10级机电班机械设计基础课程设计指导

机械设计基础课程设计指导 第一章 绪论一、课程设计的目的 1、培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力。2、学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。3、进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范等的训练。二、设计题目二、设计题目 用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器设计条件及原始数据见任务书设计条件及原始数据见任务书1、绘制减速器装配图一张。（三视图，A1图纸）2、绘制轴、齿轮零件图工作各一张。（A3图纸）3、编写设计计算说明书一份。（60008000字）4、答辩三、设计工作量三、设计工作量 四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第一天设计准备设计准备1 1、减速器课程设计动员及任务说明、进度安排等2、观察、研究减速器模型，了解减速器的结构特点与制造过程3、借阅有关设计资料及绘图工具四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第二天 上午传动装置总体设计传动装置总体设计1、确定传动方案2、选择电动机3、计算总传动比4、计算各轴的转速、功率和转矩 四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第二天下午传动件的设计计算传动件的设计计算1、计算带传动、齿轮传动的主要参数和几何尺寸2、计算各传动件上的作用力 四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第三天至第五天装配草图的设计与绘制装配草图的设计与绘制1、确定减速器的结构方案2、绘制减速器装配草图，进行轴、轴上零件和轴承组合的结构设计3、校核轴的强度、校核滚动轴承的寿命4、绘制减速器箱体结构、绘制减速器附件5、完成装配草图，并进行检查与修改 四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第六天至第七天减速器装配图的绘制减速器装配图的绘制1、绘制减速器装配图2、标注尺寸、配合及零件序号3、编写零件明细表、标题栏、减速器特性及技术要求 四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第八天零件工作图的设计与绘制零件工作图的设计与绘制1、绘制轴和齿轮零件图2、标注尺寸及偏差、表面粗糙度、形位公差3、齿轮零件的啮合参数表4、技术要求 四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第九天编写课程设计说明书编写课程设计说明书1、整理和编写设计计算说明书（内容包括计算和必要的简图）2、撰写设计总结（包括设计完成情况和个人体会）四、设计计划（四、设计计划（2 2周）周）时间 设计内容第十天 课程设计答辩课程设计答辩 五、成绩评定五、成绩评定 总成绩采用四级分制。具体标准为：优秀：90分、良好：7589分、及格：6074分、不及格：60分。为便于评定总成绩，按下表分项目评分后，再转换为总评成绩：项目满分综合表现10分减速器装配图30分零件工作图10分设计计算说明书10分答辩40分六、参考书六、参考书1.机械设计基础2.机械设计基础课程设计指导书 七、课程设计的要求七、课程设计的要求1、减速器设计成闭式；2、减速器中的齿轮设计成标准齿轮；3、图按机械制图国家标准绘制；4、由设计者任选减速器内的一根轴和一个齿轮绘制零件工作图；5、计算说明书按要求编号。第二章 传动装置总体设计一、选择电动机 1、选择电动机类型 常用：Y系列三相异步电动机 同步转速：3000 1500 1000 750 级数：2 4 6 8 2.确定电动机的功率wdPPKWdP(1)工作机所需电动机功率 1000vFPw9550wWnTP或或wP工作机的功率第二章 传动装置总体设计 传动装置总效率：=12345 式中：1三角带传动效率 2齿轮传动效率 3滚动轴承的效率 4联轴器的效率 5运输机平型带传动效率第二章 传动装置总体设计 (2)确定电动机型号 由选定的电动机类型、结构和转速等查出电动机的型号，确定额定功率、满载转速、结构尺寸等。第二章 传动装置总体设计 二、传动装置总传动比的确定和分配1.确定总传动比wmanni2.分配各级传动比21iiiiiioa减速器外传动比减速器传动比0ii第二章 传动装置总体设计 分配原则分配原则:各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。大值。目的：（1）尺寸协调、互不干涉第二章 传动装置总体设计 （2）尺寸紧凑、便于润滑第二章 传动装置总体设计 三、传动装置运动、动力参数计算 计算各轴的功率P、转速n和转矩T注意：注意：1.1.按工作机所需电动机功率按工作机所需电动机功率PdPd计算，而不按计算，而不按电动机额定功率电动机额定功率PedPed计算。计算。2.2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算零件时应按主动轴的输出功率计算第二章 传动装置总体设计 列汇总表：第二章 传动装置总体设计 第三章 传动零件设计 设计减速器的装配图前，必须先计算各级传动件的参数，确定其尺寸，并选好联轴器的类型和规格。为使设计减速器的原始条件比较准确，一般先计算减速器的外传动件，如带传动、链传动和开式齿轮传动等，然后计算其内传动件。第三章 传动零件设计 一、选择联轴器的类型和规格一、选择联轴器的类型和规格 传动装置中一般有两个联轴器，一个是联接电动机与减速器高速轴的联轴器，另一个是联接减速器低速轴与工作机轴的联轴器。对于标准联轴器，按传递扭矩的大小和转速选择型号。选择时注意：该型号最大、最小孔径尺寸必须与两联接轴相适应。第三章 传动零件设计 二、减速器外传动零件设计二、减速器外传动零件设计普通V带传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题 设计时应选择正确的设计准则，计算出减速器各齿轮的参数，主要为：模数、齿数、螺旋角、齿轮宽度、传动中心距，并计算出各齿轮的主要尺寸。注意：各级大、小齿轮几何尺寸和参数的计算结果应及时整理并列表，同时画出结构简图，以备装配图设计时应用。设计步骤：见教科书例题二、减速器内传动零件设计二、减速器内传动零件设计第三章 传动零件设计 三、按转矩初步计算轴的最小直径三、按转矩初步计算轴的最小直径mind注意：1.键槽单键：加5%双键：加7%2.圆整为标准直径3.或按联轴器圆整直径3nPC第三章 传动零件设计 四、验算工作速度误差四、验算工作速度误差%5五、减速器箱体结构及尺寸五、减速器箱体结构及尺寸注意：1,12,161ddf6,832dd、理实理vvvv8，第三章 传动零件设计 第五章第五章 装配图的设计和绘制装配图的设计和绘制 减速器的装配图按以下步骤进行设计：（1）装配工作图设计的准备（2）绘制装配草图（3）进行传动件的结构设计、轴承端盖的结构设计，选择轴承的润滑和密封方式（4）设计减速器的箱体和附件（5）检查装配草图（6）完成装配图 第五章第五章 装配图的设计和绘制装配图的设计和绘制一、装配图设计的准备阶段一、装配图设计的准备阶段准备减速器的以下数据：1、电动机型号，电动机输出轴的轴径、轴伸长度，电动机的中心高。2、联轴器的型号、孔径范围、孔宽和装拆尺寸要求。3、传动零件的中心矩、分度圆直径、齿顶圆直径及轮齿的宽度。4、滚动轴承的类型5、箱体的结构方案。所推荐箱体结构的有关尺寸。 第五章第五章 装配图的设计和绘制装配图的设计和绘制二、装配图设计的第一阶段二、装配图设计的第一阶段 这一阶段主要进行轴的结构设计，确定轴承的型号和位置，找出轴承支点和轴系上作用力的作用点，从而对轴和轴承进行验算。1、确定各传动件的轮廓及相对位置2、箱体内壁位置的确定3、轴承座端面位置的确定4、初步计算轴径5、轴的结构设计 第五章第五章 装配图的设计和绘制装配图的设计和绘制三、装配图设计的第二阶段三、装配图设计的第二阶段 这一阶段的主要工作是进行传动零件的结构设计和轴承的组合设计。1、传动零件的结构设计2、轴承的组合设计1）轴承端盖结构2）轴组件的轴向固定和调整3、滚动轴承的润滑和密封 第五章第五章 装配图的设计和绘制装配图的设计和绘制四、装配图设计的第三阶段四、装配图设计的第三阶段这一阶段的主要任务是进行减速器箱体及附件的设计。1、减速器箱体的结构设计 箱体要有足够的刚度；箱体应有可靠的密封且便于传动件的润滑和散热；箱体结构要有良好的工艺性；箱体的形状应力求匀称、美观。2、减速器附件的结构设计 窥视孔和窥视孔盖；放油螺塞；油标；通气器；起盖螺钉；定位销；吊环螺钉、吊耳和吊钩。 第五章第五章 装配图的设计和绘制装配图的设计和绘制五、装配草图的检查五、装配草图的检查检查的主要内容：1、总体布置方面2、计算方面3、轴系结构方面4、箱体和附件结构方面5、绘制规范方面 第五章第五章 装配图的设计和绘制装配图的设计和绘制六、完成装配图六、完成装配图1、标注必要的尺寸2、写明减速器的技术特性3、编写技术要求4、对全部零件进行编号5、编制零件明细栏及标题栏6、检查装配工作图。5.装配草图设计装配草图设计6.装配图设计装配图设计v装配图设计的主要内容有：按国家机械制图标准规定画法绘制各视图；标注必要的尺寸及配合；标注零件的序号；绘制并填写标题栏及明细表；编制减速器技术特性表；编写技术条件。尺寸的标注尺寸的标注v（1）特性尺寸）特性尺寸v（2）配合尺寸）配合尺寸v（3）外形尺寸）外形尺寸v（4）安装尺寸）安装尺寸零件序号、标题栏和明细表零件序号、标题栏和明细表减速器技术特性减速器技术特性减速器技术条件的具体内容可参考如下：减速器技术条件的具体内容可参考如下：v（1）装配前所有零部件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，机体内不允许有任何杂物存在。内壁涂上不被机油浸蚀的防锈涂料。v（2）滚动轴承装配后，用手转动时应轻快灵活。轴承的轴向游隙如需要在装配时调整，应调至规定数值（如调整轴承间隙：d1为0.050.1mm，d2为0.080.15mm）。v（3）啮合侧隙用铅丝检验不小于0.16mm，铅丝不得大于最小侧隙的4倍。v（4）用涂色法检验斑点，按齿高接触斑点不小于40，按齿长接触斑点不小于50，必要时可用研磨或刮研以改善接触情况。v（5）箱盖及箱座接合面严禁使用垫片及其它任何填料，必要时允许涂密封胶或水玻璃。各接触面运转过程中不允许有漏油和渗油现象出现。v（6）减速器装配后，选择合适的机油（如HJ50），加至所要求的油面高度，达到规定的油量。v（7）空载跑合试验：在额定转速下正、反运转12小时，要求运转平稳，响声均匀（如噪音小于70dB），联接不松动，不漏油不渗油等；负载跑合试验：在额定转速及额定功率下运转至油温稳定为止。油池温升不得超过35，轴承温升不得超过40。v（8）跑合试验合格后，更换润滑剂，用煤油擦洗零件，用汽油洗净轴承再进行装配。若滚动轴承采用润滑脂润滑，则装配前应向轴承空腔内填入适量（约为空腔体积的1/2左右）的润滑脂。v（9）搬动、起吊减速器应用箱座上的吊钩。箱盖上的吊环螺钉（或吊耳）只供起吊箱盖时用。v（10）外伸轴段应涂油脂并加防护套，减速器外表面涂灰色油漆（或其他颜色油漆），运输时勿倒置，储藏地点应干燥。 第六章第六章 零件工作图的设计零件工作图的设计一、零件工作图的设计要点一、零件工作图的设计要点1、每个零件必须单独绘制在一个标准图幅中;2、零件的基本结构及主要尺寸应与装配图一致;3、标注尺寸时要选好基准面;4、零件的所有表面都应注明表面粗糙度等级;5、零件工作图上要标注必要的形位公差;6、对传动零件还要列出主要几何参数、精度等级及偏差表。 第六章第六章 零件工作图的设计零件工作图的设计二、轴类零件工作图的设计要点二、轴类零件工作图的设计要点 、视图 一般只需一个视图，在有键槽和孔的地方，增加必要的剖视或剖面。对于不易表达清楚的局部，例如退刀槽、中心孔等，必要时应绘制局部放大图。、标注尺寸 标注径向尺寸时，凡有配合处的直径，都应标出尺寸偏差。、表面粗糙度 轴的各个表面都要加工、其表面粗糙度可查手册选择。、形位公差 第六章第六章 零件工作图的设计零件工作图的设计、技术要求 轴类零件图的技术要求包括：）对材料的机械性能和化学成分的要求、充许的代用材料等。）对材料表面机械性能的要求.）对加工的要求，如是否要保留中心孔，若要保留中心孔，应在零件图上画出或按国标加以说明。与其他零件一起配合加工的(如配钻或配铰等)也应说明。）对于未注明的圆角、倒角的说明，个别部位的修饰加工要求，以及对较长的轴要求毛坯校直等。 第六章第六章 零件工作图的设计零件工作图的设计三、齿轮类零件工作图的设计要点三、齿轮类零件工作图的设计要点 、视图 这类零件图一般用两个视图表示。、标注尺寸 各径向尺寸以轴的中心线为基准标出，齿宽方向的尺寸以端面为基准标出。、表面粗糙度 可参考有关手册。、齿坯形位公差的推荐项目、啮合特性 误差检验项目和具体数值、查齿轮公差标准或有关于册。 第六章第六章 零件工作图的设计零件工作图的设计、技术要求）对铸件、锻件或其他类型坯件的要求。）对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料。）对材料表面机械性能的要求，如热处理方法、处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等。）对末注明倒角、圆角半径的说明。）对大型或高速齿轮的平衡试验要求 第七章第七章 编写设计说明书和准编写设计说明书和准备答辩备答辩