機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 二級(jí)減速器拆蓋圖 12 13 14 15 16 上箱體 17 下箱體 18 下箱體 19 油標(biāo)尺 通氣器 20 軸系放油塞 21 22 23 24 25 26 27 28 畫俯視圖 1.作軸中心線，俯視圖對(duì)稱線 2.作齒輪廓線3.作減速器內(nèi)壁線 4.畫外緣線5.畫高速軸 6.畫軸上零件（軸承，軸承蓋，鍵）7. 畫中間軸 8. 畫中間軸的軸上零件 9. 畫低速軸10. 畫低速軸上零件 11. 畫油溝，剖齒輪，作局剖 12. 打剖面線 29 畫主視圖 1. 投影中心線和軸承蓋2. 根據(jù)大齒輪定輪廓圓 3. 投

2、影定側(cè)壁線4. 根據(jù)油深定底線 油高 5. 畫吊耳 6.畫凸緣和筋板7. 剖螺栓和銷 8. 畫視窗 9. 畫油標(biāo)尺10.畫油塞 11.畫剖面線 30 1. 投影定輪廓.2. 投影定軸與筋板3. 投影畫凸緣 4. 畫螺栓、銷、通氣器 5.畫剖面 畫側(cè)視圖 31 完成全圖 標(biāo)注尺寸 標(biāo)號(hào)文字 32 1 1、綜合利用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)解決實(shí)際問題能力。、綜合利用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)解決實(shí)際問題能力。 2 2、掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)方法。、掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)方法。 3 3、機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：計(jì)算，繪圖（、機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：計(jì)算，繪圖（CADCAD作圖），學(xué)作圖），學(xué) 習(xí)使用設(shè)計(jì)資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。習(xí)使用

3、設(shè)計(jì)資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 二、一般設(shè)計(jì)過程二、一般設(shè)計(jì)過程 1 1、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 2 2、總體方案設(shè)計(jì)、總體方案設(shè)計(jì) 3 3、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 4、零部件設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì) 5 5、編寫設(shè)計(jì)說明書、使用說明書、編寫設(shè)計(jì)說明書、使用說明書 一、設(shè)計(jì)目的一、設(shè)計(jì)目的 33 三、課程設(shè)計(jì)任務(wù)三、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一臺(tái)：設(shè)計(jì)一臺(tái)： 帶式運(yùn)輸機(jī)中，使用的，單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。帶式運(yùn)輸機(jī)中，使用的，單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。 34 35 時(shí)間時(shí)間內(nèi)容及方式內(nèi)容及方式實(shí)習(xí)要求實(shí)習(xí)要求 第一周 周一: 擬定分析傳動(dòng)裝置 的設(shè)計(jì)方案; 看懂傳動(dòng)方案簡圖,選擇滿足工作要求的方案同時(shí)

4、要具有結(jié) 構(gòu)緊湊,成本低,使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。 周二選擇電動(dòng)機(jī),計(jì)算傳 動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng) 力參數(shù); 要知道電動(dòng)機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化,通過計(jì)算,查資料選擇合適的型號(hào), 再按電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng) 和動(dòng)力參數(shù)。 周三 周四: 進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 計(jì)算; 1、 傳動(dòng)設(shè)計(jì),最后列出帶型號(hào),帶的基準(zhǔn)長度Ld、帶的 根 數(shù)Z、帶輪直徑dd1、dd2、中心距a、軸上壓力FQ等; 2、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì),最后定齒輪基本參數(shù)m、z、a、ha*、c*; 周五繪制減速器裝配圖;必須明確先畫出傳動(dòng)件及箱體內(nèi)壁線位置.然后確定軸承的 位置.再進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),計(jì)算軸的強(qiáng)度和軸承壽命; 第二周 周一、 二 繼續(xù)繪制

5、減速器裝 配圖; 進(jìn)行傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 減速器箱體和 附件設(shè)計(jì),完成裝配圖 周三繪制大齒輪、低速 軸零件工作圖; 要根據(jù)裝配圖結(jié)構(gòu)與尺寸繪制大齒輪、低速軸共二張3號(hào)圖 紙,必須包括制造和檢驗(yàn)所須的全部內(nèi)容; 周四編設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要求格式規(guī)范、計(jì)算正確、論述清楚、文字簡練,書寫工整; 周五答辯了解各位同學(xué)對(duì)本課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的掌握的程度以教材為主, 工程應(yīng)用為輔,提問23個(gè)問題。 時(shí)間時(shí)間內(nèi)容及方式內(nèi)容及方式要求要求 第一周第一周 周一 擬定分析傳動(dòng)裝置 的設(shè)計(jì)方案 看懂傳動(dòng)方案簡圖,選擇滿足工作要求的方案,同時(shí)要具有結(jié) 構(gòu)緊湊,成本低,使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。 周二 選擇電動(dòng)機(jī),

6、計(jì)算傳 動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 參數(shù) 要知道電動(dòng)機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化,通過計(jì)算,查資料,選擇合適的型號(hào), 再按電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線,推算各軸的運(yùn)動(dòng) 和動(dòng)力參數(shù)。 周三 周四 進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 計(jì)算 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì),最后確定齒輪基本參數(shù)m、z、a、ha*、c*。 周五 繪制減速器裝配圖 必須明確：先畫出傳動(dòng)件及箱體內(nèi)壁線位置.然后確定軸承 位置.再進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),計(jì)算軸的強(qiáng)度和軸承壽命。 第二周第二周 周一 周二 繼續(xù)繪制減速器裝 配圖 進(jìn)行傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 軸承蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 減速器箱體和 附件設(shè)計(jì),完成裝配圖。 周三 繪制大齒輪、低速 軸零件工作圖 要根據(jù)裝配圖結(jié)構(gòu)與尺寸,繪制大齒輪、低速軸,

7、共一張3號(hào) 圖紙,必須包括制造和檢驗(yàn)所須的全部內(nèi)容。 周四 編設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要求：格式規(guī)范、計(jì)算正確、論述清楚、文字簡練、書寫 工整。 周五 答辯 了解同學(xué)對(duì)本課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的掌握程度,以教材為主,工程應(yīng) 用為輔,提問23個(gè)問題。 36 1、畫出裝配圖一張，、畫出裝配圖一張，1號(hào)圖紙，號(hào)圖紙， 零件圖一張，零件圖一張，3號(hào)圖。號(hào)圖。 2、設(shè)計(jì)說明書一份，不少于、設(shè)計(jì)說明書一份，不少于20頁。頁。 四、要求四、要求 37 計(jì)算說明書 示例 38 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，高等教育出版社，每人一本。課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，高等教育出版社，每人一本。 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊（

8、含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容） 五、參考資料五、參考資料 39 設(shè)計(jì)一臺(tái)帶式運(yùn)輸機(jī)中，使用的，設(shè)計(jì)一臺(tái)帶式運(yùn)輸機(jī)中，使用的， 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。 六、設(shè)計(jì)舉例六、設(shè)計(jì)舉例 原始數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸帶傳遞的有效圓周力運(yùn)輸帶傳遞的有效圓周力F=4000N，運(yùn)輸帶速度，運(yùn)輸帶速度 V=0.75m/s，滾筒的計(jì)算直徑，滾筒的計(jì)算直徑D=300mm，原動(dòng)機(jī)為電，原動(dòng)機(jī)為電 動(dòng)機(jī)，齒輪單向傳動(dòng)，有輕微沖擊，工作時(shí)間動(dòng)機(jī)，齒輪單向傳動(dòng)，有輕微沖擊，工作時(shí)間10年，年， 每年按每年按300天計(jì)，單班工作（每班天計(jì)，單班工作（每班8小時(shí)）。小時(shí)）。 40 l選擇電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)

9、 l傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比分配 l計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 l計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 l帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) l齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) l軸及軸類零件的設(shè)計(jì)與選擇軸及軸類零件的設(shè)計(jì)與選擇 l繪制裝配圖和零件圖繪制裝配圖和零件圖 41 1 1、選擇電動(dòng)機(jī)、選擇電動(dòng)機(jī) （1 1）確定工作機(jī)功率）確定工作機(jī)功率kw FV P0 . 3 1000 75. 04000 1000 工作 (2) (2) 原動(dòng)機(jī)功率原動(dòng)機(jī)功率 總總 工工作作 電電機(jī)機(jī) P P (3) (3) 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 42 電機(jī)電機(jī)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 單級(jí)齒輪減速器單級(jí)齒輪減速器 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 滾筒滾筒 運(yùn)

10、輸帶運(yùn)輸帶 I II 軸軸 III 軸軸 F V D 43 2、傳動(dòng)比分配、傳動(dòng)比分配 原則：原則： 各級(jí)傳動(dòng)比，應(yīng)在合理的范圍內(nèi)：各級(jí)傳動(dòng)比，應(yīng)在合理的范圍內(nèi)： 各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，傳動(dòng)比應(yīng)滿足：各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，傳動(dòng)比應(yīng)滿足： 8418 9650 960 . . 滾筒 電動(dòng)機(jī) 總 n n i (設(shè)選定電機(jī)為960r/min) 各級(jí)平均傳動(dòng)比：各級(jí)平均傳動(dòng)比： 44 3、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 I軸 n I= min/. . r i n 4436 22 960 帶 電動(dòng)機(jī) II軸 n II=min/. . r ii n 3128 4322 960 齒輪帶 電動(dòng)機(jī) IIII軸輸出轉(zhuǎn)速與所

11、要求的轉(zhuǎn)速不軸輸出轉(zhuǎn)速與所要求的轉(zhuǎn)速不 符，但誤差在以內(nèi)，即可滿符，但誤差在以內(nèi)，即可滿 足工程要求。足工程要求。 45 計(jì)算公式：Nm 9550 i i i n p T 各軸功率：kwp 7763. 帶電動(dòng)機(jī) I kwp 6453. 齒輪軸承帶電動(dòng)機(jī) II 4、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 電機(jī)的額定功率為4kw，而工作時(shí)輸出的功率 為3.95kw,則在計(jì)算轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)按3.95kw。 46 5、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 已知小齒輪軸的輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)已知小齒輪軸的輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，設(shè)計(jì) 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。輕載、工作平穩(wěn)。一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。輕載

12、、工作平穩(wěn)。 設(shè)計(jì)確定：設(shè)計(jì)確定： 齒輪的精度、齒輪的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、 da2 、 df 1 、 df 2 、 b1 、 b2 。 47 要求設(shè)計(jì)第要求設(shè)計(jì)第I 、II根根軸，根據(jù)兩軸的轉(zhuǎn)矩，初估軸軸，根據(jù)兩軸的轉(zhuǎn)矩，初估軸 徑。再根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)。徑。再根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)。 6、軸及軸類零件的設(shè)計(jì)與選擇、軸及軸類零件的設(shè)計(jì)與選擇 注意：注意： 第第I 根根軸是否設(shè)計(jì)成齒輪軸，作用到軸是否設(shè)計(jì)成齒輪軸，作用到II軸上的鏈輪軸上的鏈輪 壓力，按壓力，按2000N計(jì)算。計(jì)算。 軸承的選擇：同一根軸上的兩個(gè)軸承型號(hào)

13、相同，軸承的選擇：同一根軸上的兩個(gè)軸承型號(hào)相同， 根據(jù)軸徑，選擇合適的鍵，進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)軸徑，選擇合適的鍵，進(jìn)行強(qiáng)度校核。 48 一、傳動(dòng)方案擬定及總體設(shè)計(jì)一、傳動(dòng)方案擬定及總體設(shè)計(jì) 1 1 傳動(dòng)簡圖傳動(dòng)簡圖是否有下列錯(cuò)誤：是否有下列錯(cuò)誤： a)在多級(jí)傳動(dòng)中，把帶傳動(dòng)或錐齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)放在低速 級(jí)，而鏈傳動(dòng)放在高速級(jí)； b)多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，高速級(jí)采用直齒輪而低速級(jí)采用斜齒輪; c)在低速級(jí)采用彈性柱銷聯(lián)油器，而高速級(jí)采用剛性聯(lián)軸器； d)斜齒輪、蝸桿傳動(dòng)，輪齒方向錯(cuò)誤，對(duì)設(shè)計(jì)不利； e)傳動(dòng)布置不緊湊； f)傳動(dòng)件相互干涉、碰軸； 7 7、課程設(shè)計(jì)難點(diǎn)和檢查重點(diǎn)、課程設(shè)計(jì)難點(diǎn)和檢查重點(diǎn)

14、 49 2 2 電動(dòng)機(jī)選擇是否有下電動(dòng)機(jī)選擇是否有下列列錯(cuò)誤：錯(cuò)誤： a)電動(dòng)機(jī)類型選錯(cuò)； b)計(jì)算功率，傳動(dòng)效率有錯(cuò)，使選擇的電機(jī)功率過小或過大， c)轉(zhuǎn)速級(jí)別選擇過高或過低。 3 3 傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比分配否有下列錯(cuò)誤：否有下列錯(cuò)誤： a)傳動(dòng)級(jí)數(shù)過多或過少； b)各級(jí)傳動(dòng)比分配，不適于傳動(dòng)類型的適用范圍； c)各級(jí)傳動(dòng)比分配不當(dāng)，引起傳動(dòng)外形尺寸大，嚴(yán)重的不等強(qiáng) 度；潤滑條件得不到保證；各傳動(dòng)相互干涉；開式齒輪直徑過 小，與卷筒難以聯(lián)接；小錐齒輪直徑過大，圓周速度過大。 50 4 4 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算 a)材料和熱處理選擇是否合理，許用應(yīng)力是否有錯(cuò)； b)計(jì)算準(zhǔn)則擬定是否正確；

15、 c)強(qiáng)度計(jì)算和確定中心距是否有錯(cuò)； d）主要參數(shù)選擇是否合理，如齒寬過窄或過寬；開式齒輪模 數(shù)沒有考慮磨損因素；齒數(shù)選擇不當(dāng)；高速級(jí)中心距太小或 等于低速級(jí)中心距；高速級(jí)模數(shù)大于低速級(jí)模數(shù)；高速級(jí)螺 旋角小于低速級(jí)，兩級(jí)大齒輪直徑相差過大；高速級(jí)軸和軸 承直徑大于低速級(jí)； e)在蝸桿傳動(dòng)的剛度和發(fā)熱計(jì)算中，其支點(diǎn)距的假定，散熱 面積估算、傳動(dòng)效率計(jì)算有誤。 51 二、減速器裝配圖設(shè)計(jì)第一階段二、減速器裝配圖設(shè)計(jì)第一階段 1 1 草圖草圖 a)輸入軸和輸出軸、齒輪，在減速器內(nèi)布置，是否與傳動(dòng) 簡圖一致； b)錐齒輪減速器內(nèi)壁是否和小圓錐齒輪軸線對(duì)稱： c)考慮蝸桿支點(diǎn)位置和軸承座剛度； d)蝸

16、輪軸線箱體寬度與蝸桿軸承蓋： e)箱邊寬度是否過小或過大(箱體厚度、軸承兩旁聯(lián)接螺 栓標(biāo)準(zhǔn)直徑。扳手空間)； f)潤滑方式，擋油環(huán)與軸承位置； g)外伸軸上聯(lián)軸器或傳動(dòng)件的位置，是否能打開軸承蓋； 是否考慮聯(lián)軸器的安裝空間； 52 2 2 軸的強(qiáng)度計(jì)算軸的強(qiáng)度計(jì)算 a)軸的計(jì)算簡圖是否與草圖一致； b)齒輪(蝸輪)受力分析(特別是軸向力方向，齒輪旋轉(zhuǎn)方向 滿足工作及運(yùn)動(dòng)方向；力作用點(diǎn)位置)；支反力計(jì)算及彎 、扭矩圖繪制，聯(lián)軸器附加作用力產(chǎn)生彎矩的代數(shù)疊加。 3 3 滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算 a)齒輪附加作用力的計(jì)入； b)軸承軸向力計(jì)算； c)軸承壽命及更換時(shí)間和次數(shù)。 53 三、減速

17、器裝配圖設(shè)計(jì)第二、三階段三、減速器裝配圖設(shè)計(jì)第二、三階段 1 1、視圖的選擇，圖紙大小和尺寸比例的選擇，視圖在圖 紙上的布置； 2 2、俯視圖上輸入軸和輸出軸位置，是否和傳動(dòng)簡圖一致； 錐齒輪箱體內(nèi)壁與小圓錐齒輪軸承對(duì)稱；蝸輪軸向箱體寬 度與蝸桿軸承蓋； 54 3 3、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a)齒輪結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度計(jì)算選用的材料是否一致； b)軸，軸上零件是否有軸向竄動(dòng)；軸上零件能否裝拆；小 錐齒輪軸系能否裝拆；蝸桿頂圓直徑是否大于軸承孔徑， c)軸承潤滑開設(shè)的油溝位置和軸承蓋缺口； d)密封尺寸標(biāo)準(zhǔn)和相配合軸的直徑；外伸軸端形狀和傳功 件軸端固定； e)軸的安全系數(shù)驗(yàn)算。 55 4 4、箱體

18、結(jié)構(gòu)及箱體附件、箱體結(jié)構(gòu)及箱體附件 a)軸承蓋螺釘位置，是否放置在箱體結(jié)合面； b)軸承兩旁凸臺(tái)高度； c)高速級(jí)小齒輪徑向與箱體內(nèi)壁位置的確定；高速軸軸承兩 旁凸臺(tái)與箱體相貫在俯視圖上的投影； d)小錐齒輪軸承座圓弧筋與箱體相貫在正視圖、側(cè)視圖上的 投影： 56 e)蝸桿軸承座與箱體相貫在側(cè)視圖上的投影； f)窺視孔大小和位置； g)箱體內(nèi)底面位置確定： h)油面指示器位置，是否過低或過高，油塞位置是否過高； 油尺和掛鉤的干涉； i)箱體底座凸緣尺寸過小，螺母扳手空間不夠；箱體底座面 形狀與軸承剛度；箱體鑄造工藝結(jié)構(gòu)。 57 四、完成減速器裝配圖四、完成減速器裝配圖 1、裝配圖四種尺寸是否過多或遺漏；配合選擇是否合理，特 別是密封處； 2、齒輪精度等級(jí)及齒側(cè)間隙代號(hào)的確定； 3、技術(shù)條件是否注全