东北大学机械设计课程设计.ppt

东北大学机械工程与自动化学院，机械设计课程设计，2，联轴器，滚动轴承，带式输送机，双级圆柱齿轮减速器，电机，滑动轴承，皮带，3，4，5，6，7，8，9，1，概述，(1)综合运用机械系统课程知识，培养解决机械工程问题的能力；(2)学习机械设计的一般方法；(3)掌握简单机械传动装置的设计步骤；(4)基本机械设计技能培训计算、绘图和设计标准、规范和手册。1.课程设计的目的，任务10和2:完成任务书中的传输系统设计。包括以下步骤：(1)选择电机；(2)计算传动装置中的运动和功率参数；主要部件(皮带、链条、齿轮、)；减速器装配图(0号，1:1)；(5)部分零件(箱体、齿轮、轴等)的施工图)；设计和计算说明。11岁。最终提交材料：1份手绘装配草图(A2图纸，1:1画)1份机械绘制的减速器装配图，3份机械绘制的零件图，A2图，A3图或A4减速器箱盖或箱座工作图，1份大齿轮零件工作图，1份减速器低速轴工作图，1份设计计算说明书(手写或打印)，12，3份。课程设计步骤、设计准备、传动装置的总体设计、传动部件的总体设计、减速器装配草图的设计、施工图的设计、设计计算说明的编制、答辩、课程设计的方法和要求、4.1方法方案设计、必要的计算和结构设计，设计结果在图纸中表达，设计依据是设计计算说明。“三面”设计方法包括绘图、计算和修改。误解画图前不可能完成所有的计算。14、4.2设计要求(1)设计工作应认真、仔细、独立完成。(2)正确使用设计规范和标准。(3)正确处理设计计算与结构设计的关系。(1)由几何公式确定的尺寸，如齿轮传动的中心距，不得四舍五入。根据设计要求，A取Ra40系列值，不是取整，而是调整参数。由强度公式确定的尺寸：根据接触强度设计齿轮中心距，确定轴的最小直径，最终确定考虑结构。(3)由经验公式确定的尺寸，例如盒子的结构尺寸，通常需要四舍五入。自行设计尺寸：强度不是主要问题，也没有经验公式。通常，设计(轴套)是通过类比完成的。(4)绘图正确，表达清晰；计算准确，字迹工整。电机的选择应基于：工作机器的特性、工作环境、尺寸和工作负载的性质。应选择：电机的类型、类型和结构形式、功率和转速。1.1系列三相异步电动机的类型、类型和结构形式的选择。1.设计步骤。17.1。电机的选择。1.2电机功率的选择。选择条件：18。工作机器功率。考虑到电力损失。19.1。电机的选择。1.3电机速度的确定。三相异步电动机有4种同步速度：3000、1500、1000、750转/分。建议使用同步速度为1000或1500转/分钟的电机。选择至少两个同步速度电机进行方案比较，以选择最佳方案。详见参考教材P11例2-1。20，2。传动比分布初步，2.1各级传动比分布根据表17-9合理选择推荐值。原则上，各级变速器的传动比在推荐值范围内，=35，=46，圆柱齿轮，21，以确保各级变速器不干扰ex。大皮带轮太大，22 *允许实际传动比和理论传动比之间的误差，要求：23，0轴，1轴，2轴，3轴，4轴，2.2传动运动和功率参数计算-p，n，t，I，24，第三部分是传动零件的设计和计算。1.减速器外传动部件的设计与计算。1.1普通三角皮带传动皮带的类型、直径和宽度1.2链传动决定链条节距、齿数、链轮直径、轮毂宽度、中心距离、作用在轴上的力的大小和方向。要求：链轮齿数应为奇数或不可分。链接的数量应该是偶数，以避免使用过多的链接。26、1.3根据各种联轴器的应用特点和标准(额定扭矩和允许转速)选择联轴器。27，2。减速齿轮传动中传动部件的设计与计算。设计减速器以外的传动部件后，应检查原始计算的运动和功率参数。如有变化，应进行相应的修改，然后进行减速器传动部分的设计和计算。2.1齿轮材料和热处理方法的选择，第3讲传动部件的设计和计算，第28，2.2讲齿轮的结构，第2讲减速齿轮传动中传动部件的设计和计算，齿轮轴的结构，第3讲传动部件的设计和计算，第29，2.3讲齿轮传动的中心距，第2讲减速齿轮传动中传动部件的设计和计算，第3讲传动部件的设计和计算，齿轮的参数30，2.4，2。减速齿轮传动中传动部件的设计与计算，第3讲：传动部件的设计与计算，31、油润滑35，轴径d1的初步估算，根据联轴器选择标准直径和长度，要求定位，直径比d1大310，根据密封选择标准值；根据结构长度，无定位，直径13，但必须根据轴承取标准值，轴承定位肩，齿轮定位肩，无定位，直径1 3；长度比齿轮短23，加上轴套定位，上端根据轴承定位要求，下端根据齿轮定位要求；长度由结构决定。1.根据1:1用绘图纸绘图。2.如图所示，标记中心力矩、每个截面的轴直径、结构尺寸。3.键连接部分的轴长度和键长度。3.第四部分是减速器的结构。减速器包括：齿轮传动、轴、轴承、箱体及其附件。4.1齿轮、轴和轴承组合，33，4.2箱体，第四讲减速器结构，34，4.3减速器附件，(1)检查孔及其盖板，第四讲减速器结构，35，4.3减速器附件，(2)呼吸器，第四讲减速器结构，36，4.3减速器附件，(3)轴承盖和密封装置，第四讲减速器结构，37，4.3减速器附件，(4)轴承挡油板，第四部分减速器结构，38，4.3减速器附件，(5 减速器结构的第四部分，39，4.3减速器附件，(6)开口螺钉，减速器结构的第四部分，40，4.3减速器附件，(7)油位指示器，减速器结构的第四部分，41，4.3减速器附件，减速器结构的第四部分，(8)放油塞，42，4.3减速器附件，(9)当油杯和轴承采用润滑脂润滑时，应补充润滑脂，(10)升降装置。 当减速机质量超过25公斤时，为了便于搬运，第四部分是减速机的结构，43，第五部分是减速机装配示意图的设计。原则：一般来说，设计总是从装配图的设计开始。大多数零件的结构和尺寸是在装配草图的设计阶段确定的。在此阶段，应综合考虑零件的强度、刚度、制造工艺、装配、调整和润滑。目的：观察初始确定的运动参数、各传动元件的结构和尺寸是否相互干扰。同时，在图纸项目中确定轴的结构、跨度和受力点的位置，以检查轴的强度和滚动轴承的使用寿命。最后，确定各部分的结构和尺寸，为施工图设计奠定基础。逐步学习和掌握“三边”设计方法。44、5.1减速器装配草图的初步图，(1)确定传动齿轮主要尺寸的初步工作；电机的安装尺寸；选择联轴器的类型；滚动轴承类型的初步选择；确定滚动轴承的润滑和密封方法；确定减速器箱体的结构尺寸(箱体结构复杂第五，减速器装配草图设计，45、5.1初步绘制减速器装配草图，(2)初步绘制平面图草图(步)选择比例尺一般按1: 1绘制，用A0绘制，测设，画中心线；齿轮外形尺寸图；画出箱体的内壁线；延伸段的轴径初步确定，高速端连接电机D=(0.8-1.0) D电机；(按公式四舍五入)；设计轴的结构(径向尺寸确定和轴向尺寸确定)；轴承的具体安装位置见图5-8。确定轴承座孔的宽度和盒边的宽度；轴承盖、螺钉和调整垫片的图纸；确定延伸轴段的长度；确定轴和轴上零件的应力点。第5讲：减速器总成草图设计，46，5.1减速器总成草图初步图，第5讲：减速器总成草图设计，47、 1.2，油润滑35，轴径d1初步估算，联轴器标准值选择。长度应由皮带、链轮和联轴器决定，并应定位。直径应比d1大59。标准值应根据密封情况而定。长度根据结构，无定位，直径13，但必须根据轴承取标准值，接箍定位，上端根据轴承定位要求，下端根据齿轮定位要求；长度根据结构确定，无定位，直径1 3；长度比齿轮短13，轴套的定位原则与轴环相同，48，5.2轴强度、轴承寿命和键连接强度的检查和计算，(1)轴强度的检查和计算根据平面图确定的轴的结构和支点以及轴上部分力的作用点，进行轴的受力分析，绘制弯矩图和等效弯矩图，确定危险截面，进行强度检查(见教材第8章)。要求：仅检查输出轴的强度。如果强度不够，增加轴直径以提高其强度。第五部分是减速器装配图的设计，49、5.2轴强度、轴承寿命和关键连接强度的校核计算，(2)滚动轴承寿命的校核计算，滚动轴承的寿命最好与减速器的寿命相同，或与减速器的维护周期一致(维护周期通常为2-3年)。如果轴承寿命不够，首先考虑选择另一个直径系列轴承，然后考虑改变轴承类型，以提高基本动载额定值(见教科书第9章)。要求：仅检查和计算输出轴上的一对滚动轴承。第五部分是关于减速器装配草图的设计，50、5.2轴强度、轴承寿命和键连接强度校核计算，(3)键连接强度校核计算键连接强度校核计算主要是校核其挤压应力，键允许挤压应力，轴和轮毂是最弱的材料，一般来说，轮毂是最弱的材料(见教材第三章)。要求：仅检查输出轴上键的强度。如果计算出的应力大于许用应力，则可以通过改变键的长度、改为双键、采用花键、增加轴的直径以及选择横截面较大的键来满足强度要求。第五部分是减速器装配草图的设计。51和5.3完成减速器装配草图。主要工作是设计轴系部件(箱体中的传动部件、轴上的其他部件、与轴承组合相关的部件)、箱体和减速器的具体结构。具体步骤如下：(1)轴系部件的结构设计(2)减速器箱体的结构设计(3)减速器附件的设计，第5讲：减速器装配草图设计，52，5.3完整的减速器装配草图，(1)轴系部件的结构设计(1)箱体内齿轮的结构设计如果小齿轮做成齿轮轴，平面图中的大齿轮是完全剖切的，小齿轮是按照轴的指定图进行局部剖切的，采用两个齿轮在表面上的啮合情况。如果是斜齿轮，应在小齿轮的非截面轮廓图上用三条细实线画出齿的倾斜方向。第五讲减速器总成的设计当齿轮圆周速度为v3m/s时，分油箱表面的输油槽可能不会打开，转速高，飞溅的润滑油雾会直接进入滚动轴承进行润滑。第5讲减速器装配草图设计，56，5.3完整的减速器装配草图，(1)轴系部件的结构设计，(4)轴承盖和轴承盖的详细结构当轴承盖或轴承盖直径小时，端面不需要缩小加工面。第5讲减速器装配草图设计，57，5.3完整的减速器装配草图，(1)轴系部件的结构设计，(5)轴承贯穿盖处轴承密封的结构目的：防止外部灰尘、湿气、杂质等。从泄漏进入轴承和轴承中的润滑剂，在输出轴端的轴承孔中设置密封。密封件有接触式密封件和非接触式密封件。常用的接触密封：毡环油封和橡胶油封。毡圈油封：主要用于油脂润滑，外部灰尘小，适用于轴周速度v3 5m/s的工作场合。(1)轴系部件的结构设计(5)轴承贯穿盖处轴承密封的结构橡胶油封：内包架旋转轴唇形密封。可用于润滑脂和润滑油，轴的圆周速度v=(da2/2)(30-50)(3-5)mm是圆的。圆柱齿轮应浸没在油中一个齿高，但不得小于10毫米。(5)减速器总成草图的设计，66，5.3完整的减速器总成草图，(2)减速器壳体的结构设计，(5)确定左视图中锚定法兰的尺寸，以确定锚定螺栓的直径、锚定法兰的尺寸和锚定螺栓脚的厚度。在左侧视图中绘制锚定法兰和锚定螺栓孔。第五讲减速器总成草图设计，67，5.3减速器总成草图完成，(2)减速器箱体结构设计箱体结构的工艺铸造工艺：外形简单，壁厚均匀，过薄不太薄。HT150和HT200的最小允许壁厚为6 8毫米。铸件圆角半径r=5毫米。沿拔模方向的拔模角为1: 20或1: 10。可加工性：同一轴线上轴承座孔的直径、精度和表面粗糙度应一致。轴承座的端面尽可能位于同一平面上，箱体两侧轴承座的端面应与箱体的中心平面对称，以便于加工和检查。加工面与加工面严格分开，不能在同一个面上，或箱体凸出或凹进的表面在轴承座和放油塞端面凸出5-8毫米，在检查孔凸出3-5 8毫米。上、下箱体连接螺栓的头部以及螺母和箱体边缘之间的接合面也需要加工。一般采用沉头座，沉头用来压平头部，深度为2 3毫米。(3)减速器附件设计(重点注意事项)检查孔、盖板和密封垫检查孔的位置：在传动部件啮合区上方，手动伸出进行检查。检查孔盖板：在盖板下加防漏垫圈。盖板放置在箱盖上的表面需要刨平或铣平，凸台高度为3-5毫米。(3)减速器附件的设计(强调注意事项)；(2)呼吸器中常用的呼吸器有两种类型：通气塞和网状呼吸器。排气塞用于清洁环境。网状曝气器用于多尘环境。第五部分是减速器装配草图的设计。减速器装配草图在70和5.3处完成。(3)减速器附件的设计(强调注意事项)；(3)油位指示器常用的油位指示器有：油表、圆油表、长油表和管状油表。减速器中常用结构简单的油量计，上面刻有最高和最低油位的标记线。为了避免与齿轮干涉，油尺最好安装在小齿轮的一侧。如果使用上部油量计，则在盒盖和盒座结合后加工孔。(3)减速器附件的设计(重点是注意事项)