机电设备安装设备与调试技术报告1.doc
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1、机电设备安装设备与调试技术报告设计题目: 机电设备安装与调试 专 业: 班 级: 设 计 人: 完成日期: 指导教师: 前言 机械设计课程设计通常选择一般用途的机械传动系统或简单机械来进行。目前采用较广的是以减速器为主体的机械传动系统。这是因为减速器包括了机械设计课程的大部分零部件,具有典型的代表性。 本次实训的目的就是设计减速器。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要。我们要设计的减速器的类型是单级斜齿圆柱齿轮减速器。综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识,完成通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,培养学生分析问题和解决工程实际问题
2、的能力,掌握机械零件、机械传动装置的一般设计方法和步骤。提高计算能力、绘图能力,熟悉设计资料的使用,学会使用计算机设计软件,提高计算机设计及绘图能力,起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用 目录第一章 概述 51.1 课程设计的目的 5 1.2 课程设计的内容和任务 .5 1.2.1 课程设计的内容 5 1.2.2 课程设计的任务 5 1.3 课程设计的一般方法和步骤 5 1.3.1 课程设计的一般方法 5 1.3.2 课程设计的步骤 5 1.4 课程设计的注意事项 6第二章 传动装置的总体设计 7 2.1 拟定传动方案 7 2.1.1 传动装置的组成 .7 2.1.2 选择
3、传动方案 .7 2.2 确定减速器的结构类型 8 2.3 电动机的选择 9 2.3.1 选择电动机的类型 9 2.3.2 选择电动机的型号 9 2.4 计算传动比和分配传动比 .11 2.5 计算传动装置的运动和动力参数 11 2.5.1 计算各轴转速 12 2.5.2 计算各轴的输入功率 12 2.5.3 计算各轴转矩 12第三章 传动零件的设计计算 13 3.1 选择联轴器的类型和型号 13 3.1.1 选择联轴器的类型 13 3.1.2 选择联轴器的型号 13 3.2 带传动的设计 14 3.3 圆柱斜齿轮传动的设计 15 3.3.1 齿轮传动设计准则 15 3.3.2 齿轮传动参数的选
4、择原则 15 3.3.3 齿轮传动设计步骤 16 3.4 轴的设计 19 3.5 滚动轴承的型号和选择 22 3.5.1 轴承类型的选择 22 3.5.2 轴承尺寸的选择 22 3.6 键的类型和型号的选择 23第四章 减速器结构设计 24 4.1 减速器结构 24 4.2 箱体的结构设计 24第五章 润滑油及润滑方式的选择 29 5.1 齿轮润滑剂的选择 29 5.2 滚动轴承润滑剂的选择 29第六章 装配工作图的设计 30 6.1 减速器装配草图的设计 30 6.1.1 装配草图设计前的准备 30 6.1.2 装配草图设计的步骤 30 6.2 计算器装配工作图的设计 33第七章 零件工作图
5、的设计 34 7.1 轴类零件工作图的设计 34 7.2 齿轮类零件工作图的设计 35 7.3 箱体零件工作图的设计 .36设计小结 39参考文献 40附录 .41第一章 概述1.1 课程设计的目的 1)培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用机械设计课程和其他先修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。 2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使学生掌握一般机械设计的程序和方法,培养独立、全面、科学的工程设计能力,掌握机械零件、机械传动装置的一般设计方法和步骤。, 3)提高计算能力、绘图能力,熟悉设计资料的使用,学会使用计算机设计软件,提高计算机设
6、计及绘图能力。 4)培养学生与他人合作,共同解决实际问题的能力。1.2 课程设计的内容和任务1.2.1 课程设计的内容 (1)拟定、分析传动装置的设计方案;(2)选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;(3)进行传动件的设计计算,校核轴、轴承、联轴器、键等;(4)减速器装配三维实体设计及绘制减速器装配图;(5)零件三维实体设计及绘制零件工作图;(6)编写设计说明书;(7)总结和答辩 1.2.2 课程设计的任务 (1)减速器的零件图,零件的三维图;(2)绘制减速器装配图 1 张(A1号图纸);(3)低速轴,低速齿轮三维实体及工程图 2 张;(4)设计计算说明书一份(5)答辩。1.3 课程设计的
7、一般方法和步骤 1.3.1 课程设计的一般方法 根据设计任务书提出的设计的原始数据和工作条件,从方案设计开始,通过总体设计、部件和零件的设计计算,最后以工程图纸和设计计算说明书作为设计结果。还需要借助草图、初选参数或初估尺寸等手段,采用边计算、边画图、边修改的方法逐步完成。 1.3.2 课程设计的步骤 1 设计准备 研究设计任务书,分析设计题目,明确设计内容、条件和要求;通过参观实物或模型、查阅资料等方法了解设计对象,拟定设计计划。 2 机械传动系统的总体设计 分析或拟定机械传动系统的运动简图;选择电动机类型,计算传动系统的总传动比并分配各级传动比;计算各轴的转速、功率和转矩。 3 各级传动零
8、件的设计计算 设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动等传动零件的主要参数和计算。 4减速器装配底图设计 装配底图的设计构思;装配底图的初步绘制、检查、修改和完善等5 减速器装配工作图的绘制 绘制正式视图,标注尺寸和配合,编写技术要求、技术特征、明细表、标题栏等 6 零件工作图的绘制 绘制齿轮、轴或箱体等的零件工作图 7 设计计算说明书的编写 8 设计总结与答辩 1.4 课程设计的主意事项 1 培养良好的工作习惯 在课程设计中,必须树立严肃认真、一丝不苟、刻苦钻研的工作态度。 2 端正对设计的认识 设计是一项复杂、细致的劳动,任何设计都不可能凭空想象出来,它需要借鉴前人的经验和数据。善于参考可分析已
9、有的结构方案,合理选用已有的经验数据,掌握和使用各种资料也是需要培养的基本设计能力之一。,我们必须吸收新的技术成果,创造性的进行设计。 3 掌握正确的设计方法 主意掌握设计进度,按预定计划完成阶段性的目标。主意设计计算与结构设计画图交替进行,采用边计算、边画图、边修改的正确设计发法。 4计算数据及时记录并整理第二章 传动系统的总体设计2.1 拟定传动方案 2.1.1 传动装置的组成 机器通常由原动机、传动系统和工作机三个部分组成。其中传动装置用于传递原动机的运动和动力,变换其运动形式以满足 2.1.2 选择传动方案 合理的传动方案首先满足工作机的性能要求,其次是满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑
10、、传动效率高、使用维护方便、工艺性和经济性好等要求。因此要通过分析和比较多种传动方案,选择其中最能满足众多要求的合理方案,最为最终确定的传动方案。 图所示为带式运输机的4种传动方案,下面进行分析和比较。 方案(a)采用V带传动和一级闭式齿轮传动,这种方案外廓尺寸较大,有减震和过载保护作用,不适合恶劣的工作环境;方案(b)采用二级圆柱齿轮减速器,这种方案结构尺寸小,传动效率高,适合于较差环境下长期工作;方案(c)是一级蜗杆减速器,此种方案结构紧凑,但传动效率低,长期连续工作不经济;方案(d)是二级锥齿轮减速器,宽度尺寸较b小,但是锥齿轮加工比圆柱齿轮困难,成本较高。表21 常用传动机构的主要性能
11、和应用普通V带传动链传动普通齿轮传动蜗杆传动平带传动常用功率中(=100)中(=100)大(最大50000)小(=50)小(=20)单级传动比常用值2425圆柱35圆锥2374024传动效率中中高低中外廓尺寸大大小小大传动精度低中等高小低工作平稳性好较差一般高好过载保护作用有无无无有使用寿命短中等长中等短润滑条件不需中等高高不需制造成本低中中高低 为了能更好的选择传动系统,下面几点内容供参考; 1)带传动承载能力低,在传动相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但是带传动平稳,能缓冲吸振,有过载保护,因此尽量放在传动装置的高级速。 2)链传动运转不均匀,有冲击,不适用于高速传动,宜布置在传动装置的低
12、级速。 3)蜗杆传动大多用于传动比大而功率小的场合,其承载能力较齿轮传动低,宜布置在传动的高级速,获得较小的结构尺寸。 4)锥齿轮的加工困难,特别是大模数锥齿轮,因此锥齿轮传动宜布置在传动的高速级并限制其传动比,减小其直径和模数。 5)斜齿轮传动较直齿轮传动平稳,宜布置在高速级或要求传动平稳的场合。 6)一般情况下,总是将改变运动形式的机构,如连杆机构、凸轮机构等布置在传动装置的末端。 根据上面的比较分析,我们选择的传动方案是a.2.2 确定减速器结构类型 减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮蜗杆传动所组成。作用是降低原动机的转速。常用减速器的类型和特点见表22。表22 常用减速器
13、的类型和特点类型简图及特点一级圆柱齿轮减速器传动比一般小于6,可用直齿、斜齿、人字齿。直齿用于速度较低或载荷较轻的传动,斜齿或人字齿用于速度较高或载荷较重的传动。传动功率可达数万千瓦,效率高、工艺简单,精度易保证,一般工厂都能制造,应用广泛。二级圆柱齿轮减速器传动比一般为840,展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置,因而沿齿向载荷分布不均,要求轴有较大刚度。分流式则齿轮相对于轴承为对称布置,常用于较大功率。同轴式减速器长度方向尺寸较小,但轴向尺寸较大,中间轴较长,刚性差,载荷沿齿宽分布不均。一级锥齿轮减速器用于输入和输出两轴线相交的传动,传动比一般小于24,可做成卧式或立式。轮齿可做成直齿、斜
14、齿或曲齿一级蜗杆减速器结构简单,尺寸紧凑,但传动效率低。适用于载荷较小、间隙工作的场合。传动比880。蜗杆圆周速度v4m/s时用蜗杆上置式。采用立轴布置时密封要求要高。根据以上分析和比较,我们选择的是单级斜齿圆柱齿轮减速器。2.3 电动机的选择 2.3.1 选择电动机的类型 电动机分成交流和直流电动机两种工业上广泛应用的是三相交流笼型异步电动机。对于需频繁快速启动、制动和逆转的机器,要求电动机具有较小的转动惯量和较大的承载能力,这时应用YZ型和YZR型 2.3.2 选择电动机的型号 1 确定电动机的功率 原则:电动机的额定功率等于或略大于工作要求的功率,即。工作机所需要的电动机输出功率为工作机
15、所需功率由机器的工作阻力和运动参数(线速度或转速)求得,电动机至工作机的传动装置总效率h为h = h1 h2 h3 hn其中h1 、 h2 、 h3 、 、 hn分别表示传动装置中各传动副(齿轮、蜗杆、带)、轴承、联轴器的效率。2.确定电动机的转速为电动机可选转速范围;i1 、 i2、 、 in 分别为各级传动机构的合理传动比范围 例:已知卷筒直径D=420mm,运输带的有效拉力F=5200N,运输带速度v=1.6m/s,卷筒效率为0.96,每天工作16小时。试选择合适的电动机。解:(1)选择电动机类型 由已知的工作要求和条件,选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。(2)选择电动机功率工作机所需的
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