机械设计综合课程设计

机械设计 综合课程设计,绪 论,一、课程设计的目的 1综合运用所学的知识和技能，树立正确的设计思想，提高机械设计能力。 2熟悉机械设计过程，掌握机械设计的一般方法和规律，学会使用设计资料、标准和规范，通过设计实践，在机械设计基本技能上得到训练。 3巩固、补漏、加深和扩大在机械设计课程和其它先修课程中学到的知识。 4. 融会贯通，提高综合设计素质。,二、课程设计内容,联轴器,电动机,减速器,滚筒,三、选择设计题目（举例）,1卷扬机传动装置设计 数据编号：1、2、3、4 学 号：1、2、3、4（稍后指定）,2带式运输机传动装置设计,3带式运输机传动装置设计 ,4带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计 1）展开式二级圆柱齿轮减速器 2）同轴式二级圆柱齿轮减速器,1.传动装置总体设计方案图1张； 2.传动装置装配草图1张 (0号坐标纸，手绘)； 3.工作图：装配图1张（手绘，A0，M1:1或1:2) 、零件图23张（计算机绘图，A3或A4）； 4.设计计算说明书1份（约6000字）。,四、设计工作量,五、课程设计参考进度,1机械装置总体设计（2天） 1）确定传动方案 2）电动机的选择，即选择电机类型、功率、型号、转速等 3）计算总传动比并进行传动比分配 4）传动装置运动、动力参数计算，即计算各轴的功率、转速和扭矩等 2传动系统参数和传动件设计计算（2天） 1）减速器外传动零件设计 2）减速器内传动零件设计 3）按转矩初步计算轴的最小直径 4）验算工作速度误差,3装配草图设计（3天） 1）初估轴径，初选轴承型号 2）进行轴的结构设计，轴上零件的结构设计，及其定位和固定方式的确定 3）绘制装配草图 4）验算轴的强度，轴承的寿命 5）选择和校核键、联轴器的强度 6）必要时对装配草图进行修改 4绘制装配图，手绘（3天） 5绘制零件图2-3张，机绘 （1天） 6.编写设计计算说明书 （3天） 7.答辩 （1天）,六、成绩评定,图纸质量 + 说明书 + 答辩情况 + 设计期间表现,其中：装配图30%，零件图20%， 答辩20%，说明书和平时表现30%。,鼓励创新，若为创新题目，则： 方案30%，装配图+零件图30%，答辩20%，说明书和平时表现20%。,七、参考书,1机械设计综合课程设计 2机械设计 3互换性与技术测量 4. 机械制图 5. 机械零件设计手册 ,八、课程设计的要求 1.循序渐进，逐步完善和提高。 2.掌握机械设计基本技能，正确处理理论计算与结构设计的关系。 3.汲取传统经验，注重调察研究，发挥主观能动性和创新精神。 4.提倡采用现代设计方法和手段，提高综合设计能力。,机械装置总体设计,一、原动机的选择 常用：Y系列三相异步电动机 1.选择电动机类型 同步转速：3000 1500 1000 750 级数： 2 4 6 8 电动机的安装及外形尺寸：P202,2.确定电动机的功率,(1) 工作机所需电动机功率,传动装置总效率,(2)确定电动机型号 例：,查取电动机轴外伸端尺寸: -直径 -长度等,二、传动装置总传动比的确定和分配 1.确定总传动比,2.分配各级传动比,(1) 各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值,(3) 圆锥圆柱齿轮减速器,(2) 展开式二级圆柱齿轮减速器 展开式时，i1 i2,分配原则:,目的：（1）尺寸协调, 互不干涉,高速级大齿轮与低速轴干涉,带轮过大造成安装不便,（2）尺寸紧凑, 便于润滑,不同的传动比分配对外廓尺寸的影响,注意： 1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电动机额定功率Ped计算。 2.设计轴时应按其输入功率计算,设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算。,三、传动装置运动、动力参数计算 （计算各轴的功率P、转速n和转矩T）,电动机轴,1轴,2轴,3轴,滚筒轴,传动零件设计,一、减速器外传动零件设计,1.普通V带传动 已知：P , n , T , i。,2.链传动 已知：P , n , T , i。,设计步骤：见教科书例题。,3. 高速级齿轮传动 已知：P , n , T, i。 设计步骤：见教科书例题。,4.低速级齿轮传动 已知：P , n, T , i。 设计步骤：见教科书例题。,二、减速器内传动零件设计,三、按转矩初步计算轴的最小直径,注意：1.键槽,单键：加5%,双键：加7%,2.圆整为标准直径,3.或按联轴器圆整直径,四、验算工作速度误差,五、减速器箱体结构尺寸,注意：,、,8，,装配草图设计,1. 传动零件的结构和几何尺寸,2. 初步计算轴的直径,4. 轴承类型以及润滑、密封方式,3. 电动机输出轴的尺寸,5. 减速器箱体的结构,已知条件：,设计内容:,1. 初绘装配草图,2. 轴、轴承、键、联轴器的校核计算,1,2,3,4,5,1电动机 2 联轴器 3减速器 4运输带 5卷筒,一、初绘装配草图,1.布置图：尽量选取11的比例,3.初步计算轴直径,2.画中心线，da, d, b1, b2 画出三面内壁线。,1= 2 = 3 =815mm,4.轴的结构设计 确定各轴段直径和长度。,5.箱体结构及其附件 (1)箱体、箱盖。 (2)联接螺栓、启盖螺钉、定位销。 (3)吊钩、吊环螺钉。 (4)观察孔、油塞、油标、通气器。,C1,C1,l1,2,L3,L2,L1,L1,L2,L3,1,L1,阶梯轴结构,d1,d2,d3,d4,d5,d,齿轮联轴器,h,r,c,L,外伸端安装联轴器的安装尺寸,d,d5,d1,d2,d3,d4,B,h,弹性套柱销联轴器,r,r,l,油,油润滑轴承的轴承盖结构,l1,c1,c2,L1,L2,L3,按外接零件要求确定,L1,L2,L3,a1,a2,2,l2,4,按外接零件要求确定,L1,油润滑 3-5,L2,L3,1,2,L,L,L,L,L,L,L1,按外接零件 安装要求确定,L2,L3,L2,L3,2,C1C2（58）,C1,C2,a,L3,L2,L1,L3,1,L1,支点跨距与悬臂零件间的距离,l1 2 l2 或l12.5d,d,l1,l2,密封件,轴用弹性挡圈,用垫片调整锥齿轮轴向位置,D,套杯结构与轴向位置的调整,2,套杯,小锥齿轮组合（正装）,l,小锥齿轮组合（反装）,l,二、验算轴、轴承、键、联轴器,1. 轴的计算,2. 轴承的计算,3. 键的计算,4. 联轴器的计算,三、完成装配草图,1. 画出齿轮的结构及固定,轴向,周向,2. 画出轴系的细部结构,工作图设计,包括两个内容： 装配工作图和零件工作图。 一、装配工作图 在草图的基础上进行装配图设计。避免盲目照抄草图，修改草图中的错误，力求进一步改进和提高设计质量）,要点： 1. 布图 尽量用1:1的比例在三 (或两)个视图上 画出。必要时画断面、剖视和局部视图。 （应当完整、准确地表示出每个零件的结 构形状、位置和尺寸，以及它们之间的连 接性质和相互关系）,2.画图过程 用细线勾出装配图中各个零件画 零件工作图一起加深。（要求各视图 一起画）,3. 装配图上应标明注册的尺寸,特性尺寸：表明机器性能、规格 和特性的尺寸。 中心距及偏差：1600.0315 中心高：190 （最好以0结尾） 配合尺寸：表明配合零件间装配 关系的尺寸。,安装尺寸：表明机器安装在其基础上的位置尺寸。（箱体底面尺寸；地脚螺钉中心距离和对中心的距离； 带轮、联轴器伸出头尺寸及对中心距离） 外形尺寸：表明机器占用的空间尺寸。 （包装、运输、安装、厂房用）,4. 配合选择 轴齿轮（带轮、联轴器）： 轴轴承内圈： 箱座孔轴承外圈： 轴轴套（挡油环）： 轴承盖箱座孔： 轮缘轮芯：,5. 装配图上应标注的技术要求,装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。 齿轮传动的齿面接触斑点； 滚动轴承的热补偿间隙为0.20.5mm。 减速器剖分面、密封面和接触面均不允许渗漏。剖分面涂密封油漆或水玻璃，禁止使用任何垫片。 箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。,跑合试验要求，空载试验、负载试验 （时间、工作条件）。 对外观、包装和运输的要求。,6. 减速器的技术特性表,7. 标题栏、明细表及零件编号,零件工作图,零件工作图：生产用的图纸 一张完整的零件图要求能全面、正确、清晰地表达零件结构、制造和检验所需所全部尺寸和技术要求。,设计要点： 1. 视图选择和布图：选择适当的标准图幅, 比例尽量采用1:1。 2. 尺寸标注：零件图上应标注尺寸公差、几何公差及表面粗糙度。,3. 技术要求 热处理，表面处理。（渗碳，渗氮，氰化，镀层，抛光） 未注明的圆角、倒角、斜度等要求。 特殊要求：修饰，涂色，检验，试验。（平衡，噪声）,4. 标题栏,5. 要求 避免零件在车间做任何计算（尺寸标注完全） 零件各部分尺寸尽量标注在同一投影图上。 尺寸线、引出线引到看得见的轮 廓线上。 下面介绍齿轮（盘类）和轴（轴类）。,齿轮（盘类零件） 1视图 齿轮类零件一般选取2个视图，侧视图可只画主视图表达不清的键槽和孔。 2尺寸标准 包括圆、宽度和键槽三部分。 3啮合特性表 齿轮类零件的主要参数和误差检验项目应在齿轮（蜗轮）啮合特性表中列出。啮合特性表一般布置在图幅的右上角。齿轮（蜗轮）的精度等级和相应的误差检验项目的极限偏差或公差取值见标准。,4技术要求 1）对毛坯的要求：如铸件不允许有缺陷，锻件毛坯不允许有氢化皮及毛刺。 2）对材料化学成分和力学性能的要求，允许使用的代用材料。 3）零件整体和表面处理的要求：如热处理方法、热处理后的硬度、渗碳/渗氮要求及淬火深度。 4）未注倒角、圆角半径、斜度等的说明。 5）其他特殊要求：如修形或对高速齿轮的动平衡试验等。,轴( 轴类零件 ) 1视图选择 轴的结构可用一个视图加若干断面。 2尺寸标注 满足加工、检验、装配要求。 注意：基准面，加工过程，尺寸链不封闭。 3尺寸公差、形位公差 重点是轴颈和轴头部分。 4表面粗糙度,5技术要求 轴类零件的技术要求包括： 1）对材料化学成分和力学性能的要求，允许使用的代用材料。 2）热处理方法和要求：如热处理后的硬度、渗碳/渗氮要求及淬火深度等。 3）未注倒角、圆角的说明。 4）其他加工要求：如对某些关键尺寸、加工状态要求的特殊说明。,检查： 视图数量是否足够。 零件结构是否正确。 尺寸标注、公差、形位公差、表面粗 糙度是否正确。 技术要求是否完善、正确。 标题栏、明细表填写是否完整、正确。 检查修改后加深。图纸全部内容要符合制图国家标准。保持整洁，文字、数字用仿宋体写出。,编写设计计算说明书 和准备答辩,一、设计计算说明书,要求：计算正确、论述清楚、文字精炼、 插图简明、书写工整。,格式：,内容：,（1）目录（标题及页次）； （2）设计任务书； （3）传动方案的分析与拟定（简要说明并附传动方案简图）； （4）电动机的选择计算； （5）传动装置的运动及动力参数计算