机械设计课程设计
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机械设计课程设计范文一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机械设计的基本原理和方法,培养学生分析和解决机械设计问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解机械设计的基本概念、原理和流程。
(2)熟悉常用的机械设计方法和技巧。
(3)掌握机械零件的基本选型和计算方法。
2.技能目标:(1)能够运用机械设计原理和方法分析解决问题。
(2)具备机械零件选型和计算的能力。
(3)能够运用CAD软件进行简单的机械设计。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对机械设计的兴趣和热情。
(2)培养学生团队合作精神和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.机械设计的基本概念和原理:机械设计的定义、目的、流程和方法等。
2.机械零件的选型和计算:轴承、齿轮、联轴器、弹簧等常见机械零件的选型和计算方法。
3.机械设计方法:结构设计、强度计算、运动设计、动力设计等。
4.CAD软件应用:学习并运用CAD软件进行简单的机械设计。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解基本概念、原理和方法。
2.案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解机械设计的方法和技巧。
3.实验法:让学生亲自动手进行实验,加深对机械设计原理的理解。
4.讨论法:分组讨论,培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:《机械设计基础》等相关教材。
2.参考书:提供相关的参考书籍,供学生自主学习。
3.多媒体资料:制作课件、视频等资料,丰富教学手段。
4.实验设备:提供必要的实验设备,让学生进行实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,以体现学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和应用能力。
3.考试:进行期中考试和期末考试,全面评估学生的知识掌握和运用能力。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
机械设计基础课程设计教案一、教学目标1. 让学生掌握机械设计的基本原理和方法。
2. 培养学生运用机械设计知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生创新意识和团队协作能力。
二、教学内容1. 机械设计的基本概念2. 机械设计的方法和步骤3. 机械零件的设计4. 机械系统的总体设计5. 机械设计的优化三、教学方法1. 讲授法:讲解机械设计的基本原理、方法和步骤。
2. 案例分析法:分析实际机械设计案例,让学生了解机械设计的过程。
3. 实践操作法:引导学生参与机械设计实践,提高实际操作能力。
4. 小组讨论法:分组进行设计任务,培养团队协作和沟通能力。
四、教学安排1. 第一课时:机械设计的基本概念2. 第二课时:机械设计的方法和步骤3. 第三课时:机械零件的设计4. 第四课时:机械系统的总体设计5. 第五课时:机械设计的优化五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对机械设计基本概念的理解。
2. 案例分析报告:评估学生分析实际问题的能力。
3. 设计任务:评价学生运用机械设计知识解决实际问题的能力。
4. 小组讨论报告:评估学生的团队协作和沟通能力。
六、教学内容6. 机械设计中的材料选择7. 机械设计中的力学分析8. 传动系统设计9. 机械结构的强度计算10. 机械设计的可靠性分析七、教学方法1. 讲授法:讲解材料选择、力学分析、传动系统设计、强度计算和可靠性分析的基本原理和方法。
2. 案例分析法:分析实际案例,让学生了解这些方法在机械设计中的应用。
3. 实践操作法:引导学生参与相关设计实践,提高实际操作能力。
4. 小组讨论法:分组进行设计任务,培养团队协作和沟通能力。
八、教学安排1. 第六课时:机械设计中的材料选择2. 第七课时:机械设计中的力学分析3. 第八课时:传动系统设计4. 第九课时:机械结构的强度计算5. 第十课时:机械设计的可靠性分析九、教学评价1. 课堂问答:检查学生对材料选择、力学分析等基本概念的理解。
机械设计课程设计指导书 pdf一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械设计的基本原理和方法,包括力学分析、材料选择、结构设计等;2. 学习并运用机械设计的相关软件工具,如CAD、SolidWorks等,进行三维建模和工程图绘制;3. 掌握机械设备的传动系统、控制系统及传感器的选型和设计原则。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立完成机械部件的设计与计算,包括但不限于齿轮、轴、联轴器等;2. 能够通过团队协作,完成一个简单的机械装置的设计、制作和调试,提高动手实践和问题解决能力;3. 能够运用机械设计软件进行模型的构建,提升计算机辅助设计能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的创新意识,激发对机械设计的兴趣,形成积极主动探究的学习态度;2. 通过课程学习,增强学生的工程意识,理解机械设计在工业发展中的重要性,培养社会责任感;3. 增强团队协作意识,理解团队合作在机械设计过程中的必要性,培养沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握必要理论知识的基础上,通过实践操作,将知识内化为具体的设计能力。
目标设定既注重基础知识的巩固,也关注学生创新能力及合作精神的培养,为学生的未来学习和职业发展奠定坚实基础。
二、教学内容1. 机械设计基本理论:包括机械设计概述、设计原则与步骤、力学分析基础、材料力学性质及选用;教材章节:第一章 机械设计概述,第二章 机械设计原理与步骤,第三章 力学分析基础,第四章 材料力学。
2. 机械设计常用软件工具:介绍CAD、SolidWorks等软件的基本操作,进行三维建模和工程图绘制;教材章节:第五章 计算机辅助设计,第六章 三维建模与工程图绘制。
3. 机械传动系统设计:包括齿轮、蜗轮、带传动、链传动的设计与计算;教材章节:第七章 传动系统设计,第八章 齿轮设计,第九章 蜗轮设计,第十章 带传动与链传动。
4. 控制系统及传感器设计:介绍控制系统原理,传感器选型及在机械设计中的应用;教材章节:第十一章 控制系统,第十二章 传感器及其应用。
机械设计课程设计 王大康一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理,理解机械结构的功能和组成。
2. 使学生了解并能够运用机械设计的相关知识,如力学、材料力学、机械制图等,完成简单的机械设计。
3. 培养学生对机械设计过程中涉及的参数计算、方案比较和优化方法的应用能力。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和绘制机械图纸的能力。
2. 培养学生运用相关工具和设备进行机械加工和组装的能力。
3. 提高学生解决实际工程问题的能力,包括分析问题、提出方案和实施改进。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计学科的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力,使学生能够在团队中发挥积极作用。
3. 引导学生关注机械设计在国民经济发展中的重要作用,培养学生的社会责任感和使命感。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,充分考虑学生的认知水平、兴趣和特长,以项目为导向,激发学生的学习兴趣和积极性。
课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学设计和评估中,确保学生能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 机械设计基本原理:包括机械结构功能、机械设计要求、设计方法和步骤。
- 教材章节:第一章 机械设计概述- 内容:机械结构功能分析、设计要求及设计流程。
2. 机械设计基础知识:涵盖力学、材料力学、机械制图等基本理论知识。
- 教材章节:第二章 机械设计基础知识- 内容:力学原理、材料力学性能、机械制图标准及规范。
3. 机械零件设计:包括轴、齿轮、轴承、联轴器等常见零件的设计方法和计算。
- 教材章节:第三章 机械零件设计- 内容:轴的设计、齿轮的设计、轴承和联轴器的选用与计算。
4. 机械设计实例分析:分析典型机械设计案例,理解设计过程中的参数计算、方案比较和优化方法。
- 教材章节:第四章 机械设计实例分析- 内容:案例分析、参数计算、方案比较及优化。
机械设计课程设计教案一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握机械设计的基本原理和方法,能够运用这些知识对简单的机械系统进行设计和分析。
具体目标如下:1.了解机械设计的基本概念和流程。
2.掌握常用的机械设计原理和方法。
3.熟悉机械系统的性能评价和优化。
4.能够运用机械设计原理和方法进行简单机械系统的设计和分析。
5.能够使用相关软件工具进行机械设计的辅助计算和绘图。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
2.培养学生的团队合作精神和沟通表达能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.机械设计的基本概念和流程。
2.常用的机械设计原理和方法,如力学分析、运动学分析、动力学分析等。
3.机械系统的性能评价和优化方法,如效率、精度、稳定性等。
具体的教学大纲如下:1.引言:介绍机械设计的重要性和应用领域。
2.机械设计的基本概念和流程:讲解机械设计的基本概念和流程,并通过实例进行说明。
3.机械设计原理和方法:讲解常用的机械设计原理和方法,并通过实例进行说明。
4.机械系统的性能评价和优化:讲解机械系统的性能评价和优化方法,并通过实例进行说明。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解和演示,使学生掌握机械设计的基本原理和方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解机械设计的实际应用和挑战。
3.实验法:通过实验和实践,使学生掌握机械设计的实际操作和技能。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的机械设计教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT和教学视频,提高学生的学习兴趣和效果。
4.实验设备:准备适当的实验设备,进行实践教学,提高学生的实际操作能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采取以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估其学习态度和积极性。
机械设计课程设计西工大一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念,理解机械结构的设计过程和关键要素。
2. 使学生了解并能够运用西工大机械设计课程中的相关知识点,如力学分析、材料选择、工艺流程等。
3. 帮助学生掌握机械设计中常用的计算方法和公式,并能应用于实际问题的解决。
技能目标:1. 培养学生运用计算机辅助设计(CAD)软件进行机械零部件的绘制和设计能力。
2. 培养学生运用文献资料、网络资源等工具进行机械设计相关研究的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通能力,能在小组项目中共同完成设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情,激发创新意识,树立工程意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论的结合,养成精益求精的工作作风。
3. 增强学生的环保意识,注重绿色设计,培养可持续发展观念。
课程性质:本课程为机械设计课程设计,注重理论与实践相结合,以培养学生的设计能力和实践能力为主要目标。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,具有较强的动手能力和求知欲,但可能缺乏实际设计经验。
教学要求:结合西工大机械设计课程的特点,注重实用性,将理论知识与实际设计相结合,培养学生的创新能力和实践能力。
通过课程设计,使学生能够将所学知识应用于实际问题,提高解决工程问题的能力。
教学过程中,注重分解课程目标为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 教学大纲:a. 机械设计基本原理及概念- 研究机械结构设计的一般原则和方法- 掌握机械系统性能与结构设计的关系b. 机械零部件设计- 分析并设计常用机械零部件(如轴、齿轮、轴承等)- 了解零部件的加工工艺和装配要求c. 计算机辅助设计(CAD)- 学习CAD软件的基本操作和应用- 利用CAD软件进行机械零部件的绘制和设计d. 机械设计实例分析- 分析典型机械设计案例,理解设计过程和方法- 学习并运用设计优化和评价方法2. 教学内容安排与进度:- 第1周:机械设计基本原理及概念- 第2周:机械零部件设计(1)- 第3周:机械零部件设计(2)- 第4周:计算机辅助设计(CAD)- 第5周:机械设计实例分析(1)- 第6周:机械设计实例分析(2)3. 教材章节及内容:- 第1章:机械设计概述- 第2章:机械零部件设计- 第3章:计算机辅助设计(CAD)- 第4章:机械设计实例分析教学内容注重科学性和系统性,结合西工大机械设计课程要求,按照教学大纲安排,确保学生能够系统地学习和掌握机械设计的相关知识和技能。
机械设计课程设计教学大纲一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理,理解机械结构的设计与优化方法。
2. 使学生了解并熟悉各类机械传动、连接、支撑等部件的原理及其在机械系统中的应用。
3. 引导学生掌握机械设计的相关标准和规范,了解工程实际中的设计要求。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计与绘图的能力。
2. 提高学生解决实际工程问题的能力,能够根据需求完成简单的机械系统设计。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力,能在小组项目中发挥积极作用。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发其探究精神和创新意识。
2. 引导学生关注我国机械行业的发展,增强其社会责任感和使命感。
3. 培养学生严谨、务实、勤奋的学习态度,为未来的工程师素养打下基础。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 能够解释并运用机械设计的基本原理。
2. 能够独立完成机械零件的CAD绘图。
3. 能够根据需求设计和优化简单的机械系统。
4. 能够在团队项目中发挥个人专长,积极沟通协作。
5. 能够关注并了解我国机械行业的发展趋势,具备初步的职业规划意识。
二、教学内容1. 机械设计基本原理:包括机械设计的基本概念、设计步骤、设计要求及设计方法。
教材章节:第1章 机械设计概述2. 机械传动设计:介绍齿轮传动、带传动、链传动的设计原理及计算方法。
教材章节:第3章 机械传动设计3. 机械连接设计:讲解螺纹连接、键连接、焊接等连接方式的设计原理及选用。
教材章节:第4章 机械连接设计4. 机械支撑设计:阐述轴、轴承、联轴器等支撑部件的设计方法及选用原则。
教材章节:第5章 机械支撑设计5. 机械系统设计优化:分析机械系统设计中的优化方法,包括尺寸优化、结构优化等。
教材章节:第6章 机械系统设计优化6. CAD软件应用:教授CAD软件的基本操作,以及运用CAD软件进行机械零件设计与绘图的方法。
机械设计《课程设计》课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别机械系专业机械设计与制造班级 17机制17701班姓名学号指导老师完成日期2018年6月27日目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目2.2 主要技术参数说明2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用《AUTOCAD》软件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练,使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
机械设计课程设计说明书(范文)机械设计课程设计说明书。
一、课程设计目的和意义。
机械设计课程设计是机械工程专业的重要课程之一,旨在培养学生的机械设计能力和创新意识。
通过本课程设计,学生将掌握机械设计的基本理论和方法,提高实际设计能力,为将来从事机械设计相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计内容。
1. 课程设计主题,设计一个具体的机械产品或零部件,要求包括结构设计、材料选择、工艺制造等方面。
2. 设计要求,要求学生根据所学的机械设计理论和知识,结合实际情况进行设计,考虑产品的功能性、可靠性、经济性等因素。
3. 设计步骤,包括需求分析、方案设计、详细设计、制图和工艺分析等环节。
4. 设计报告,学生需要撰写完整的设计报告,包括设计依据、设计过程、设计结果和分析等内容。
三、课程设计流程。
1. 课程设计立项,确定课程设计题目、要求和流程,指导学生进行课程设计。
2. 学生选题,学生根据自身兴趣和专业方向选择设计题目,并向指导老师提交选题申请。
3. 中期检查,指导老师对学生的设计方案进行中期检查,提出修改意见和建议。
4. 设计完成,学生完成设计并撰写设计报告。
5. 最终评定,老师对学生的设计成果进行评定,并给予成绩和评价。
四、课程设计评价标准。
1. 设计方案的合理性和创新性。
2. 设计报告的完整性和规范性。
3. 设计成果的实用性和可行性。
4. 学生在设计过程中的表现和态度。
五、课程设计要求。
1. 学生要熟练掌握机械设计的基本理论和方法。
2. 学生要具备一定的工程制图和计算能力。
3. 学生要注重团队合作和创新意识。
4. 学生要按时完成设计任务,并保质保量地完成设计报告。
六、课程设计的意义和影响。
机械设计课程设计是机械工程专业的一项重要实践环节,通过本课程设计,学生将提高自身的设计能力和实际操作能力,为将来的工作打下坚实的基础。
同时,本课程设计也是对学生专业素养和综合能力的一次考验,有利于培养学生的创新精神和团队合作意识。
机械设计课程设计 电子版一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念,理解机械结构的设计过程;2. 培养学生对电子版机械设计软件的操作能力,学会运用软件进行机械零件的绘制和装配;3. 使学生了解并掌握机械设计中的工程制图标准,提高图纸阅读与绘制能力。
技能目标:1. 培养学生运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行机械零件设计的能力;2. 培养学生运用电子版软件进行机械装配图和零件图的绘制,提高学生的设计表达能力;3. 培养学生分析机械结构问题,提出解决方案并进行优化设计的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识,提高学生的工程素养;2. 培养学生严谨的科学态度,注重细节,养成良好的工程习惯;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力,为未来的工程师职业生涯奠定基础。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,以实用性为导向,注重理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生掌握机械设计的基本知识和技能,培养他们运用电子版设计软件解决实际问题的能力,同时提高学生的情感态度价值观,为我国机械工程领域培养合格的技术人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 机械设计基本原理与概念:- 机械设计的基本要求和方法;- 机械零件的分类、性能及选用原则;- 机械结构的受力分析及强度计算。
2. 电子版机械设计软件操作:- 计算机辅助设计软件(如CAD)的基本操作与使用技巧;- 机械零件的三维建模与装配;- 机械零件图的绘制与标注。
3. 机械设计实践与应用:- 机械设计实例分析;- 学生团队项目设计实践;- 机械设计方案的优化与评价。
教学内容依据课程目标,注重科学性和系统性,结合教材相关章节,制定以下教学大纲:第1周:机械设计基本原理与概念;第2周:计算机辅助设计软件基本操作与使用技巧;第3周:机械零件的三维建模与装配;第4周:机械零件图的绘制与标注;第5周:机械设计实例分析;第6周:学生团队项目设计实践;第7周:机械设计方案的优化与评价。
一、设计任务题目: 带式运输机传动装置带式运输机传动装置的传动方案结构简图见下图:要求:室内清洁工作、工作平稳、机器成批生产原始数据如下:最短工作圆周力F(N)卷筒的直径d(mm)带的速度v(m/s)年限2000 240 0.89 4年3班二、选择电动机1、选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y 系类三相笼型异步电动机,全封闭自扇冷式结构, 电压为380V 。
2、选择电动机容量工作机的有效功率为kW kW Fv P w 78.1100089.020001000=⨯==从电动机到工作机的输送带间的总效率为432112ηηηηηη'''=∑式中:1η'——弹性联轴器的传动效率 2η''——刚性联轴器的传动效率 2η——轴承的传动效率 3η——蜗轮蜗杆的传动效率 4η——卷筒的传动效率查参考文献[2]表9.1,取96.0,79.0,98.0,99.0,99.043211====''='ηηηηη所以 714.096.079.098.099.099.02=⨯⨯⨯⨯=∑η 又由机器的工作情况查参考文献[1]表7.4知0.1=A K 所以电动机所需工作功率为 kW kW P K P wAd 493.2714.078.10.1=⨯==∑η 3、确定电动机转速查参考文献[2]表9.2,单级蜗轮蜗杆减速器的传动比40~10'=∑i ,而工作机卷筒轴的转速为 min /71min /24089.0100060100060r r d v n w ≈⨯⨯⨯=⨯=ππ所以电动机转速的可选范围为min /)2840~710(min /71)40~10('r r n i n w d =⨯==∑ 符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 和1500r/min 三种。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构简凑,决定选用同步转速为1500r/min 的电动机根据电动机类型、容量和转速,查参考文献[2]表14.1选定电动机型号为Y100L2-4。
其主要性能如下表:电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表:型号 H A B C D E F ×GD Y100L2--4 100 160 140 63 28 60 8×7 G K b b 1 b 2 h AA BB HA L 1 25122051801052454017614380所以电动机的轴径为28mm ,长为60mm 4、计算传动装置的总的传动比∑i因为采用蜗轮蜗杆单级减速传动,所以总的传动比为20711420===∑w m n n i 5、计算传动装置各轴的运动和动力参数1)各轴的转速1轴 mi n /14201r n n m ==2轴 min /0.71min /20142012r r i n n ===∑ 卷筒轴 mi n /0.712r n n w == 2)各轴的输入功率1轴 kW kW P P d 468.299.0493.211=⨯='=η 2轴 kW kW P P 950.179.0468.2312=⨯==η电动机型号 额定功率/kW满载转速/(r/min) 启动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y100L2-43 14202.22.2卷筒轴 kW kW P P 892.199.098.0950.1122=⨯⨯=''=ηη卷 3)各轴的输入转矩电动机轴的输入转矩d T 为mm N mm N n P T m d d ∙⨯=∙⨯⨯=⨯=46610677.11420493.21055.91055.9 所以:1轴 mm N mm N T T d ∙⨯=∙⨯='=41110660.199.03.16766η 2轴 mm N i T T ∙⨯==∑53121062.2η卷筒轴 mm N T T ∙⨯=⨯⨯=''=51221054.299.098.06.262225ηη卷 将上述计算结果汇总于下表,以备查用。
轴名功率P/KW转矩T/mm N ∙转速n/ m in /r传动比i 传动效率电机轴 2.493410677.1⨯142010.991轴 2.468410660.1⨯1420200.792轴 1.95051062.2⨯71.010.96 卷筒轴 1.89251054.2⨯71.0三、传动件设计1、蜗轮蜗杆的设计(1)材料的选择、热处理方式考虑到蜗杆传动传递的功率不大,速度也不太高,蜗杆选用45钢制造,调制处理,齿面硬度为220~250HBW ; 由s m s m T n v s /73.4/2621420102.5102.5343214=⨯⨯⨯=⨯=--<6m/s故蜗轮轮缘选择铝青铜ZCuAl10Fe3,轮芯采用灰铸铁HT200。
又因为批量生产,采用金属模制造。
(2)选择蜗杆头数1z 和蜗轮齿数2z由参考文献[1]表7.2知,40220,2121=⨯===∑z i z z (3)按齿面疲劳强度确定模数m 和蜗杆分度圆直径1d[]222129⎪⎪⎭⎫⎝⎛≥H E z Z KT d m σ1)由上面的计算值mm N T ∙⨯=521062.2 2)确定载荷系数βK K K K v A =由参考文献[1]表7.4知,0.1=A K ;假设s m v /32<,取动载系数0.1=v K ;因为工作平稳,故取齿向载荷分布系数0.1=βK .所以0.10.10.10.1=⨯⨯==βK K K K v A 3)确定许用接触应力[][]0H HN H K σσ=由参考文献[1]表7.6查取基本许用接触应力 []MPa H 1800=σ 应力循环次数821002.142508312014206060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h aL n N 故寿命系数88.01002.1101088787=⨯==N K HN所以 [][]MPa MPa K H HN H 4.15818088.00=⨯==σσ 4)确定材料弹性系数E Z对于青铜或铸铁蜗轮与钢制蜗杆配对是,MPa Z E 160= 5)确定模数m 和蜗杆分度圆直径1d[]33252221215034.158401601062.20.199mm mm z Z KT d m H E =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥σ有参考文献[1]表7.1,按3121503mm d m ≥,选取m=5mm,mm d 631= (4)计算传动中心距a蜗轮分度圆直径mm mm mz d 20040522=⨯== 所以 mm mm d d a 5.131220063221=+=+=圆整得a=132mm所以变位系数1.055.131132=-=x(5)验算蜗轮圆周速度2v 、相对速度s v 及传动效率ηs m s m n d v /744.0/10006071200100060222=⨯⨯⨯=⨯=ππ显然s m v /32<,与假设相符。
取动载系数0.1=v K 合适。
由 02.9,159.06325tan 11==⨯==γγ得d mz 所以s m s m n d v s /74.4/988.010********6302.9cos 10006011=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ显然s m v s /6<,与假设相符。
故蜗轮轮缘选择铝青铜ZCuAl10Fe3是合理的 又因为s m v s /74.4=,查参考文献[1]表7.7,得到当量摩擦角''451=ρ 所以 799.0~790.0)tan(tan )96.0~95.0('=+=ργγη与原来初始值相符,所以79.03=η (6)计算蜗轮蜗杆的主要几何尺寸采用标准传动,由上面计算得变位系数x=0.1,则普通圆柱蜗杆的主要几何尺寸如下表:名称符号计算公式蜗杆蜗轮齿顶高 a h 51==m h a 5.5)1(2=+=m x h a 齿根高 f h62.11==m h f 5.5)2.1(2=-=m x h f全齿高 h 112.21==m h 112.22==m h 分度圆直径d631=d20040522=⨯==mz d齿顶圆直径 a d 732111=+=a a h d d 2112222=+=a a h d d 齿根圆直径 f d512111=-=f f h d d1892222=-=f f h d d蜗杆分度圆上导程角γ02.9)arctan(11==d mz γ蜗轮分度圆上螺旋角 2β02.92==γβ节圆直径 d ' 64211'=+=xm d d20022=='d d传动中心距 a '1322221=++='xmd d a蜗杆轴向齿距 1a p 7.151=='m p a π蜗杆螺旋线导程 s p4.3111==a s p z p蜗杆螺旋部分长度L1009225)06.011(2=≥++≥L L m z L 取蜗轮外圆直径 2e d2165.2185.1222==+≤e a e d m d d 取蜗轮齿宽 2b5075.5475.0212==≤b d b a 取齿根圆弧面半径 1R5.372.0211=+=m d R a齿顶圆弧面半径 2R5.262.0212=+=m d R f齿宽角θ88,694.02sin5.02sin 12==-≈θθθmd b a(7)热平衡计算 所需散热面积)()1(1000031t t K P A s --=η取油温C t70=,周围温度为室温C t200=,设通风良好,取散热系数)/(152C m W K s ∙=、传动效率79.03=η,则22031691.0)2070(15)79.01(468.21000)()1(1000m m t t K P A s =-⨯-⨯⨯=--=η若箱体散热面积不足此值,则需加散热片、装置风扇或采取其他散热冷却方式。
(8)选取精度等级和侧隙种类因为这是一般的动力传动,且s m v /5.12<,查参考文献[2]表16.35知,取9级精度,侧隙种类代号为C ,即传动9c GB/T 10089—1988.2、蜗轮蜗杆的主要参数小结类型材料热处理方式模数 齿数(齿头) 分度圆直径(mm ) 齿顶圆直径(mm) 齿根圆直径(mm) 蜗杆45调质处理52637351蜗轮轮缘ZCuAl10Fe3 轮芯HT2005 40 200 211 189四、轴的校核计算1、蜗杆轴及轴上零件的设计 (1)选择轴的材料因为传递功率不大,且对质量及结构尺寸无特殊要求,故选用45钢,调制处理 (2)初算轴径min 1d对于带轮轴端,按扭转强度初算轴径,查参考文献[1]表9.4得C=106~118,考虑轴端弯矩比较小,故取C=106mm mm n P C 7.121420468.2106d 3311m in =⨯== 考虑键槽的影响,取mm mm d 4.1305.17.12m in 1=⨯=,圆整取min 1d =14mm 。