机械设计课程设计2周SG08a.ppt

机械设计基础课程设计 2周 第1章 绪论 一、课程设计的目的（综合训练） 1.巩固与加强机械设计基础基本理论的学习 与训练，加深和扩大在本课程和先修课程学 习的知识 2.培养综合运用所学理论知识分析和解决实 际问题的能力。 3.培养机械设计一般方法 4.进行机械设计基本技能的训练 二、课程设计内容 1、传动方案分析 2、电机选择 3、运动和动力参数计算 4、传动、轴系零件设计 5、选择 联接件、密封、润滑 6、装配草图设计 7、箱体结构设计 8、装配图、零件图绘制 9、设计说明书编写 9、答辩 带式输送机 三、设计题目 1.减速器装配草图1张 (1号坐标纸1：2 、手绘)； 2.工作图：装配图1张（ 1：2）、 零件图2张（ 1：1） 3.设计计算说明书1份（60008000字）。 4.答辩 四、设计工作量 1.设计准备（0.5天） 减速器装拆实验、参观实物或模型 2.传动装置总体设计（1天） 计算结果交指导老师检查 3.装配草图设计（45天）指导老师审查草图、签 字后方可绘制装配图 4.装配工作图、零件图绘制（3天） 5.编写、整理设计计算说明书准备答辩 （1.5天） 6.答辩（0.5 天) 周五答辩（具体时间由指导老师确定） 五、课程设计计划（2周） 六、成绩评定指标 1设计计算能力 2结构设计能力【草图、白图】 3分析问题解决问题的能力（答辩） 4编制设计计算说明书的能力 5平时表现： 1）学生迟到三次成绩降一等处理； 2）学生旷课0.5天成绩降一等处理； 3）学生旷课1天成绩按不及格处理； 7抄袭、拷贝情况处理 一旦发现抄袭、拷贝，抄袭、拷贝者按不及 格论处，被抄袭、拷贝者成绩按降一等处理。 七、参考书 1.机械设计基础 2.机械设计课程设计 3.工程制图 八、课程设计的要求 1.明确学习目的，端正学习态度 2.在教师的指导下,由学生独立完成 3.正确处理理论计算与结构设计的关系 4.正确处理继承与创新的关系 5.正确使用标准和规范 关于纪律 1.上午：8：00-11：30 下午：2：00- 5：30 2.按学号入座 3.学生请假0.5天以上由学院开据证明，经 指导老师同意，请假方可生效。 4. 尊重老师，遵守规定（保持教室安静-不 允许打接电话、大声喧哗等 ,卫生清洁） 5. 安全（锁门，关灯，重要物品） 教室和指导老师 专业专业 班级级教 室指导导老 师师 机房实实 验验 石工0805班南堂 409 杨杨 民17周二2-3 节节 石工0806班南堂 409 杨杨 民17周二2-3 节节 石工0807班南堂 521 杨杨 民17周三2-3 节节 石工0808班南堂 521 杨杨 民17周三2-3 节节 （各班班长长到一层值层值 班室借教室钥钥匙） 第2章 减速器概述 位于原动机和工作机之间的机械传动装置 传递运动准确可靠，结构紧凑，效率高， 寿命长，使用维修方便。 常用的减速器已经标准化，根据工作条件 进行选择。 课程设计中的减速器设计根据给定的条件 ，参考有关资料进行非标准化设计。 一、减速器类型 1.按传动件类型 圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆 减速器等； 2.按传动级数 一级减速器、二级减速器和多级减速器 3.按传动布置方式不同 展开式减速器、同轴式减速器和分流式 减速器 4.按传递功率的大小 小型减速器、中型减速器和大型减速器。 二、二级展开式圆柱齿轮减速器典型结构 传动零件、轴系零部件、箱体和附件、润滑 密封装置等组成。 潘存云教授研制 传动零件 轴系零件 联接零件 附件 机架 剖分式结构 定位销：精确定位箱盖和箱座； 启盖螺钉：便于揭开箱盖； 吊环螺钉：提升箱盖； 吊钩：提升整台减速器； 地脚螺栓：固定减速器； 轴承盖：封闭轴承室、固定轴承； 齿轮传动：油池润滑； 滚动轴承：飞溅润滑； 检查孔：检查齿轮啮合情况、注油； 排油孔（油塞）：更换润滑油。 油标尺：检查油面高低。 密封：轴的伸出处、箱体结合面、检查孔盖 、油塞与箱体的接合面采取密封措施； 轴承间隙调整：轴承盖与箱体接合处有调整 垫片； 通气器：及时排放箱体内因发热温升而膨胀 的气体。 第3章 传动装置总体设计 拟定传动方案、选择电动机、确定总传动比 和各级分传动比以及计算传动装置的运动和 动力参数。 一、拟定传动方案 （P4） 机器由原动机、传动装置和工作机组成。 传动装置是将原动机的运动和动力传递给工 作机的中间装置。 作用：变速、改变运动形式或运动方向、 将动力和运动进行传递与分配 合理设计传动装置是一个重要组成部分： 传动装置的质量和成本占有很大的比重； 决定机器的工作性能、成本费用及整体尺寸 二、选择电动机（P8） 1.选择电动机类型 常用：Y系列三相交流异步电动机 高效、节能、振动小、噪声小、运行安全 可靠，安装尺寸和功率等级符合国际标准 ，适合无特殊要求的各种机械设备。 2.确定电动机的容量 电动机容量（功率）选得合适与否，对电 动机的工作和经济性都有影响。 小于工作要求，不能保证正常工作，长期 过载发热量大而过早损坏； 容量过大则电动机价格高，不满载运行， 增加电能消耗，造成很大浪费。 1）计算工作机所需功率PW FW工作机阻力，单位为N； vW工作机线速度，单位为m/s; nW工作机转速，单位为r/min； W工作机效率，带式运输机， W=0.940.96。 2）计算电动机所需功率 3）传动装置效率 注意： 资料中的效率数值为一范围时，一般可 取中间值。如工作条件差、加工精度低或 维护不良，应取低值，反之取高值。 轴承的效率通常指一对轴承而言。 同类型的几对传动副、轴承或联轴器， 要分别计入各自的效率。 ）确定电动机的额定功率Pcd K-过载系数，K=1.01.5 确定电动机转速 nm=1440r/min nm=960r/min 同步转速：3000、1500、1000、750r/min 转速越高，电机尺寸和重量小，价格低； 传动系统总传动比加大，尺寸和重量增加， 价格提高。较低转速，情况正好相反 满载转速 转速选择 ： 三、传动装置总传动比的确定和分配 （P12） 1.确定总传动比ia 2.分配各级传动比 带传动比 减速器传动比 (1) 各级传动比应在推荐范围内选取 ，不得超过最大值。 分配原则: (2)带传动传动比小于齿轮传动比 (3)推荐：软齿面，斜齿圆柱齿轮 目的：尺寸协调、互不干涉 注意： 初步选定的数值，实际传动比要由 传动零件最终确定。 工作机的实际转速，要在传动件 设计计算完成后进行核算。 如超出误差范围，应重新调整传动件 参数，重新分配传动比。 设计要求未规定时，传动比允许有 （35）%的误差。 四、传动装置运动、动力参数计（P14） 计算各轴的功率P、转速n和转矩T 1各轴转速 2各轴功率 3各轴转矩 第章 传动零件设计 先设计计算传动零件，确定材料、参数、 尺寸和主要结构，然后进行其它零、部件 的设计计算。 注意： 装配草图设计之前，传动零件设计计算着重 主要尺寸参数的计算确定，详细的结构尺寸 和技术要求应结合装配草图或零件图进行。 一、减速器外传动零件设计 普通V带传动（P16），教材 已知条件： 原动机种类和所需传递的功率（或转矩） ； 主动轮和从动轮的转速（或传动比）； 工作条件及对外廓尺寸； 传动位置的要求等。 主要内容： 确定带的型号、长度和根数； 确定中心距、初拉力及张紧装置； 选择大、小带轮直径、材料、结构尺寸和 加工要求等。 带中心距一般大于700mm 注意： 1）注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺 寸的相互关系。 2）设计参数应保证带传动良好的工作性 能。 3）带轮参数确定后，计算实际传动比和 从动轮的转速，并修正减速器所要求的 传动比和输入转矩。 斜齿圆柱齿轮 按软齿面设计 二、减速器内传动零件设计 1已知条件： 所需传递的功率（或转矩）； 主动轮转速和传动比； 工作条件和尺寸限制等。 单级齿轮传动（P16），教材 主要内容： 选择齿轮材料及热处理方式； 确定齿轮传动的参数； 设计齿轮的结构及其它几何尺寸。 注意： 1）齿轮材料及热处理方法的选择，要考 虑齿轮毛坯的制造方法。 齿轮和轴做成一体时，材料要兼顾齿轮及 轴的一致性要求； 同一减速器内各级大小齿轮的材料最好对 应相同。 2）齿轮传动的几何参数和尺寸有严格的 要求，分别进行标准化、圆整或计算其精 确值。 中心距应尽量圆整成尾数为0或5，斜齿轮 传动可调整螺旋角来实现。 模数必须标准化； 中心距和齿宽尽量圆整； 啮合尺寸（节圆、分度圆、齿顶圆及齿根 圆直径、螺旋角、变位系数等）必须计算 精确值，精确到小数点后23位（单位为 mm），角度精确到秒（）。 3）齿轮的结构尺寸最好为整数，以便于 制造和测量。 按设计资料给定的经验公式计算后，都应 尽量进行圆整。 第章 减速器装配草图设计 内容：P18P45 1号坐标纸，建议比例1：2 结构设计和校核计算交叉进行； 绘图和计算交叉进行； 结构设计所占的比重最为突出。 原则： 先合理布置图面再绘图， 先主要零件，再次要零件； 先中心线和轮廓线，再结构细节； 先俯视图兼顾其它视图。 一、准备工作 确定各级传动零件的主要尺寸和参数 齿轮传动：中心距、分度圆和齿顶圆 直径、齿轮宽度等。 初步考虑箱体结构、轴承组合结构 带轮的结构尺寸； 电动机的安装尺寸； 联轴器的结构类型和结构尺寸； 初选轴承类型； 初步确定滚动轴承组合设计方案： 型号、固定、定位、间隙调整 、装拆等 。 考虑减速器装配图的布图 图面比例、合理布置图面 二、第一阶段 先主后次、先粗后细、先俯后它的原则 主要零件轮廓线绘制 确定箱体内壁位置 轴的结构设计 先高速轴结构设计，再低速轴结构设计。 ）结构设计要求 定位；工艺性；装拆。 ）结构设计步骤 从一端向另一端或由两端向中间设计 轴向尺寸； 安装键的轴端 ； 轴外伸长度取决于轴承盖结构和轴端安装 的零件； 轴的径向尺寸。 ） 滚动轴承及联轴器的选择 轴承受载的大小、方向、性质及转速 优先选用向心球轴承； 可选用角接触球轴承、圆锥滚子轴承。 ）轴、轴承等的校核计算 轴的校核计算 ； 定出结构，轴承支点及力的作用点； 画出受力图，进行受力分析； 绘制弯矩图、扭矩图和当量弯矩图； 判定轴的危险截面； 按弯扭合成条件进行强度校核计算。 轴承寿命校核计算 ； 预期工作寿命：减速器的检修期（23年） 如不符合要求，可改变轴承类型或系列。 键联接的强度校核计算； 验算抗挤压强度。 许用挤压应力按轮毂材料选取。 如强度不足，可通过改变键长，采用双键、 花键或增大轴径等措施来满足。 三、第二阶段 传动零件的结构设计 传动零件的结构设计要求； 满足传动基本参数的要求 满足零件强度、刚度与寿命等方面的要求 满足加工工艺和装配工艺的要求 传动零件（齿轮）的结构设计 ； 选定合适的结构型式 推荐的经验公式与数据进行结构设计 齿轮轴式、盘式、腹板式和轮辐式四种类型 轴承的润滑和密封 轴承的润滑 ； 油润滑：油沟，缺口和环形通路 脂润滑：封油环 轴承的密封 ； 防止润滑剂向外泄漏 外界灰尘、水分和其它杂质渗入 减速器的润滑及密封设计 浸油润滑； 齿轮圆周速度 浸入深度不宜太深或太浅 箱体的结构设计 刚度、强度要求； 密封可靠、结构紧凑； 良好的加工和装配工艺性； 原则： 先箱体、后附件、先主体、后局部，先轮 廓、后细节 箱体结构设计 ； ）轴承座应有足够的厚度 ）轴承座孔两侧联接螺栓要靠近一些， 并在两侧设置凸台 ）联接处凸缘厚度比箱壁厚，可取1.5倍 ）箱座高度按结构需要确定 ）设计铸造箱体要遵循铸造生产工艺要求 ）设计箱体时应注意机械加工工艺要求 附件设计 ； ）视孔及视孔盖 ）通气装置 ）放油孔螺塞 ）油标装置 ）定位销 ）起盖螺钉 ）起吊装置 ）轴承盖的结构 四、检查阶段 结构、工艺方面 制图方面 第章 装配图的设计 基本内容： 表达机器（或部件）的装配关系、 工作原理和零件主要结构的一组视图； 尺寸标注和配合代号； 技术要求； 技术特性； 零件编号、明细表及标题栏。 一、完成装配图全部视图 1注意视图表达； 2注意剖面线的画法，薄件可用涂黑画法。 3某些结构可采用规定的简化画法。 4同一视图多个零件允许只详细画出一个， 其余用中心线表示。 5.绘制时，尺寸、编号、明细表等全部内容 完成并检查后，再加深完成装配图。 二、标注尺寸 特性尺寸；配合尺寸 ；安装尺寸；外形尺寸 三、编写技术特性 表格的形式，一般放在明细表的附近 四、制定技术要求 对零件的要求 对安装的要求 润滑与密封 试验要求 包装、运输和外观要求 第章 零件图的设计 一、零件工作图的要求 视图要求 尺寸标注要求 特殊要求 二、典型零件的工作图 轴类零件工作图 齿轮类零件工作图 第章 编写设计计算说明书 一、设计计算说明书内容 目录（标题、页次） 设计任务书 传动方案的拟定 电动机的选择，运动和动力参数 传动零件的设计计算 轴的设计计算 键联接的选择计算 滚动轴承的类型、型号选择及寿命计算 联轴器的选择 箱体设计 润滑密封的选择 设计小结 参考资料 二、设计计算说明书的要求和注意事项 按规定格式用钢笔书写，要求计算正确， 论述清楚、书写整洁。 计算部分应附必要的简图 计算过程中采用统一的符号、脚标