机械设计基础课程设计1.ppt

机械设计基础课程设计（两周）,一、设计的目的 1、综合利用所学的知识，培养解决生产实际问题的能力。 2、掌握一般机械的设计方法。,常用机构的运动形式、特点和尺寸计算， 常用机构的设计计算、校核、安装及维护， 机械零部件的公差、配合，机械加工、制造方面的知识， 机械制图知识,二、机械设计的一般过程,1、设计前的准备 2、总体方案设计 3、总体结构设计 4、零部件设计 5、联系厂家，生产样机，现场实验 6、根据实验，修改设计 7、编写设计说明书和使用说明书 8、鉴定,机械产品的一般组成为：,具体产品还包括监测、控制、电器、安全、润滑、密封、维护等部分，其设计过程是一个分析综合决策的反复过程。,三、课程设计题目,设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器。 工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差4，一班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向运转。,传动系统示意图,三、课程设计题目,1、电动机； 2、V带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机,原始数据：,1计算部分 1）电动机的选择及运动参数的计算； 2）三角带的传动设计； 3）齿轮传动的设计； 4）轴的设计； 5）滚动轴承的选择及验算； 6）键的选择计算及强度校核； 7）联轴器的选择； 8）润滑油及润滑方式的选择； 2绘制零件的工作图和装配图 （1）装配草图一张 （2号图） （2）减速器的装配图 装配图包括： 尺寸标注、技术特性、零件编号 、编写零件明细表、标题栏。 （3）绘制零件的工作图（用AutoCAD绘制） 齿轮的零件图 轴的零件图。 注：零件的工作图包括：尺寸的标注、公差、精度、技术要求,四 设计内容：,五 要求,要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做到： 1）随时复习教科书、听课笔记及习题。 2）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己 的主观能动性和创造性。 3）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。 4）按预定计划循序完成任务。,六、课程设计的基本步骤,4、减速器装配图设计阶段 * 分析和选定减速器结构方案； * 绘制装配草图，进行轴和轴承、轴上零件、轴承部件的初步设计、计算； * 精确校核输出轴强度，计算输出轴上一对轴承的寿命及该轴上键的强度，选择联轴器； * 进行机体结构及其附件的设计； * 标注尺寸、减速器特性、技术要求，填写标题栏和零件明细表，检查、修正、加深，完成装配图。,5、零件工作图绘制阶段 *绘制减速器输出轴； 绘制减速器输出轴上的大齿轮。 6、*设计计算说明书编写阶段 7、*设计总结和答辩,七、课程设计日程安排,十一、成绩评定,十、*注意事项,八、参考资料,教材，课程设计指导书，课程设计图册， 机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容）,九、提交材料,1、画出装配图草图一张，1号图纸，画出装配图一张，0号图纸，零件图二张，3号图。 2、设计说明书一份，不少于20页。, , , , , ,Ok!,祝大家设计成功！,1、电动机选择,（1）选择类型和结构形式 Y系列三相笼型异步电机，额定电压交流380V，全封闭，自扇冷； （2）计算电机容量,(3) 确定电动机转速,根据电动机的功率和转速范围选择合适的电动机。,（4）确定电机型号 根据容量和转速范围，从手册中查出适用的电机型号。如适用型号有数种，应综合考虑电机和传动装置的尺寸、重量、价格和传动比，选择出较佳型号，并记录下主要性能参数和安装尺寸。,主要尺寸：,2、传动比分配,传动比分配原则： a)各级传动比应在合理的范围内： b)各级传动尺寸协调，传动比应满足：,(电机转速为选定电机的满载转速),4、计算各轴的转矩,3、计算各轴的转速,计算公式：,各轴功率：,I,II,注意：在计算转矩时, 电机功率按工作时实际输出功率计算。,注意： III轴设计输出转速与所要求的转速不符，但误差在以内即可满足工程要求。,传动装置的运动和动力参数计算完成之后，整理各轴的转速、转矩，各级之间的传动比和效率，并填写在表格中，如下表所示。,5、带传动设计,参照课本或设计手册进行，可选择普通V带或窄V带。 应注意的问题： 1、选定大、小带轮后，i 带可能与分配值不同，应采用新值。 2、带轮的中心距在400500之间选取。 3、带的根数可以向上圆整，或向下圆整，但保证误差在5%以内。,4 检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，如装在电机轴上的小带轮直径与电机中心高是否对称，其轴孔直径是否与电机轴径是否一致，大带轮是否过大与机架相碰等； 5 带轮机构设计。,6、齿轮传动设计,已知小齿轮轴的输入功率，小齿轮转速，传动比，设计斜齿圆柱齿轮传动。轻载、工作平稳。 设计时应选择正确的设计准则 设计确定： 齿轮的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、 da2 、 df 1 、 df 2 、 b1 、 b2 。 计算中应注意以下问题：,6、齿轮传动设计,1）动力传递时，齿轮模数 mn 应不小于 1.5mm； 2）为减小轴承轴向力，齿轮螺旋角推荐取为 =8 15 ； 3）利用公式 a = mn（Z1+Z2）/（2COS() 调整中心 距， 取中心距为整数； 4）齿轮宽度：小齿轮宽度 = 大齿轮宽度 + (5 10) mm； 5）正确选择齿轮结构形式，如小齿轮尺寸过小，可采用如下结构： 6）为了较为方便的布置图面，按 1：1 比例绘制0号装配图时， 一级减速器中心距 a 应小于180mm； 两级减速器中心距之和 a1+a2 应小于280mm。 7）齿轮各参数计算出来后，应以表格的形式记录下有关的尺寸参数，供绘制装配图和零件图使用。,三.减速器结构尺寸的确定 绘制减速器装配图之前，必须确定减速器的基本机体结构尺寸。方法是参照课程设计指导书计算并填写下表，如下图所示：,1、轴承的选择 选择轴承时主要应注意以下问题： 1）正确选择轴承类型：直齿圆柱齿轮推荐采用深沟球轴承；斜齿圆柱齿轮推荐采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承； 2）正确设计轴承装置的固定方式； 3）正确选择轴承的润滑方式：油润滑或脂润滑； 4）正确设计轴承的密封方式； 5）正确设计轴承的间隙调整方式；,图面布置 绘制装配图时，首先必须考虑图面布置问题，其布置形式和参考数据如下图所示：,完成装配图 装配图草图完成后，应进行尺寸、技术要求、减速器特性的标注、零件的编号及零件明细表和标题栏的填写，检查无误后加深，形成完整的装配图。,完整的装配图如下图所示：,绘制零件图 零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。主要内容有图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、材料和热处理说明、技术要求、标题栏。,设计总结与答辩 完成设计之后，应将图纸叠好，说明书订好，一同放入资料袋中，并正确写出资料袋封面内容，其格式如图所示：,7、轴及轴类零件的设计与选择,* 要求设计轴时，根据轴的转矩初估轴径。再根据减速器的结构要求设计轴的结构。 要注意：第I 根轴是否设计成齿轮轴。 *轴承的选择：同一根轴上的两个轴承型号相同， *根据轴径选择合适的键，进行强度校核。 *联轴器的选择 高速端推荐选用弹性联轴器；低速端推荐选用刚性可移式联轴,注意事项,设计时学生必须在规定的教室进行设计，未经批准不得缺席，经常迟到或旷课者，除按考勤记录外，视情节轻重，影响设计成绩。 在最后一周星期五下午上课前，将设计说明书、图纸装订成册上交，迟交者扣分。,编写设计计算说明书 1计算说明书内容主要包括： 1）目录（标题及页次） 2）设计任务书 3）传动方案的拟订（传动方案简图） 4）设计计算：要有详细的设计步骤及演算过程； 电机选择及传动装置的运动和动力参数 传动零件的设计计算 轴的设计计算 键联结的选择和计算 滚动轴承的选择和计算 联轴器的选择 润滑与密封（润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择） 5）对设计后的评价； 6）主要参考资料 还可以包括一些其它技术说明，例如装拆、安装的注意事项，维护保养的要求等。,1)设计计算说明书要求论述清楚，文字精炼，计算正确。 2)说明书一律采用A4纸按一定格式打印，装订成册，封面格式可参照图1，说明书格式可参照图2。 3)说明书中应附有必要的插图。 4)计算中所引用的公式和数据应有根据，并注明其来源（如由资料 p式(-)等）。 5)说明书中每一自成单元的内容，应有大小标题，使其醒目便于查阅。 6)计算过程应层次分明。一般可列出计算内容，写出计算公式，然后代入数据，略去具体验算过程，直接得出计算结果，并写上结论性用语，如“合格”、“安全”、“强度足够”等。对技术计算出的数据，需圆整的应予圆整，属于精确计算的不得随意圆整。,2、编写说明书的要求,设计计算说明书书写示例,封面格式,减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转速。在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。 减速器是一种典型的机械基础部件，广泛应用于各个行业，如冶金、运输、化工、建筑、食品，甚至艺术舞台。,1