机械课程设计教程全(有这个课程设计不需要担心了)PPT课件.ppt

机械设计课程设计 第一次布置 1 第一次布置内容 课程设计目的 内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项 2 课程设计目的 内容和任务 综合运用机械设计及其他先修课的知识 进行机械设计综合训练 巩固 加深和扩展已学知识 学习和掌握通用机械零件 部件 机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤 培养学生工程设计能力和分析问题 解决问题的能力 提高学生在计算 制图 运用设计资料 进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能 一 目的 3 课程设计目的 内容和任务 二 内容设计一般机械系统中的传动装置 4 课程设计目的 内容和任务 二 内容 传动方案的分析和拟定 任务书 电动机的选择 传动装置的运动和动力参数的计算 传动件的设计 带传动 齿轮传动 轴的设计 所有轴的结构设计 高速轴的弯 扭组合强度校核 轴承的设计 所有轴承的组合设计 高速轴上轴承的寿命计算 5 课程设计目的 内容和任务 键的选择及强度校核 高速轴上键的校核 联轴器的选择 减速器的润滑与密封 减速器装配图设计 箱体 箱盖 附件等 零件工作图设计 编写设计计算说明书及答辩 6 课程设计目的 内容和任务 三 任务 减速器装配图俯视草图1张 A4 比例自定 传动零件工作图2张 分别为大齿轮和低速轴 A4 比例自定 设计说明书1份 大约30页 7 四 机械设计基础课程设计进度表 课程设计目的 内容和任务 8 课程设计目的 内容和任务 五 成绩评定标准 1 图纸结构 投影 标注及数据是否正确 线条是否符合制图标准 图面是否整洁 字迹是否工整等 2 设计计算说明书 设计计算是否正确 完整 字迹是否工整 整洁等 3 设计表现 是否遵守纪律 设计态度端正 能否按进度独立完成工作量等 4 答辩成绩 9 第一次布置内容 课程设计目的 内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项 10 课程设计准备工作 一 分题号 11 12 一 分题号 13 课程设计准备工作 四 准备设计资料 设计手册 机械设计课程设计 席伟光主编 高等教育出版社 教材 机械设计教程 刘莹等 机械工业出版社 14 第一次布置内容 课程设计目的 内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项 15 传动装置的总体设计 一 分析方案 分析传动装置性能 适用范围 常用传动机构特点 应用 常用减速器特点及应用 本部分内容自学课程设计手册P7 P25 P31 16 传动装置的总体设计 二 选择电动机 学习手册P32 34 1 电动机类型 均用Y系列电动机 2 确定电动机功率选择电动机总体原则只要电动机的额定功率略大于工作要求的功率即可 即Pm PoPm 电动机额定功率 Pm 1 1 3 Po P0 电动机所需输出功率 电动机所需输出功率 PW 工作机所需功率 17 传动装置的总体设计 其中 电动机至工作机之间的效率 FW 运输机的工作拉力 N W 运输机卷筒的效率 参考手册P20取值 W 0 94 0 96 VW 运输机的传送速度 m s 其中各种传动效率参照手册P34 表3 4 机械传动效率的概略值 注 联轴器用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器 18 传动装置的总体设计 3 确定电动机转速功率相同的同类电机有不同的转速 电机转速高 转矩小 外廓尺寸小 重量轻 价格便宜 但是转速越高 传动装置传动比必然增大 尺寸及重量增大 价格高 故二者应综合考虑 本设计一般用同步转速为1500r min和1000r min2种电动机转速 由P0及同步转速n查出电动机具体型号 并记下中心高 轴伸尺寸 外伸轴直径 长度等 见P209表9 3 19 传动装置的总体设计 4 选定电动机由Pm P0及同步转速n在P209表9 39查出电动机具体型号及相应尺寸 20 传动装置的总体设计 注意 设计计算传动装置各级功率时 按电动机实际功率Po Po Pm 进行计算 Po作为设计功率 设计计算传动装置各级转速时 按电动机满载转速进行计算 不能按同步转速1000r min或1500r min 21 传动装置的总体设计 三 总传动比计算及传动比的分配 1 计算总传动比 其中 nm 电动机满载转速 nw 工作机鼓轮转速 i带 带传动传动比 i齿轮 齿轮传动比 D 卷筒鼓轮直径 22 传动装置的总体设计 2 分配传动比 分配原则 P35 手册 i带 带传动传动比 设计参考一般为2 4 i齿轮 齿轮传动比 设计参考一般为3 5 注意事项 各级传动比应在推荐范围内 P36表3 5 i带不能太大 以免大带轮半径超过减速器箱座中心高 造成安装困难 23 传动装置的总体设计 2 计算各轴输入功率 I轴 II轴 III轴 24 传动装置的总体设计 3 计算各轴输入转矩 I轴 II轴 III轴 电动机轴 25 传动装置的总体设计 4 运动和动力参数列表 26 第一次布置内容 课程设计目的 内容和任务课程设计准备工作传动装置的总体设计传动零件的设计注意事项 27 传动零件的设计 一 选择联轴承器的类型与型号 选用弹性套柱销或者弹性柱销联轴器型号 与相关轴配套 查手册 P195表9 20和P196表9 21 28 传动零件的设计 二 带传动设计 参见教材 机械设计教程 刘莹 P74例题3 1要求计算出V带传动的型号 长度 根数 中心距 初拉力 对轴的作用力 确定带轮基准直径d1 d2 材料 张紧装置 带轮结构尺寸等 29 传动零件的设计 三 齿轮传动设计 复习教材 机械设计教程 刘莹 P126例题6 1 仔细阅读手册P38 57页 传动设计和结构设计 1 选材料 30 传动零件的设计 2 算出小齿轮分度圆直径 初选Z1 Z2 31 传动零件的设计 3 算中心距 并圆整 结尾进行圆整 32 传动零件的设计 4 反算d1 d2 d1 d2精确到小数点后3位 5 计算b 取整数 b1 b 5 10mm b2 b 注意 中心距大致参考范围 33 注意事项 五 注意事项 带根数不宜太多 一般取2 5根 考虑带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系 保证小带轮半径不要大于电动机中心高 大带轮半径不能超过减速器中心高 一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径 再带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调 d1 d2应圆整由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异 应予以修正 带轮的结构形式 主要由带轮直径大小而定 具体结构及尺寸可查手册 画出结构草图 标明主要尺寸备用 34 特别提示 边设计边修改 最终装配图 零件图 计算说明书的结果应一致 35 机械设计课程设计 第二次布置 机械设计教研室2008年5月 36 第二次布置内容 了解减速器的结构完成装配草图设计轴的设计箱体设计附件设计轴承 键等的设计计算 37 了解减速器的结构 减速的基本结构由传动零件 齿轮 轴和轴承 箱体 润滑和密封装置以及附件等组成 减速器结构部分看手册P58 88 38 39 40 41 完成装配草图设计 装配图反映各个零件的相互关系 结构形状以及尺寸 是绘制零件工作图的依据 所以必须综合考虑对零件的材料 强度 刚度 加工 装拆 高速和润滑等要求 用足够的视图和剖面图表达清楚 整个流程为 装配草图初设计 校核计算 检查 完成装配草图 草图设计按比例 按投影关系绘制 但可简化与省略 如不画剖面线 不标注配合及尺寸等 42 完成装配草图设计 四内容 三阶段 草图第一阶段精算草图第二阶段草图第三阶段 43 一 草图第一阶段 1 完成轴的结构设计 2 确定轴的支点距离和轴上零件的作用点 3 开始设计 完成装配草图设计 44 1 完成轴的结构设计 确定轴的直径和轴向长度尺寸 完成装配草图设计 确定dmin 按扭矩初估而得的dmin作为轴端直径 当轴端与联轴器的相配合时 则dmin应与联轴器孔相匹配 必要时应改变dmin 或增或减 45 完成装配草图设计 确定轴各段直径di 2 确定轴的支点距离和轴上零件的作用点参考教材以及材料力学相关资料 46 47 1 准备工作 电机型号 查出其外伸轴径d和外伸长度l 中心高H 确定联轴器型号 两端轴孔直径和轴孔长 初选轴承类型 轴承润滑方式 当浸油齿轮V 2 3m s 采用油润滑 当浸油齿轮V 2m s时 可采用脂润滑 3 开始设计 完成装配草图设计 48 确定齿轮润滑 V 12m s时可采用浸油润滑 注意油池深度与浸油 一般浸油深度 浸油齿轮一个齿高 但 10mm 齿顶圆至油池底面距离 30 50mm 确定密封方式轴承盖结构 它影响轴向尺寸 结构尺寸 完成装配草图设计 49 2 开始草图设计 比例自定 A4 纸 合理布置图画 估计减速器轮廓尺寸 画法 由里向外 先画中心线和轮廓线 再画内部结构 画出传动零件的中心线和轮廓线 机件内壁线和机体对称线 定出轴承和轴承座端面位置 完成装配草图设计 50 A4 俯视图 51 二 精算 1 轴的弯扭组合强度计算 高速轴 要考虑带的压轴力 2 轴承寿命 高速轴轴承 复习教材相关内容 3 键强度计算 高速轴上键 复习教材相关内容 完成装配草图设计 52 三 草图第二阶段 1 传动件结构设计 见手册 包括V带轮 齿轮等具体结构设计 2 轴承组合设计 完成装配草图设计 53 轴系轴向固定与调整方法 轴系结构与画法 注意最新画法 轴承内外圈剖面线画法一致 轴系润滑与密封 轴系盖结构轴结构细化 圆角 倒角 退刀槽 砂轮越程槽等 见手册 完成装配草图设计 54 四 草图第三阶段 1 设计减速器机体部分 2 完成减速器附件的结构设计 完成装配草图设计 55 56 完成装配草图设计 机体形状 尺寸确定 手册 轴承旁凸台结构尺寸 手册 加强筋 手册 机体工艺结构 沉头座 凸台 铸造圆角等 手册 联接螺栓 螺钉的尺寸 位置 手册 地脚座凸缘 机座 机盖联接凸缘的厚度及宽度 手册 57 58 59 60 完成装配草图设计 检查孔 盖 手册 通气器 手册 油标 手册 排油孔螺塞 手册 起盖螺钉 手册 定位销 手册 起吊装置 手册 61 机械设计基础课程设计 第三次布置 机械设计教研室2008年6月 62 一 第三次布置内容 零件工作图 草图 设计和绘制编写设计计算说明书答辩准备及答辩注意 检查装配图俯视图草图 63 装配图的检查1 装配图俯视图草图是否与传动方案一致 2 传动件 轴 轴承及轴上零件结构是否合理 定位 固定是否可靠 加工 装拆是否方便 润滑 密封如何考虑的 3 箱体的结构与工艺性是否合理 加工面与非加工面 附件的布置是否恰当 结构是否正确 64 二 零件工作图 草图 设计 零件工作图 草图 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 零件工作图草图 按比例 按投影关系绘制 但可简化与省略 如不画剖面线 不标注配合及尺寸等 设计内容 1 低速轴2 大齿轮 65 二 零件工作图 草图 设计 零件工作图 草图 的要求 正确选择和合理布置视图按比例 按投影关系绘制 可不画剖面线 不标注配合及尺寸等 4 画出零件工作图标题栏 66 二 零件工作图设计 一 轴零件工作图 P91 1 设计时用A4纸 比例自定 67 2 标注尺寸主要径向尺寸和轴向尺寸 首先应选好基准面 并尽量使尺寸的标注反映加工工艺的要求 不允许出现封闭的尺寸链 对所有的倒角 圆角都应标注无遗 或在技术要求中说明 68 3 表面粗糙度 轴的所有表面都要加工 表面粗糙度可按表4 32选择 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 69 5 形位公差轴的形位公差标注项目可参考表 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 70 二 零件工作图设计 二 齿轮零件工作图1 设计时用A4纸 比例自定 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 71 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 注 自由尺寸应圆整 如轮缘厚度 轮毂 开孔尺寸等 有关齿轮零件工作图的尺寸标注 参见P94或有关手册 72 3 尺寸公差和形位公差尺寸公差a 齿顶圆直径的极限偏差 参见有关手册 作基准 IT7 9 不作基准 IT11 b 轴孔或齿轮轴轴颈的公差 参见有关手册 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 形位公差 参见手册 73 零件工作图设计 齿轮类零件设计要点 74 计算说明书是设计计算的整理和总结 是图纸设计的理论根据 而且是审核设计的技术文件之一 说明书的内容和设计任务有关 对于本课程设计 其说明书的内容大致包括 1 内容 1 目录 标题及页次 2 设计任务书 3 前言 题目分析 传动方案的拟定等 4 电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算 5 传动零件的设计计算 确定带传动及齿轮传动的主要参数 三 编写设计计算说明书 75 6 轴的设计计算及校核 7 箱体设计及说明 8 键联接的选择和计算 9 滚动轴承的选择和计算 10 联轴器的选择 11 润滑和密封的选择 12 减速器附件的选择及说明 13 设计小结 14 参考资料 资料的编号 及书名 作者 出版单位 出版年月 76 2 要求和注意事项必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上 要求计算正确 论