系统传动装置设计的内容包括：确定 传动方案、选定电动机型号、计算总传动 比和合理分配各级传动比、计算传动装置 的运动和动力参数。
四、设计工作量及要求 每个同学独立利用手工或计算机绘制
（使用autoCAD绘制）完成总装图一张 （一号图纸），高速轴、低速大齿轮和箱 盖零件图各一张（二号或三号图纸）、设 计计算说明书一份。设计内容包括电机和 联轴器选用，轴承选用与校核，V带、齿 轮、轴、齿轮箱设计（包括V带、轴、齿 轮的校核）。具体内容参见机械设计课程 设计一书14-18章。
请参考下列文献：
1. 朱文坚、黄平：机械设计课程设计， 广州：华南理工大学出版社
2. 机械零件设计手册，北京：冶金工业 出版社
3. 机械零件设计手册，北京：化学工业 出版社
序号
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
输送带有效拉力 F (N)
5200 6325 6545 6250 5930 6380 6600 6545 5000 5500
图14.1电动绞车传动方案简图 1-电动机；2、5-联轴器；3-制动器；4-减 速器；6-卷筒；7-轴承；8-开式齿轮
为了便于设计时选择传动装置，表14.1列 出了常用减速器的类型及特性，表A.6列 出了各种机械传动的传动比。
若课程设计任务书中已提供了传动方案， 则应对该方案的可行性、合理性及经济性 进行论证，也可提出改进性意见并另行拟 定方案。
电动机的结构有开启式、防护式、封闭式 和防爆式等，可根据工作条件选用。同一 类型的电动机又具有几种安装型式，应根 据安装条件确定。 2. 确定电动机的功率
电动机的功率选择是否恰当，对整个 机器的正常工作和成本都有影响。所选电 动机的额定功率应等于或稍大于工作要求 的功率。功率小于工作要求的功率，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；但功率过大，
(14.2)
若已知工作机主轴上的转矩T(N?m)和转 速n (r/min),则工作机主轴所需功率Pw按 下式计算：
(1.3)
有的工作机主轴上所需功率，可按专业 机械有关的要求和数据计算。 2)电动机所需功率
电动机所需功率Pd按下式计算：
14.2传动方案的确定 为了满足某一工作机的性能要求Fra Baidu bibliotek可采
用不同的传动机构、不同的组合和布局， 在总传动比保持不变的情况下，还可按不 同的方法分配各级传动的传动比，从而得 到多种传动方案以供分析、比较。合理的 传动方案首先要满足机器的功能要求，例 如传递功率的大小、转速和运动形式。此 外还要适应工作条件（工作环境、场地、 工作制度等），满足工作可靠、结构简单、 尺寸紧凑、传动效率高、使用维护便利、 工艺性好、成本低等要求。
三、原始数据
运输带拉力
F=
（N）
运输带速度
V= （m/s）
滚筒直径
D= （mm）
滚筒及运输带效率? =0.94。工作时，
载荷有轻微冲击。事内工作，水分和颗粒为 正常状态，产品生产批量为成批生产，允许 总速比误差<? 4%，要求齿轮使用寿命为10 年，二班工作制，轴承使用寿命不小于 15000小时，试设计齿轮减速器（两级）。
14.3电动机的选择 电动机的选择应在传动方案确定之后
进行，其目的是在合理地选择电动机类型、 功率和转速的基础上，具体确定电动机型 号。 1.选择电动机类型和结构型式
电动机类型和结构型式要根据电源 （交流或直流）、工作条件和载荷特点 （性质、大小、起动性能和过载情况）来 选择。
工业上广泛使用三相异步电动机。对载荷 平稳、不调速、长期工作的机器，可采用 鼠笼式异步电动机。Y系列电动机为我国 推广采用的新产品，它具有节能、启动性 能好等优点，适用于不含易燃、易爆和腐 蚀性气体的场合以及无特殊要求的机械中。 对于经常起动、制动和反转的场合，可选 用转动惯量小、过载能力强的YZ型、YR 型和YZR型等系列的三相异步电动机。
1)工作机主轴所需功率 若已知工作机主轴上的传动滚筒、链
轮或其他零件上的圆周力（有效拉力） F(N）和圆周速度（线速度v(m/s),则在 稳定运转下工作机主轴上所需功率Pw按 下式计算：
(14.1)
若已知工作机主轴上的传动滚筒、链轮 或其他零件的直径D(mm)和转速n （r/min)，则圆周速度v按下式计算：
则增加成本，并且由于效率和功率因数低 而造成浪费。电动机的功率受运行时发热 条件限定，由于课程设计中的电动机大多 是在常温和载荷不变（或变化不大）的情 况下长期连续运转，因而在选择其功率时， 只要使其所需的实际功率（简称电动机所 需功率）Pd不超过额定功率Ped，即可避 免过热。即使Ped? Pd。
图14.1是电动铰车的三种传动方案。其中： 方案a采用二级圆柱齿轮减速器，适合于繁 重及恶劣条件下长期工作，使用与维护方 便，但结构尺寸较大；方案b采用蜗轮蜗杆 减速器，结构紧凑，但传动效率较低，长 期连续使用不够经济；方案c用一级圆柱齿 轮减速器和开式齿轮传动，成本较低，但 使用寿命较短。从上述分析可见，虽然这 三种方案都能满足电动铰车的功能要求， 但结构、性能和经济性都不同，要根据工 作条件要求来选择较好的方案。