機械課程設計導引20140217

1、福建農(nóng)林大學機電工程學院福建農(nóng)林大學機電工程學院機械工程系機械工程系l1 概述（概述（P191P191）l2 幾點提示幾點提示l(1)培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力l 綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實際知識，進行課程設計際知識，進行課程設計 l(2)培養(yǎng)機械設計能力培養(yǎng)機械設計能力（以典型機械產(chǎn)品設計為載體（以典型機械產(chǎn)品設計為載體 ）l 為滿足機器的功能要求，合理選型，制定設計方案；為滿足機器的功能要求，合理選型，制定設計方案；l 正確計算零件的工作能力；正確計算零件的工作能力；l 結構設計：尺寸、形狀、材料及

2、零部件配置構；結構設計：尺寸、形狀、材料及零部件配置構；l 綜合權衡：制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟和安全等問綜合權衡：制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟和安全等問題，題， l(3)培養(yǎng)機械設計的基本技能培養(yǎng)機械設計的基本技能 l 學習運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術學習運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料資料 1.2 課程設計的內(nèi)容與任務課程設計的內(nèi)容與任務l1.2.1 內(nèi)容（題目）內(nèi)容（題目）：見設計任務書：見設計任務書l1.2.2 任務任務：l (1) 繪制減速器繪制減速器裝配圖裝配圖（ A0A0圖幅圖幅 ）；）；l (2) 繪制零件工作圖繪制零件工作圖 （3 3）設計）設計說明書說

3、明書（格式：格式：P249-250P249-250）l1.2.3 注意注意l1 1）統(tǒng)一裝袋，文件袋）統(tǒng)一裝袋，文件袋統(tǒng)一封面統(tǒng)一封面l2 2）將）將設計任務書設計任務書裝釘在目錄之后的第一裝釘在目錄之后的第一頁頁1.2 課程設計的內(nèi)容與任務課程設計的內(nèi)容與任務 l繪制零件圖的具體任務繪制零件圖的具體任務 l 圓錐齒輪減速器：圓錐齒輪減速器：l 圓柱齒輪減速器：圓柱齒輪減速器：l 蝸蝸 桿桿 減減 速速 器：器：小錐齒輪及高速軸小錐齒輪及高速軸第二級大齒輪及輸出軸第二級大齒輪及輸出軸；蝸桿，蝸輪部裝圖蝸桿，蝸輪部裝圖齒圈、輪芯零件圖齒圈、輪芯零件圖要求：用計算機繪制零件工作圖要求：用計算機繪制

4、零件工作圖l機械設計課程設計機械設計課程設計l設計題目設計題目l內(nèi)內(nèi) 裝裝l1 1 l2 2 l3 3l l專業(yè)、方向、班級專業(yè)、方向、班級 l設計者、學號設計者、學號 l指導教師指導教師 l完成日期完成日期 年年 月月 日日 l成績成績l（校、院名校、院名）l（1 1）設計）設計準備準備( (減速器模型地點：減速器模型地點：2-4012-401) ) （1 1天天）l（2 2）傳動裝置的）傳動裝置的總體設計總體設計 l（3 3）傳動件傳動件的設計的設計 （2 2 3 3天天）l（4 4）結構設計結構設計繪制裝配草圖繪制裝配草圖 （第第2 2周余周余1 12 2天天） l（5 5）繪制）繪制裝

5、配圖裝配圖 （23天天）l（6 6）繪制）繪制零零件件工作工作圖圖（要求用計算機繪圖要求用計算機繪圖）（）（12天天）l（7 7）整理編寫設計）整理編寫設計說明書說明書 （2 3天左右分散進行天左右分散進行）l（8 8）小結準備）小結準備答辯答辯（5 5個方面?zhèn)€方面6 6個關鍵詞）個關鍵詞）l（1 1）方案方案設計設計l（2 2）分析）分析計算計算參數(shù)設計、強度（剛度）校核參數(shù)設計、強度（剛度）校核l（3 3）結構結構設計設計結構、裝配、制造、公差結構、裝配、制造、公差l（4 4）設計）設計表達表達圖面、說明書圖面、說明書l（5 5）表現(xiàn)表現(xiàn)與與答辯答辯l1 概述（概述（P191P191）l2

6、 幾點提示幾點提示l要點要點l同步同步轉(zhuǎn)速越高轉(zhuǎn)速越高、定子線圈對數(shù)越少、定子線圈對數(shù)越少、電機電機價格越低價格越低、l總傳動比增大、總傳動比增大、減速器減速器尺寸與尺寸與成本加大成本加大。l同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速1500 r/min1500 r/min 為齒輪減速器為齒輪減速器較適較適中中方案方案l引例引例：由工作機阻力矩由工作機阻力矩 T阻阻計算可得：計算可得：l電機的輸出功率：電機的輸出功率：P=6.5 kWl選用型號選用型號Y132M-4 額定功率額定功率P=7.5 kW電機電機l同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速1500 滿載轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min l問題問題：l減速器負荷（功率）：減速器負荷（功

7、率）：P=？l減速器高速軸轉(zhuǎn)速減速器高速軸轉(zhuǎn)速n=?l如何計算減速器各軸的扭矩？如何計算減速器各軸的扭矩？l計算要點計算要點l. .力矩力矩計算以阻力矩為計算基點計算以阻力矩為計算基點l -由后往前算由后往前算 l2.2.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速計算以電動機滿載轉(zhuǎn)速為計算基點計算以電動機滿載轉(zhuǎn)速為計算基點l -由前往后算由前往后算l3.3.減速器減速器功率按給定負荷功率按給定負荷計算計算( (任務約定任務約定) )l4.4.各軸各軸的功率，的功率，應分輸入與輸出功率應分輸入與輸出功率，兩者相差，兩者相差的是軸承的功率損耗（效率）的是軸承的功率損耗（效率）l計算方法計算方法l. . -按力矩流由后往前算按力矩流

8、由后往前算 l例：圓錐例：圓錐- -圓柱減速器第三軸圓柱減速器第三軸輸出鈕矩輸出鈕矩 錐聯(lián)軸器嚙合阻軸承iTT/*233軸軸方法一：方法一：3363/10*55. 9nPT出方法二：方法二：l2.3.1 齒輪減速器齒輪減速器l（1）傳動比分配對結構的影響傳動比分配對結構的影響l2.3.1 齒輪減速器齒輪減速器l（1）傳動比分配對結構的影響傳動比分配對結構的影響l（2）二級）二級齒輪減速器齒輪減速器傳動比分配傳動比分配的基本要求：的基本要求：l結構緊湊、兩大齒輪浸油深度接近結構緊湊、兩大齒輪浸油深度接近l d大大 d大大 (如何實現(xiàn)如何實現(xiàn)？)分配傳動比分配傳動比齒輪計算齒輪計算d大大 d大大?

9、否否是是l2.3.1 齒輪減速器齒輪減速器l（1）傳動比分配對結構的影響傳動比分配對結構的影響l（2）二級）二級齒輪減速器齒輪減速器傳動比分配傳動比分配的基本要求：的基本要求：l結構緊湊、兩大齒輪浸油深度接近結構緊湊、兩大齒輪浸油深度接近l d大大 d大大 (如何實現(xiàn)如何實現(xiàn)？)l(3) (3) 分析、思考分析、思考軟、硬齒面齒輪的優(yōu)缺點軟、硬齒面齒輪的優(yōu)缺點，使用，使用場合場合。l（4 4）二級圓柱齒輪二級圓柱齒輪減速器減速器-采用斜齒輪傳動采用斜齒輪傳動l2.3.2 2.3.2 蝸桿減速器蝸桿減速器l（1 1）多方案多方案比較計算（計分）比較計算（計分）l基本要求：基本要求：l取同步轉(zhuǎn)速取

10、同步轉(zhuǎn)速1000 r/min ,1500 r/min1000 r/min ,1500 r/min對比定一個對比定一個方案方案 l（2 2）結構設計（裝配底圖）初步完成后，進行：）結構設計（裝配底圖）初步完成后，進行：l1 1）蝸桿）蝸桿剛度校核剛度校核l2 2）油溫油溫（熱平衡）（熱平衡）計算計算l2.4.1 2.4.1 概述概述l（1 1）緊接在傳動件設計之后進行）緊接在傳動件設計之后進行裝配草圖繪制裝配草圖繪制l（2 2）直接）直接在在0 0號圖紙上號圖紙上選擇適當?shù)谋壤x擇適當?shù)谋壤M行進行l(wèi) 草圖草圖 “潦草的圖潦草的圖”l（3 3）主要設計過程）主要設計過程l 起步起步-配置傳動件配

11、置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；l（1 1）緊接在傳動件設計之后進行）緊接在傳動件設計之后進行裝配草圖繪制裝配草圖繪制l（2 2）直接）直接在在0 0號圖紙上號圖紙上選擇適當?shù)谋壤x擇適當?shù)谋壤M行進行l(wèi) 草圖草圖 “潦草的圖潦草的圖”l（3 3）主要設計過程）主要設計過程l 起步起步-配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；l 確定確定軸的最小直徑軸的最小直徑，選選擇擇軸承軸承；l 軸系結構設計軸系結構設計（并行箱體相關結構的設計）（并行箱體相關結構的設計）l（1 1）緊接在傳動件設計之后進行）緊接在傳動件設計之后進行裝配草圖繪制裝

12、配草圖繪制l（2 2）直接）直接在在0 0號圖紙上號圖紙上選擇適當?shù)谋壤x擇適當?shù)谋壤M行進行l(wèi) 草圖草圖 “潦草的圖潦草的圖”l（3 3）主要設計過程）主要設計過程l 起步起步-配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；l 確定確定軸的最小直徑軸的最小直徑，選選擇擇軸承軸承；l 軸系結構設計軸系結構設計（并行箱體相關結構的設計）（并行箱體相關結構的設計）l蝸桿減速器要求蝸桿減速器要求：蝸桿采用：蝸桿采用一支點雙向固定,另一端游動的支撐方式。l 軸系結構設計軸系結構設計（并行箱體相關結構的設計）（并行箱體相關結構的設計）l蝸桿減速器要求蝸桿減速器要求：蝸桿采用：蝸

13、桿采用一支點雙向固定,另一端游動的支撐方式。一對角接觸球軸承組合l 軸系結構設計軸系結構設計（并行箱體相關結構的設計）（并行箱體相關結構的設計）l蝸桿減速器要求蝸桿減速器要求：蝸桿采用：蝸桿采用一支點雙向固定,另一端游動的支撐方式。一對圓錐滾子軸承組合l（1 1）緊接在傳動件設計之后進行）緊接在傳動件設計之后進行裝配草圖繪制裝配草圖繪制l（2 2）直接）直接在在0 0號圖紙上號圖紙上選擇適當?shù)谋壤x擇適當?shù)谋壤M行進行l(wèi) 草圖草圖 “潦草的圖潦草的圖”l（3 3）主要設計過程）主要設計過程l 起步起步-配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；l 確定確定軸的最小

14、直徑軸的最小直徑，選選擇擇軸承軸承；l 軸系結構設計（并行箱體相關結構的設計）軸系結構設計（并行箱體相關結構的設計）l 軸、軸承、鍵的軸、軸承、鍵的強度（剛度）校核強度（剛度）校核l（1 1）緊接在傳動件設計之后進行）緊接在傳動件設計之后進行裝配草圖繪制裝配草圖繪制l（2 2）直接）直接在在0 0號圖紙上號圖紙上選擇適當?shù)谋壤x擇適當?shù)谋壤M行進行l(wèi) 草圖草圖 “潦草的圖潦草的圖”l（3 3）主要設計過程）主要設計過程l 起步起步-配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；配置傳動件的相對位置，確定箱體內(nèi)壁；l 確定確定軸的最小直徑軸的最小直徑，選選擇擇軸承軸承；l 軸系結構設計（并行箱體相關結構的

15、設計）軸系結構設計（并行箱體相關結構的設計）l 軸、軸承、鍵的軸、軸承、鍵的強度（剛度強度（剛度）校核校核l 完善箱體及減速器附件的設計完善箱體及減速器附件的設計l2.4.1 2.4.1 概述概述l2.4.2 2.4.2 傳動件的配置傳動件的配置l（1 1）二級齒輪傳動減速器）二級齒輪傳動減速器2 2種方案種方案輸入輸入輸入輸入輸出輸出輸出輸出哪一種方案有利于減輕輪齒的承載不均？哪一種方案有利于減輕輪齒的承載不均？輸入輸入輸入輸入輸出輸出輸出輸出要求要求：齒輪類減速器設計，在齒輪設計計算前進行傳動件齒輪類減速器設計，在齒輪設計計算前進行傳動件配置方案對比選擇。斜齒輪應在說明書、圖紙注明配置方案

16、對比選擇。斜齒輪應在說明書、圖紙注明旋向旋向。l2.4.1 2.4.1 概述概述l2.4.2 2.4.2 傳動件的配置傳動件的配置l（1 1）二級齒輪傳動減速器）二級齒輪傳動減速器2 2種方案種方案l（2 2） 蝸桿減速器蝸桿減速器-蝸桿下置蝸桿下置l2.4.3 2.4.3 減速器減速器結構結構及尺寸及尺寸P158P158第十一章第十一章l2.4.1 2.4.1 概述概述l2.4.2 2.4.2 傳動件的配置傳動件的配置l（1 1）二級齒輪傳動減速器）二級齒輪傳動減速器2 2種方案種方案l（2 2） 蝸桿減速器蝸桿減速器-蝸桿下置蝸桿下置l2.4.3 2.4.3 減速器減速器結構結構及尺寸及尺

17、寸P158P158第十一章第十一章l2.4.4 2.4.4 小錐齒輪軸小錐齒輪軸支承跨度的設計支承跨度的設計l問題問題：l1、l2取值有何講究？取值有何講究？ll1 l2 l軸承軸承2 2負荷負荷l支承剛度支承剛度 l經(jīng)驗方法：經(jīng)驗方法：ll1 （2 23 3）l2l或：或： l1 2.5dl 軸頸直徑軸頸直徑l1l212l2.4.1 2.4.1 概述概述l2.4.2 2.4.2 傳動件的配置傳動件的配置l（1 1）二級齒輪傳動減速器）二級齒輪傳動減速器2 2種方案種方案l（2 2） 蝸桿減速器蝸桿減速器-蝸桿下置蝸桿下置l2.4.3 2.4.3 減速器減速器結構結構及尺寸及尺寸P158P15

18、8第十一章第十一章l2.4.4 2.4.4 小錐齒輪軸支承跨度的設計小錐齒輪軸支承跨度的設計l2.4.5 2.4.5 軸的軸向軸的軸向固定用固定用圓螺母圓螺母時時注意防松注意防松l（1）同一支點）同一支點成對安裝成對安裝同型號同型號角接觸軸承角接觸軸承的計算的計算（蝸桿減速器）（蝸桿減速器） 方法要點：按雙列軸承計算 1）基本額定動載荷 C 和基本額定靜載荷 C0 與單個軸承的 C 和 C0 關系： 角接觸球軸承：002625. 1CCCC 圓錐滾子軸承：00271. 1CCCC方法要點：按雙列軸承計算 2）不需計算內(nèi)部軸向力，等效為一個雙列軸不需計算內(nèi)部軸向力，等效為一個雙列軸承內(nèi)力抵消，直

19、接取軸上的軸向力作為軸承的承內(nèi)力抵消，直接取軸上的軸向力作為軸承的軸向力軸向力 3） X、Y按雙列軸承選取按雙列軸承選取靜靜 載載Cot=1.5/el（1）同一支點）同一支點成對安裝成對安裝同型號同型號角接觸軸承角接觸軸承的計算的計算（蝸桿減速器）（蝸桿減速器） l（2）滾動）滾動軸承簡化畫法軸承簡化畫法-設計手冊設計手冊第六章第六章滾動軸承各表頭滾動軸承各表頭l2.6.1 Fc產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因（1 1）聯(lián)接件與半聯(lián)軸）聯(lián)接件與半聯(lián)軸器產(chǎn)生相對滑移器產(chǎn)生相對滑移（2 2）制造誤差）制造誤差2.6.2 Fc的計算的計算02)4 . 01 . 0(DTFc D0聯(lián)接元件圓周力聯(lián)接元件圓周力“作

20、用作用圓周圓周”的直徑的直徑D0l2.6.3 載荷合成載荷合成l問題：問題： Fc方向不定方向不定彎矩合成彎矩合成： （設設Mc由由FcFc產(chǎn)生的產(chǎn)生的彎矩）彎矩）CHVCMMMMMM22FrcFFFrHV22提示提示：加畫加畫Fc作用下作用下的的支反支反力分析簡圖和彎矩圖力分析簡圖和彎矩圖l對策：對策： “偏安全處理偏安全處理”l力合成力合成：（：（設設FrcFrc由由FcFc產(chǎn)生的支反力：產(chǎn)生的支反力：FrcFrc1 1 、 FrcFrc2 2 ）FCFrC1FrC2MCl2.7.1 2.7.1 齒輪、蝸輪的齒輪、蝸輪的潤滑潤滑l 當當v12 m/s 可采用可采用油池潤滑油池潤滑l 浸油深

21、度、油池深度、油量：浸油深度、油池深度、油量：P231l2.7.2 軸承軸承的的潤滑潤滑l（1）方式一：）方式一：油潤滑油潤滑l實現(xiàn)的方法：實現(xiàn)的方法：齒輪齒輪濺油濺油（傳動件（傳動件v 23 m/s ）l 輸油槽輸油槽l2.7.1 2.7.1 齒輪、蝸輪的齒輪、蝸輪的潤滑潤滑l 當當v12 m/s 可采用可采用油池潤滑油池潤滑l 浸油深度、油池深度、油量：浸油深度、油池深度、油量：P231l2.7.2 軸承軸承的的潤滑潤滑l（1）方式一：）方式一：油潤滑油潤滑l實現(xiàn)的方法：齒輪實現(xiàn)的方法：齒輪濺油濺油（傳動件（傳動件v 23 m/s ）l 浸油浸油（下置蝸桿）（下置蝸桿）l 刮油刮油潤滑（潤滑（蝸輪蝸輪）l2.7.1 2.7.1 齒輪、蝸輪的齒輪、蝸輪的潤滑潤滑l 當當v12 m/s 可采用可采