机械设计综合课程设计讲义

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械设计,综合课程设计,绪 论,一、课程设计的目的,1综合运用所学的知识和技能，树立正确的设计思想，提高机械创新设计能力,。,2熟悉机械设计过程，掌握机械设计的一般方法和规律，学会使用设计资料、标准和规范，通过设计实践，在机械设计基本技能上得到训练。,3,巩固、加深和扩大在本课程和先修课程中学到的知识。,二、课程设计内容,三、选择设计题目（举例）,1.高架灯提升装置设计 （,P245,）,数据编号：1、2、3、4,学 号：,1、2、3、4,2.卷扬机传动装置设计 （,P253,）,数据编号：1、2、3、4、5、6、 7、 8、 9、 10,学 号：,5、6、7、8、9、10、11、12、13、14,3.带式运输机传动装置设计 1组 （,P259,）,数据编号：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10,学 号：,15、16、17、18、19、20、21、22、23、24,4.,带式运输机传动装置设计 3组 （P260）,数据编号：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10,学 号：,25、26、27、28、29、30、31、32、33、34,1.传动装置总体设计方案图1张；,2.传动装置装配草图1张 (0号坐标纸、手绘)；,3.工作图：装配图1张、零件图23张（计算机绘图、,M1:1,）；,4.设计计算说明书1份（60008000字）。,四、设计工作量,五、课程设计参考进度,1传动装置总体设计,2装配草图设计,3工作图设计(上机),4编写设计计算说明书,5答辩,六、成绩评定,图纸质量、说明书、答辩情况及综合设计表现，按百分制评分。,七、参考书,1机械设计,2机械设计综合课程设计,3机械零件设计图册,八、课程设计的要求,1.循序渐进，逐步完善和提高。,2.掌握机械设计基本技能，正确处理理论计算与结构设计的关系。,3.汲取传统经验，注重调察研究，发挥主观能动性和创新精神。,4.提倡采用现代设计方法和手段，提高综合设计能力。,传动装置总体设计,一、原动机的选择（P11）,常用：Y系列三相异步电动机,（P208）,1.选择电动机类型,同步转速：3000 1500 1000 750,级数： 2 4,6,8,电动机的安装及外形尺寸：（P210）,2.确定电动机的功率,KW,(1) 工作机所需电动机功率,或,工作机的功率,传动装置总效率 （P22，表2-5）,(2)确定电动机型号（P209）,例：P,d,= 3.6 kW,n,m,=960r/min,n,m,=1440r/min,查取电动机轴外伸端尺寸:,D-直径,E-长度等，,二、传动装置总传动比的确定和分配,1.确定总传动比,i,a,2.分配各级传动比（P20，表2-3）,减速器外传动比,减速器传动比,(1) 各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。,(3) 圆锥圆柱齿轮减速器,或,(2) 展开式二级圆柱齿轮减速器,分配原则:,目的：（1）尺寸协调、互不干涉,（2）尺寸紧凑、便于润滑,注意：,1.按工作机所需电动机功率P,d,计算，而不按电动机额定功率P,ed,计算。,2.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,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）,列汇总表：,传动零件设计,一、减速器外传动零件设计,1.普通V带传动,已知：,P n T,i,2.链传动,已知：,P n T,i,设计步骤：见教科书例题,1.高速级齿轮传动,已知：,P n T,i,设计步骤：见教科书例题,2.低速级齿轮传动,已知：,P n T i,设计步骤：见教科书例题,二、减速器内传动零件设计,三、按转矩初步计算轴的最小直径,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,四、验算工作速度误差,五、减速器箱体结构尺寸,注意：,、,8，,装配草图设计,1.传动零件的结构和几何尺寸,2.初步计算轴的直径,4.轴承类型以及润滑、密封方式,3.电动机输出轴的尺寸,5.减速器箱体的结构 （见表3-1）,已知条件：,设计内容,1.初绘装配草图,2.轴、轴承、键、联轴器的校核计算,3.完成装配草图,（边设计、边计算、边修改）,1,2,3,4,5,1电动机 2 联轴器 3减速器,4运输带 5卷筒,V,F,F,V,一、初绘装配草图,1.布置图：尽量选取11,3.初步计算轴直径,2.画中心线，d,a,d,b,1,b,2,画出三面内壁线,4.轴的结构设计,确定各轴段直径和长度,5.箱体结构及其附件,(1)箱体、箱盖,(2)联接螺栓、启盖螺钉、定位销,(3)吊钩、吊环螺钉,(4)观察孔、油塞、油标、通气器,C,1,C,1,l,1,2,L,3,L,2,L,1,L,1,L,2,L,3,1,L,1,图3-10,阶梯轴结构,d,1,d,2,d,3,d,4,d,5,d,齿轮联轴器,h,r,c,L,图3-9 外伸端安装联轴器的安装尺寸,d,d,5,d,1,d,2,d,3,d,4,B,h,弹性套柱销联轴器,l,油,图3-38 油润滑轴承的轴承盖结构,l,1,c,1,c,2,L,1,L,2,L,3,按外接零件要求确定,L,1,L,2,L,3,a,1,a,2,2,l,2,4,按外接零件要求确定,L,1,油润滑,3-5,L,2,L,3,1,2,L,L,L,L,L,L,L,1,按外接零件安装要求确定,L,2,L,3,L,2,L,3,2,C,1,C,2,（5-8）,C,1,C,2,a,L,3,L,2,L,1,L,3,1,L,1,图3-5 支点跨距与悬臂零件间的距离,l,1,2 l,2,或l,1,2.5d,d,l,1,l,2,密封件,轴用弹性挡圈,用垫片调整锥齿轮轴向位置,D,图3-16 套杯结构与轴向位置的调整,2,套杯,小锥齿轮组合（正装）,l,小锥齿轮组合（反装）,l,二、验算轴、轴承、键、联轴器,1.轴的计算,2.轴承的计算,3.键的计算,4.联轴器的计算,三、完成装配草图,1.画出齿轮的结构及固定,轴向,周向,2.画出轴系的细部结构,工作图设计,包括两个内容：,1.装配工作图,2.零件工作图,一、装配工作图: 设计和装配时用的图纸,要求：,在草图的基础上进行装配图,设计。（避免盲目照抄草图，修改,草图中的错误,，,力求进一步改进和,提高设计质量）,要点：,1.布图：,尽量,用1:1的比例在两(或三),个视图上画出。必要时画剖面、剖视和,局部视图。（应当完整的、准确的表示出,每个零件的结构形状，位置和尺寸，以及,它们之间的连接性质和相互关系）。,2.画图过程：,用细线勾出装配图中各个,零件画零件工作图一起加深。,（要求各视图一起画）,3.装配图上应标明注册的尺寸 P191,特性尺寸：,表明机器性能、规格,和特性的尺寸,中心距及偏差：160,0.0315,（P187 表6-127）,中心高：190（最好以0结尾）,配合尺寸：,表明配合零件间装配,关系的尺寸,安装尺寸：,表明机器安装在其基础上的,位置尺寸（箱体底面尺寸；地脚螺钉,中心距离和对中心的距离；带轮、,联轴器伸出头尺寸及对中心距离）,外形尺寸：,表明机器占用的空间尺寸,（包装，运输，安装，厂房用）,4.配合选择,P66 表3-4,轴齿轮（带轮、联轴器）：,轴轴承内圈：,箱座孔轴承外圈：,轴轴套（挡油环）：,轴承盖箱座孔：,轮缘轮芯,5. 装配图上应标注的技术要求,装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承,用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。,齿轮传动的齿面接触斑点(P187表6-126)；,滚动轴承的热补偿间隙为0.20.5,mm,减速器剖分面、密封面和接触面均,不允许渗漏。剖分面涂密封油漆或,水玻璃，禁止使用任何垫片。,箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。,（P145 表6-75）,跑合试验要求，空载试验、负载试验,（时间，工作条件）。,对外观，包装和运输的要求。,6.减速器的技术特性表,7.标题栏、明细表、及零件编号,零件工作图,零件工作图：生产用的图纸,1. 布图：选择适当的图纸,比例尽量采用1:1,2. 标注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度,（分别介绍）,3. 标注技术要求：,热处理，表面处理（渗碳，氮化，,氰化，镀层，抛光）,未注明的圆角，倒角，斜度等要求。,特殊要求：修饰，涂色，检验，试验,（平衡，噪音）,4. 标题栏 （同装配图）,5. 要求：,避免零件在车间做任何计算,（尺寸标注完全）,零件各部分尺寸，尽量标注在,同一投影图上。,尺寸线、引出线引到看得见的轮,廓线上。,下面分别介绍齿轮（盘类），轴（轴类）,齿轮：（盘类）,一、视图:,首先搞清结构及要求。,二、尺寸标准:,包括圆、宽度和键槽三部分。,三、公差与精度：,1.轮齿精度及公差：P186 表6-124, 精度等级的确定：,常用精度等级7、8、9级,主要精度,精密、分度：I（运动精度） 8,重型： III （接触精度） 7,一般： II （工作平稳精度）7,7 HK GB/T 10095-2001,8 GJ GB/T 10095-2001,8 - 7 - 7 HK GB/T 10095-2001,I II III 齿厚上偏差,齿厚下偏差,表6-122,推荐检验项目 P186,表6-124,: F,:,齿向公差,f,pt,: 周节极限偏差,f,f,: 齿形公差,:,F,r,:齿圈径向跳动公差,F,w,:公法线长度变动公差,:,侧隙：,公法线长度及跨测齿数,P188 表6-129,分度圆弦齿厚及弦齿高,P191 表6-133,a. 确定斜齿轮法面公法线长度,假想齿数：,系数 表6-131 （P190）,整数部分:表6-129,小数部分:表6-130,公法线长度：,跨测齿数：,（例：m=2,mm, z=75,=15,）,b. 确定偏差：7 HK GB/T10095-2001,表15-6,2.齿轮毛坯公差： 表6-132 P190,齿顶圆偏差（P190 表6-132）,齿坯径向跳动,齿坯端面跳动,齿厚测量IT8,公法线测量IT110.1m,n,表6-132,3.键槽公差（轮毂槽） P122 表6-57,4. 表面粗糙度,5.,啮合特性表 P216,轴：,1. 视图：一个视图加若干剖面,（轴的结构形状）,2. 尺寸标注：满足加工、检验、装配要求,注意：基准面，加工过程，尺寸链不封闭。,3.形位公差：重点是轴颈和轴头部分,4. 表面粗糙度,5. 中心孔：三种情况,要求保留（维修）：,按GB/T 145-2001画 P92表6-7,不允许存在：,注明:“不允许有中心孔,必须切去”。,6. 键槽，砂轮越程槽，螺尾退刀槽,P122 表6-57,P93 表6-11,检查：,1.视图数量是否足够。,2. 零件结构是否正确。,3. 尺寸标注，公差，形位公差，表面粗 糙度是否正确。,4. 技术要求是否完善、正确。,5. 标题栏，明细表填写是否正确，有否遗漏。,检查修改后加深，图纸全部内容要符合制图国家标准，保持整洁，文字、数字用仿宋体写出,。,编写设计计算说明书,和准备答辩,一、设计计算说明书,要求：,计算正确、论述清楚、文字精炼、 插图简明、书写工整。,格式：,内容：,目录（标题及页次）；,设计任务书；,传动方案的分析与拟定（简要说明并附传动方案简图）；,电动机的选择计算；,传动装置的运动及动力参数计算；,传动零件的设计计算；,轴的计算；,滚动轴承的选择和计算；,键连接的选择和计算；,联轴器的选择；,减速器的润滑方式和密封类型的选择，,润滑油的牌号选择和装油量计算；,设计小结（对课程设计的体会，设计的,优缺点和改进意见等）；,参考资料（资料编号、作者、说明、,出版单位和出版年份）。,二、准备答辩,装配图、零件图和设计计算说明书完成后，装订成册，方可进行答辩。,祝同学们圆满完成机,械设计综合课程设计,