机械设计课程设计 4

课件内容，第一部分课程设计概述，第二部分减速器结构，第三部分减速器设计计算问题，第一部分课程设计概述，1、综合运用学生学到的知识培养解决工程实际问题的能力，通过实际设计训练加强和提高学到的理论知识。 2、学习一般机械设计的基本方法和程序，确立正确的工程设计思想，培养独立设计能力，为后续课程的学习和实际工作奠定基础。 3 .进行机械设计基本技能的训练。 包括设计计算、图纸、标准规范、手册、相册等相关技术资料。 二、设计主题，普通主题为减速机，包括齿轮、轴、壳体、螺栓、键、带、联轴器、轴承等多个部件，参考资料全面。 减速机是在原动机与机床之间发挥减速作用的独立部件，由刚性外壳、齿轮等传动副和一些附件组成，是系列产品。 一、设计目的、三、设计工作量、附录b主题二级展开式圆柱齿轮减速机为例。 工作量： 1、减速机组装图0#1张、2、外壳或外壳盖部件图1#1张、3、轴、齿轮或带轮部件图2张(3#或2#、4 )、设计说明书1部、4、设计主要步骤、1、整体设计、2、执行机构的设计计算、传动方案的分析和拟定、电动机的选择、运动和动力参数计算、v带传动整理齿轮传动等4、零件作业图设计5、设计计算书6、设计总结和答复阀3、组装图设计、组装草图制作、轴和驱动器结构设计、键和轴承选择、键和轴承检查、轴强度管理、机体结构和附件设计、标注尺寸、减速机特性、 填写技术要求、标题栏和说明书，检查、修改、线条加深，5、进行设计注意事项和成绩评价，设计成绩分为优秀、良好、中等、合格、不合格，成绩评价的主要依据是：图纸、答辩、平时、说明书、注意事项：正确利用现有的设计资料，大胆创新，正确使用标准和规范， 设计一边计算，一边绘画一边修正的交叉过程中，必须重新认识到有错误，掌握精致的科学态度。第二部分减速器的结构为、油尺、壳体底座、节流孔盖、通风器、壳体盖、排水塞、轴承盖、低速轴系、高速轴系、中间轴系、一、整体设计、设计方案、二、电动机的选择、类型的选择、电动机容量的决定、无需特别指定， 选定y系列三相交流异步电动机的电动机额定功率Ped必须与电动机的实际输出功率Pd相同或稍大一些。 即，电动机的实际输出功率如果容量过小，则无法保证作业机正常动作，如果电动机早期破损的容量过大，则成本增加，浪费，确定了与第三部减速机的设计有关的问题、转速的选择、电动机的型号，常用同步转速为： 3000、1500、1000、750 min、电机的选择转速范围、同步转速低的电机、级数多、尺寸大、重量大、成本高，但总齿轮比小、同步转速高则相反。 根据容量和转速范围，根据表19-1检测适用的电机型号。 记录了电机的额定功率Ped、满载转速nm、外形尺寸、中心高度、输出端径等主要参数和安装尺寸。 n-机床的转速根据已知条件求出，由各效率表12-8决定，分配三、齿轮比的分配、总齿轮比、齿轮比时，应注意以下几点：1)各级齿轮比应在合理的范围内；2 )调和各执行机构的尺寸，结构均匀，不发生相互干扰3 )关于多级减速传动，可以按照“前小后大”(即从高速级向低速级逐渐增大)的原则分配齿轮比，相邻2级的差别不应增大。 大皮带轮撞击地面，高速级大齿轮撞击低速轴，4 )采用浸油润滑时，在分配齿轮比时，要考虑驱动器的浸油条件。对于展开式或分流式二级圆筒齿轮减速机，其高速档齿轮比i1与低速档齿轮比i2的关系通常在分配圆锥-圆筒齿轮减速机的齿轮比时为锥齿轮齿轮比i13。 双级同轴式圆柱齿轮减速机优选双级齿轮比，5 )尽量使传动装置的外廓尺寸紧凑，或者使重量最小。 四、运动和动力参数的计算，一.各轴转速的计算，二.各轴输入功率的计算，三.各轴输入扭矩的计算，上述参数为表2-3、五，执行机构的设计计算，一.皮带传动，根据以前的计算，皮带传动的输入功率，小皮带轮的转速，齿轮比I皮带，设计检查皮带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。 安装在马达轴上的小皮带轮直径和马达中心高度是否适当，其轴孔直径和马达轴直径是否一致，大皮带轮是否碰到底板等。 根据需要选择正齿轮或螺旋齿轮传动、软齿面或硬齿面。 设计：模块m、中心距离a、齿数z、分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、齿宽b、精度等级、螺旋角度、齿轮结构形式等。 2、齿轮传动，(1)软齿面与硬齿面齿轮传动的设计步骤不同，注意：对于闭式软齿面齿轮传动(对象齿轮的一个硬度350HBS )，最常见：齿面疲劳点蚀首先按照齿面接触强度设计，然后检查齿根弯曲强度， 对于闭式硬齿面齿轮传动(对象齿轮的硬度均为350hbs )最为常见：齿轮的齿折应首先按齿根弯曲强度设计，然后检查齿面接触强度，222222222222222226、直径d、da、df、螺旋角应为正确的值模块m的标准序列值为1.5mm或更大，使得中心距离a0或5的结束整数应当严格等于正齿轮的a。 对于斜齿轮，a必须严格相等。 6、最小轴径的推定是推定各轴的扭曲段的最小轴径，2 )该轴段有键槽时，用单、双键分别增大4%或7%，取整数。 1)C是由轴的容许扭转应力决定的系数，与材料有关，由检查表决定。 注意：对于齿轮轴(上图)，轴的材料是齿轮的材料。 说明：在最小轴径上安装联轴器时，最小轴径必须与联轴器的孔径一致。固定式联轴器、可动式联轴器、(要求所连结的两轴的轴线严格一致)、(可补偿所连结的两轴的相对位移)、刚性的可动式联轴器、弹性的可动式联轴器、(没有弹性元件)、(有弹性元件)、齿轮式联轴器、轴承套管接头、十字联轴器、万向联轴器、弹性套管销接头、弹性套管销接头、轮胎式联轴器、7、联轴器的选择、联轴器的选择包括联轴器类型和型号的合理选择。 (1)、联轴器类型、中小型减速机的输入轴、输出轴均可采用弹性套筒销联轴器或弹性套筒销联轴器。所选联轴器允许的最大扭矩必须大于或等于计算扭矩，且联轴器轴孔的直径必须与联轴器轴孔的直径一致。 也就是说，Tc=KATT，检查(二)、耦合模式的确定、式中： tc-耦合传递的名义转矩、ka-功能的状况系数、检查表、T耦合的允许转矩、基准。 1 .壳体的结构、一体式或截面式、铸造或焊接、2 .确定轴承的润滑方式，齿轮的圆周速度v2m/s时，轴承采用脂润滑。 轴承端面与外壳内壁之间的距离为812mm，此时需要油封。 齿轮圆周速度v2m/s时，轴承采用油润滑。 轴承端面与壳体内壁之间的距离为23mm。23m/s时，无需开设油槽，3 .确定轴承端盖的形式、法兰式或组装，除原始数据和上述计算数据外，轴的结构设计前还必须确定以下内容：八、轴的结构设计、图例、4 .确定减速机结构尺寸、制作减速机组装图前，减速机的基本机体结构尺寸下面，以铸造截面外壳、润滑脂润滑轴承、凸缘式轴承端盖的二级展开式圆筒齿轮减速机为例，对输出轴的结构设计过程进行说明。 1 .先画高速级齿轮，2 .从两个大齿轮端面画3、低速级齿轮，3 .画壳体内壁：从小齿轮端面和内壁画2、从大齿轮顶圆和内壁画1、左侧未画4 .画轴承端面位置：润滑脂润滑时，轴承端面和壳体内壁的距离为812mm， 5 .轴上主要部件的配置和定位方法，根据初始推定轴径，考虑定位轴肩和非定位轴肩，逐个决定各轴级的直径，轴级的直径：从联轴器d1开始，轴级的长度：轴径决定后，决定轴承的型号，检查轴承宽度b，注意事项， 齿轮轮毂的长度应满足l=(1.21.5)d，至少l=d，安装d-齿轮的轴的直径，在齿宽系数的值小的情况下，特别是硬齿面的齿宽b变小，有可能比齿轮轮毂的长度l所在的轴的直径d小。 在这种情况下，必须加长轮毂以满足该要求，必须首先调整根据齿宽b所决定的壳体内壁的位置。 1 .键的选择和检查，轴的结构设计完成后，键根据某轴径检查标准，决定键的截面尺寸b、h。 考虑轮毂长度确定标准结合长度l。 的双曲馀弦值。 如果强度不足，可以采用180度以外的双键，但可以使用1.5个键进行计算。 2 .轴承寿命计算、类型的选择：轴上的齿轮承受较大的轴向负荷，因此优选7种或3种轴承的正齿轮时，优先使用6种轴承。 型号的确定：可从系列中首先选择。 轴颈直径d=40mm时，选择深沟球轴承后可选择6308。 求出各轴承受的等效动载荷p，计算轴承寿命Lh，满意验证计算，初步完成轴的结构设计后，可正确确定轴的支点位置和轴承受的载荷大小、方向和作用点。 轴的强度检查一般描绘轴的空间力的概略图，制作水平面的受力和力矩MH图，制作垂直面的受力和力矩MV图，制作扭矩t图，确定危险截面，进行检查计算，制作合成力矩m图()，3 .轴的强度检查，一般用途的轴是、九、制作图纸布局、装配图时，首先要考虑图纸布局的问题。 其配置形式如下：十、组装图完成阶段的工作、组装图底图完成后，应进行尺寸标注，无疑加深了技术要求、减速机特性、部件编号及标题栏，完成了组装图。尺寸显示：组装图中仅显示以下4种尺寸，技术特性：组装图中以表形式显示，技术要求： (1)输入功率和转速(2)传动效率(3)总传动比和各级传动比等。 (1)特性尺寸。 指减速机的中心距离和偏差。 (2)配合尺寸。 例如齿轮、皮带轮、联轴器与轴的配合、轴承与轴、外壳的配合等。 写明有关视图中无法显示的组装、调整、检查、维护等的技术说明。 (3)安装尺寸。 例如底板尺寸、中心高度、地脚螺栓的孔和位置等。 (4)外形尺寸。 总延长、总宽度、总高度、部件编号：根据需要对各部件标注正确的编号，不能重复或忽略。 每个视图的编号按顺时针方向或逆时针方向排列。 明细表和标题栏：明细表和标题栏必须符合标准。 说明书的内容与零件编号相对应，请从下到上填写。 11、制作部件作业图，必须包括部件制造和检查所需的全部内容。包括图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、几何公差、材料和热处理说明、技术要求、标题栏等。 (1)、主要内容、目录(标题和页)、设计事务书、传动方案的制作(简要说明、附传动方案的概略图)、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数的计算、传动部件的设计计算、轴的设计计算、键合的选择和计算、滚动轴承的