機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)20155解讀

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)20155解讀第1頁(yè)/共44頁(yè)第一章緒論一、課程設(shè)計(jì)的目的（綜合訓(xùn)練）

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是高等工科院校機(jī)械類本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，也是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：

1、綜合運(yùn)用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問題的能力。

2、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)原理和過程。

3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練。（計(jì)算、繪圖、使用技術(shù)資料）第2頁(yè)/共44頁(yè)二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容電動(dòng)機(jī)減速器聯(lián)軸器滾筒第3頁(yè)/共44頁(yè)第4頁(yè)/共44頁(yè)三、設(shè)計(jì)題目第5頁(yè)/共44頁(yè)第6頁(yè)/共44頁(yè)第7頁(yè)/共44頁(yè)第8頁(yè)/共44頁(yè)第9頁(yè)/共44頁(yè)第10頁(yè)/共44頁(yè)題目10螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置螺旋輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)螺旋軸旋轉(zhuǎn)如圖所示。按整機(jī)布置，要求電機(jī)軸與螺旋平行，使用壽命為8年，每日兩班制工作，載荷有中等沖擊。該機(jī)要求有過載保護(hù)，允許螺旋軸轉(zhuǎn)速偏差為±5％。該機(jī)器由一般機(jī)械廠小批生產(chǎn)。第11頁(yè)/共44頁(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下表所示。題號(hào)

G1G2G3G4G5G6G7G8螺旋軸轉(zhuǎn)速

180160170145150165175185螺旋軸轉(zhuǎn)矩

450380400420410440430390第12頁(yè)/共44頁(yè)題目11鑄造車間碾砂機(jī)的傳動(dòng)裝置碾砂機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)碾砂機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)碾輪在碾盤中滾動(dòng)壓碎砂石，如圖所示。結(jié)構(gòu)要求碾砂機(jī)主軸垂布置。使用壽命為8年，每日三班制工作，連續(xù)工作，單向轉(zhuǎn)動(dòng)。工作中載荷有輕度沖擊，允許輸送帶速度偏差為±5％。按小批生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。第13頁(yè)/共44頁(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下表所示：題號(hào)C1C2C3C4C5C6C7C8碾機(jī)主軸轉(zhuǎn)速180160170145150165175185碾機(jī)主軸轉(zhuǎn)矩450380400420410440430390第14頁(yè)/共44頁(yè)學(xué)號(hào)01020304050607080910題號(hào)A1A2A3A4A5A6B1B2B3B4學(xué)號(hào)11121314151617181920題號(hào)B5B6C1C2C3C4C5C6E1E2學(xué)號(hào)21222324252627282930題號(hào)E3E4E5E6F1F2F3F4F5F6學(xué)號(hào)31323334353637383940題號(hào)G1G2G3G4G5G6H1H2H3H4學(xué)號(hào)41424344454647484950題號(hào)H5H6I1I2I3I4I5I6題目分配第15頁(yè)/共44頁(yè)1.傳動(dòng)方案運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1張(A4附在說明書里)；2.減速器裝配圖1張(計(jì)算機(jī)繪圖，A1)；3.零件圖2張(手繪，軸/A4，箱體/A3);4.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份(6000～8000字)；5.答辯。四、設(shè)計(jì)工作量：第16頁(yè)/共44頁(yè)1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)第11-12周2.裝配草圖設(shè)計(jì)第12-13周3.工作圖設(shè)計(jì)

第13-15周4.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書第14-15周5.答辯、上交資料

第15周五、課程設(shè)計(jì)計(jì)劃第17頁(yè)/共44頁(yè)六、成績(jī)?cè)u(píng)定:

綜合設(shè)計(jì)表現(xiàn)、圖紙質(zhì)量、說明書及答辯情況，按百分制平分。七、參考書：1.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2.機(jī)械設(shè)計(jì)3.機(jī)械零件設(shè)計(jì)圖冊(cè)第18頁(yè)/共44頁(yè)八、課程設(shè)計(jì)的要求：1.明確學(xué)習(xí)目的，端正學(xué)習(xí)態(tài)度；2.在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生獨(dú)立完成；3.正確處理理論計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系；4.正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系；5.正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。第19頁(yè)/共44頁(yè)一、電動(dòng)機(jī)的選擇:選擇電動(dòng)機(jī)依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n

1、類型選擇(P173)

電動(dòng)機(jī)是系列化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其中以三相異步電機(jī)應(yīng)用為最廣。

Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠式三相異步電機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕和無特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，如全屬切削機(jī)床、風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、食品機(jī)械等。第2章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)電機(jī)安裝及外形尺寸：（P173～P187）第20頁(yè)/共44頁(yè)Fv2、確定電動(dòng)機(jī)的功率KW(3)工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率或(1)工作機(jī)的功率(2)傳動(dòng)裝置總效率(P4、表1-5)第21頁(yè)/共44頁(yè)3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw

（以帶式輸送機(jī)為例）：

V=(πDn)/60*1000(m/s)故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)

其中：V——輸送機(jī)帶速(m/s)

D——卷筒直徑(mm)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:

nd=nwi總=(8~40)nw（rpm）

其中：i總=8~40(總傳動(dòng)比)

設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min、1000r/min的電動(dòng)機(jī)。第22頁(yè)/共44頁(yè)4、選定電動(dòng)機(jī)根據(jù)求出的P、n查手冊(cè)。

(P173)轉(zhuǎn)速n：建議選用同步轉(zhuǎn)速為1500（rpm）功率P：為使傳動(dòng)可靠，額定功率應(yīng)大于計(jì)算功率即P額>Pd=PW/?總選定電動(dòng)機(jī)：

型號(hào)（Y系列）、同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)速nm、額定功率P額、軸的中心高、電動(dòng)機(jī)軸徑、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩的比值。

記下備用第23頁(yè)/共44頁(yè)二、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比的分配1、總傳動(dòng)比的計(jì)算

工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw：

nw=(V*60*1000)/πD

(rpm)

式中：V——輸送機(jī)帶速(m/s)，

D——卷筒直徑(mm)

i總=nm/nw式中：nm——電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速

nw——工作機(jī)的轉(zhuǎn)速第24頁(yè)/共44頁(yè)2.分配各級(jí)傳動(dòng)比減速器外傳動(dòng)比減速器傳動(dòng)比第25頁(yè)/共44頁(yè)(1)各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過最大值。(P196表14-2)(3)圓錐--圓柱齒輪減速器或(2)展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器分配原則:(P203)第26頁(yè)/共44頁(yè)分配目的：（1）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉第27頁(yè)/共44頁(yè)（2）尺寸緊湊、便于潤(rùn)滑第28頁(yè)/共44頁(yè)三、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算

主要指各軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算。

1、各軸轉(zhuǎn)速

電動(dòng)機(jī)軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速）

I軸:nI=nm

II軸:nII=nI/i12

……

2、各軸輸入功率

電動(dòng)機(jī)軸:Pd=Pw/?總

I軸:PI=Pd?聯(lián)軸器

II軸:

PII=PI*?12（?12——I軸至II軸效率）

……第29頁(yè)/共44頁(yè)3、各軸扭矩T電動(dòng)機(jī)軸：

Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：TI=Td*

?聯(lián)軸器II軸：TII=TI*?12*i12……計(jì)算出參數(shù)列表備用。軸號(hào)功率P扭矩T轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比i電動(dòng)機(jī)軸PdTdnmi=1

i12=?I軸PI入PI出TI入TI出nIII軸PII入PII出TII入TII出nII第30頁(yè)/共44頁(yè)注意：1.按工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率Pd計(jì)算，而不按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped計(jì)算。2.設(shè)計(jì)軸時(shí)按其輸入功率計(jì)算、設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件時(shí)按主動(dòng)軸的輸出功率計(jì)算。3.輸送帶速實(shí)際Vw在求解過程中與理論V發(fā)生了變化，應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。若不滿足[(V-Vw)/V]100%<±5%，應(yīng)重新計(jì)算。第31頁(yè)/共44頁(yè)第3章傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)

一、減速器外傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)1.普通V帶傳動(dòng)已知：P、n、T、i2.鏈傳動(dòng)已知：P、n、T、i步驟：見《機(jī)械設(shè)計(jì)》教科書例題第32頁(yè)/共44頁(yè)1.高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)

2.低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)已知：P、n、T、i設(shè)計(jì)：選材、硬度、參數(shù)z、m、b、d、α、β等

步驟：見《機(jī)械設(shè)計(jì)》教科書例題二、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)第33頁(yè)/共44頁(yè)3、輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已知：P、n、T設(shè)計(jì)：選材、硬度、各軸段的直徑、各軸段的長(zhǎng)度（軸上零件的軸向和周向定位）第34頁(yè)/共44頁(yè)按扭矩初步計(jì)算軸的最小直徑注意：1.鍵槽單鍵：加5%雙鍵：加7%2.特殊軸段應(yīng)按軸承或聯(lián)軸器圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑步驟：見《機(jī)械設(shè)計(jì)》教科書（P377）例題第35頁(yè)/共44頁(yè)6、滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)

軸承型號(hào)的選擇、軸承壽命的校核7、鍵(P53-55)和聯(lián)軸器(P97-105)的選擇8、減速器的箱體及附件（P158,表11-1）、潤(rùn)滑、密封設(shè)計(jì)（P85-92）第36頁(yè)/共44頁(yè)一、草圖設(shè)計(jì)要求：（1）草圖設(shè)計(jì)要正確、快速，主要結(jié)構(gòu)要表達(dá)清楚。各零件尺寸可隨時(shí)標(biāo)注在圖紙上。第4章總裝圖和部件裝配圖的設(shè)計(jì)（2）所有零件尺寸隨手畫在草圖上，以免再次查找。第37頁(yè)/共44頁(yè)二、草圖設(shè)計(jì)任務(wù)（以設(shè)計(jì)手冊(cè)為參考資料）

1）通過草圖設(shè)計(jì)檢查傳動(dòng)比分配是否合理，

低速軸與高速大齒輪是否干涉，兩大齒輪浸油深度：高速大齒輪浸油深1個(gè)齒高時(shí)低速大輪浸油深度<半徑的1/3~1/6。

2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軸系零件設(shè)計(jì)（補(bǔ)充設(shè)計(jì)計(jì)算）

定出支點(diǎn)距后對(duì)中間軸進(jìn)行彎扭強(qiáng)度驗(yàn)算。

3）軸承的組合設(shè)計(jì)

確定軸承的型號(hào)和工作位置、潤(rùn)滑方式和密封裝置，對(duì)中間軸上的軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。

4）確定箱體的結(jié)構(gòu)及各部分尺寸。

5）減速器附件設(shè)計(jì)（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標(biāo)尺等）

6）確定聯(lián)接件結(jié)構(gòu)尺寸及位置。

7）驗(yàn)算第38頁(yè)/共44頁(yè)三、正式裝配圖1）各視圖應(yīng)能完整表達(dá)箱內(nèi)外結(jié)構(gòu)（達(dá)到使他人能拆圖的目的）

2）符合制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，零件編號(hào)，標(biāo)題欄，明細(xì)表，技術(shù)要求等應(yīng)齊全。3）標(biāo)注尺寸

a.特性尺寸:齒輪中心距及公差值。b.外廓尺寸:長(zhǎng)*寬*高，包括外伸端軸長(zhǎng)。c.安裝尺寸:地腳螺釘孔徑及定位尺寸、孔距、外伸端軸中心高。d.裝配尺寸:齒輪與軸、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、外伸端與聯(lián)軸器。裝配圖上標(biāo)注公差代號(hào)。4）列出減速器特性

功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比。第39頁(yè)/共44頁(yè)四、零件工作圖的設(shè)計(jì)與繪制

要求