《机械设计课程设计》PPT课件

机械设计课程设计,中国地质大学机电学院,总论机械传动装置总体设计传动零件设计轴的结构设计滚动轴承组合设计键和联轴器的选择减速器的箱体、润滑、密封及附件减速器装配图设计及设计说明书编写零件工作图的设计与绘制,一、总论（一）、课程设计的目的机械设计课程设计是高等工科院校机械类本科学生第一次较全面的机械设计训练，也是机械设计课程的一个重要的实践性教学环节。其目的是：1、综合运用先修课理论，培养分析和解决工程实际问题的能力。2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。3、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、使用技术资料）,一、总论（二）、课程设计的任务名称：带式输送机传动装置。1、二级圆柱齿轮减速器2、圆锥圆柱二级齿轮减速器3、蜗轮蜗杆减速器提交的设计成果：1、A1号装配图一张，A3号零件图两张。（中间轴及齿轮，蜗轮轴及蜗轮）2、设计论文（说明书）一份。,一、总论（三）、课程设计的内容1、传动方案的分析与选择；2、电动机的选择和运动参数的计算；3、传动件设计；4、轴的设计；5、轴承及其组合部件设计；6、键和联轴器的选择及校核；7、箱体、润滑及附件设计；8、装配图的设计及绘制；9、零件图的设计及绘制；10、编写设计说明书。名称：带式输送机传动装置。,一、总论（四）、课程设计的一般步骤机械设计课程设计从方案分析和选择开始，方案确定后，进行必要的计算和结构设计，最后以图纸表达设计结果。设计中，有些尺寸不可能完全由计算确定，而采用边绘图、边计算、边修改的方法，通过计算与绘图、计算与结构设计的交替进行来完成。,一般情况下，课程设计分以下6个阶段进行：,设计准备,初步计算,装配图的设计与绘制,零件图的绘制,整理、编写设计说明书,答辩,1、设计准备阶段（时间：12、29-31）本阶段首先确定设计任务。对设计任务书进行详细的分析与研究，明确设计要术、条件和内容，阅读有关资料，参观实物、模型进行分析比较；准备好与设计有关的图书、资料以及绘图工具等，并且拟定总设计计划和进度。参考资料：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）机械设计（教材）,2、初步设计计算阶段（时间：1、11、10）本阶段包括以下工作内容：（1）传动装置的总体设计：拟定传动装置的总体方案，绘传动装置运动简图；正确选择、确定电动机的类型、功率、转速以及计算传动装置的总传动比，并合理分配各级传动比。最后计算出传动装置各轴的转速、功率和转矩，并列表作为以后的计算依据。（2）传动装置各级传动件的主要参数、尺寸等的计算。（3）初步估算或确定各轴及其轴段部分的径、轴向尺寸。（4）初选滚动轴承的类型及型号,3、装配图的设计与绘制（时间：1、111、17）选择适当的比例尺，根据前面计算好的数据，在图纸上进行各零件的布置及轴的结构设计；从图面上检查各尺寸是否合理、各运动件间是否相碰、干涉或距离过小等等；若无上述问题，再进行轴、轴承、键、联轴器的校核并加深图面线条。1、11-13草图的绘制1、14起装配图的绘制4、零件工作图的绘制（时间：1、181、19）严格按照制图标准规范进行绘制，注意各尺寸标注、技术要术的完整表达。,5、整理、编写设计说明书（时间：1、20）将设计计算过程进行整理，编写成技术文件，其中包括设计任务书、设计计算说明、数据与结果、参考文献等。6、答辩（时间：12、211、22）,二、机械传动装置总体设计机械传动装置总体设计的主要任务是分析研究和拟定传动方案、电动机的选择、传动比的分配及计算、传动装置的运动参数及动力参数计算，为后续的传动件设计和装配图绘制提供依据。（一）分析和拟定传动方案传动方案由运动简图表示。,二、机械传动装置总体设计（二）电动机的选择选择电动机依据：功率P，转速n1、类型选择电动机是系列化的标准产品，其中以三相异步电机应用为最广。Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀和无特殊要求的机械设备上，如全属切削机床、风机、输送机、搅拌机、农业机械、食品机械等。YZ型鼠笼式与YZR型绕线式三相异步电机，为冶金、起重电机，具有较小的转动惯量和较大的过载能力，用于频繁起动制动和正反转场合，如起重、提升设备上。其结构有开启式、防护式、封闭式和防爆式。,2、电动机功率计算P工作机功率：Pw=FV/1000（kw）其中已知：F输送带拉力（N）V_输送带速度（m/s）电动机需要功率：Pd=Pw/(kw)总效率：=1.2.3n1_卷筒轴承效率2_卷筒效率3_低速级联轴器效率4_III轴轴承效率5_低速级齿轮啮合效率6_II轴轴承效率7_高速级齿轮啮合效率8_I轴轴承效率9_高速级联轴器效率(效率值查设计手册),3、电动机转速的确定工作机转速nw：因：V=(Dn)/60*1000(m/s)故：nw=(V*60*1000)/D(rpm)其中：V输送机带速(m/s)D卷筒直径(mm)电动机转速:nd=nwi总=(840)nw（rpm）其中：i总=840i总减速器传动比(总传动比)设计时可优先选用同步转速为1500r/min、1000r/min的电动机,4）选定电动机,根据求出的P、n查手册。转速n：建议选用同步转速为1500（rpm）功率P：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率即P额Pd=PW/总选定电动机：型号（Y系列）、同步转速n、满载转速nm、额定功率P额、轴的中心高、电动机轴径、起动转矩/额定转矩的比值。记下备用,二、机械传动装置总体设计（三）传动装置的总传动比和传动比的分配1、总传动比的计算工作机转速nw：因：V=(Dn)/60*1000(m/s)故：nw=(V*60*1000)/D(rpm)其中：V输送机带速(m/s)D卷筒直径(mm)i总=nm/nwnm电动机的满载转速,2、传动比分配,分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。（浸油深度）,i总=i减=i高*i低=nm/nwi减减速器传动比i高减速器内高速级传动比i低减速器内低速级传动比nm电动机满载转速nw工作机转速i高=（1.21.3)i低i减=（1.21.3)i低2,二、机械传动装置总体设计（四）传动装置运动、动力参数的计算传动装置的运动、动力参数，主要指的是各轴的功率、转速和转矩。1、各轴转速电动机轴:nm（满载转速）I轴:nI=nmII轴:nII=nI/i高2、各轴输入功率电动机轴:Pd=Pw/总I轴:PI=Pd（联轴器效率）II轴:PII=PI*1212I轴至II轴效率,3、各轴扭矩T,电动机轴：Td=9550*Pd/nm（Nm）I轴：TI=TdII轴：TII=TI*12*I高计算出参数列表备用。,三、传动零件设计（一）V带传动设计（二）齿轮传动设计（三）蜗杆传动设计,验算传动系统速度误差,输送带速实际Vw在求解过程中与理论V发生了变化，故应验算系统误差。（V-Vw）/V100%5%若不满足应重新计算。,四、轴的结构设计五、滚动轴承组合设计六、键和联轴器的选择七、减速器的箱体、润滑、密封及附件,八、减速器装配图设计及设计说明书编写1、草图设计2、装配图3、设计说明书的编写草图设计是装配图设计的规划和准备阶段装配图设计是对草图的进一步细化和完善特点：“算画结合”边画边,草图设计要求（1）草图设计正确，迅速，主要结构要表达清楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。（2）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次查找。,草图设计任务（以设计手册为参考资料）1）通过草图设计检查传动比分配是否合理，低速轴与高速大齿轮是否干涉，两大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深1个齿高时低速大轮浸油深度半径的1/31/6。2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。3）轴承的组合设计确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置，对中间轴上的轴承进行寿命计算。4）确定箱体的结构及各部分尺寸。5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等）6）确定联接件结构尺寸及位置。7）验算,正式装配图,1）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使他人能拆图的目的）2）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，明细表，技术要求等应齐全。3）标注尺寸a.特性尺寸:齿轮中心距及公差值。b.外廓尺寸:长*宽*高，包括外伸端轴长。c.安装尺寸:地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔距、外伸端轴中心高。d.配合尺寸:齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸端与联轴器。装配图上标注公差代号