机械设计课程设计指导

1、1 机械设计基础机械设计基础课程设计课程设计 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 二级减速器拆盖图 12 13 14 15 16 上箱体 17 下箱体 18 下箱体 19 油标尺 通气器 20 轴系放油塞 21 22 23 24 25 26 27 28 画俯视图 1.作轴中心线，俯视图对称线 2.作齿轮廓线3.作减速器内壁线 4.画外缘线5.画高速轴 6.画轴上零件（轴承，轴承盖，键）7. 画中间轴 8. 画中间轴的轴上零件 9. 画低速轴10. 画低速轴上零件 11. 画油沟，剖齿轮，作局剖 12. 打剖面线 29 画主视图 1. 投影中心线和轴承盖2. 根据大齿轮定轮廓圆 3. 投

2、影定侧壁线4. 根据油深定底线 油高 5. 画吊耳 6.画凸缘和筋板7. 剖螺栓和销 8. 画视窗 9. 画油标尺10.画油塞 11.画剖面线 30 1. 投影定轮廓.2. 投影定轴与筋板3. 投影画凸缘 4. 画螺栓、销、通气器 5.画剖面 画侧视图 31 完成全图 标注尺寸 标号文字 32 1 1、综合利用所学知识，培养解决实际问题能力。、综合利用所学知识，培养解决实际问题能力。 2 2、掌握一般机械设计方法。、掌握一般机械设计方法。 3 3、机械设计基本技能的训练：计算，绘图（、机械设计基本技能的训练：计算，绘图（CADCAD作图），学作图），学 习使用设计资料、手册、标准和规范。习使用

3、设计资料、手册、标准和规范。 二、一般设计过程二、一般设计过程 1 1、设计前的准备、设计前的准备 2 2、总体方案设计、总体方案设计 3 3、总体结构设计、总体结构设计 4 4、零部件设计、零部件设计 5 5、编写设计说明书、使用说明书、编写设计说明书、使用说明书 一、设计目的一、设计目的 33 三、课程设计任务三、课程设计任务 设计一台：设计一台： 带式运输机中，使用的，单级直齿圆柱齿轮减速器。带式运输机中，使用的，单级直齿圆柱齿轮减速器。 34 35 时间时间内容及方式内容及方式实习要求实习要求 第一周 周一: 拟定分析传动装置 的设计方案; 看懂传动方案简图,选择满足工作要求的方案同时

4、要具有结 构紧凑,成本低,使用维护方便等特点。 周二选择电动机,计算传 动装置的运动和动 力参数; 要知道电动机已标准化,通过计算,查资料选择合适的型号, 再按电动机到工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动 和动力参数。 周三 周四: 进行传动件的设计 计算; 1、 传动设计,最后列出带型号,带的基准长度Ld、带的 根 数Z、带轮直径dd1、dd2、中心距a、轴上压力FQ等; 2、齿轮传动设计,最后定齿轮基本参数m、z、a、ha*、c*; 周五绘制减速器装配图;必须明确先画出传动件及箱体内壁线位置.然后确定轴承的 位置.再进行轴的结构设计,计算轴的强度和轴承寿命; 第二周 周一、 二 继续绘制

5、减速器装 配图; 进行传动件的结构设计, 轴承盖的结构设计, 减速器箱体和 附件设计,完成装配图 周三绘制大齿轮、低速 轴零件工作图; 要根据装配图结构与尺寸绘制大齿轮、低速轴共二张3号图 纸,必须包括制造和检验所须的全部内容; 周四编设计计算说明书要求格式规范、计算正确、论述清楚、文字简练,书写工整; 周五答辩了解各位同学对本课程知识结构的掌握的程度以教材为主, 工程应用为辅,提问23个问题。 时间时间内容及方式内容及方式要求要求 第一周第一周 周一 拟定分析传动装置 的设计方案 看懂传动方案简图,选择满足工作要求的方案,同时要具有结 构紧凑,成本低,使用维护方便等特点。 周二 选择电动机,

6、计算传 动装置运动和动力 参数 要知道电动机已标准化,通过计算,查资料,选择合适的型号, 再按电动机到工作机之间运动传递的路线,推算各轴的运动 和动力参数。 周三 周四 进行传动件的设计 计算 齿轮传动设计,最后确定齿轮基本参数m、z、a、ha*、c*。 周五 绘制减速器装配图 必须明确：先画出传动件及箱体内壁线位置.然后确定轴承 位置.再进行轴的结构设计,计算轴的强度和轴承寿命。 第二周第二周 周一 周二 继续绘制减速器装 配图 进行传动件的结构设计, 轴承盖的结构设计, 减速器箱体和 附件设计,完成装配图。 周三 绘制大齿轮、低速 轴零件工作图 要根据装配图结构与尺寸,绘制大齿轮、低速轴,

7、共一张3号 图纸,必须包括制造和检验所须的全部内容。 周四 编设计计算说明书要求：格式规范、计算正确、论述清楚、文字简练、书写 工整。 周五 答辩 了解同学对本课程知识结构的掌握程度,以教材为主,工程应 用为辅,提问23个问题。 36 1、画出装配图一张，、画出装配图一张，1号图纸，号图纸， 零件图一张，零件图一张，3号图。号图。 2、设计说明书一份，不少于、设计说明书一份，不少于20页。页。 四、要求四、要求 37 计算说明书 示例 38 课程设计指导书，高等教育出版社，每人一本。课程设计指导书，高等教育出版社，每人一本。 机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容）机械零件设计手册（

8、含齿轮、带、轴、轴承、键的内容） 五、参考资料五、参考资料 39 设计一台带式运输机中，使用的，设计一台带式运输机中，使用的， 单级直齿圆柱齿轮减速器。单级直齿圆柱齿轮减速器。 六、设计举例六、设计举例 原始数据：原始数据： 运输带传递的有效圆周力运输带传递的有效圆周力F=4000N，运输带速度，运输带速度 V=0.75m/s，滚筒的计算直径，滚筒的计算直径D=300mm，原动机为电，原动机为电 动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间10年，年， 每年按每年按300天计，单班工作（每班天计，单班工作（每班8小时）。小时）。 40 l选择电动机选择电动机

9、 l传动比分配传动比分配 l计算各轴的转速计算各轴的转速 l计算各轴的转矩计算各轴的转矩 l带传动设计带传动设计 l齿轮传动设计齿轮传动设计 l轴及轴类零件的设计与选择轴及轴类零件的设计与选择 l绘制装配图和零件图绘制装配图和零件图 41 1 1、选择电动机、选择电动机 （1 1）确定工作机功率）确定工作机功率kw FV P0 . 3 1000 75. 04000 1000 工作 (2) (2) 原动机功率原动机功率 总总 工工作作 电电机机 P P (3) (3) 确定电动机转速确定电动机转速 42 电机电机带传动带传动 单级齿轮减速器单级齿轮减速器 链传动链传动 联轴器联轴器 滚筒滚筒 运

10、输带运输带 I II 轴轴 III 轴轴 F V D 43 2、传动比分配、传动比分配 原则：原则： 各级传动比，应在合理的范围内：各级传动比，应在合理的范围内： 各级传动尺寸协调，传动比应满足：各级传动尺寸协调，传动比应满足： 8418 9650 960 . . 滚筒 电动机 总 n n i (设选定电机为960r/min) 各级平均传动比：各级平均传动比： 44 3、计算各轴的转速、计算各轴的转速 I轴 n I= min/. . r i n 4436 22 960 带 电动机 II轴 n II=min/. . r ii n 3128 4322 960 齿轮带 电动机 IIII轴输出转速与所

11、要求的转速不轴输出转速与所要求的转速不 符，但误差在以内，即可满符，但误差在以内，即可满 足工程要求。足工程要求。 45 计算公式：Nm 9550 i i i n p T 各轴功率：kwp 7763. 带电动机 I kwp 6453. 齿轮轴承带电动机 II 4、计算各轴的转矩、计算各轴的转矩 电机的额定功率为4kw，而工作时输出的功率 为3.95kw,则在计算转矩时，应按3.95kw。 46 5、齿轮传动设计、齿轮传动设计 已知小齿轮轴的输入功率，小齿轮转速，传动比，设计已知小齿轮轴的输入功率，小齿轮转速，传动比，设计 一对标准直齿圆柱齿轮传动。轻载、工作平稳。一对标准直齿圆柱齿轮传动。轻载

12、、工作平稳。 设计确定：设计确定： 齿轮的精度、齿轮的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、 da2 、 df 1 、 df 2 、 b1 、 b2 。 47 要求设计第要求设计第I 、II根根轴，根据两轴的转矩，初估轴轴，根据两轴的转矩，初估轴 径。再根据减速器的结构要求，设计轴的结构。径。再根据减速器的结构要求，设计轴的结构。 6、轴及轴类零件的设计与选择、轴及轴类零件的设计与选择 注意：注意： 第第I 根根轴是否设计成齿轮轴，作用到轴是否设计成齿轮轴，作用到II轴上的链轮轴上的链轮 压力，按压力，按2000N计算。计算。 轴承的选择：同一根轴上的两个轴承型号

13、相同，轴承的选择：同一根轴上的两个轴承型号相同， 根据轴径，选择合适的键，进行强度校核。根据轴径，选择合适的键，进行强度校核。 48 一、传动方案拟定及总体设计一、传动方案拟定及总体设计 1 1 传动简图传动简图是否有下列错误：是否有下列错误： a)在多级传动中，把带传动或锥齿轮传动或蜗杆传动放在低速 级，而链传动放在高速级； b)多级齿轮传动中，高速级采用直齿轮而低速级采用斜齿轮; c)在低速级采用弹性柱销联油器，而高速级采用刚性联轴器； d)斜齿轮、蜗杆传动，轮齿方向错误，对设计不利； e)传动布置不紧凑； f)传动件相互干涉、碰轴； 7 7、课程设计难点和检查重点、课程设计难点和检查重点

14、 49 2 2 电动机选择是否有下电动机选择是否有下列列错误：错误： a)电动机类型选错； b)计算功率，传动效率有错，使选择的电机功率过小或过大， c)转速级别选择过高或过低。 3 3 传动比分配传动比分配否有下列错误：否有下列错误： a)传动级数过多或过少； b)各级传动比分配，不适于传动类型的适用范围； c)各级传动比分配不当，引起传动外形尺寸大，严重的不等强 度；润滑条件得不到保证；各传动相互干涉；开式齿轮直径过 小，与卷筒难以联接；小锥齿轮直径过大，圆周速度过大。 50 4 4 传动件设计计算传动件设计计算 a)材料和热处理选择是否合理，许用应力是否有错； b)计算准则拟定是否正确；

15、 c)强度计算和确定中心距是否有错； d）主要参数选择是否合理，如齿宽过窄或过宽；开式齿轮模 数没有考虑磨损因素；齿数选择不当；高速级中心距太小或 等于低速级中心距；高速级模数大于低速级模数；高速级螺 旋角小于低速级，两级大齿轮直径相差过大；高速级轴和轴 承直径大于低速级； e)在蜗杆传动的刚度和发热计算中，其支点距的假定，散热 面积估算、传动效率计算有误。 51 二、减速器装配图设计第一阶段二、减速器装配图设计第一阶段 1 1 草图草图 a)输入轴和输出轴、齿轮，在减速器内布置，是否与传动 简图一致； b)锥齿轮减速器内壁是否和小圆锥齿轮轴线对称： c)考虑蜗杆支点位置和轴承座刚度； d)蜗

16、轮轴线箱体宽度与蜗杆轴承盖： e)箱边宽度是否过小或过大(箱体厚度、轴承两旁联接螺 栓标准直径。扳手空间)； f)润滑方式，挡油环与轴承位置； g)外伸轴上联轴器或传动件的位置，是否能打开轴承盖； 是否考虑联轴器的安装空间； 52 2 2 轴的强度计算轴的强度计算 a)轴的计算简图是否与草图一致； b)齿轮(蜗轮)受力分析(特别是轴向力方向，齿轮旋转方向 满足工作及运动方向；力作用点位置)；支反力计算及弯 、扭矩图绘制，联轴器附加作用力产生弯矩的代数叠加。 3 3 滚动轴承寿命计算滚动轴承寿命计算 a)齿轮附加作用力的计入； b)轴承轴向力计算； c)轴承寿命及更换时间和次数。 53 三、减速

17、器装配图设计第二、三阶段三、减速器装配图设计第二、三阶段 1 1、视图的选择，图纸大小和尺寸比例的选择，视图在图 纸上的布置； 2 2、俯视图上输入轴和输出轴位置，是否和传动简图一致； 锥齿轮箱体内壁与小圆锥齿轮轴承对称；蜗轮轴向箱体宽 度与蜗杆轴承盖； 54 3 3、轴系结构设计、轴系结构设计 a)齿轮结构及强度计算选用的材料是否一致； b)轴，轴上零件是否有轴向窜动；轴上零件能否装拆；小 锥齿轮轴系能否装拆；蜗杆顶圆直径是否大于轴承孔径， c)轴承润滑开设的油沟位置和轴承盖缺口； d)密封尺寸标准和相配合轴的直径；外伸轴端形状和传功 件轴端固定； e)轴的安全系数验算。 55 4 4、箱体

18、结构及箱体附件、箱体结构及箱体附件 a)轴承盖螺钉位置，是否放置在箱体结合面； b)轴承两旁凸台高度； c)高速级小齿轮径向与箱体内壁位置的确定；高速轴轴承两 旁凸台与箱体相贯在俯视图上的投影； d)小锥齿轮轴承座圆弧筋与箱体相贯在正视图、侧视图上的 投影： 56 e)蜗杆轴承座与箱体相贯在侧视图上的投影； f)窥视孔大小和位置； g)箱体内底面位置确定： h)油面指示器位置，是否过低或过高，油塞位置是否过高； 油尺和挂钩的干涉； i)箱体底座凸缘尺寸过小，螺母扳手空间不够；箱体底座面 形状与轴承刚度；箱体铸造工艺结构。 57 四、完成减速器装配图四、完成减速器装配图 1、装配图四种尺寸是否过多或遗漏；配合选择是否合理，特 别是密封处； 2、齿轮精度等级及齿侧间隙代号的确定； 3、技术条件是否注全