机械设计基础课程设计(一级 一)

1、机械设计基础课程设计 （一） 第一章 绪论 一、课程设计的目的（综合训练） 1.巩固、加深和扩大在本课程和先修课程 学到的知识，提高综合运用能力。 2.培养理论联系实际的正确设计思想和解 决工程实际问题的能力。 4.进行机械工程设计基本技能的训练 如：计算、绘图、运用设计资料（手册、 图册、标准和规范等）以及使用经验数据 进行估算和数据处理等。 3.学习机械设计的一般方法，掌握通 用机械零件、机械传动装置及简单机械的 设计原理和方法 二、课程设计内容 电动机 减速器联轴器 滚筒 输送带 P242 三、设计题目三、设计题目 单级圆柱齿轮减速器单级圆柱齿轮减速器 学号 11 题目 A1 A2 A3

2、 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 直齿 学号 126 题目 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 斜齿 学号 124 题目 学号 题目 题目分配（单级） 1.减速器装配草图1张(0号坐标纸、手绘)； 2.工作图：三维总装图+装配图1张、零件图 2张，（计算机绘图（solidworks） 、比例 1:1） 3.设计计算说明书1份（60008000）字。 4.答辩 四、设计工作量 五、课程设计计划（2周集中） 1.传动装置总体设计 2天 2.装配草图设计 3天 3.工作图设计(上机) 2天 4.编写设计计算说明书 1天 5.答辩2天 六六、课程设计的要求、课程设

3、计的要求 1.1.明确学习目的，端正学习态度明确学习目的，端正学习态度 2.2.在教师的指导下在教师的指导下, ,按时独立完成按时独立完成 3.3.正确处理理论计算与结构设计的关系正确处理理论计算与结构设计的关系 4.4.正确处理继承与创新的关系正确处理继承与创新的关系 5.5.正确使用标准和规范正确使用标准和规范 七、成绩评定七、成绩评定 课程设计按百分制评定成绩。课程设计按百分制评定成绩。 根据各阶段的设计表现、设计水平、创根据各阶段的设计表现、设计水平、创 新性、结构的合理性、图面质量、计算分析新性、结构的合理性、图面质量、计算分析 的正确性和答辩情况综合评定。的正确性和答辩情况综合评定

4、。 计算计算20，草图，草图30，装配图，装配图35，答辩，答辩15 八八、参考书：、参考书： 1.机械设计基础机械设计基础 （王大康）（王大康） 2.机械设计课程设计（王大康）机械设计课程设计（王大康） 3.机械零件设计图册机械零件设计图册 （哈工大（哈工大) 1 1电动机电动机 2 2 带传动带传动 3 3减速器减速器 4 4联轴器联轴器 5 5卷筒卷筒 6 6运输带运输带 小端朝左，大端朝右小端朝左，大端朝右 输入轴向下，输出轴向上输入轴向下，输出轴向上 第2章 传动装置总体设计 一、选择电动机 1.选择电动机类型 应根据工作载荷的大小、性 质，工作机特性及工作环境，对 起动、过载的要求

5、及安装要求等 确定电动机的类型、结构型式、 容量、转速，从而确定电动机的 型号。 常用：Y系列三相异步电动机 Y系列三相异步电动机的型号及技 术数据（额定功率、满载转速等） 见P203 表17-1 电动机的安装及外型尺寸 见P204 表17-3 2.确定电动机的功率 PedPd w d P P 工作机决定的电动机功率 1000 vF P w 9550 w W nT P 或或 w P 工作机的功率 传动装置总效率(P14、表2-3) 543 3 21 3.确定电动机的转速 同步转速：3000 1500 1000 750 级数： 2 4 6 8 电动机的级数越少，转速越高、重量轻、 尺寸小、价格便

6、宜。但总传比大，会增大传 动装置的外廓尺寸和重量。 应根据工作机的转速和各级传动的传动比 范围确定电动机的转速。 常选用：1500r/min 和1000r/min 两种电 动机。 以题目为例： 传动由V带和单级圆柱齿轮减速器组 成。 iv=24（表2-1, P10） i齿轮 齿轮（表2-1） 电动机转速可选范围： nd=(2 4)nw =(6 0) nw 综合考虑各方面的要求，从上面转速 范围内确定电动机的转速,详见例 2-。 4.确定电动机型号 例：Pd = 3.6 kW nd= 1500 r/min 由P185表17-1: 选用 Y112M-4电动机 Ped=4KW，nm=1440 r/m

7、in 由表17-3查取电动机轴外伸端尺寸: 直径 D 长度 E 键槽尺寸 F、G等 二、传动装置总传动比的确定和分配 1.确定总传动比ia w m a n n i 2.分配各级传动比 iii oa 减速器外传动比 减速器传动比 0 i i 锥齿轮传动比锥齿轮传动比i03 尺寸协调、互不干涉 三、传动装置的运动、动力参数计算 计算各轴的功率P、转速n和转矩T 列汇总表：P17 表2-5 电动机电动机 I II 滚筒滚筒 联轴器联轴器 第章传动零件设计 传动零件设计计算主要是确定各级传动零件 的制造材料、热处理方法、几何参数和尺寸、 以及结构形式。 一般先对减速器的外部零件进行设计，以 使设计减速

8、器的原始数据更为准确。 注意注意： 1.按工作机所需电动机功率Pd d计算，而不按电动 机额定功率Ped ed计算。（见P16 例2-3） 2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件 时应按主动轴的输出功率计算。 一、减速器外部传动零件的设计一、减速器外部传动零件的设计 减速器外传动零件通常为： 带传动 链传动 开式齿轮传动等 1.设计普通带时应注意的问题：设计普通带时应注意的问题： 1) 速比：速比：i = 24 2) V带轮的基准直径带轮的基准直径: ddddmin 3) 带速：带速：v=525ms 4) 小带轮包角：小带轮包角：1200 5) V带的基准长度带的基准长度Ld取标准值取标

9、准值 6) 带的根数：带的根数：z8 7) 中心距中心距a应保证安装时，应保证安装时， 电动机与减速器箱体不发生电动机与减速器箱体不发生 干涉。干涉。 8) 计算轴压力计算轴压力Q 2.设计锥齿轮传动时应注意的问题 1). 传动比不宜过大，否则不便加工。（模锻）传动比不宜过大，否则不便加工。（模锻） 一般：一般：i = 23。 2).开式齿轮传动，按开式齿轮传动，按F设计，设计，m加大加大10%-20%。 3).齿宽系数不易太大，否则齿宽系数不易太大，否则 载荷沿齿宽载荷沿齿宽分布不均。齿宽分布不均。齿宽 系数：系数：R R=0.25=0.250.350.35， 齿宽：齿宽：b b1 1=b=

10、b2 2 4).计算主要几何尺寸，不必进行结构设计。计算主要几何尺寸，不必进行结构设计。 二、减速器内传动零计的设计二、减速器内传动零计的设计 1. 圆柱齿轮传动设计 1) 设计准则： a) 软齿面： 按齿面接触疲劳强度设计， 校核齿根弯曲疲劳强度。 b）硬齿面： 按齿根弯曲疲劳强度设计， 校核齿面接触疲劳强度。 2) 斜齿轮分度圆螺旋角8o20o 3) 确定材料及热处理时应考虑： a.结构尺寸大小 b.大小齿轮等强度 c.齿面硬度差 软齿面：一般取：HBS1- HBS2=2550 重型机械: HBS1- HBS2=5080 硬齿面： 两齿面的硬度相等 4) 配齿： a. 不根切 b. Z1、

11、Z2 互质，以利于跑合。 c.硬齿面 z117, 软齿面 z1=2040 d.当直径较小时，可采用齿轮轴。 5) 模数取标准模数，尽量取第一 系列数值，动力传动 m=26 mm。 6) 齿宽b1-b2=510 mm 7) 中心距a 应尽量凑成以0或5 结尾。 （或为偶数） 2.设计齿轮注意事项： 1) d、da、df、 应精确到小数点后三位， 2) 角度值应精确到秒， 3) 齿轮几何尺寸计算到满足绘图要求。 三、验算工作速度误差 %5 理 实理 v vv v 四、按扭矩初步计算轴的最小直径 3 min n P Cd 注意：1.键槽 单键：加3% 双键：加7% 2.按表8-4圆整为标准直径或按 联轴器轴孔直径确定。