材料级机械设计基础课程设计(最终版)

1、 材料材料13011311班班2015.8.31-2015.9.11借绘图工具时间借绘图工具时间下午三点开始，四点结束下午三点开始，四点结束地点地点： 机械楼大厅机械楼大厅负责人负责人： 各班班长各班班长不按时借图板的后果自负不按时借图板的后果自负一、设计目的一、设计目的1、培养学生树立正确的设计思想。训练学生综合运用所、培养学生树立正确的设计思想。训练学生综合运用所学的理论知识分析和解决实际工程问题的能力。巩固、加学的理论知识分析和解决实际工程问题的能力。巩固、加深和扩展有关机械设计知识的理解和掌握。深和扩展有关机械设计知识的理解和掌握。2、学习机械设计的一般方法。掌握通用机械零件、机械、学

2、习机械设计的一般方法。掌握通用机械零件、机械传动装置的设计过程和方法。传动装置的设计过程和方法。3、进行基木设计技能的训练。如计算、绘图、设计资料、进行基木设计技能的训练。如计算、绘图、设计资料（手册、图册、标准和规范等）的熟悉和运用。（手册、图册、标准和规范等）的熟悉和运用。1、内容、内容确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的动力和结构参数；传动零件及轴的设计计算；轴承、置的动力和结构参数；传动零件及轴的设计计算；轴承、连接件、润滑、密封及联轴器的选择、计算等等。连接件、润滑、密封及联轴器的选择、计算等等。 2、设计要完成的工

3、作量、设计要完成的工作量1）装配图）装配图1张（张（A1图纸）；图纸）；2）零件图）零件图2张（张（A2图纸：低速轴、大齿轮）；图纸：低速轴、大齿轮）；3）设计说明书一份（）设计说明书一份（13页或页或4000字以上）。字以上）。二、设计内容二、设计内容1、研究分析设计题目和工作条件，明确设计要求和内容；、研究分析设计题目和工作条件，明确设计要求和内容；2、设计中，认真复习与设计相关的各章节内容，独立思考、设计中，认真复习与设计相关的各章节内容，独立思考、认真钻研，主动且有创造性地进行设计工作；认真钻研，主动且有创造性地进行设计工作；3、要求设计态度严肃、认真，确保课程设计的质量；、要求设计态

4、度严肃、认真，确保课程设计的质量；5、严格遵守作息时间：、严格遵守作息时间：上午：上午：8:0011:30 下午：下午：1:305:004、正确使用标准和规范；、正确使用标准和规范；6、成绩评定：、成绩评定：考勤考勤 + 图纸图纸 + 说明书说明书 + 答辩。答辩。三、设计的要求三、设计的要求1、设计准备、设计准备 1天天阅读任务书和有关资料；复习课程相关内容；准备课程设计所需手阅读任务书和有关资料；复习课程相关内容；准备课程设计所需手册、绘图用具等。册、绘图用具等。2、传动装置总体设计、传动装置总体设计 1天天计算电机的功率、转速；选择电机型号；确定总传动比、分配各级计算电机的功率、转速；选

5、择电机型号；确定总传动比、分配各级传动比；计算各轴的功率、转速、转矩。传动比；计算各轴的功率、转速、转矩。3、各级传动零件设计、各级传动零件设计 1天天减速器外的传动零件设计；减速器内的传动零件设计。减速器外的传动零件设计；减速器内的传动零件设计。4、减速器装配图设计、减速器装配图设计 4天天5、零件图设计、零件图设计 1天天6、撰写设计说明书、撰写设计说明书 1天天7、课程设计答辩、课程设计答辩 1天天班级班级指导教指导教师师人数人数地点地点材料1301高常青36图书馆八楼西侧南角材料1302张清萍40图书馆八楼西侧南角材料1303李坤山40图书馆八楼西侧南角材料1304王砚军41图书馆八楼

6、西侧南角材料1305王文明41图书馆八楼西侧南角材料1306李长春39图书馆八楼西侧北角材料1307王玉增39图书馆八楼西侧北角材料1308王成26图书馆八楼西侧北角材料1309张在美41图书馆八楼西侧北角材料1310王桂从40图书馆八楼西侧北角材料1311任升峰40图书馆八楼西侧北角带式输送机传动装置设计带式输送机传动装置设计（P297）方方案案设设计计数数据据二、传动装置的总体设计二、传动装置的总体设计内容：确定传动方案、选择电动机型号、合内容：确定传动方案、选择电动机型号、合理分配传动比、计算传动装置的运动和动力理分配传动比、计算传动装置的运动和动力参数。参数。 1、确定传动方案确定传动

7、方案（已知）（已知） 2、选择电动机选择电动机1) 选择电动机类型和结构型式选择电动机类型和结构型式无特殊要求时应选用交流电机，交流电机常用无特殊要求时应选用交流电机，交流电机常用Y系列三相鼠笼型异步电动机系列三相鼠笼型异步电动机,同一类型的电动同一类型的电动机有几种安装形式，根据安装条件选择。机有几种安装形式，根据安装条件选择。 2) 选择电动机的功率选择电动机的功率( (容量容量) )（P195P195）选择电动机功率：应保证电动机的额定功率选择电动机功率：应保证电动机的额定功率Ped工作机所需的电动机功率工作机所需的电动机功率Pd工作机所需电动机的功率工作机所需电动机的功率 /WdPP

8、工作机所需功率工作机所需功率 WWWWnTFP10001000总效率总效率(电动机至工作机电动机至工作机) d321 3) 确定电动机转速确定电动机转速 电动机转速的可调范围：电动机转速的可调范围： 各级传动机构的合理传动比范围。各级传动机构的合理传动比范围。Wnniiiin)(321 niiii 321 对于对于Y系列电动机，系列电动机，多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。 选定转速和计算出所需功率后，查出电动机选定转速和计算出所需功率后，查出电动机的型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、安的型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、安装尺寸、电动机中心高、轴伸尺寸（直径

9、、长装尺寸、电动机中心高、轴伸尺寸（直径、长度、键尺寸）。度、键尺寸）。 设计计算传动装置时，设计计算传动装置时，通常用工作机所需电动机功率Pd进行计算，而不用电动机额定功率。而不用电动机额定功率。 传动装置的转速用电动机的满载转速nm计算，而不用同步转速计算。而不用同步转速计算。 合理选择和分配各级传动比，主要考虑以下合理选择和分配各级传动比，主要考虑以下几点：几点： 1)各级传动比均在推荐范围内，不得超过最大各级传动比均在推荐范围内，不得超过最大值（见表值（见表1-8或表或表13-2）。）。 V带传动带传动i=2-4，圆柱齿轮传动，圆柱齿轮传动i=352)尽量使传动装置的外廓尺寸紧凑或重量

10、较轻。尽量使传动装置的外廓尺寸紧凑或重量较轻。 3)各级传动零件应做到尺寸协调、结构匀称合各级传动零件应做到尺寸协调、结构匀称合理，避免干涉碰撞。理，避免干涉碰撞。 4 4、计算传动装置的运动参数和动力参数、计算传动装置的运动参数和动力参数（P203P203）1) 各轴转速各轴转速 由电动机的由电动机的满载转速推出。推出。2) 各轴输入功率各轴输入功率 由由工作机所需电动机的功率推出。推出。 3) 各轴输入转矩各轴输入转矩 由计算出的各轴转速、输入功率计算出各轴输由计算出的各轴转速、输入功率计算出各轴输入转矩入转矩。 三、传动零件的设计计算三、传动零件的设计计算 1 1、选择联轴器的类型和型号

11、、选择联轴器的类型和型号 在说明书上计算，图中不需画出联轴器的结构，在说明书上计算，图中不需画出联轴器的结构，轴部分需画出结构和标出尺寸。轴部分需画出结构和标出尺寸。 2 2、带传动的设计计算、带传动的设计计算 带的型号、根数、带的长度；带轮直径、带轮带的型号、根数、带的长度；带轮直径、带轮宽度和带传动的中心距等尺寸。宽度和带传动的中心距等尺寸。计算方法和步骤见计算方法和步骤见教材例题。教材例题。 3 3、圆柱齿轮传动、圆柱齿轮传动( (模数，齿数，齿宽，中心距模数，齿数，齿宽，中心距等）等）计算方法和步骤见教材例题。计算方法和步骤见教材例题。 四、轴、键、轴承的强度校核四、轴、键、轴承的强度

12、校核 1 1、校核轴危险截面的强度、校核轴危险截面的强度 根据转矩确定轴的最小直径，结构设计轴的各根据转矩确定轴的最小直径，结构设计轴的各段长度和直径。根据当量弯距图，分析最大应力段长度和直径。根据当量弯距图，分析最大应力可能发生的截面进行校核。可能发生的截面进行校核。 2 2、键的挤压强度校核、键的挤压强度校核键的尺寸根据轴径选键的尺寸根据轴径选bh，按轴的长度选键长，按轴的长度选键长，且符合标准。且符合标准。 3 3、滚动轴承寿命计算、滚动轴承寿命计算根据轴承所在轴位置确定轴承内径，轴承使用根据轴承所在轴位置确定轴承内径，轴承使用场合（载荷大小、方向、转速）选轴承类型、场合（载荷大小、方向

13、、转速）选轴承类型、 直径系列等，计算轴承寿命，或已知轴承所受直径系列等，计算轴承寿命，或已知轴承所受载荷、转速、预期寿命等选轴承型号。载荷、转速、预期寿命等选轴承型号。 五、减速器机体设计五、减速器机体设计 1、轴承座部位设加强筋、轴承座部位设加强筋 （P164表表11-1） 机座、机盖筋厚，铸件拔模斜度机座、机盖筋厚，铸件拔模斜度 2、轴承座旁联接螺栓位置、轴承座旁联接螺栓位置 紧靠轴承的螺栓有足够的扳手空间（确定高度）紧靠轴承的螺栓有足够的扳手空间（确定高度） 3、齿轮、轴承润滑、密封、齿轮、轴承润滑、密封 轴外伸部位需要密封，齿轮：轴外伸部位需要密封，齿轮：12m/s浸油浸油润滑，齿轮

14、齿顶到油池底面距离不应小于润滑，齿轮齿顶到油池底面距离不应小于(3050)mm，大齿轮浸油应超过，大齿轮浸油应超过1个全齿高，个全齿高，选择润滑油的类型、粘度。选择润滑油的类型、粘度。 滚动轴承润滑：轴承内径圆周速度滚动轴承润滑：轴承内径圆周速度2m/s-飞溅润滑，箱座与箱盖结合飞溅润滑，箱座与箱盖结合面上开油沟，采用全损耗系统用油面上开油沟，采用全损耗系统用油L-AN32等。等。4 4、凸缘联接螺栓间距、凸缘联接螺栓间距 一般一般150200mm，均匀布置，均匀布置 。5 5、机座、机盖厚度、凸缘厚度、机座、机盖厚度、凸缘厚度 （P164） 由于采用铸造，计算值若大于由于采用铸造，计算值若大

15、于8mm，按实，按实际值圆整，若计算出小于际值圆整，若计算出小于8mm，厚度可取，厚度可取8mm 。 六、减速器附件设计六、减速器附件设计（P167-168P167-168） 1、窥视孔盖和窥视孔、窥视孔盖和窥视孔 查看啮合情况查看啮合情况 2、放油螺塞、放油螺塞 将减速器中含有杂质的油放出，将减速器中含有杂质的油放出，应设置在减速器内腔的最低位置。应设置在减速器内腔的最低位置。不合理结构不合理结构：（2）放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。）放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。 六、减速器附件设计六、减速器附件设计（P167-168P167-168） 1、窥视孔盖和窥视孔、窥视孔盖和窥视孔 查看

16、啮合情况查看啮合情况 2、放油螺塞、放油螺塞 将减速器中含有杂质的油放出，将减速器中含有杂质的油放出，应设置在减速器内腔的最低位置。应设置在减速器内腔的最低位置。 3、油标、油标 测量油的深度测量油的深度不合理结构：不合理结构：图图1：插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。：插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。图图2：油标尺太短，测不到油：油标尺太短，测不到油 六、减速器附件设计六、减速器附件设计（P167-168P167-168） 1、窥视孔盖和窥视孔、窥视孔盖和窥视孔 查看啮合情况查看啮合情况 2、放油螺塞、放油螺塞 将减速器中含有杂质的油放出，将减速器中含有杂质

17、的油放出，应设置在减速器内腔的最低位置。应设置在减速器内腔的最低位置。 3、油标、油标 测量油的深度测量油的深度 4、通气器、通气器 减速器内产生的热空气放出，在减速器内产生的热空气放出，在 减速器内腔的最上部。减速器内腔的最上部。5、启盖螺钉、启盖螺钉 将箱座与箱盖分开将箱座与箱盖分开 6、定位销、定位销 确定箱座与箱盖的准确位置，定位确定箱座与箱盖的准确位置，定位作用，一般放置两个，两销距离越远越好。作用，一般放置两个，两销距离越远越好。 不合理结构：不合理结构：定位销孔位置不当。定位销孔位置不当。 六、减速器附件设计六、减速器附件设计（P167-168P167-168） 1、窥视孔盖和窥

18、视孔、窥视孔盖和窥视孔 查看啮合情况查看啮合情况 2、放油螺塞、放油螺塞 将减速器中含有杂质的油放出，将减速器中含有杂质的油放出，应设置在减速器内腔的最低位置。应设置在减速器内腔的最低位置。 3、油标、油标 测量油的深度测量油的深度 4、通气器、通气器 减速器内产生的热空气放出，在减速器内产生的热空气放出，在 减速器内腔的最上部。减速器内腔的最上部。5、启盖螺钉、启盖螺钉 将箱座与箱盖分开将箱座与箱盖分开 6、定位销、定位销 确定箱座与箱盖的准确位置，定位确定箱座与箱盖的准确位置，定位作用，一般放置两个，两销距离越远越好。作用，一般放置两个，两销距离越远越好。7、环首螺钉、吊环和吊钩、环首螺钉

19、、吊环和吊钩 起吊箱盖或整个减速器。起吊箱盖或整个减速器。 不合理结构：不合理结构：轴承盖螺钉设计在剖分面上。轴承盖螺钉设计在剖分面上。 不合理结构：不合理结构：各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工。各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工。 七、装配图设计七、装配图设计 1、选择合适比例尺、选择合适比例尺 将将A1图纸分成四等份，画三个视图，右下脚图纸分成四等份，画三个视图，右下脚有标题栏有标题栏(选择国标，选择国标，180mm宽宽)、明细表、明细表(非标非标零件要编图号，与零件图相对应零件要编图号，与零件图相对应)、技术要求、技术要求等标注。等标注。 2、以齿轮为中心设计、以齿轮为中心设计 先画主

20、视图、俯视图先画主视图、俯视图 主视图：分度圆、中心距，箱盖内、外壁，主视图：分度圆、中心距，箱盖内、外壁，箱体底部；箱体底部； 俯视图：齿轮宽度中心向两边延伸俯视图：齿轮宽度中心向两边延伸齿轮至齿轮至箱体内壁距离、轴承至箱体内壁距离、轴承宽箱体内壁距离、轴承至箱体内壁距离、轴承宽度（轴承选择）、箱体与箱盖结合面上固定螺度（轴承选择）、箱体与箱盖结合面上固定螺栓距离内壁、外壁的尺寸等。栓距离内壁、外壁的尺寸等。 3、配合标注、尺寸标注、配合标注、尺寸标注 轴与齿轮配合、轴与联轴器配合、轴承与轴与齿轮配合、轴与联轴器配合、轴承与 轴配合、轴承与座孔配合、带轮与配合等。轴配合、轴承与座孔配合、带轮

21、与配合等。 总体尺寸（长、宽、高）、安装尺寸、配总体尺寸（长、宽、高）、安装尺寸、配合尺寸、中心距等。合尺寸、中心距等。 4、编写技术要求、技术特性和明细表、编写技术要求、技术特性和明细表 技术要求包括装配、调整、检验、润滑和密技术要求包括装配、调整、检验、润滑和密 封、维护等方面内容。封、维护等方面内容。 减速器的技术特性包括输入功率、转速、额减速器的技术特性包括输入功率、转速、额定输出转矩、总传动比、齿轮的参数定输出转矩、总传动比、齿轮的参数(如模数、如模数、齿数、螺旋角等齿数、螺旋角等)。 明细表是减速器所有零件的详细目录，每一明细表是减速器所有零件的详细目录，每一种零件都要在明细表中列出。种零件都要在明细表中列出。 八、零件图设计、设计说明书八、零件图设计、设计说明书 大齿轮、大齿轮轴两个零件图用大齿轮、大齿轮轴两个零件图用A2图纸设计。图纸设计。零件图中要清楚地表达零件内、外部的结构形零件图中要清楚地表达零件内、外部的结构形状，并使视图数量最少表注尺寸要足够而不多状，并使视图数量最少表注尺寸要足够而不多余，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度（所有余，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度（所有表面都要有）的选取要合理，技术要求等。表面都要有）的选取要合理，技术要求等。 设计说明书用纸从教材科领取，编写要求