机械设计课设基础.ppt

一、指导教师： 王慧武 二、课设时间：（18周19周，共12天） 2010.12.292011.1.9,机械设计基础B课程设计（单级圆柱斜齿轮减速器）,三、设计教室： 四、纪律要求： 按时出勤，按进度保质保量完成课设任务。 减速器拆装实验： 五、设计题目：（手册第十七章设计题目） 例：“107”指第10题“刮板运输机传动装置”中第7组数据，即Pw0.90 KW，nw120 r/min。,六、时间安排：（参见手册P177进度表） 布置任务，开始计算 减速器拆装实验，布置教室，继续计算 绘制装配图草图 检查数据及草图（具体时间、地点由教师指定） 第三、四次布置 绘制装配图 绘制零件图，编写设计说明书 答辩（具体时间、地点由教师指定）,七、答辩资格： 三张图纸及设计说明书必须齐备，并装入资料袋，贴上相应标签。,八、成绩评定： 由老师按学生的出勤、图纸质量、设计说明书质量、回答问题情况等，综合评定为优秀、良好、中等、及格、不及格五档。 （严禁抄袭，否则成绩为不及格！）,概述 传动装置的总体设计 传动零件的设计计算 减速器装配工作图总成 减速器零件工作图设计 编写设计说明书 准备答辩,机械设计基础课程设计,第一次布置：传动方案及传动零件设计,一、设计目的： 本课程设计是学习机械设计基础的一个重要的实 践环节，通过该环节的学习，要达到以下目的： 树立理论联系实际的设计思想，培养分析和解决实际工程问题的能力； 通过对简单机械的设计，掌握机械设计的一般规律，学会通用零件的设计方法； 学会运用通用标准、规范、手册等技术资料及实际工程中的经验估算等基本技能。,二、设计内容及任务：,应完成单级圆柱斜齿轮减速器： 减速器装配图1张（A1 1:1）； 零件工作图（低速轴及大齿轮） 2张（A3 1:1）； 设计说明书1份（5000字左右）。,传动装置的总体设计方案； 选择电动机； 计算传动装置的运动和动力参数； 传动零件、轴的设计计算； 轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算； 机体结构及其附件的设计； 绘制装配图及零件工作图； 编写计算说明书、进行设计答辩。,三、设计步骤：,准备,总体方案设计,阅读任务书，查资料观看录像，做实验,确定传动方案,选择电动机,确定各级传动比,计算运动及动力参数,联轴器选择,传动零件设计,确定结构方案,轴系设计,校核重要零件,箱体及附件设计,其他要求,传动件设计,绘制装配图,总成,零件工作图,设计说明书,总体方案设计,一、确定传动方案： 方案的选择应满足： 功能要求（实现预定的运动和动力要求）； 工作可靠，结构简单，尺寸紧凑； 传动效率高； 使用维护方便，装拆、加工等工艺性好，零件互换性好； 经济性好。,合理布置传动顺序：,带传动,齿轮传动,工作机,开式 齿轮传动,电机,电机,闭式 齿轮传动,工作机,二、选择电动机 主要确定电动机的类型、结构型式、容量及转速，最终确定具体型号。 1 类型及结构型式：一般选用Y系列三相鼠笼式异步电动机（全封闭自扇冷式）。 2 容量(功率)： 基本要求：电机额定功率Ped工作机要求的工作功率Pd,(1)工作机要求功率Pd：,工作机输入功率,电机至工作机间的总效率,(2) 工作机的输入功率Pw,工作机效率,工作机转速,(3)总效率：,（包括每一对轴承、每个传动副、每个联轴器的效率）,3 电动机的转速： 同一类型的电动机有多种转速，一般有如下规律：,n极数电机重量体积价格,总传动比i传动装置重量体积,估算电机转速范围：-按照各传动机构的合理传动比范围估算,计算后续传动件时，应按电机实际工作功率Pd及满载转速nm计算。,一般选同步转速为1000或1500r/min,(2) 工作机的输入功率Pw,(3)总效率,(1)电动机所需功率Pd,例题 （指导书P14例21）,带+齿轮减速器： 一般： i带i齿 齿轮减速器+开式齿轮：一般： i闭略小于i开,三、传动比的分配 总传动比 i=nm / nw 各级传动机构的传动比 应尽量在推荐范围内选取（指导书P7表1）； 使传动装置重量及尺寸较小； 使各传动件尺寸协调，避免干涉碰撞,四、计算传动装置的运动和动力参数,传动零件的设计计算,高速轴要求小惯量，缓冲,一般用弹性可移式,低速轴转矩大，两轴不同机座,一般用刚性可移式,开式齿轮传动,选择材料(减摩及耐磨性好),选择齿向(一般采用直齿轮),选择齿宽系数(小),弯曲强度设计,F开=(0.70.8) F闭,尺寸计算,零件草图,闭式斜齿轮传动,材料选择及热处理方式,第二次布置-装配图的绘制,准备,初绘装配图,轴系结构设计,箱体及附件设计,总成,检查传动件尺寸及参数,确定减速器结构方案,计算表3及表4的机体结构尺寸,确定视图数及绘图比例,初绘装配图,轴的结构设计,初估各级轴径,初选轴承型号,确定机体内壁及轴承座端面位置,确定支点距离及力作用点,校核低速轴及其上的键和轴承,a12（100120）,3由轴承的润滑方式确定：,估算轴承内径d,确定润滑方式,齿轮圆周速度v,喷油润滑方式：,浸油润滑方式：,传动件的润滑,齿轮传动：,箱体的高度由传动件的浸油深度决定：,H=(3050)mm; 或大齿轮浸入油面以下一个齿高h，但不小于10mm,脂润滑,滚动轴承润滑方式：,油润滑,可用箱体内润滑油润滑轴承,滚动轴承的润滑方式取决于其速度因数dn值， d为轴承内径(mm)；n为轴承转速(r/min)。,结合面凸缘外侧尺寸,轴的结构设计,径向尺寸：,非定位表面或区别加工表面的直径变化(13mm); 定位面的直径变化有规定； 轴承处直径变化有特殊规定(国家标准)； 直径变化处应有圆角过渡(国家标准)。,轴向尺寸：,装有传动零件的轴段长度由键的长度决定,一般估算时，有 定位轴环的宽度一般有要求； 利用套筒定位时，应能使套筒对被定位零件可靠定位; 轴的外伸长度由外接零件与端盖结构确定，一般不应小于1520mm。,传动零件的结构设计,特别注意：当不满足下列情况时，应制成齿轮轴！,带轮结构：（参见教材或有关手册）,校核低速轴及其上的轴承、键,箱体附件结构设计,油标,观测箱体内油面高度。,油塞,换油及排出油污。,窥视孔及盖,检查传动件啮合，润滑及齿侧间隙等情况。,吊环及吊钩,起吊减速器及其部件。,吊环,吊耳,吊钩,定位销,保证箱体加工及装配精度。,起盖螺钉,起盖时顶起箱盖。,通气器,保证箱体内外压平衡。,完成减速器装配工作图,第三次布置：装配图的总成及零件工作图的设计,标注尺寸及主要配合：,特性尺寸： 传动零件中心距及其偏差(手册P132表14-9)； 最大形体尺寸： 减速器总长、总宽、总高； 安装尺寸：主要有(1)箱座底面的长、宽、厚；(2)地脚螺栓孔中心线的定位尺寸、间距及其直径；(3)减速器中心高；(4)轴伸端的配合长度与直径。 配合尺寸：主要零件的配合处均应标注其尺寸、配合性质和精度等级。(指导书P81表8),减速器的技术特性表：,参见手册P5,明细表和标题栏：,参见指导书P86,表8减速器主要零件的荐用配合,减速器的技术要求：参考手册P5,(1)对零件的要求：所有零件装配前均要用煤油或汽油清洗，机体 内不允许有任何杂物存在，其内壁应涂上防侵蚀的涂料。 (2)对润滑剂的要求：标明传动件及轴承所用润滑剂的牌号、用量 及更换周期(一般为半年左右)。 齿轮传动常用润滑剂的牌号及选用方法见教材P243表15-2； 滚动轴承常用润滑剂及其选择方法见教材P263的说明。 (3)轴承轴向间隙及其调整方法：(指导书P83表9)。 (4)传动侧隙和接触斑点：由传动精度确定(手册P132表14-11、13)。 (5)减速器的密封：箱体剖分面及所有联接面均不允许漏油，剖分面允许涂密封胶或水玻璃，不允许使用任何垫片或填料。轴伸处密封应涂以润滑脂。 (6)对试验的要求：减速器装配好后，应作空运转试验(正反转各一小时左右，检查运转情况)，负载试验时，油池温升不得超过35，轴承温升不得超过40。,零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。,零件工作图的绘制,轴类零件工作图的设计,视图：,一般只需要一个视图。有键槽或孔的轴段，应增加必要的剖视图或剖面图。,尺寸标注：,标注径向尺寸时，凡配合处的直径，均需标出其尺寸公差； 标注轴向尺寸时，应先选好基准面，尽量使尺寸标注反映出加工工艺的要求，不允许出现封闭尺寸链； 键槽的尺寸偏差及其标注方法查手册标准； 尺寸及偏差均相同的直径亦需逐一标出，不得省略； 所有圆角及倒角均应标出，或在技术要求中说明。,标题栏：,参见指导书P88。,表面粗糙度：,轴的所有表面均需加工，均应标注其相应的表面粗糙度值。 粗糙度值可查手册P91表12，表中应选取较大数值以利于加工。,形位公差：,技术要求：,对材料的机械性能和化学成分的要求； 对零件表面机械性能的要求，包括热处理方法，硬度及表面处理深度等； 对加工的要求，如是否与其它零件一起加工(配钻或配铰)； 对未注明圆角和倒角的说明。,图 例,齿轮类零件工作图的设计,视图：,一般需要2个视图。 对于齿轮轴与蜗杆轴，其视图仅需1个； 对于组合式蜗轮结构，则需分别画出齿圈和轮芯的零件图，以及蜗轮的组件图。,尺寸标注：,所有径向尺寸应以孔的中心线为基准； 齿宽方向的尺寸应以端面为基准。,标题栏：,参见指导书P88。,表面粗糙度：,齿坯形位公差：,啮合特性表：,应包括齿轮的主要参数及测量项目。,圆柱齿轮：,参见手册P6右上角表格,圆柱齿轮：,参见手册P6右上角表格,蜗轮：,技术要求：,对材料的机械性能和化学成分的要求； 对零件表面机械性能的要求，包括热处理方法，硬度及表面处理深度等； 对加工的要求，如是否与其它零件一起加工（配钻或配铰）； 对未注明圆角和倒角的说明。,图例-圆柱斜齿轮,编写计算说明书,1、内容：,封面（定制） 设计任务书（题目、工作条件、传动方案简图、方案简要说明）； 目录（标题及页次）； 电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算 （计算电动机所需功率，选择电动机，分配各级传动比，计算各轴 转速、功率和转矩等）； 传动零件的设计计算； 轴的计算； 键联接的选择和计算； 滚动轴承的选择和计算； 联轴器的选择； 参考资料（资料的编号及书名、作者、出版单位、出版年月）。,2、要求和注意事项：（指导书P99100）,3、书写格式举例： （指导书P100102）,准备答辩,1、将三张图纸折成A4大小，并将标题栏 翻至外面，与说明书、进度表一同装 入资料袋。 2、资料袋正面贴上标签。 3、答辩时请带上：绘图工具及指导书、 手册。,