機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計ppt課件

1,機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計,2,第一講設(shè)計任務(wù)布置,3,一、設(shè)計題目設(shè)計題目：帶式輸送機中單級斜齒圓柱齒輪減速器。工作條件：兩班制工作，使用年限為5年，單向連續(xù)運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)。運動簡圖：原始數(shù)據(jù)：,參考圖樣：機械設(shè)計課程設(shè)計P198P201。,4,二、設(shè)計任務(wù)1）在A1圖紙上完成減速器裝配圖一張。2）在A2圖紙上繪制軸零件工作圖一張。低速軸，參考圖樣見P53。3）完成設(shè)計計算說明書一份。說明書內(nèi)容、要求及書寫格式見P62。三、設(shè)計方法和步驟參照P1P64進行。注：除另外說明，以上所標頁碼均為機械設(shè)計課程設(shè)計頁碼，下同。,5,第二講傳動裝置的總體設(shè)計,6,一、選擇電動機（見P5P6）1、確定電動機所需功率輸出功率：,F：運輸帶拉力，N。V：運輸帶速度，m/s2。總效率：,1：帶傳動效率；2：圓柱齒輪傳動效率；3：聯(lián)軸器傳動效率；4：滾動軸承效率；5：運輸機滾筒效率。以上各傳動裝置機械效率查P6表2-2確定（齒輪效率按8級精度查表）。電機所需功率：,7,2、選擇電動機類型選擇：推薦選用Y系列三相異步電動機，安裝形式為B3。型號確定：由P147表16-1確定電動機型號及技術(shù)數(shù)據(jù)。同步轉(zhuǎn)速nt：推薦選用1500r/min。額定功率Pe：應(yīng)使PePd。滿載轉(zhuǎn)速nm：為傳動比計算提供依據(jù)。例：選用電機為Y132M-4-B3。系列三相異步電動機，機座中心高為132mm，中機座，磁極數(shù)為4，安裝形式為B3。相關(guān)數(shù)據(jù)：為選擇聯(lián)軸器等，需由P148表16-2確定電動機以下數(shù)據(jù)：1）中心高H；2）外伸軸徑D；3）外伸軸長E。,8,二、計算傳動比（見P6P7）1.總傳動比滾筒轉(zhuǎn)速：,V：運輸帶速度，m/s，見原始數(shù)據(jù)。D：卷筒直徑，mm，見原始數(shù)據(jù)?？倐鲃颖龋?nm：電動機滿載轉(zhuǎn)速，r/min。2.分配傳動比各種傳動中每級傳動比的推薦值見P7表2-3。,取帶傳動比為24，則齒輪傳動比i1=i/24應(yīng)使i15,9,三、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算（見P8）1.各軸轉(zhuǎn)速n=nwi1r/minn=nwr/minn,n：分別為高速軸、低速軸轉(zhuǎn)速。nW：滾筒轉(zhuǎn)速，r/min。2.各軸功率按電動機的所需功率Pd計算：P=Pd1kWP=P24kWP,P：分別為高速軸，低速軸功率。各效率值同前。3.各軸轉(zhuǎn)矩T=9550P/nNmT=9550P/nNmT,T：分別為高速軸，低速軸轉(zhuǎn)矩。,10,第三講零部件的設(shè)計計算和選擇,11,一、齒輪設(shè)計計算（見P12）1.參數(shù)選擇和強度計算按標準斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計。設(shè)計計算仿照機械設(shè)計基礎(chǔ)P110例5-1。齒輪結(jié)構(gòu)及尺寸見P188P189。2.參數(shù)和計算要求1）模數(shù)應(yīng)取標準值；2）中心距，齒寬，結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)圓整；3）不允許圓整的尺寸應(yīng)精確到小數(shù)點后三位，角度應(yīng)精確到秒。,12,低速軸：最小軸徑軸段與聯(lián)軸器配合，一個鍵槽，得,P、P：已計算軸功率，kW。n、n：已計算軸轉(zhuǎn)速，r/min。2.軸的最小直徑確定高速軸最小軸徑應(yīng)由皮帶輪孔徑確定，也可參考電機軸徑確定。低速軸最小軸徑應(yīng)由以下所選聯(lián)軸器標準孔徑確定。應(yīng)保證：高速軸最小軸徑R,d）確定箱座高度箱座高度：Hda2/2+3050+8+35mme）輸油溝的結(jié)構(gòu)確定軸承采用飛濺潤滑時，應(yīng)在箱座凸緣上開輸油溝。輸油溝的結(jié)構(gòu)見P19圖4-11。注意所開輸油溝不能與聯(lián)接螺栓孔通連。,30,f）箱蓋、箱座凸緣及聯(lián)接螺栓的布置箱蓋、箱座凸緣厚:b1=1.51，b=1.5（估值為10mm）箱底座凸緣厚:b2=2.5（估值20mm）地腳螺釘：M12M16（推薦取M12）箱底座凸緣寬:lC1min+C2min（估值約40mm）螺栓布置應(yīng)均勻?qū)ΨQ，為保證箱蓋和箱座聯(lián)接的緊密型，螺栓間距以不大于150mm為宜。g）箱體結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計為了保證箱體剛度，除應(yīng)有足夠壁厚外，還應(yīng)在軸承座孔凸臺上下做出剛性加強筋。h）箱體工藝性設(shè)計鑄造箱體的工藝性設(shè)計鑄造圓角半徑一般取R5mm，拔模斜度取1：101：20。箱體機械加工工藝性設(shè)計為減少加工面，軸承座孔端面等處采用凸臺結(jié)構(gòu)，凸起為38mm，而螺栓和螺母支承面采用沉頭座，沉頭座深可畫為23mm箱座底面也應(yīng)采取凹凸結(jié)構(gòu)。,31,32,2）減速器附件設(shè)計以下各附件可比照參考樣圖確定并畫出。a）窺視孔和視孔蓋結(jié)構(gòu)尺寸見P133表14-4。窺視孔的位置和大小按能看到所有齒輪嚙合的要求確定。b）通氣器型式及結(jié)構(gòu)尺寸見P136P136表14-9表14-11。c）起吊裝置箱蓋吊耳和箱座吊鉤結(jié)構(gòu)尺寸見P137表14-12。箱蓋吊環(huán)見P138表14-13。d）油面指示器各種油面指示器見P134P135表14-5表14-8。桿式油標的取放應(yīng)不受干涉。e）放油孔和螺塞螺塞結(jié)構(gòu)尺寸和油封見P139表14-14和表14-15。放油孔的位置應(yīng)能保證箱內(nèi)污油全部放出。箱座內(nèi)底面常做向放油孔成11.5的傾斜面，在油孔附近做成凹坑。,33,f）起蓋螺釘起蓋螺釘安裝在箱蓋凸緣上，數(shù)量為一個到兩個。推薦選用M10普通螺栓，端部制成圓柱狀。g）定位銷定位銷采用圓錐銷，直徑按凸緣螺栓直徑的0.8倍（估值為8mm）選取，長度應(yīng)大于箱座、箱蓋總厚度并符合標準長度系列，凸緣結(jié)構(gòu)尺寸見P109表11-31。4）完善裝配草圖按視圖的對應(yīng)關(guān)系完成三個視圖，各視圖投影關(guān)系應(yīng)正確。齒輪、螺紋緊固件、滾動軸承等標準件和常用件的繪制應(yīng)符合國家標準的規(guī)定畫法和簡化畫法。5）減速器裝配草圖的檢查和修改按先箱內(nèi)，再箱外，先齒輪、軸、軸承及箱體等主要零件，再其余零件順序檢查裝配草圖的正誤。檢查項目見P33中ak各項。,34,第五講完成減速器裝配圖,35,1.繪制與加深裝配圖各視圖（見P40）建議按下面順序繪制和加深裝配圖：標注尺寸與配合；畫對稱線、中心線和軸線；畫指引線和零件編號；畫剖面線，注意同一零件各視圖剖面線都應(yīng)相同，不同零件在各視圖中的剖面線應(yīng)不同；描粗加深輪廓線。2.標注主要尺寸與配合（見P40）在裝配圖中主要標注下列四類尺寸：1）特性尺寸反映機械技術(shù)性能的尺寸。在減速器裝配圖中所標注的特性尺寸是齒輪中心距及其偏差，偏差數(shù)值根據(jù)中心距查P167表18-13確定。2）外形尺寸機械所占空間位置的尺寸。在減速器裝配圖中應(yīng)標出總長、總寬、總高。,36,3）安裝尺寸機械與支承件、外接零件的聯(lián)系尺寸。在減速器裝配圖中應(yīng)標出箱座底面尺寸，地腳螺栓孔的中心線定位尺寸及孔徑，減速器的中心高，軸外伸端的配合長度和直徑等。4）主要零件的配合尺寸機械內(nèi)部主要零件軸孔之間的配合尺寸。裝配圖中配合尺寸的標注形式是基本尺寸和配合公差代號。在減速器裝配圖中需要標注配合尺寸的是：齒輪與軸：應(yīng)同時標注孔和軸的公差代號；軸承與軸：按基孔制，只標注軸的公差代號；箱座與軸承：按基軸制，只標注孔的公差代號；套筒與軸：應(yīng)同時標注孔和軸的公差代號；座孔與凸緣式軸承蓋：應(yīng)同時標注孔和軸的公差代號。推薦選用的配合見P41表5-2，也可比照參考樣圖標注。,37,3.填寫減速器技術(shù)特性表（見P41）技術(shù)特性表見P41表5-3，也可按參考樣圖。4.編寫技術(shù)要求（見P41P42）技術(shù)要求是有關(guān)裝配、調(diào)整、檢驗、潤滑和維護等方面內(nèi)容的文字說明。1）齒輪嚙合側(cè)隙和接觸斑點要求應(yīng)仿照參考樣圖給出最小嚙合側(cè)隙和最低接觸斑點要求。圓柱齒輪的最小側(cè)隙根據(jù)中心距范圍查P42表5-4確定，一般取所在范圍的上限值。圓柱齒輪的接觸斑點見P167表18-13，一般均按8級精度取值。,38,2）滾動軸承的軸向間隙（游隙）要求應(yīng)仿照參考樣圖給出滾動軸承的游隙要求。軸向游隙值利用墊片等調(diào)整。角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向游隙值可查P123表12-8確定。3）減速器的密封要求按參考樣圖。4）潤滑劑的牌號和容量大小潤滑油牌號及其用途見P140表15-3；潤滑脂牌號及其用途見P141表15-4。一般按參考樣圖。5）減速器的試驗要求按參考樣圖。6）減速器清洗和油漆要求按參考樣圖。,39,5.零件編號（見P42）需對裝配圖上每個不同零件、部件編號。零件編號要齊全且不重復(fù)，相同零件和獨立部件只能有一個編號。編號應(yīng)統(tǒng)一按順時鐘或逆時針方向順序編排。6.編制標題欄及零件明細表（見P42P43）標題欄和明細表格式見P66圖9-1和圖9-2。標題欄中填寫圖名、比例、件數(shù)、質(zhì)量、圖號以及設(shè)計者和審核者等。明細表中填寫減速器所有的零件、部件的編號、名稱、數(shù)量、材料和標準規(guī)格等。明細表應(yīng)由下往上填寫。7.檢查裝配工作圖及常見錯誤示例分析（見P43P47）1）檢查裝配工作圖完成裝配工作圖后，應(yīng)再作一次仔細檢查。檢查內(nèi)容見P43中af各項。2）常見錯誤示例分析常見錯誤示例分析見P43P47表5-5表510。,40,第六講零件工作圖,41,一、軸類零件工作圖設(shè)計（見P50P51）在A2圖紙上繪制低速軸零件工作圖一張。軸的結(jié)構(gòu)和尺寸必須與裝配圖一致。參考圖樣見P53圖6-3，以下均可仿照樣圖進行。1.視圖選擇一般選擇為：軸的一個主視圖，鍵槽、孔的若干斷面圖，退刀槽、越程槽和中心孔等細小結(jié)構(gòu)的若干局部放大圖。2.尺寸標注1）徑向尺寸標注每一軸段必須標注直徑。2）軸向尺寸標注標注軸向尺寸時，應(yīng)正確選擇基準面，盡可能使尺寸標注符合軸的加工工藝和測量要求，還應(yīng)避免出現(xiàn)封閉尺寸鏈。一般取齒輪定位軸肩為主要尺寸基準，以軸承的定位軸肩和軸兩端面為輔助尺寸基準。軸向尺寸正確標注見P50圖6-1，錯誤標注見P51圖6-2。,42,3.尺寸公差及形位公差標注有配合的軸段必須按裝配圖上的配合代號由P154表17-3查出偏差數(shù)值，再標注直徑和上下偏差。鍵槽的寬度和深度的上下偏差數(shù)值由P107表11-28確定。軸與軸承、齒輪及聯(lián)軸器等配合表面應(yīng)標注形位公差。標注項目見P52表6-1，公差數(shù)值按表中所列再查表確定。鍵槽的對稱度根據(jù)鍵槽寬度按8級精度查P156表17-6確定。4.表面粗糙度標注表面粗糙度選用見P51表6-2。軸與軸承配合表面一般粗糙度為Ra0.8，與齒輪，聯(lián)軸器配合表面及密封軸段表面為Ra1.6。5.技術(shù)要求軸類零件的技術(shù)要求主要有：熱處理及硬度要求等；加工要求；對未注明的倒角、圓角的尺寸說明。,43,二、齒輪類零件工作圖設(shè)計（見P50P51）在A3圖紙上繪制低速軸大齒輪零件工作圖一張。齒輪的結(jié)構(gòu)和尺寸必須與裝配圖一致。齒輪參考圖樣見P55圖6-3，以下均可仿照樣圖進行。1.視圖選擇一般選擇兩個視圖，即齒輪的主視圖和側(cè)視圖。側(cè)視圖可為完整視圖也可為局部視圖。2.尺寸及公差標注1）尺寸標注齒輪為回轉(zhuǎn)體，應(yīng)以軸線為基準標注徑向尺寸，以端面為基準標注軸向尺寸。必須標注齒輪分度圓直徑，不標注齒根圓直徑。2）公差標注標注尺寸公差的有：,44,齒輪軸孔的尺寸公差應(yīng)按裝配圖上的配合代號由P153表17-2查出偏差數(shù)值，再標注直徑和上下偏差。齒頂圓的尺寸公差齒頂圓需標注尺寸公差，一般根據(jù)齒頂圓直徑按偏差代號h8查P154表17-3確定上下偏差。鍵槽的寬度和深度的尺寸公差由P107表11-28確定上下偏差。標注形位公差的有：軸孔的圓柱度一般根據(jù)軸孔直徑按8級精度查P158表17-9確定。兩端面的端面圓跳動一般根據(jù)分度圓直徑范圍按8級精度查P167表18-14確定。齒頂圓的徑向圓跳動一般根據(jù)分度圓直徑范圍按8級精度查P167表18-14確定。鍵槽的對稱度一般根據(jù)鍵槽寬度按8級精度查P156表17-6確定。,45,3.表面粗糙度標注表面粗糙度選用見P54表6-3。軸孔與軸的配合表面一般粗糙度為Ra1.6，齒面、兩端面及鍵槽兩側(cè)面一般粗糙度為Ra3.2，齒頂粗糙度為Ra6.3。4.嚙合特性表位于齒輪零件圖右上角的嚙合特性表所列內(nèi)容有：1）齒輪基本參數(shù)齒數(shù)Z、模數(shù)mn、齒形角n、螺旋角及其旋向、變位系數(shù)x、中心距及其偏差afa、配對齒輪的齒數(shù)及圖號；2）齒輪的精度等級圓柱齒輪選用8級精度，齒厚偏差按d125mm時為JL，125d1600mm為KM確定，標注仿照樣圖。3）齒輪檢驗項目圓柱齒輪：齒圈徑向跳動公差Fr公法線長度變動公差FW,46,齒距極限偏差fpt齒形公差ff以上四項數(shù)值均根據(jù)分度圓直徑及模數(shù)（FW不需模數(shù)）按8級精度查P166表18-11確定。齒向公差F按有效齒寬和8級精度查P167表18-12確定。公法線平均長度WnK及上下偏差EWms、EWmi和跨齒數(shù)K先按螺旋角并利用內(nèi)插法查P164表18-8確定當(dāng)量齒數(shù)系數(shù)K，由此計算出當(dāng)量齒數(shù)Z=KZ，Z數(shù)值應(yīng)取到小數(shù)點后兩位。再按Z的整數(shù)部分查P163表18-7得跨齒數(shù)K和單位模數(shù)的公法線長度W，按Z的小數(shù)部分查P164表18-9得單位模數(shù)的公法線長度修正值W，由此計算出實際公法線平均長度WnK=（W+W）mn最后根據(jù)分度圓直徑和模數(shù)按8級精度和齒厚偏差代號查出齒厚極限上偏差Ess和下偏差Esi，并由此計算出公法線平均長度極限偏差值,47,上偏差：EWms=Esscos0.72Frsin下偏差：EWmi=Esicos+0.72FrsinFr：齒圈徑向跳動公差。：齒形角，=n=20。此計算式見P161表18-5注。5.技術(shù)要求齒輪類零件的技術(shù)要求主要有：對鑄件、鍛件等毛坯件要求；熱處理及硬度要求等；對未注明的倒角、圓角的尺寸說明。,48,第七講編寫計算說明書,49,一、設(shè)計計算說明書的內(nèi)容（見P62）設(shè)計計算說明書內(nèi)容應(yīng)按P62所列十四項，不得省略。二、設(shè)計計算說明書的要求（見P62）設(shè)計計算說明書應(yīng)采用學(xué)校統(tǒng)一印制的封面及首頁，首頁的填寫須按規(guī)定。計算說明書最后應(yīng)標出頁次，編好目錄，裝訂成冊，裝訂順序應(yīng)為封面、首頁、目錄、設(shè)計任務(wù)書和正文頁。其余見P62說明。三、設(shè)計計算說明書的書寫格式舉例（見P63）仿照P63的格式和圖7-1的圖示書寫說明書。,50,第八講答辯準備和總結(jié),51,一、答辯的準備（見P64）答辯的準備見P64有關(guān)內(nèi)容。答辯時應(yīng)將裝訂好的設(shè)計計算說明書，疊好的圖紙一起裝入袋內(nèi)，交給課程設(shè)計指導(dǎo)教師。二、設(shè)計總結(jié)（見P64）根據(jù)自己的體會，按P64所建議的四個方面寫出課程設(shè)計的總結(jié)，并作為附頁裝訂入課程設(shè)計計算說明書。,52,附：答辯題1.1閉式軟齒面齒輪的主要失效形式和計算準則是什么？1.2為什么斜齒輪的螺旋角一般控制在820？1.3為什么減速器要設(shè)置通氣器？2.1一對嚙合的大小齒輪接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力都相等嗎？2.2減速箱的剖分面凸緣寬度如何確定？2.3使用桿式油標需要注意什么問題？3.1影響標準齒輪彎曲疲勞強度的主要參數(shù)有哪些？3.2如何確定與聯(lián)軸器配合軸段的軸徑？3.3Y系列三相交流異步電動機有