机械设计课程设计(1级专用).ppt

机械设计课程设计,柳在鑫均富目录,第一部分概述第二部分传动装置的总体设计第三部分传动零件设计第四部分装配草图设计1.确定轴及轴承结构尺寸，进行强度和寿命计算2.设计传动零件、轴上其它零件的具体结构3.设计减速器机体和附件第五部分零件图设计第六部分计算说明书,一、机械设计课程设计的目的,此设计是工科专业在学习“机械设计”后进行的一次较全面的综合设计训练，其目的是：,1.巩固所学理论知识，并应用于解决实际工程问题；2.掌握常用机械零件、机械传动装置的设计过程和方法；3.进行计算、绘图、正确应用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据的能力训练。,第一部分概述,二、机械设计课程设计的对象和内容,设计对象：齿轮减速器,1.减速器装配图一张(1号图纸);2.重要零件图若干张(轴、齿轮等);3.设计计算说明书一份(30页)。,设计题目：带式输送机的机械传动装置,具体工作：,减速器是连接原动机和工作机的中间独立的机械传动装置，用来降低转速、增大扭矩，常见类型及各自特点参见教材和机设指导书。,展开式一级圆柱齿轮减速器,三、课程设计的过程及时间安排,课程设计大体过程(阶段)如下：,1.设计准备(0.5个工作日)上课；打扫设计室；准备图书、资料、用具（0#图板、钉字尺、绘图仪器）；研究设计任务书，明确要求、条件、内容和步骤。减速器拆装实验。2.传动装置的总体设计(0.5个工作日)决定传动装置的方案；计算电动机功率，确定电动机转速，选定电动机型号；计算传动装置的运动和动力参数(确定总传动比和分配各级传动比，计算各轴转速、扭矩和功率),3.主要传动零件设计计算(0.5个工作日)计算和选择传动件参数；4.装配草图设计(3.5个工作日)绘制减速器结构草图；完成轴的结构设计并计算其强度；选择轴承并计算其寿命；进行减速器机体结构设计;完成附件选择和设计;零件编号，完成明细表。5.装配图正式图绘制(1.5个工作日)6.零件工作图(0.5个工作日)7.整理和编写计算说明书(2个工作日)8.设计总结和答辩(1个工作日),四、课程设计的考核及要求,课程设计考核及要求如下：,1.考勤考勤时间：2.装配草图质量装配草图经审查合格后方能画正式图。3.装配图正式图质量:符合机械制图的要求4.零件图质量：符合机械制图的要求5.设计计算说明书质量6.答辩和成绩,课程设计单独计成绩(百分制,3学分),第二部分传动装置的总体设计,一、确定传动方案,分析任务书:系统的组成情况：,带式运输机传动系统组成情况,原动机传动部分从动机,想想可能的方案：,拟定可能的方案：1.电机联轴器减速器联轴器带式运输机2.电机带传动减速器联轴器带式运输机3.电机带传动减速器链传动带式运输机4.电机联轴器减速器链传动带式运输机想想为什么要采用联轴器?从减少占地空间，简化结构考虑，1或2较好；我们选择的方案是：1。,带式运输机传动方案,返回,常用减速器类型如教材第18章和指导书P5-P10，选择适合我们任务书的减速器类型，并在说明书中写明原因。,展开式二级圆柱齿轮减速器,选定减速器类型为：,选定减速器类型为：,二、选择电动机,1.电动机种类、类型和结构的选择三相鼠笼式异步电动机(Y系列)(原因参见指导书P.11页)2.电动机容量的选择即确定电动机的功率，原则是：所选电动机额定功率Ped应稍大于所需电动机的工作功率Pd，即PedPd。而电动机工作功率为：,传动部分总效率分析(参见指导书P.12表2),传动系统总效率分析简图,齿轮传动,2滚动轴承效率；3齿轮传动效率；4联轴器效率(参见指导书P.12和表1)。,c)轴承效率都是指一对轴承的效率,2滚动轴承效率；3齿轮传动效率；4联轴器效率(参见指导书P.12和表1)。,3.电动机转速的选择额定功率相同的电动机可有不同的转速，指导书P139附录中，有四种同步转速。注意恰当选择。确定原则：,I轴,III轴,II轴,IV轴,0轴,nI,nII,nIII,nw=nIV,nm,是传动装置总传动比的合理范围，可查指导书P7页表1定出及的大小。,一般选择同步转速为1500和1000r/min电动机。,最后将所确定的电动机型号、性能参数和主要尺寸记录下来备用如P15所示。参考：例2-1,带轮和减速器尺寸之间应合理减速器内部应合理(1)带传动：(2)减速器：又因为：参看指导书P.15P.17页,1.总传动比：,三、确定总传动比并分配,2.分配(合理:),四、计算传动装置的运动和动力参数,为进行传动零件设计计算，应求出各轴转速,功率和转矩。它们是每一步设计的原始数据和依据。对照传动系统简图，作如下规定：,从高速至低速依次规定0轴、轴、轴、轴、轴1.轴间传动比：i0(带)、i1(高速)、i2(低速级);2.各轴转速：nI、nII、nIII、nIV；3.轴间传动效率：01、12、23、34；4.各轴输入功率：PI、PII、PIII、PIV；5.各轴输入转矩：Td、TI、TII、TIII、TIV；,2.各轴转速计算,I轴,III轴,II轴,IV轴,0轴,nI,nII,nIII,nIV,各轴转速如下：I轴：II轴：III轴：IV轴：,nm,4.各轴输入功率计算,I轴,III轴,II轴,IV轴,PI,PII,PIII,PIV,功率传递过程中存在的损耗，各轴功率如下：I轴：II轴：III轴：IV轴：,5.各轴输入转矩计算,I轴,III轴,II轴,IV轴,0轴,nI,nII,nIII,nIV,各轴输入转矩如下：0轴：I轴：II轴：III轴：IV轴：,PI,PII,PIII,PIV,nm,Pd,TI,TII,TIII,TIV,Td,最后将计算结果列表进行说明(写入说明书)。参考指导书P.17-19页例题1-3。,第三部分传动零件的设计,一、带传动设计计算,1、设计的原始数据：按电机所需功率计算，小带轮转速为电机的满载转速（其值略小于同步转速），传动比为i0。工作条件如设计任务书所述。2、设计方法：其设计计算方法按教材有关内容进行。也可参见指导书P20。,3、需特别注意问题：1）检查大带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。2）带轮的直径园整后对传动比有影响，应即时调整各轴上的运动和动力参数进行后面的设计计算。,二、齿轮传动设计计算,1、设计原始数据:按每对齿轮传动主动轴上传递功率计算，转速和传动比由高速级依次递推,也可近似用前面整理的运动和动力参数。工作条件如设计任务书所述。2、设计方法:计算方法参考教材，也可参见指导书20。3、需特别注意问题:注意指导书P16有关说明。1）各级传动件的尺寸应协调、结构匀称合理；,2）若采用斜齿圆柱齿轮传动，中心距为0或5结尾的整数3）尽量使传动装置外廓尺寸紧奏或重量轻，在此要求减速器的装配图按1：1的比例在1号图上能画出。4）尽量使各级大齿轮的浸油深度合理：低速级大齿轮浸油深些，高速级大齿轮浸油浅些。5）注意齿轮轴,传动计算完成后，将计算结果报老师审查。,第四部分装配草图设计,一、装配草图设计准备,1.各传动零件的主要尺寸；2.由电动机型号，确定电机轴直径大小、轴段长度；3.联轴器型号，两端轴孔直径、孔宽及有关装配尺寸；4.轴承类型；5.减速器结构方案剖分式。按指导书图15布置图纸。按指导书及表4确定有关零件结构和尺寸。,二、装配草图设计内容和设计步骤,设计内容通过画图确定轴及轴承的结构尺寸，找出轴的支点距离、轴上零件的力作用点，进而计算轴的强度及轴承寿命。设计步骤如下：1.画出传动零件的中心线及轮廓线、机体内壁线以及机体对称线；,图中的1,2,4,及1的含义和具体数值参见指导书P.31及表4,轴径的初步计算：公式中A在教材中查找，另外对I轴和III轴应取小值，II轴应大值。算出的轴径可根据结构需要，适当调整(指导书P40)。轴的结构设计先在草稿中拟定结构方案，然后逐步确定轴的各段直径和长度，并初步确定滚动轴承类型及尺寸。相关内容需详细阅读教材和指导书P40-53。这一过程需要边画边算边改。需注意的几点：轴肩高度、轴肩圆角大小、轴向长度、轴承润滑、轴承端盖形式、轴承座安装空间、轴外伸长度的确定等