机械基础课程设计教案

1、机械设计课程设计机械设计课程设计1.1.机械设计课程设计设计题目机械设计课程设计设计题目2.2.机械设计课程设计任务机械设计课程设计任务3.3.减速器设计已知条件减速器设计已知条件4.4.机械设计课程设计阶段机械设计课程设计阶段5.5.装配草图设计装配草图设计6.6.装配图设计装配图设计7.7.减速器零件三维建模减速器零件三维建模8.8.减速器三维动态模拟设计减速器三维动态模拟设计9.9.机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计计算说明书10.10.课程设计答辩课程设计答辩带式运输机上一级圆柱齿轮减速器的设计带式运输机上一级圆柱齿轮减速器的设计1.1.机械设计课程设计设计题目机械设计课程设计

2、设计题目 带式运输机及常见减速器结构如下带式运输机及常见减速器结构如下2.2.机械设计课程设计任务：机械设计课程设计任务： 1.1.减速器装配图一张减速器装配图一张( (手绘手绘) ) 2.2.零件工作图零件工作图3 3张（齿轮、轴和箱盖（箱座）；张（齿轮、轴和箱盖（箱座）； 3.3.设计计算说明书一份（手写）设计计算说明书一份（手写） 4.4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。F：运输带拉力（：运输带拉力（kN）V：运输带速度（：运输带速度（m/s） D：卷筒直径（：卷筒直径（mm)3.3.减速器设计减速器设计已知条件已知条件 该装

3、置单向运转，载荷平稳，空载起动，小批量生产，该装置单向运转，载荷平稳，空载起动，小批量生产，单班制工作，使用期限单班制工作，使用期限1010年（每年按年（每年按300300天计算），输天计算），输送带速度容许误差为送带速度容许误差为5% 5% 。 传动方案图传动方案图 原始数据汇总图原始数据汇总图4.机械设计课程设计阶段机械设计课程设计阶段阶阶段段工工 作作 内内 容容具体工作任务具体工作任务工作工作量量设计准备设计准备1阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求；阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。分析设计题目，了解原始数据和工作条件。2通过参观（模

4、型、实物、生产现场）、看电视通过参观（模型、实物、生产现场）、看电视录象及参阅设计资料等途径了解设计对象。录象及参阅设计资料等途径了解设计对象。3阅读教材有关内容，明确并拟订设计过程和进阅读教材有关内容，明确并拟订设计过程和进度计划。度计划。2 传动装置的方案设计传动装置的方案设计分析和拟定传动系统方案（运动简图）分析和拟定传动系统方案（运动简图）8传动装置的总体设计传动装置的总体设计1选择电动机；选择电动机；2计算传动系统总传动比和分配各级传动比；计算传动系统总传动比和分配各级传动比；3计算传动系统运动和动力参数。计算传动系统运动和动力参数。减速器传动零件的设计减速器传动零件的设计设计计算齿

5、轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动的设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动的主要参数和结构尺寸。主要参数和结构尺寸。5减速减速器装器装配草配草图设图设计和计和绘制绘制 减速器装配草图设计减速器装配草图设计和绘制准备和绘制准备分析并选定减速器结构方案分析并选定减速器结构方案25% 减速器传动轴及轴承减速器传动轴及轴承装置的设计装置的设计1设计轴；设计轴；2选择滚动轴承进行轴承组合设计；选择滚动轴承进行轴承组合设计；3选择键联接和联轴器。选择键联接和联轴器。减速器箱体及附件的减速器箱体及附件的设计设计1设计减速器箱体及附件；设计减速器箱体及附件；2绘制减速器装配草图。绘制减速器装配草图。减速器装

6、配草图检查减速器装配草图检查审查和修正装配草图审查和修正装配草图减速器装配图的绘制减速器装配图的绘制1绘制减速器装配图。绘制减速器装配图。2标注尺寸和配合。标注尺寸和配合。3编写减速器特性、技术要求、标题栏编写减速器特性、技术要求、标题栏和明细表等。和明细表等。20%减速器三维建模和动态模拟减速器三维建模和动态模拟1、零件三维建模、零件三维建模2、三维装配爆炸图、三维装配爆炸图3、三维运动动态模拟设计、三维运动动态模拟设计20%减速器零件工作图的绘制减速器零件工作图的绘制1绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图；绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图；2绘制轴零件工作图；绘制轴零件工作图；3绘制箱体零件工作图。绘

7、制箱体零件工作图。8%整理、编写设计说明书整理、编写设计说明书课程设计总结和答辩课程设计总结和答辩进行课程设计总结和答辩。进行课程设计总结和答辩。12%5.装配草图设计装配草图设计6.装配图要求装配图要求 装配图设计的主要内容有：装配图设计的主要内容有：按国家机械制图标准规定画法绘制各视图；按国家机械制图标准规定画法绘制各视图；标注必要的尺寸及配合；标注必要的尺寸及配合；标注零件的序号；标注零件的序号；绘制并填写标题栏及明细表；绘制并填写标题栏及明细表；编制减速器技术特性表；编制减速器技术特性表；编写技术条件。编写技术条件。7.零件图工作图要求零件图工作图要求 零件图主要内容有：零件图主要内容

8、有：按国家机械制图标准规定画法绘制各视图；按国家机械制图标准规定画法绘制各视图；标注必要的尺寸及配合；标注必要的尺寸及配合；设计和选择必要的加工精度要求；设计和选择必要的加工精度要求；正确标注各项技术要求正确标注各项技术要求绘制并填写标题栏；绘制并填写标题栏；3.三维图要求三维图要求 三维图主要内容有：三维图主要内容有：有各零件三维图；有各零件三维图；有三维装配爆炸图；有三维装配爆炸图；有三维运动动态模拟图有三维运动动态模拟图各位同学在完成课程设计时须提交不少于各位同学在完成课程设计时须提交不少于80008000字课程设计说明字课程设计说明书；说明书结构为：书；说明书结构为：（1 1）封面）封

9、面（2 2）任务书）任务书（3 3）摘要）摘要（4 4）关键词）关键词（5 5）目录）目录（6 6）正文）正文（7 7）参考文献；）参考文献；9.机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计计算说明书正文包括：正文包括： 1、运动简图和原始数据运动简图和原始数据 2 2、电动机选择、电动机选择 3 3、主要参数计算、主要参数计算 4 4、V V带传动的设计计算和带轮结构确定带传动的设计计算和带轮结构确定 5 5、圆柱齿轮传动的设计计算和齿轮结构确定，精度设计、圆柱齿轮传动的设计计算和齿轮结构确定，精度设计 6 6、箱体结构尺寸计算和附件的设计、箱体结构尺寸计算和附件的设计 7 7、轴的结构设计和

10、校核、精度设计、轴的结构设计和校核、精度设计 8 8、轴承、键、联轴器等的选择与校核、轴承、键、联轴器等的选择与校核 9 9、齿轮、轴承、联轴器、键处配合的选择、齿轮、轴承、联轴器、键处配合的选择 1010、润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法、润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法 1111、零件三维建模和三维装配爆炸图、零件三维建模和三维装配爆炸图 1212、参考文献、参考文献 相关问题可以参考设计指导书题签相关问题可以参考设计指导书题签 严格按作息时间上课，有事请假 30%（综合设计表现综合设计表现+ +答辩）、答辩）、70%70%（图纸质量、（图纸质量、说明书及答辩情况），按五等级评分。说明书及答辩

11、情况），按五等级评分。 1. 1.机械设计基础教材机械设计基础教材 2. 2.机械设计课程设计指导书机械设计课程设计指导书 3. 3.机械零件设计图册机械零件设计图册 参考指导书参考指导书P10、P13-P14 注意：注意： 1）电机转速计算首先是一个范围，要列出满足要求）电机转速计算首先是一个范围，要列出满足要求的所有方案然后比较确定最终方案，并列表写出其相的所有方案然后比较确定最终方案，并列表写出其相关参数关参数 2）运动和动力参数计算结束后列表反映计算结果）运动和动力参数计算结束后列表反映计算结果第一天具体任务：1、选择电动机、选择电动机 选择电动机依据：功率选择电动机依据：功率P，转速

12、转速n 1）电动机功率计算电动机功率计算P工作机功率工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F输送带拉力输送带拉力 （N） V_输送带速度输送带速度 （m/s）电动机需要功率：电动机需要功率： Pd= P w / (kw) 总总 效效 率率 ： =1. 2. 3 n 1_卷筒轴承效率卷筒轴承效率 2_ 卷筒效率卷筒效率 3_低速级联轴器效率低速级联轴器效率 4_ III轴轴承效率轴轴承效率 5_低速级齿轮啮合效率低速级齿轮啮合效率 6_ II轴轴承效率轴轴承效率 7_高速级齿轮啮合效率高速级齿轮啮合效率 8_ I轴轴承效率轴轴承效率 9_高速级联轴器效率高

13、速级联轴器效率 (效率值查设计手册效率值查设计手册)2)电动机转速计算电动机转速计算n工作机转速工作机转速nw ： 因：因：V= (Dn)/60Dn)/60* *1000 (m/s)1000 (m/s) 故：故：nw=(V*60*1000)/ D(rpm)D(rpm)其中其中：V输送机带速输送机带速 (m/s)(m/s) D卷筒直径卷筒直径 (mm) (mm) 电动机转速电动机转速: : nd= nwi总总=(840) nw（rpmrpm） 其中：其中：i总总=840 i总总减速器传动比减速器传动比(总传动比总传动比)3）选定电动机）选定电动机 根据求出的根据求出的P、n查手册。查手册。 转速

14、转速n：建议选用同步转速为建议选用同步转速为1500（rpm） 功率功率P：为使传动可靠，额定功率应大于为使传动可靠，额定功率应大于 计算功率即计算功率即 P额额Pd=PW/总总 选定电动机：型号（选定电动机：型号（Y系列）、系列）、 同步转速同步转速n、满载转速满载转速nm、 额定功率额定功率P额额、轴的中心高、轴的中心高、 电动机轴径、电动机轴径、 起动转矩起动转矩/额定转矩的比值。额定转矩的比值。 记下备用记下备用选择电动机类型选择电动机类型常用：常用：Y Y系列三相异步电动机系列三相异步电动机同步转速：同步转速：3000 1500 1000 7503000 1500 1000 750

15、级数：级数： 2 4 6 82 4 6 8611324112MYMYnm=960r/minnm=1440r/min查取电动机轴外伸端尺寸: D-直径 E-长度等，例：Pd = 3.6 kW2、传动装置总传动比的确定和分配1).1).确定总传动比确定总传动比i iawmanni2).2).分配各级传动比分配各级传动比21iiiiiioa减速器外传动比减速器传动比0ii(1) 各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。(3)圆锥-圆柱齿轮减速器ii25. 01iiii)4 . 13 . 1 ()4 . 13 . 1 (121或(2)展开式二级圆柱齿轮减速器分配原则:目的：（1）尺寸协调、互不干

16、涉（2）尺寸紧凑、便于润滑 i总总=i减减=i高高*i低低=nm/nw i减减减速器传动比减速器传动比 i高高减速器内高速级传动比减速器内高速级传动比 i低低减速器内低速级传动比减速器内低速级传动比 nm电动机满载转速电动机满载转速 nw工作机转速工作机转速 i高高=（1.21.3)i低低 i减减= （1.21.3) i低低2注意注意： 1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电动机额定功率Ped计算。 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3、传动装置运动、动力参数计算计算各轴的功率P、转速n和转矩T 1）各轴转速）各轴转速 电动机轴电动机轴:nm（满载转速

17、）满载转速） I轴轴: nI =nm II轴轴: n II =nI/i高高 2)各轴输入功率各轴输入功率 电动机轴电动机轴: Pd=Pw/总总 I轴轴: P I = Pd （联轴器效率）联轴器效率） II轴轴: P I I= P I * 12 12I轴轴至至 II轴轴效率效率3)各轴扭矩各轴扭矩T 电动机轴：电动机轴： Td=9550*Pd/nm（Nm） I轴：轴： TI= Td II轴：轴：TII= TI*12*I高高 计算出参数列表备用。计算出参数列表备用。轴 号功率 P扭矩 T转速 n 传动比i电动机轴 Pd Td nm i=1 I 轴PI入PI出TI入TI出 n I II 轴PII入P

18、II出TII入TII出 n II第二天具体任务：第二天具体任务：普通V带传动已知：P n T i 1）检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的）检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，如装在电机轴上的小带轮直相互关系，如装在电机轴上的小带轮直径与电机中心高是否对称，其轴孔直径径与电机中心高是否对称，其轴孔直径是否与电机轴径是否一致，大带轮是否是否与电机轴径是否一致，大带轮是否过大与机架相碰等；过大与机架相碰等； 2）在课程设计说明书中给出设计计算方）在课程设计说明书中给出设计计算方法、结论等，并绘制出带轮草图。法、结论等，并绘制出带轮草图。 参考教材参考教材 注意正确查表和注意正确查表和验算带速、验算包角、带根数要验算带速、验算包角、带根数要合理合理 要求画出大带轮结构草图要求画出大带轮结构草图 1.高速级齿轮传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题 2.低速级齿轮传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题减速器内传动零件设计第三天具体任务：第三天具体任务：齿轮传动设计齿轮传动设计 1 1）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动；）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动； 2 2）选用中碳钢，