机械设计基础课程设计.ppt

机械设计课程设计 2013.4.19,第一章 绪论,一、课程设计的目的（综合训练） 1.巩固、加深和扩大在本课程和先修课程学到的知识 2.培养机械设计一般方法 3.进行机械设计基本技能的训练,二、课程设计内容,三、设计题目,1一级直齿圆柱齿轮减速器 1.电动机 2.V带传动 3.直齿圆柱齿轮减速器 4.联轴器 5.卷筒 6.运输带,学号后两位为110传动方案,2、一级斜圆柱齿轮传动减速器 电动机 V带传动 斜齿圆柱齿轮减速器 联轴器 卷筒 运输带,学号后两位为1120传动方案,3、二级斜齿圆柱齿轮减速器 电动机 联轴器 斜齿圆柱齿轮减速器 联轴器 卷筒 运输带,学号后两位为2130传动方案,4、二级直齿圆柱齿轮减速器 电动机 V带传动 直齿圆柱齿轮减速器 联轴器 卷筒 运输带,学号后两位为3150传动方案,四、原始数据 工作条件: 二班制,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘(运输带与滚筒磨擦阻力影响已在工作拉力F中考虑)； 使用期限:10年； 生产批量:200台/年； 生产条件:中等规模机械厂，可加工6-9级齿轮； 动力来源:电力 三相交流380/220伏。,表1 以学生学号末位数字分配的题目数据,说明：运输带速度允许误差,5%.,传动方案确定后依据学生学号末位数字在表1中采取运输带工作拉力F(KN)、运输带工作速度V(m/s)和滚筒直径D(mm)的原始数据。,五、设计工作量 1装配图一张 （1#图纸，手工绘图） 2零件图：大齿轮零件图、低速轴零件图各一张 （2#图纸，手工绘图） 3设计计算说明书1份（60008000）字,六、课程设计要求 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.正确使用标准和规范,1.传动装置总体设计 第1周 2.装配草图设计 第2周 3.工作图设计 第2周 4.编写设计计算说明书 第3周 第三周周三周四交材料,七、课程设计计划,八、成绩评定,图纸质量、说明书、综合设计表现，按五级分制评分。,九、参考文献 0.宋宝玉 机械设计课程设计指导书.哈工大，2006. 1.王之栎等，机械设计综合课程设计指导书.（第2版） 北京：高等教育出版社，2010 2. 濮良贵 纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2007 3 .吴宗泽.机械零件手册. 北京：机械工业出版社,2004 4.机械设计基础教材 5.机械设计实践与创新 6.机械零件设计图册 向敬忠 7.机械设计课程设计指导书 龚 义 8.机械设计课程设计实例与禁忌 骆素君,第二章 传动装置总体设计,一、选择电动机 1.选择电动机类型 常用：Y系列三相异步电动机(P9/P142) 同步转速：3000 1500 1000 750 级数： 2 4 6 8 电机安装型式及外形尺寸,2.确定电动机的功率,传动装置总效率 (P9/81、表9.1),P9 V带传动效率 滚动轴承效率(4对) 闭式齿轮效率(2对) 联轴器效率(1个) 传动滚筒效率(1个),(2)确定电动机型号例：Pd = 3.6 kW,由机械手册设计查取电动机轴外伸端尺寸: D-直径 E-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ia (P10),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。(表9.2 P81),分配原则:,(3)V带i=24 一级齿轮i小于5(表9.2),目的：（1）尺寸协调、互不干涉,（2）尺寸紧凑、便于润滑,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。(P12例2.1) 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 (因轴承和齿轮工作时有损耗),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,列汇总表：P14,第3章 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,设计步骤：见教科书例题,1.高速级齿轮传动 已知：P n T i 设计步骤：见教科书例题,2.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、按扭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.按表圆整为标准直径,3.或按联轴器圆整直径,四、验算工作速度误差(滚筒)皮带,五、减速器箱体结构尺寸（P21-25, 表4-1）,注意：,、,通气器,第三章 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 （表4-1）,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,P31,二、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,第四章 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的比例在两(或三)个视图上 画出。必要时画断面、剖视和局部视图。,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P62,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 P62,7. 标题栏、明细表及零件编号P87,二、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. 布图：选择适当图幅, 尽量1:1。 2. 尺寸标注：尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。,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 （参照教材图4-1）,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。,齿轮（盘类零件） 1视图 齿轮类零件一般选取12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第六章。,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； （6）传动零