课程设计统讲(冶金、材控)

1、机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计第一讲第一讲电动机选择、传动装置的运动和动力参数设计、电动机选择、传动装置的运动和动力参数设计、齿轮传动参数设计、轴的设计齿轮传动参数设计、轴的设计1.1 1.1 课程设计概述课程设计概述一、课程设计简介一、课程设计简介1、题目：、题目：齿轮传动参数设计及轴的设计齿轮传动参数设计及轴的设计 2、参考资料：、参考资料： 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 机械设计基础机械设计基础 机械制图机械制图 互换性与技术测量基础互换性与技术测量基础 金属工艺学金属工艺学 机械设计手册机械设计手册3、形式：、形式：学生为主，教师为辅学生为主，教师为辅二、目的二、

2、目的 巩固前阶段理论知识，实现理论与实践的结合巩固前阶段理论知识，实现理论与实践的结合 学习机械设计的一般方法步骤。了解和掌握常用学习机械设计的一般方法步骤。了解和掌握常用机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计过程和机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计过程和进行方式，培养学生分析和解决工程设计问题的能力进行方式，培养学生分析和解决工程设计问题的能力 通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的基本技能，为以后从事工图册和查阅相关技术资料的基本技能，为以后从事工程设计方面的工作打基础。程设计方面的工作打基础。三、设计内容和任务

3、三、设计内容和任务 传动参数的设计、轴及其他零部件的设计校核等传动参数的设计、轴及其他零部件的设计校核等 零件图绘制零件图绘制 编写设计计算说明书编写设计计算说明书（两张（两张 3 零件图（大齿轮，轴零件图（大齿轮，轴 ）v前期准备前期准备v传动方案及已知条件传动方案及已知条件1.2 1.2 课程设计的步骤课程设计的步骤友情提示：以下内容请亲们做好笔记！友情提示：以下内容请亲们做好笔记！ 一、选择电动机、计算传动装置运动及动力参数一、选择电动机、计算传动装置运动及动力参数(一）选择电动机一）选择电动机 1、类型的选择、类型的选择以以Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机系列自扇冷式笼型三相异步电动机

4、应用最广应用最广P92 附录附录BP9 表表2-4(一）一）选择电动机选择电动机2、型号的选择、型号的选择（1）功率）功率工作机所需的功率：工作机所需的功率：1000 wPw =F v工作机所需电动机的输出功率：工作机所需电动机的输出功率：总总Pd =Pww滚筒效率滚筒效率工作机所需电动机的额定功率：工作机所需电动机的额定功率：Ped =(11.3) PdNm/s(一）一）选择电动机选择电动机2、型号的选择、型号的选择（2）转速）转速工作机的转速：工作机的转速：Dnw =60X1000vmm电动机的转速：电动机的转速：nd = nw i总总= nw id ic将电动机的主要外形尺寸和安装尺寸以

5、表格形式反映将电动机的主要外形尺寸和安装尺寸以表格形式反映P12(二）计算传动装置运动、动力参数二）计算传动装置运动、动力参数按照传动路线，依次计算每根轴的按照传动路线，依次计算每根轴的n、p、T；电动机轴：电动机轴：轴：轴：轴：轴：将以上计算结果列表备用将以上计算结果列表备用P12注意事项：注意事项： 材料选择：材料选择：a、三要素（名称、热处理、硬度）、三要素（名称、热处理、硬度） b、推荐选用软齿面、推荐选用软齿面 设计对象为直齿圆柱齿轮设计对象为直齿圆柱齿轮 强度设计准则强度设计准则 三个数据处理三个数据处理：a、分度圆直径保留小数点后、分度圆直径保留小数点后23 b、模数取标准值、模

6、数取标准值 c、齿宽尽量为、齿宽尽量为5的倍数的倍数小轮齿面硬度小轮齿面硬度 = 大轮齿面硬度大轮齿面硬度 +（3050）HBS重要评分依据重要评分依据重要评分依据重要评分依据 主要几何尺寸列表主要几何尺寸列表 机构设计时须已知机构设计时须已知d轴齿轮轴齿轮(交叉原则）交叉原则）重要评分依据重要评分依据二、齿轮传动参数设计二、齿轮传动参数设计参考教材例参考教材例7-1和课堂笔记和课堂笔记其他数据处理其他数据处理: a 、情况不明取中间值、情况不明取中间值 b 、表格没有可供选择的数据时用插值法、表格没有可供选择的数据时用插值法三、三、 轴的结构设计轴的结构设计（一）轴的形状设计（一）轴的形状设

7、计首先需要确定轴承的润滑方式首先需要确定轴承的润滑方式轴上安装的齿轮轴上安装的齿轮V23m/s 油润滑油润滑轴上安装的齿轮轴上安装的齿轮V23m/s 脂润滑脂润滑 增设挡油环增设挡油环 挡油环可兼作定位零件挡油环可兼作定位零件 透盖处的密封方式为毛毡圈密封透盖处的密封方式为毛毡圈密封P27 图图4-9P36 图图4-9（二）轴的尺寸设计（二）轴的尺寸设计1、径向尺寸设计、径向尺寸设计思路：思路：先确定先确定dmin，再依次确定其它轴段直径，再依次确定其它轴段直径设计设计dmin时应考虑以下因素：时应考虑以下因素： 考虑键槽影响将考虑键槽影响将dmin放大放大 该轴段是否与标准件相配该轴段是否与

8、标准件相配3362.01055.9nPdmmnPC3dmin在此需确定出联轴器型号在此需确定出联轴器型号P98表表C-7一个键槽提高一个键槽提高35%两个键槽提高两个键槽提高710%P122表表11-2从左从左右（右右（右左）依次定出各段直径左）依次定出各段直径应考虑以下两方面因素：应考虑以下两方面因素：是否为定位轴肩是否为定位轴肩是否与标准件相配是否与标准件相配是：是：d2=d1+2h是：标准化是：标准化h= c+(23)mm不是：自定不是：自定h= (13）mm否：系列化否：系列化指导书指导书P88表表A-5注意事项：注意事项：对轴承定位的轴肩高度有标准规定对轴承定位的轴肩高度有标准规定P

9、111表表G-1在此需预选轴承型号在此需预选轴承型号指导书指导书P62表表6-62、轴向尺寸设计、轴向尺寸设计（二）轴的尺寸设计（二）轴的尺寸设计 轴线尺寸不仅与轴上配合零件相关，还与箱体零件的位置轴线尺寸不仅与轴上配合零件相关，还与箱体零件的位置尺寸有关，在设计时应综合考虑尺寸有关，在设计时应综合考虑四、四、 轴的强度校核轴的强度校核参考课堂补充例题和课堂笔记参考课堂补充例题和课堂笔记注意事项：注意事项： 支反力作用点为滚动体中心（支反力作用点为滚动体中心（“6” ） 校核对象为校核对象为轴（低速轴），找准轴（低速轴），找准P、n、T的对应的对应 关系关系 轴的材料推荐选用轴的材料推荐选用4

10、5钢钢 严格遵循校核的严格遵循校核的7大步骤大步骤 若不满足强度条件应返回重新设计（从若不满足强度条件应返回重新设计（从dmin开始）开始） 校核式：校核式：hPfCfnLPth60106 Lh约大于约大于Lh预期寿命预期寿命（可按减速器的使用期限计算）（可按减速器的使用期限计算）当量动载荷当量动载荷P=X R+Y A直齿：直齿： P=RR 径向载荷径向载荷A 轴向载荷轴向载荷轴承所受的支反力轴承所受的支反力齿轮所受的力齿轮所受的力Fr 径向载荷径向载荷Fa轴向载荷轴向载荷五、五、 轴上轴承的强度校核轴上轴承的强度校核轴承的校核步骤：轴承的校核步骤： 求出单个轴承所受的支反力求出单个轴承所受的

11、支反力 轴承的校核轴承的校核友情提示：以上所有内容请亲们在第二讲友情提示：以上所有内容请亲们在第二讲之前全部完成！下周一逐个检查！之前全部完成！下周一逐个检查！若若Lh Lh 往低选往低选若若 Lh Lh直径系列越高，则外廓尺寸直径系列越高，则外廓尺寸 ，承载能力，承载能力 往高选往高选注：注：单个轴承的支反力应是单个轴承的支反力应是RAH和和RAV的合力的合力参考教材习题参考教材习题10-4和课堂笔记和课堂笔记六六.轴上键的选择及校核轴上键的选择及校核参考教材习题参考教材习题5-9和课堂笔记和课堂笔记课程设计考核方式课程设计考核方式v图纸质量图纸质量 40% （3#两张）两张）v设计说明书设计说明