机械设计课程设计教案.ppt

机械设计课程设计 机械基础教研室华北科技学院 课程设计的要求 1 在设计过程中必须严肃认真 刻苦钻研 一丝不苟 精益求精 2 在老师的指导下学生独立完成 学生发挥设计主动性 主动分析和解决问题 不要依赖老师查资料 给数据 定答案 3 要正确处理参考已有资料与创新的关系 4 要定好设计进度 注意掌握进度 按预定计划保质保量完成设计任务 5 在设计过程中 学生要用草稿记录整个设计计算过程 随时进行整理和修正 最后再整理成设计计算说明书 机械设计课程设计 1 机械设计课程设计设计题目2 机械设计课程设计任务3 减速器设计已知条件4 机械设计课程设计阶段5 装配草图设计6 装配图 零件图绘制7 机械设计课程设计计算说明书8 课程设计答辩 设计某一带式运输机用齿轮减速器 运输机单班制连续工作 单向运转 载荷平稳 室内工作 有粉尘 减速器小批量生产 使用期限5年 运输带速度允差 5 1 机械设计课程设计设计题目 2 机械设计课程设计任务 1 减速器装配草图一张 2 减速器装配图一张 零件工作图若干张 传动零件 轴和箱体等 具体由教师指定 3 设计计算说明书一份4 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩 减速器设计已知条件 F 运输带拉力 kN V 运输带速度 m s D 卷筒直径 mm 3 减速器设计已知条件 F 运输带拉力V 运输带速度D 卷筒直径 4 机械设计课程设计阶段 第2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同步转速 300015001000750级数 2468电动机安装型式 2 确定电动机的功率 传动装置总效率 2 确定电动机型号例 Pd 3 6kW 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 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 分配原则 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 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 列汇总表 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 PnTi 2 链传动已知 PnTi 设计步骤 见教科书例题 1 高速级齿轮传动已知 PnTi设计步骤 见教科书例题 2 低速级齿轮传动已知 PnTi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 4 5计算各轴转速 功率和转矩 2 各轴的功率 电动机轴 轴 轴 滚筒轴 4 5计算各轴转速 功率和转矩 3 各轴的转矩 电动机轴 轴 轴 滚筒轴 4 5计算各轴转速 功率和转矩 5 装配草图设计 8 编写设计计算说明书 目录 标题及页次 设计任务书 一 传动装置的总体设计1 分析和拟定传动装置的传动方案 简要说明附传动方案简图 2 选择电动机3 传动装置的总传动比和各级传动比4 各轴转速 功率和扭矩二 传动零件的设计计算 带传动和齿轮传动 三 减速箱的箱体结构和尺寸设计四 轴的设计计算 齿轮轴 从动轴 8 编写设计计算说明书 五 滚动轴承的选择和计算 两对轴承 六 键联接的选择和计算 三个键 七 联轴器的选择和计算 一个联轴器 八 减速器的润滑和密封 润滑方法 润滑油选择 装油量 密封种类 九 参考资料 资料的编号 x 及书名 作者 出版单位 出版年月 十 设计总结 设计体会和建议 8 编写设计计算说明书 设计说明书的要求 1 计算正确完整 文字简练 通顺 字体工整 2 计算尽可能用表格方式进行 3 留有装订线的空间 4 设计计算说明书用16开纸书写 只写一面 5 封面格式 完成设计后 应及时做好本课程设计的最后一个环节 答辩的准备工作及答辩 在答辩前 应做好以下两方面的工作 1 整理工作 按要求完成规定的设计任务 把图纸叠好 参见右图 说明书装订好 一同放在 机械设计课程设计资料袋 内 资料袋封面写上班级 姓名 学号 指导教师 题目等 准备答辩 9 课程设计答辩 做好总结认真回顾有关设计过程及设计内容 进一步把还不懂的 不甚懂的或尚未考虑到的问题弄懂 弄透 以便取得更大的收获 充分做好答辩前的准备工作 本次课程设计答辩采用学生单独答辩的形式进行 每位同学的答辩时间为10 15分钟 具体答辩次序由指导教师确定 希望同学们按时进行答辩 并预祝同学们取得好成绩 准备答辩 THEEND 4 1传动装置的总体设计 1 分析和拟定传动装置的运动简图 2 选择电动机 3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 4 计算各轴的转速 功率和转矩 4 2分析和拟定传动装置的运动简图 传动方案的选择 4 3选择电动机 1 类型选择 三相鼠笼式异步电动机Y型 YZR型和YZ型 Y系列三相异步电动机 适用于不易燃 不易爆 无腐蚀和特殊要求的机械上 如金属切削机床 风机 运输机 搅拌机 农业机械和食品机械等 额定功率 指连续运转时电动机发热不超过许可温升的最大功率 数值标在铭牌上 满载转速 指负荷相当于额定功率时的电动机转速 当负荷减小 电动机转速略有升高 但不会超过同步转速 4 3选择电动机 2 功率确定 1 计算工作机所需功率PW 有效功率 P的单位 KW V的单位 m s F的单位 N W单 运输机的效率 一般取 W 0 94 2 总效率 带传动 齿轮传动 轴承 联轴器等 4 3选择电动机 2 功率确定 3 计算工作机所需的电动机功率Pd 4 查手册确定电动机的额定功率 一般取 4 3选择电动机 2 功率确定 5 确定电动机的转速 电动机转速的可选范围 卷筒轴的工作转速 4 3选择电动机 3 确定电动机的型号 由电动机的额定功率 转速和中心距选择电动机的型号 一般电动机转速越高 则磁极对数越小 价格就越便宜 但对降速不利 传动装置过大 4 4计算总传动比和分配各级传动比 传动装置的总传动比 总传动比等于各级传比的连乘积 V带传动 i 2 imax 7 闭式齿轮传动 直齿轮 i 3 5 imax 10斜齿轮 i 3 5 imax 10锥齿轮 i 2 3 imax 6 4 4计算总传动比和分配各级传动比 分配各级传动比 一般先取带传动的传动比 1 2 带传动比取较完整的数 3 i 2 计算齿轮传动的传动比 4 5计算各轴转速 功率和转矩 1 各轴的转速 电动机轴 轴 轴 滚筒轴 装配图设计 装配图设计的主要内容有 按国家机械制图标准规定画法绘制各视图 标注必要的尺寸及配合 标注零件的序号 绘制并填写标题栏及明细表 编制减速器技术特性表 编写技术条件 减速器装配草图的设计和绘制 1 分析和选定减速器的结构方案2 初步绘制装配草图及计算轴 轴承 键联接和联轴器 1 画出传动零件的中心线 齿轮轮廓线及箱体内壁线 注意 箱体内壁与齿轮端面之间留有一定间隙10 15mm 2 初步估算轴的最小直径 2 初步绘制装配草图及计算轴 轴承 键联接和联轴器 3 作轴 轴上零件和轴承的结构设计 轴的设计 轴的直径 长度和定位齿轮 齿轮的定位和位置布置轴承 轴承的选择和布置键联接 键联接的选择联轴器 联轴器的选择 4 校核轴的强度 轴承的寿命 键联接的强度和联轴器的强度 3 确定箱体的结构和尺寸 减速器的润滑和设计减速器的附件 减速器附件 端盖 放油螺塞 油标尺 吊钩或吊环螺钉 窥视孔 起盖螺钉和定位销4 完成装配草图 并检查和修改 画装配草图和设计计算是同时进行的 边计算 边画图 边修改 尺寸的标注 1 特性尺寸 2 配合尺寸 3 外形尺寸 4 安装尺寸 零件序号 标题栏和明细表 减速器技术特性 6 带传动设计 7 齿轮传动设计 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400 500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 已知小齿轮轴的输入功率 小齿轮转速 传动比 设计一对标准直齿圆柱齿轮传动 轻载 工作平稳 设计确定 齿轮的精度 Z1 Z2 a m d1 d1 da1 da2 df1 df2 b1 b2 1零件图设计概述零件工作图是零件制造 检验和制订工艺规程的基本技术文件 它既要反映出设计意图 又要考虑到制造的可能性 合理性和经济性 零件图应包括制造和检验零件所需全部内容 零件的基本结构及主要尺寸应与装配图一致 不应随意更改 如必须更改 应对装配图作相应的修改 零件图设计 1零件图的要求 正确选择和合理布置视图合理标注尺寸标注公差及表面粗糙度编写技术要求画出零件图标题栏 零件图设计 2轴类零件图的设计要点1 视图一般只需一个主视图 在有键槽和孔的地方 增加必要的局部剖面图 细小结构 如退刀槽 中心孔 局部放大图 设计时用2号图纸 选用比例1 1 零件图设计 轴类零件设计要点 零件图设计 轴类零件设计要点 2 标注尺寸对所有尺寸包括倒角 圆角都应标注无遗 或在技术要求中说明 不允许出现封闭的尺寸链 应根据加工工艺的要求选择基准面 进行标注 零件图设计 轴类零件设计要点 零件图设计 轴类零件设计要点 l 零件图设计 轴类零件设计要点 为主基准 为辅助基准 3 表面粗糙度轴的所有表面都要加工 零件图设计 轴类零件设计要点 零件图设计 轴类零件设计要点 4 标注尺寸公差凡有配合处的直径按装配图的配合性质标出尺寸的偏差 键槽的尺寸偏差及标注方法可查有关手册 键槽深度标注d t的尺寸偏差 在零件工作图上对尺寸及偏差相同的直径应逐一标注 不得省略 零件图设计 轴类零件设计要点 5 形位公差下表列出了在轴上应标注的形位公差项目 供设计时参考 轴的形位公差标注方法及公差值可参考有关手册 零件图设计 轴类零件设计要点 形位公差的确定方法 类比法计算法参考公差及有关手册 6 技术要求在图上不便表示而在制造时又必须遵循的要求和条件 主要内容 对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料 对材料表面机械性能的要求 如热处理方法 对处理后的硬度 渗碳深度及淬火深度等 对机械加工的要求 对未注明倒角 圆角半径的说明 零件图设计 轴类零件设计要点 零件图设计 轴类零件设计要点 7 轴零件工作图示例 3齿轮类零件图的设计要点这类零件系指齿轮 蜗杆和蜗轮等 在零件工作图中除了零件图形和技术要求外 还应有啮合特性表 1 视图这类零件图一般用两个视图表示 主 侧简化 侧视图只画轴孔和键槽 零件图设计 齿轮类零件设计要点 注 角方向应在视图上清楚的画出 设计时用2号图纸 选用比例1 1 零件图设计 齿轮类零件设计要点 零件图设计 齿轮类零件设计要点 2 标注尺寸a 径向尺寸 以轴的中心线为基准标出 注 齿根圆在图纸上不标出 b 齿宽方向的尺寸 以端面为基准标出 有关齿轮零件工作图的尺寸标注 参见有关手册 零件图设计 齿轮类零件设计要点 除啮合参数 齿顶圆 分度圆 为精确值外 其它尺寸 轮缘厚度 辐板厚度 轮毂及辐板开孔尺寸等 应圆整 3 表面粗糙度 零件图设计 齿轮类零件设计要点 4 尺寸公差和形位公差尺寸公差a 齿顶圆直径的极限偏差 作基准 IT7 9 不作基准 IT11 b 轴孔或齿轮轴轴颈的公差 c 键槽宽度b的极限偏差和尺寸 d t1 的极限偏差 参见有关手册 零件图设计 齿轮类零件设计要点 形位公差d 齿顶圆的径向跳动公差 e 齿轮端面的端面跳动公差 f 齿轮轴孔的圆柱度公差 g 键槽的对称度公差 其值可取轮毂键槽宽度公差的1 2 键槽的平行度公差 一般可不注 精度高 可参见有关手册 零件图设计 齿轮类零件设计要点 5 啮合特性表啮合特性表内容 齿轮的主要参数 不得省略 齿轮的测量项目计算及查取方法 零件图设计 齿轮类零件设计要点 6 技术要求主要内容 对铸件 锻件或其他类型坯件的要求 对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料 对材料表面机械性能的要求 如热处理方法 对处理后的硬度 渗碳深度及淬火深度等 对未注明倒角 圆角半径的说明 对大型或高速齿轮的平衡校验要求 零件图设计 齿轮类零件设计要点 减速器技术条件的具体内容可参考如下 1 装配前所有零部件用煤油清洗 滚动轴承用汽油清洗 机体内不允许有任何杂物存在 内壁涂上不被机油浸蚀的防锈涂料 2 滚动轴承装配后 用手转动时应轻快灵活 轴承的轴向游隙如需要在装配时调整 应调至规定数值 如调整轴承间隙 d1为0 05 0 1mm d2为0 08 0 15mm 3 啮合侧隙用铅丝检验不小于0 16mm 铅丝不得大于最小侧隙的4倍 4 用涂色法检验斑点 按齿高接触斑点不小于40 按齿长接触斑点不小于50 必要时可用研磨或刮研以改善接触情况 5 箱盖及箱座接合面严禁使用垫片及其它任何填料 必要时允许涂密封胶或水玻璃 各接触面运转过程中不允许有漏油和渗油现象出现 6 减速器装配后 选择合适的机油 如HJ 50 加至所要求的油面高度 达到规定的油量