機械設(shè)計課程設(shè)計誠毅機械

1、 課程設(shè)計總體安排2、指導(dǎo)教師及設(shè)計地點：(26人)機械1291+923人+先修3馮 薇老師；景祺樓709室(25人)機械1292-前3王 素老師；景祺樓709室+ 713室(29人)機械1293 +重修2方 芳老師；景祺樓713室(30人)機械1294：老師；景祺樓703室(25人)機械1295：老師；景祺樓707室(28人)機械1296 +先修2人+重修1老師；景祺樓703室(57人)1291、92：皮鈞、張全明老師；景祺樓705室1、時間：2014年12月15日2015年1月4日，共33、設(shè)計題目：( 由指導(dǎo)教師安排，已分配) 2014年12月18日（周四）2014年12月31日，共2

2、第一章 概述一、課程設(shè)計的目的 課程設(shè)計是機械設(shè)計課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。 課程設(shè)計的主要目的是： 1）通過課程設(shè)計使學(xué)生綜合運用機械設(shè)計課程及有關(guān)先修課程的知識，起到鞏固、加深及拓寬有關(guān)機械設(shè)計方面知識的作用。 2）通過課程設(shè)計的實踐，逐步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，使學(xué)生掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的一般設(shè)計方法和步驟。 3）提高學(xué)生的有關(guān)設(shè)計能力，如計算能力、繪圖能力等，使學(xué)生熟悉設(shè)計資料（手冊、圖冊等）的使用，掌握經(jīng)驗估算等機械設(shè)計的基本技能。二、課程設(shè)計的內(nèi)容和任務(wù) 課程設(shè)計一般選擇通用機械的傳動裝置或簡單機械作為

3、設(shè)計課題。 設(shè)計的主要內(nèi)容一般包括以下幾方面：（1）擬定、分析傳動裝置的總體設(shè)計方案；（2）選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)；（3）進行傳動件的設(shè)計計算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等；（4）繪制減速器裝配圖和有關(guān)零件工作圖；（5）編制設(shè)計計算說明書。（1）繪制減速器裝配圖1張（ A0 圖紙）；（2）繪制零件工作圖2張（ A3 或A4圖紙）； 傳動件：大齒輪或蝸輪； 軸: 輸出軸或蝸桿軸；（車輛）（3）撰寫設(shè)計計算說明書一份，約30頁-8000字左右；（4）答辯。課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成以下任務(wù)：三、課程設(shè)計的步驟 步驟主要內(nèi)容完成日期1、設(shè)計準(zhǔn)備工作（1）熟悉任務(wù)書、明確設(shè)計內(nèi)容和要求；

4、（2）熟悉設(shè)計指導(dǎo)書、準(zhǔn)備有關(guān)資料、圖紙等；（3）觀看錄象、實物、模型等，了解減速器的結(jié)構(gòu)特點與制造過程。12月12日2、傳動裝置總體設(shè)計（1）分析傳動方案；（2）選擇電動機；（3）計算傳動裝置的傳動比，分配各級傳動比；（4）計算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。12月13日 12月14日3、傳動零件設(shè)計計算（1）計算齒輪傳動（或蝸桿傳動）、帶傳動、鏈傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸；（2）計算各傳動件上的作用力。12月15日 課程設(shè)計一般可按以下順序進行：設(shè)計準(zhǔn)備工作、傳動件的設(shè)計計算、裝配圖草圖的繪制（校核軸、軸承等）、裝配圖的繪制、編寫設(shè)計計算說明書、答辯。具體設(shè)計步驟如下表：步 驟主 要 內(nèi) 容完成日期

5、4、裝配圖草圖的繪制（1）確定減速器的結(jié)構(gòu)方案；（2）繪制裝配圖草圖，進行軸、軸上零件和軸承組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計；（3）校核軸的強度、滾動軸承的壽命；（4）繪制減速器箱體結(jié)構(gòu)、減速器附件；12月16日 12月21日5、裝配圖的繪制（1）畫底線圖、剖面線；（2）選擇配合、標(biāo)注尺寸；（3）編寫零件序號、列出明細欄；（4）加深線條、整理圖面，書寫技術(shù)要求等。12月22日 12月26日6、零件工作圖的繪制（1）繪制齒輪（蝸輪）、軸的零件工作圖；（2）標(biāo)注尺寸、公差、粗糙度，書寫技術(shù)要求等。12月27日 12月28日7、編寫設(shè)計計算說明書（1）編寫設(shè)計計算說明書，內(nèi)容包括所有的計算，并附有必要的簡圖；（2）寫

6、出設(shè)計總結(jié)(一方面總結(jié)設(shè)計課題的完成情況，另一方面總結(jié)個人所做設(shè)計的收獲以及不足)。12月29日 12月30日8、答辯答辯準(zhǔn)備，參加答辯12月31日課程設(shè)計的步驟（續(xù)前表）四、課程設(shè)計的有關(guān)注意事項 進行課程設(shè)計是學(xué)生第一次接受較全面的設(shè)計訓(xùn)練，作為設(shè)計的主體，學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下發(fā)揮主觀能動性，積極思考問題，認真閱讀設(shè)計指導(dǎo)書，查閱有關(guān)設(shè)計資料，按教師的布置循序漸進地進行認真設(shè)計，按時完成每一階段的設(shè)計任務(wù)。課程設(shè)計注意事項：（1）認真設(shè)計草圖是提高設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵，做到邊計算、邊繪圖、邊修改，設(shè)計計算和繪圖交替進行；（2）設(shè)計過程中應(yīng)及時檢查、及時修正；（3）注意計算數(shù)據(jù)的記錄和整理；（4）

7、要有整體觀念。（1）按學(xué)校作息時間在規(guī)定設(shè)計室進行設(shè)計，按時完成設(shè)計任務(wù)參加答辯，答辯完成并修改后經(jīng)指導(dǎo)老師同意方可上交；（2）每位同學(xué)獨立完成自己的設(shè)計任務(wù)，不得抄襲他人結(jié)果或由他人代替計算和繪圖或替別人設(shè)計計算和繪圖，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)雙方均為不及格；（3）不無故缺席、遲到、早退，有事向指導(dǎo)老師請假，班長每天負責(zé)考勤。 成績按等級制評定，主要依據(jù)： 平時表現(xiàn)（包括考勤）：10% 說明書質(zhì)量、計算正確性：25% 設(shè)計能力：10% 答辯：15% 設(shè)計圖紙質(zhì)量：40%五、課程設(shè)計紀律要求六、成績評定第二章 機械傳動裝置的總體設(shè)計 傳動裝置的總體設(shè)計包括確定（分析）傳動方案、選擇電動機型號、合理分配各級傳動

8、比以及計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)等，為下一步計算各級傳動件提供條件。 設(shè)計任務(wù)書由指導(dǎo)教師擬定，學(xué)生應(yīng)對傳動方案進行分析，對方案是否合理提出自己的見解。（1）帶傳動平穩(wěn)性好，能緩沖吸振，但承載能力小，宜布置在高速級；（2）鏈傳動平穩(wěn)性差，且有沖擊、振動，宜布置在低速級；（3）蝸桿傳動放在高速級時蝸輪材料應(yīng)選用錫青銅，否則可選用鋁青銅；（4）開式齒輪傳動的潤滑條件差，磨損嚴重，應(yīng)布置在低速級；（5）圓錐齒輪、斜齒輪宜放在高速級。一、分析傳動方案（見P6）二、選擇電動機（見P1114）2、選擇電動機容量（確定電動機的功率）1）工作機所需功率PW 工作機所需功率PW由機器的工作阻力和運動參數(shù)求得，

9、可由設(shè)計任務(wù)書給定的工作機參數(shù)按下式求得： PW=Fv/1000 或 PW=T n /9550 （kW) 式中：F為工作機的工作阻力，N；v為工作機的線速度，m/s；T為工作機的阻力矩，Nm；n為工作機的轉(zhuǎn)速，r/min。1、類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇 工業(yè)上一般選擇三相交流異步電動機，最常用的電動機是Y系列籠型三相交流異步電動機。常用結(jié)構(gòu)型式為臥式封閉型。PWPd3）傳動裝置總效率a 由電動機至工作機的傳動裝置總效率a： a = 123 n =帶軸承1齒輪軸承2聯(lián) 其中：1、2、3、n分別為傳動系統(tǒng)中每一傳動副、每一對軸承及每個聯(lián)軸器的效率，其數(shù)值查手冊中或指導(dǎo)書中的表（參考P7表1）。2）電動機

10、輸出功率Pd 電動機輸出功率Pd為： Pd = Pw / a 式中： PW為工作機所需輸入功率，即工作機主動軸所需功率（kW)； a為電動機至工作機主動軸之間的總效率。4）確定電動機額定功率Ped 根據(jù)計算出的功率Pd可確定電動機的額定功率Ped。應(yīng)使： Ped Pd注意：如題目中給定“起動載荷為名義載荷的1.25倍”，則應(yīng)使： Ped 1.25PdPWPd3、選擇電動機的轉(zhuǎn)速 三相異步電動機常用的有四種同步轉(zhuǎn)速，即3000、1500、1000、750r/min，一般多選用1500r/min或1000r/min的電動機。 可由工作機的轉(zhuǎn)速要求和傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍（見P7表1），推算出電動

11、機轉(zhuǎn)速的可選范圍，即： nd =（i1i2i3in） n iV帶=24 i一級圓柱齒輪減速器=36 即nd =(624) n 式中：nd為電動機可選轉(zhuǎn)速范圍；i1、i2、i3、 、in分別為各級傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍，n為工作機的轉(zhuǎn)速。4、確定電動機的型號 根據(jù)選定的電動機類型、結(jié)構(gòu)型式、功率和轉(zhuǎn)速，由表查出電動機型號及其額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、外形和安裝尺寸等各參數(shù)的數(shù)據(jù)，并列表記錄備用。自學(xué)：P14例2-1PWPd 由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機的轉(zhuǎn)速n，可得傳動裝置總傳動比為： ia= nm / n 總傳動比為各級傳動比i1、i2、i3in的乘積，即 ia = i1i2i3in =i帶

12、i齒輪（先取3.5i齒輪4）要求：（1）各級傳動的傳動比應(yīng)在推薦的范圍內(nèi)(參考P7表1)選??；（2）應(yīng)使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕；（3）應(yīng)使各傳動件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干涉碰撞。三、計算總傳動比和分配傳動比（見P1519）以圖示的傳動裝置為例：1、各軸的轉(zhuǎn)速n（r/min）： n= nm n= n/ i1 i1= i帶 n = n/ i2 i2= i齒輪2、各軸輸入功率P（kW）： P= Pd 01 01=1或聯(lián)軸器 P= P 12 12=帶 P = P 23 23=軸承1 齒輪3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm） T = 9550P/ n T = 9550P/ n T = 95

13、50 P / n 注意：設(shè)計傳動裝置時，一般按實際需要的電動機輸出功率Pd計算， 轉(zhuǎn)速則取滿載轉(zhuǎn)速nm 。四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)（見P1921）PWPd第三章 減速器結(jié)構(gòu)、潤滑和傳動件的設(shè)計 減速器的類型（P8表3）很多，但其基本結(jié)構(gòu)均由傳動件、軸系零件、箱體及附件等所組成。傳動件、軸系零件的設(shè)計計算參考教材，這里僅簡要介紹減速器箱體及附件。1、箱體 箱體按其結(jié)構(gòu)形狀不同可分為剖分式和整體式，多用鑄造而成的剖分式箱體（見指導(dǎo)手冊）。鑄鐵減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸參閱設(shè)計指導(dǎo)書(P26表3)。2、減速器附件 為了保證減速器正常工作，減速器箱體上通常設(shè)置一些裝置或附加結(jié)構(gòu)，以便減速器潤滑油池的

14、注油、排油、檢查油面高度和拆卸、檢修等。 減速器各附件的名稱和用途參閱設(shè)計指導(dǎo)書P23-P27。一、減速器結(jié)構(gòu) 減速器內(nèi)的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑，這樣可減少摩擦損失、提高傳動效率，并可以防銹、降低噪聲。 減速器內(nèi)傳動零件和滾動軸承的潤滑方式參考教材。1、減速器外部的傳動零件 1）帶傳動 2）鏈傳動 3）開式齒輪傳動（直齒、硬齒面）2、減速器內(nèi)部的傳動零件 （直或斜）齒輪、蝸桿蝸輪注意：設(shè)計計算順序應(yīng)先計算外傳動件、然后計算內(nèi)傳動件。注意：所有傳動件的設(shè)計計算完成后要驗算總傳動比誤差在5%以內(nèi)。 減速器常通過聯(lián)軸器與電動機、工作機相聯(lián)接。聯(lián)軸器的選擇包括聯(lián)軸器類型和尺寸（查手冊）等的合

15、理選擇。二、減速器的潤滑三、傳動零件的設(shè)計計算四、聯(lián)軸器的類型選擇和型號第四章 減速器裝配圖的設(shè)計（1）裝配圖設(shè)計的準(zhǔn)備；（2）初步繪制裝配草圖及進行軸系零件的計算；（3）進行傳動件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇軸承的潤滑及密封方式；（4）減速器的箱體和附件的設(shè)計；（5）檢查裝配草圖；（6）完成裝配圖。 裝配圖設(shè)計所涉及的內(nèi)容較多，設(shè)計過程較復(fù)雜，往往要邊計算、邊畫圖、邊修改直至最后完成裝配工作圖。裝配圖的設(shè)計過程一般包括以下幾個階段： 在畫裝配圖之前，應(yīng)做好必要的準(zhǔn)備工作，主要有以下幾方面：1、拆裝減速器，翻閱有關(guān)資料，了解和熟悉減速器各零件的作用、類型和結(jié)構(gòu)。2、根據(jù)已進行的計算，匯

16、總和檢查繪制裝配圖時所必需的技術(shù)資料和數(shù)據(jù)： （1）各傳動零件的主要數(shù)據(jù)，如中心距、分度圓直徑、齒頂圓直徑以 及輪轂的寬度等； （2）聯(lián)軸器的型號、孔徑范圍、孔寬和各有關(guān)安裝尺寸要求； （3）電動機的有關(guān)尺寸，如電動機輸出軸的軸徑、軸身伸出長度、電動機的中心高等；3、初選滾動軸承的類型（深溝球、角接觸球或圓錐滾子）和軸的支承型式（雙支點各單向固定或一支點雙向另一支點游動等）；一、裝配工作圖設(shè)計的準(zhǔn)備階段（見P39）4、確定減速器箱體的結(jié)構(gòu)型式（整體式、剖分式）； 5、選定圖紙幅面及繪圖的比例（盡量采用1：1或1：2）。注：裝配圖的繪制推薦采用常用的規(guī)定畫法和簡化畫法（參閱畫法幾何） 主要進行軸

17、的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定軸承的型號和位置，找出軸承支點和軸系上作用力的作用點，從而對軸、軸承和鍵進行驗算。1、初步計算軸徑和估算軸的外伸長度2、確定各傳動件的輪廓及其相對位置3、箱體內(nèi)壁位置的確定（P41圖29，P42圖32）4、軸承座端面位置的確定（P41圖29，P42圖32）5、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(確定軸的徑向尺寸和軸向尺寸)6、校核軸、軸承和鍵二、初步繪制裝配草圖（第一階段）(1:1) （見P3953）1、傳動零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2、軸承端蓋型式（凸緣式或嵌入式）3、滾動軸承的潤滑與密封三、軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（第二階段） （見P5560）四、減速器箱體和附件設(shè)計（第三階段） （見P6178）2、減速器附件的

18、結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）窺視孔和窺視孔蓋 5）起蓋螺釘 2）放油螺塞 6）定位銷 3）油標(biāo) 7）吊環(huán)螺釘、吊耳和吊鉤 4）通氣器1、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 箱體要具有足夠的剛度、可靠的密封、便于傳動件的潤滑和散熱、良好的工藝性，形狀應(yīng)力求勻稱、美觀?？傮w布置、計算、軸系結(jié)構(gòu)、箱體和附件結(jié)構(gòu)、繪圖規(guī)范方面1、標(biāo)注必要的尺寸1）外形尺寸，如總長、寬、高；2）特性尺寸，如傳動件的中心距、偏差；3）安裝尺寸，如減速器的中心高、軸外伸端配合軸端的長度和直徑、地腳螺栓孔的直徑和位置尺寸、箱體底面尺寸等。4）配合尺寸，主要零件的配合處應(yīng)標(biāo)注尺寸、配合性質(zhì)和精度等級。2、注明減速器的技術(shù)特性 技術(shù)特性可采用表格形式來書寫，見指

19、導(dǎo)手冊P81。五、裝配草圖的檢查六、完成裝配圖（見P8087）3、編寫技術(shù)要求1）對零件的要求 2）對潤滑劑的要求 3）對滾動軸承軸向間隙及其調(diào)整的要求 4）傳動側(cè)隙量和接觸斑點 5）減速器的密封 6）對試驗的要求 7）對外觀、包裝和運輸?shù)囊?、對全部零件進行編號（按順時針順序，從最大零件開始）5、編制零件明細表及標(biāo)題欄 標(biāo)題欄和明細表的格式參照指導(dǎo)書P86。6、檢查裝配圖1）視圖的數(shù)量是否足夠，是否能清楚地表達減速器的結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系；2）各零件的結(jié)構(gòu)是否合理，加工、裝拆、調(diào)整是否可能，維修、潤滑是否方便；3）尺寸標(biāo)注是否足夠、正確，配合和精度的選擇是否適當(dāng)，重要零件的位置及尺寸是否符合要求

20、，相關(guān)零件的尺寸是否協(xié)調(diào)；4）零件編號是否齊全，有無遺漏或多余；5）技術(shù)要求和技術(shù)性能是否完善、正確；6）明細表所列項目是否正確，標(biāo)題欄格式（P86）、內(nèi)容是否符合標(biāo)準(zhǔn)；7）所有文字是否清晰，是否按制圖規(guī)定書寫（仿宋體）。第五章 零件工作圖設(shè)計 零件工作圖是在完成裝配圖設(shè)計的基礎(chǔ)上繪制，它是零件制造和檢驗的主要技術(shù)文件。零件工作圖應(yīng)完整清楚地表達零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，圖上應(yīng)標(biāo)注尺寸偏差、形位公差和表面粗糙度，寫明材料、熱處理要求及其它技術(shù)要求。每幅零件圖應(yīng)單獨在一個標(biāo)準(zhǔn)圖幅中繪制，并盡量采用1：1的比例，畫出標(biāo)題欄（格式見指導(dǎo)手冊P88）。1、視圖 軸類零件一般用一個主要視圖表示，在有鍵槽和孔的部

21、位，應(yīng)增加必要的剖視圖。對于軸上不易表達清楚的砂輪越程槽、退刀槽、中心孔等，必要時應(yīng)繪制局部放大圖。2、尺寸標(biāo)注 軸的各段直徑應(yīng)全部標(biāo)注尺寸，凡是配合處都要標(biāo)注尺寸偏差。標(biāo)注軸向尺寸時首先應(yīng)選好基準(zhǔn)面（常選擇在傳動零件定位面處或軸的端面處），對于長度尺寸精度要求較高的軸段，應(yīng)盡量直接標(biāo)注其尺寸。標(biāo)注軸向尺寸時應(yīng)避免出現(xiàn)封閉的尺寸鏈。一、軸類零件工作圖（見P8992）3、形位公差的標(biāo)注 軸類零件圖上應(yīng)標(biāo)注必要的形位公差，以保證加工精度和裝配質(zhì)量。軸的形位公差標(biāo)注項目見設(shè)計指導(dǎo)書P92表13，標(biāo)注示例見設(shè)計指導(dǎo)書P92圖131。4、表面粗糙度的標(biāo)注5、技術(shù)要求 軸類零件圖上的技術(shù)要求一般有以下內(nèi)容

22、：1）對材料的化學(xué)成分和機械性能的說明；2）熱處理方法、熱處理后的硬度、滲碳深度等要求；3）圖上未注明的圓角、倒角尺寸；4）其它必要的說明，如圖上未畫中心孔，則應(yīng)注明中心孔的類型及標(biāo)準(zhǔn)代號，或在圖上用指引線標(biāo)出。1、視圖 齒輪類零件一般用兩個視圖表示，主視圖通常采用通過齒輪軸線的全剖或半剖視圖，側(cè)視圖可采用以表達轂孔和鍵槽的形狀、尺寸為主的局部視圖。若齒輪是輪輻結(jié)構(gòu)，則應(yīng)詳細畫出側(cè)視圖，并附加必要的局部視圖，如輪輻的橫剖面圖。二、齒輪類零件工作圖（見P9295）2、尺寸、公差和表面粗糙度的標(biāo)注 齒輪的各徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)出，軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)標(biāo)出。注意在圖上不標(biāo)齒根圓尺寸。另外還應(yīng)標(biāo)注鍵槽尺寸。3、嚙合特性表 齒輪零件工作圖上應(yīng)編有嚙合特性表，標(biāo)準(zhǔn)列出齒輪的基本參數(shù)、精度等級及檢驗項目等（參閱手冊）。4、技術(shù)要求 技術(shù)要求的內(nèi)容包括對材料、熱處理、加工（未注明的倒角、圓角半徑）、齒輪毛坯（鍛件、鑄件）等方面的要求。第六章 編寫設(shè)