機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計gai

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計一、概述 課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是對非機(jī)類、近機(jī)類學(xué)生的第一次較全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練。（一）課程設(shè)計的目的1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過的理論知識分析解決工程實際問題的能力；2.學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法，了解簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計步驟和方法；3.進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，學(xué)會使用設(shè)計資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。（二）課程設(shè)計的內(nèi)容與分量1.內(nèi)容： 以減速器為主體的機(jī)械傳動裝置，如圖示。膠帶輸送機(jī)1.帶傳動2.電動機(jī)3.減速器4.聯(lián)軸器5.傳送帶6.滾筒0123 該機(jī)械傳動中，包括了圓柱齒輪減速器、帶傳動、聯(lián)軸器等零部件。傳動裝置是一般機(jī)械不可缺少的組成部分。其

2、設(shè)計內(nèi)容包括了課程中學(xué)過的主要零件（齒輪、軸、軸承），也涉及到機(jī)械設(shè)計中常遇到的一般問題，適合學(xué)生目前的知識水平，有利于達(dá)到課程設(shè)計的目的。具體內(nèi)容：方案分析；電動機(jī)的選擇；傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)計算；主要零件的設(shè)計計算（V帶傳動、齒輪傳動、軸的強(qiáng)度計算、軸承壽命計算、鍵聯(lián)接強(qiáng)度計算、聯(lián)軸器的選擇）；裝配圖設(shè)計、零件工作圖設(shè)計；編寫設(shè)計計算說明書。2.工作量裝配圖一張：1號圖紙零件工作圖一張：2號圖紙（大齒輪）設(shè)計說明書一份：25頁左右3.進(jìn)行方式：教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成。教師的作用：布置任務(wù)、階段檢查、答辯驗收。4.成績評定：圖紙質(zhì)量：圖面表達(dá)正確、清晰，布局合理；說明書：計算準(zhǔn)確、字跡工

3、整，格式符合要求；平時表現(xiàn)：出勤率、完成情況；答辯。5.設(shè)計進(jìn)程：總體設(shè)計及傳動件設(shè)計：2.5天（包括拆裝減速器實驗）；裝配圖設(shè)計：5天；零件工作圖設(shè)計：0.5天；編寫設(shè)計計算說明書：2天;答辯：2天。6.注意與要求：作息時間： 教師不定時點名，記錄出勤情況，點名5次不到者，取消設(shè)計成績；獨(dú)立完成。7.設(shè)計方法：“三邊設(shè)計法”：邊畫圖、邊計算、邊修改。8.設(shè)計準(zhǔn)備工作仔細(xì)閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要求、工作條件、內(nèi)容步驟，閱讀有關(guān)圖紙資料；拆裝減速器實驗（分組進(jìn)行）；準(zhǔn)備圖板、丁字尺、圖紙、說明書用紙、筆、橡皮、三角板、書等；按每人一張“0”號圖紙準(zhǔn)備。仔細(xì)閱讀指導(dǎo)書“第四章 減速器的構(gòu)造”二、

4、傳動裝置的總體設(shè)計1.方案分析：對所給傳動方案進(jìn)行分析，參見指導(dǎo)書第六頁（寫入說明書、要檢查）；2.選擇電動機(jī)1）選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)電源種類（交、直流），工作條件（環(huán)境、溫度、空間位置等）、載荷性質(zhì)及工作機(jī)的特性等來選擇。 生產(chǎn)單位一般為三相交流電源，故選擇三相交流電動機(jī)三相交流異步電動機(jī)，Y系列-選用2）選擇電動機(jī)的功率 電動機(jī)功率過小，不能保證工作機(jī)正常工作；功率過大，電機(jī)能力得不到發(fā)揮，造成能源浪費(fèi)。設(shè)計時，根據(jù)工作機(jī)的需要來確定電動機(jī)的容量（功率）。已知：工作機(jī)的有效拉力F，帶速v，滾筒直徑D則，工作機(jī)的有效功率：kWFvPw1000工作機(jī)所需電動機(jī)的功率:kWPPwr上

5、式中，-從電動機(jī)到工作機(jī)的總傳動效率，其值等于傳動裝置中，各運(yùn)動副或傳動副效率的連乘積。 2 滑滾筒聯(lián)軸承嚙帶傳動裝置中，各傳動的效率 值見表2-11-1。i3）確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速：min/100060rDvnw工作機(jī)所需的電動機(jī)轉(zhuǎn)速：wwwwnnniinin)206()42)(53( 帶齒電根據(jù)所估算的 值，查表2-19-1，確定所需電動機(jī)的型號。rPn 、電 繪出電動機(jī)簡圖，將主要性能數(shù)據(jù)、安裝尺寸列表。電機(jī)型號功率kW轉(zhuǎn)速r/minDEFHLACADHD3.分配傳動比總傳動比： 0齒帶iinniw傳動比的分配原則：1.各級傳動比都應(yīng)在其合理的范圍內(nèi)，見表2-11-1；2.各級

6、傳動之間應(yīng)做到尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱，沒有干涉現(xiàn)象（圖1-2-1）。 以上傳動比的分配只是初步的。傳動裝置的實際傳動比的準(zhǔn)確數(shù)值必須在各傳動零件的參數(shù)、尺寸確定之后，才能計算出來。 傳動比驗算：總傳動比的實際值與理論值允許有（35）%的誤差。4.傳動裝置的運(yùn)動及動力參數(shù)計算（各軸的 、 、 ）iPiTin首先給各軸編號：0軸-電動機(jī)軸；1軸-減速器高速軸；2軸-減速器低速軸；3軸-滾筒軸。 各軸的功率和轉(zhuǎn)矩一律按軸的輸入處計算。（按工作機(jī)所需的電機(jī)功率計算）0軸：kWPPr0/min 0rn滿載轉(zhuǎn)速NmmnPT00601055. 91軸:kWPPP0 0101帶min/010 01rininn帶N

7、mmnPT11611055. 92軸：kWPPP 11212齒軸min/ r 11212齒ininnkWPPP 22323聯(lián)軸承NmmnPT22621055. 93軸:min/23rnn NmmnPT33631055. 9將各軸力能參數(shù)列表，備用（放入說明書）。軸序號功率Pi（kW）轉(zhuǎn)速ni（r/min）轉(zhuǎn)矩Ti（Nmm）傳動比 ii 效率 0 1 2 3i三、傳動零件設(shè)計計算 傳動零件的設(shè)計計算包括：確定傳動零件的材料、熱處理方式、參數(shù)、尺寸、及主要結(jié)構(gòu)，為裝備草圖作準(zhǔn)備。順序：先外后內(nèi)1.減速器以外傳動零件的設(shè)計計算-V帶傳動的設(shè)計要求：確定帶的型號、帶輪直徑和寬度（2個）、帶的長度、中心

8、距、帶的根數(shù)及作用在軸上的力。在說明書上要畫出帶輪的結(jié)構(gòu)簡圖，輪轂的直徑和長度應(yīng)與連接軸相匹配注意：1.帶傳動中心距應(yīng)足夠大以免電動機(jī)與減速機(jī)箱體干涉；2.帶的根數(shù)10根，最好z=36；3.帶速：v=525m/s；4.小帶輪直徑不宜太小，要保證d1dmin；5.大小帶輪直徑均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)系列。2.減速器內(nèi)部傳動零件的設(shè)計計算-齒輪傳動設(shè)計注意:1.齒輪材料及熱處理：教材表11-1，要求軟齒面；2.齒輪毛坯的制取方法：da400mm時，采用鍛造毛坯；da400mm時，采用鑄造毛坯。）當(dāng)da2d軸時，齒輪與軸作成一體-齒輪軸。）3.齒輪傳動中心距朝放大方向圓整成最接近的偶數(shù)；齒輪各圓直徑保留三位小數(shù)

9、，不圓整。4.螺旋角值精確到“度、分、秒”， =815。5.齒寬系數(shù)：d=0.81。將各傳動件的計算結(jié)果列表，備用。帶傳動齒輪傳動型號 d1/2az材料Z1/z2mna五、減速器裝配草圖設(shè)計 裝配圖是用來表達(dá)減速器的整體結(jié)構(gòu)、各零件的相互位置關(guān)系、結(jié)構(gòu)形狀以及尺寸的圖樣，是機(jī)器進(jìn)行組裝、調(diào)試、維護(hù)等環(huán)節(jié)的技術(shù)依據(jù)。裝配草圖設(shè)計的目的1.檢查最初確定的運(yùn)動參數(shù)、傳動件的結(jié)構(gòu)尺寸是否合理；2.確定減速器內(nèi)所有零部件的相互位置、結(jié)構(gòu)尺寸；3.確定軸的支點跨距、受力點位置，以便進(jìn)行軸的強(qiáng)度計算和滾動軸承壽命計算。五、減速器裝配草圖設(shè)計（一）初步繪制減速器裝配草圖1. 準(zhǔn)備工作讀圖齒輪傳動主要尺寸確定：

10、a, d, da, b實驗選擇聯(lián)軸器類型、尺寸（P136表2-14-12-14-3） 計算轉(zhuǎn)矩 TC=KAT223m/s時，采用稀油潤滑: s=35mm 當(dāng)v 2m/s 時，采用干油潤滑: s=1015mm 潤滑方式不同，軸承在座孔內(nèi)的位置也不同。 初步確定軸承端蓋處密封方式（取決于軸承的潤滑方式 干油：毛氈、唇形密封圈 稀油：唇形密封圈、O形密封圈、迷宮密封等。10-15 干油3-5 稀油軸承端蓋的結(jié)構(gòu)形式 凸緣式端蓋（表2-16-4） 嵌入式端蓋（表2-16-5）減速器箱體：鑄造箱體、剖分式結(jié)構(gòu)2. 初繪草圖的步驟 選擇比例尺 先畫俯視圖 初步確定軸的直徑 高速軸： 有鍵槽，將d放大（35

11、）后圓整。 定位軸肩:軸徑差 610mm （或根據(jù)P109表2-11-3、表2-13-1、表2-13-3確定） 非定位軸肩：軸徑差13mm 13min1PdCn12a2低速軸：有鍵槽，將d放大（35）圓整，根據(jù)聯(lián)軸器確定。23min2PdCndshb122 saL=C1+C2+(58)B=(1.52)dsb1.4h2mm s 軸承形狀，軸承外廓尺寸 軸承座孔長度 端蓋外形 雙點劃線畫外接零件輪廓 稀油潤滑的草圖1. 低速軸校核 確定支點位置 深溝球軸承取軸承寬度中點; 圓錐滾子軸承取法向反力在軸上的作用點查表 2-13-3取a值（P39圖1-5-8）。2. 軸承的選擇及壽命校核（表1-5-7

12、軸承預(yù)期壽命）3. 鍵連接選擇及強(qiáng)度校核（二）軸的強(qiáng)度、軸承壽命、鍵連接強(qiáng)度校核計算（三）完成草圖繪制1.俯視圖上完成減速器軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪細(xì)部結(jié)構(gòu) P191 表2-20-1滾動軸承細(xì)部結(jié)構(gòu) P127 表2-13-1、表2-13-3軸承端蓋細(xì)部結(jié)構(gòu) P148 表2-16-4、表2-16-5密封件細(xì)部結(jié)構(gòu) P143表2-15-7擋油盤細(xì)部結(jié)構(gòu) P151表2-16-10 干油 稀油：油溝尺寸：P52圖1-5-132.主視圖上畫出齒輪傳動中心線；畫出齒輪的節(jié)圓和頂圓；大齒輪一側(cè)，畫出箱蓋外表面圓??；軸承旁凸臺高度；小齒輪一側(cè)，箱蓋外表面圓弧；3.上、下箱連接螺栓的布置 間距100150mm，均

13、勻?qū)ΨQ，不要與吊耳、吊鉤、定位銷干涉。4.油面及箱座高度H的確定箱座高度H:mmdHa)53()5030(212最低油面：大齒輪浸入油中一個齒高，但不少于10mm； 最高油面：高出最低油面510mm。驗算油池中油量是否滿足傳遞功率的需要。（P31）減速器箱體及附件設(shè)計見指導(dǎo)書P31-35。注意：凡是有螺紋連接處均須局部剖視。（四）減速器裝配圖設(shè)計1. 繪圖三個主要視圖、局部剖視圖剖面線畫法：同一個零件的剖面線一致，軸承內(nèi)外圈剖面線一致加深：B、HB鉛筆2. 標(biāo)注尺寸特性尺寸：afa 配合尺寸: 齒輪與軸、聯(lián)軸器與軸、帶輪與軸、軸承內(nèi)圈與軸、軸承外圈與座孔、軸承端蓋與座孔、擋油盤與軸（表2-17

14、-8）表2-18-11 安裝尺寸：箱體底面尺寸，地腳螺栓孔直徑及其中心距，外伸段直徑、長、高， 箱座高度：3. 零件的序號、標(biāo)題欄、明細(xì)表 零件序號（字號比標(biāo)注大2號） 標(biāo)題欄 P103 圖2-10-2 明細(xì)表 P102 圖2-10-1(3050)(35)2adHmm4. 減速器技術(shù)特性表 P78 表1-6-25. 編寫減速器技術(shù)條件 P78P80 或參考圖例： 圖3-21-1( (五) ) 零件圖設(shè)計1. 主視圖、軸孔處的局部視圖（圖3-21-2）2. 尺寸標(biāo)注、公差、表面粗糙度、技術(shù)要求應(yīng)完整3. 嚙合特性表 公法線長度及其偏差：P173 例題 精度等級：三個公差組均為8級保留3位小數(shù)一、

15、概述 課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是對非機(jī)類、近機(jī)類學(xué)生的第一次較全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練。（一）課程設(shè)計的目的1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)過的理論知識分析解決工程實際問題的能力；2.學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法，了解簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計步驟和方法；3.進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，學(xué)會使用設(shè)計資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。根據(jù)所估算的 值，查表2-19-1，確定所需電動機(jī)的型號。rPn 、電 繪出電動機(jī)簡圖，將主要性能數(shù)據(jù)、安裝尺寸列表。電機(jī)型號功率kW轉(zhuǎn)速r/minDEFHLACADHD3.分配傳動比總傳動比： 0齒帶iinniw0軸：kWPPr0/min 0rn滿載轉(zhuǎn)速NmmnPT00601055. 91軸:kWPPP0 0101帶m