机械设计基础课程设计步骤

,一、目的,1,、通过课程设计的实践树立正确的设计思想，培养综合运用,机械设计课程设计和其它先修课程的理论与生产实际知识去分析和,解决机械设计问题的能力。,2,、通过设计实践，学习设计的一般方法，掌握设计的一般规,律，初步培养学生对机械工程设计的独立工作能力。,3,、进行设计的基本技能的训练，提高学生的计算能力、制图能,力；使学生能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规,范；熟悉有关的国家标准和行业标准，以完成一个工程技术人员在机,械设计方面所必须具备的基本技能训练。,机械设计基础课程设计,机械设计基础课程设计,二、设计题目、初始条件、传动方案、原始数据、,应完成的任务和进度安排，见任务书。,1,、传动方案及原始数据,要求：对任务书中给出的方案进行分析、比较，确定方案,。,方案,方案,D,F,0,D,V,F,O,D,F,0,D,V,F,O,D,V,F,减速器,高速轴,联轴器,输送带,机械设计基础课程设计,轴承盖,滚动轴承,电动机,低速轴,箱体,轴承盖,挡油盘,轴 承,轴承盖,轴承盖,轴 承,低速轴,大齿轮,齿轮轴,高速轴,一级减速器,已 知 条 件,数 据 编 号,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,带工作拉力,F,（,N,）,2800,1800,3400,2300,2200,2500,3000,带工作速度,V,（,m/S,）,1.10,1.31,1.25,1.00,1.40,1.3,1.5,带鼓轮直径,D,（,mm,）,250,250,300,250,300,310,350,带速度允差,V,（,%,）,5,使用年限,(,年,),5,机械设计基础课程设计,原 始 数 据,2,、设计的内容,1,）传动方案的拟定或认证；,2,）电机的选择和传动装置运动与动力参数的计算；,3,）齿轮的设计；,4,）轴的设计；,机械设计基础课程设计,5,）轴承及其组合部件设计；,6,）键连接和联轴器的选择与校核；,7,）润滑设计；,8,）箱体、机架等零件设计；,9,）有关附件的设计,10,）装配图及零件图设计与绘制。,3,、完成的任务,1,）减速器装配图,1,张，,A,0,号图；,2,）零件工作图,1,张（齿轮或轴），,A,2,号图；,3,）设计说明书一份。,机械设计基础课程设计,同一功率的电机转速一般有,3000,、,1500,、,1000,、,700r/min,四种。转速越高，则磁极对数越少，外部尺寸,越小，价格越低；但,传动装置,总传动比越高，使传动装置,的外部尺寸越大，制造成本越高；若转速越低，则反之。,因此，应综合考虑。,推荐：,Y,系列。,一般多用,1500 r/min,；,1000 r/min,。,2,、选择电动机（确定类型、结构、转速和功率）,三、步骤,1,、传动方案的拟定或认证；,（参看指导书,P60),D,F,0,D,V,F,O,机械设计基础课程设计,（,1,）确定电动机功率（参见指导书（,P135,）第七章）,要求：,P,ed,P,d,P,ed,电动机额定功率；,P,d,电动机所需功率。,P,W,工作机有效功率（输出功率）,KW,；,电机输出轴到运输带的总效率。,D,F,0,D,V,F,O,机械设计基础课程设计,（,1,）确定电动机功率（参见指导书（,P135,）第七章）,由计算出的,P,d,，选定的,n,，按要求：,P,ed,P,d,查表确定电机型号，并查出电机的满载转速,n,m,及其尺寸。,设计时采用计算功率,P,d,。,机械设计基础课程设计,（,2,）传动比计算和分配,传动装置总传动比：,n,m,电动机满载转速；,n,w,工作机所需转速（卷筒转速）；,=i,带,i,齿轮,选定带传动比，则,可得出齿轮传动比。,传动类型,i,的推荐值,圆柱齿轮传动,闭式,35,V,带传动,24,机械设计基础课程设计,（,3,）计算各轴的转速,n,、功率,N,及转矩,T,电机轴：,n,电,=n,m,（,r/min),；,轴：,n,=n,m,/i,带,（,r/min),；,轴：,n,=n,/i,齿,（,r/min),；,轴（卷筒）：,n,=n,（,r/min),；,D,F,0,D,V,F,O,各轴的转速,n,：,D,F,0,D,V,F,O,P,=P,d,带,（,KW,）；,P,=P,轴承,齿轮,（,KW,）；,P,（卷筒）,=P,联轴器,轴承,（,KW,）；,T,=9550P,/n,（,N m),；,T,=9550P,/n,(N m),；,T,=9550P,/n,（,N m),；,机械设计基础课程设计,各轴的功率,N,：,（,4,）计算各轴的转速,n,、功率,N,及转矩,T,各轴的转矩,T,：,机械设计基础课程设计,将上述计算结果列于下表中：,轴号,转速,n r/min,功率,P kw,转矩,T N.m,传动比,i,设计内容：齿轮的材料、齿轮传动参数（如中心,距、齿数、模数、直径、螺旋角、齿宽等）。,要求：选用斜齿圆柱齿轮传动，并对两个齿轮进行计算。,3,、带传动设计（参见教材,P,183,）,4,、圆柱斜齿轮设计（参见教材,P,110,）,对于直径很小的齿轮，如果从键槽底面到齿根的距离,x,过小,(,如圆柱齿轮,x,2.5,m,),，则此处的强度可能不足，易发生断裂，此时应将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴，齿轮与轴的材料相同。,注意：,机械设计基础课程设计,5,、轴系结构设计（参见指导书,P96),机械设计基础课程设计,（,1,）初估轴径,当该段轴截面上有,一个键槽，,d,增大,5%,；,有,两个键槽时，,d,增大,10%,，然后将轴径,圆整为标准值。,要求：,1,）计算两根轴，并进行结构设计；,2,）只对低速级轴进行强度验算。,D,F,0,D,V,F,O,5,、轴系结构设计（参见指导书,P96,和教材,P247,）,机械设计基础课程设计,d,min,轴,径计算后就可进行轴的,结构设计，在进行轴结构设计的同时要选择联轴器、滚动轴承、键等，在完成轴的结构设计后才能进行轴的强度验算。,V,2m/s,，,油润滑；,V,2m/s,，脂润滑。,轴承的润滑,V,2m/s,，脂润滑。,V2m/s,，油润滑；,机械设计基础课程设计,（,2,）选择联轴器（型号、类型）参见指导书,P72,要求：,转矩：,T,联轴器,T,计算,；,转速：,n,联轴器,n,w,。,注意：,联轴器两端毂孔直径范围与所连接两轴的直径,大小相适应。,（,3,）初选轴承类型,由初算轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定，估,计出装轴承处的轴径，初定滚动轴承型号。是否合适，,有待在减速器装配图设计中进行寿命验算后在来调整。,C,型键：只用于轴端；,型键：可用于轴端和中间轴段；,B,型键：应用较少。,机械设计基础课程设计,（,4,）键连接的选择,要求：,选择键的类型和尺寸，再进行强度验算。,（,5,）完成轴的结构设计并进行轴的验算。,轴：按弯扭合成校核；（参见教材,P,247,),对低速轴进行验算。,（,1,）齿轮的润滑,当齿轮圆周速度,V12m/s,，多采用油池润滑。齿轮浸油深度以,1,2,个齿高为宜，至少一个齿高，且不得少于,10mm,，此为最低油面，最高油面至少应高出最低油面,5,10mm,，当速度较低时,(v=0.5,0.8m/s,），浸油深度可达的,1/6,1/3,齿轮半径，但不宜超过,100mm,。,（,6,）校核键的强度，轴承的寿命（低速轴）,键：进行挤压、剪切强度校核,(,参见教材,P,222,）,；,滚动轴承：进行使用寿命校核；（参见教材,P,289,),机械设计基础课程设计,6,、装配草图的绘制（参见指导书,P95,）,绘制装配图时的注意事项：,机械设计基础课程设计,（,2,）减速器附件设计,a,，窥视孔和视孔盖。,b,通气器。,c,起吊装置。,d,油面指示器。,e.,放油孔和螺塞。,f,起盖螺钉。,g,定位销等。,（,3,）完善装配草图,机械设计基础课程设计,要求：,用,A,0,号图纸；,1,:1,绘图；三视图同时画；留出标题,栏、名细表、技术要求和零件编号的位置。,A,）装配视图的绘制；,B,）装配视图的尺寸标注；,C,）零件序号、明细表和标题栏的编写；,D,）编制减速器的技术要求；,E,）完成装配图的绘制。,机械设计基础课程设计,机械设计基础课程设计,7,、零件工作图的绘制,机械设计基础课程设计,7,、零件工作图的绘制,机械设计基础课程设计,成绩评定,名称,成绩,备注,图纸,说明书,答辩,知识掌握,工作态度,总评,8,、整理编写设计说明书,(,书写格式参看说明书规范）,要求：,1,）遵守课程设计纪律；,3,）独立、按时、保质保量完成设计任务。,2,）晚上看书，白天画图；,时间安排：,2,）第,25,天：完成全部计算、结构草图；,4,）第,11,天：完成零件图；,3,）第,610,天：完成装配图设计、整理说明书；,5,）第,12,天：答辩。,1,）第,1,天：准备、实验；,机械设计基础课程设计,