W機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計

1、機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)班 級：時 間：指導(dǎo)教師：機械設(shè)計課程設(shè)計的地位機械設(shè)計課程設(shè)計的地位l近機類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機械設(shè)計訓(xùn)練l機械設(shè)計基礎(chǔ)類課程重要的綜合性與實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)機械設(shè)計課程設(shè)計的目的機械設(shè)計課程設(shè)計的目的1 1 培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運用所學(xué)的理論知識解培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運用所學(xué)的理論知識解決工程實際問題的能力；決工程實際問題的能力；2 2 學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法，掌握通用機械零件、機械傳學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法，掌握通用機械零件、機械傳動裝置的動裝置的設(shè)計過程設(shè)計過程和進行方式；和進行方式；3 3 機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。如計算，繪圖，熟

2、悉和運用機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。如計算，繪圖，熟悉和運用設(shè)計資料、手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。設(shè)計資料、手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和步驟機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和步驟帶式運輸機的傳動裝置帶式運輸機的傳動裝置整個機器的組成如右圖所示整個機器的組成如右圖所示電動機（原動機）傳動裝置（包括減速器、聯(lián)軸器、帶傳動等）卷筒、運輸帶（工作機）本次設(shè)計內(nèi)容本次設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計某一帶式運輸機用一或二級直設(shè)計某一帶式運輸機用一或二級直（斜）齒圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱（斜）齒圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器、齒輪減速器、V V帶圓柱齒輪減速器。運帶圓柱齒輪減速器。運輸機二班制連續(xù)工作，空載起動

3、，載荷輸機二班制連續(xù)工作，空載起動，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器中較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器中批量生產(chǎn)，使用期限批量生產(chǎn)，使用期限8 8年，運輸帶速度允年，運輸帶速度允差差5 5。設(shè)計題目設(shè)計題目帶式運輸機上的單級圓柱齒輪減速器（斜齒）帶式運輸機上的單級圓柱齒輪減速器（斜齒）1-電動機2-帶傳動3-減速器4-聯(lián)軸器5-滾筒6-傳送帶214563蝸桿減速器蝸桿減速器一級圓柱齒輪減速器一級圓柱齒輪減速器一級圓柱齒輪減速器一級圓柱齒輪減速器一級蝸桿減速器一級蝸桿減速器一級錐齒輪減速器一級錐齒輪減速器步驟步驟課程設(shè)計的內(nèi)容課程設(shè)計的內(nèi)容進度進度1設(shè)計準(zhǔn)備1.認真研究設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要

4、求、條件、內(nèi)容和步驟；2.準(zhǔn)備好設(shè)計需要的圖書、資料和用具。星期六星期日2總體設(shè)計1.確定傳動方案；2.選擇電動機；3.計算傳動裝置的總傳動比，分配各級傳動比4.計算運動和動力參數(shù)(各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩)3傳動零件的設(shè)計1.設(shè)計計算齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動和主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸。4裝配圖草圖的繪制1.確定減速器的結(jié)構(gòu)方案2.繪制裝配草圖，進行軸、軸上零件和軸承組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.校核軸的強度、校核滾動軸承的壽命4.繪制減速器箱體結(jié)構(gòu)5.繪制減速器附件星期一星期二5裝配圖的繪制1.畫底線圖，畫剖面線；2.選擇配合，標(biāo)注尺寸；3.編寫零件編號，列出名細欄；4.加深線條，整理圖面；5.書寫技術(shù)條件等

5、。星期三6零件工作圖的繪制1.繪制大齒輪零件工作圖；2.繪制減速器低速軸零件工作圖.7 編寫設(shè)計說明書1.編寫設(shè)計計算說明書，包括封面、設(shè)計任務(wù)書、目錄，計算過程，主要數(shù)據(jù)填寫在計算結(jié)果一欄，并附上 必要的圖（軸的結(jié)構(gòu)草圖，軸的受力圖、彎矩圖、扭矩圖等；2.寫出設(shè)計總結(jié)，包括設(shè)計完成情況和設(shè)計體會星期四8 答辯星期五機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和步驟機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和步驟機械設(shè)計課程設(shè)計工作量機械設(shè)計課程設(shè)計工作量1 1 減速器裝配圖減速器裝配圖1 1張（張（ A0 A1A0 A1圖紙）圖紙）2 2 減速器所屬零件工作圖減速器所屬零件工作圖2 2張（張（ 低速軸、大齒輪，低速軸、大齒輪，A3A

6、3圖紙）圖紙）3 3 帶式運輸機傳動裝置的設(shè)計計算說明書帶式運輸機傳動裝置的設(shè)計計算說明書1 1份（約份（約60006000字）字）4 4 完成答辯完成答辯機械設(shè)計課程設(shè)計的過程機械設(shè)計課程設(shè)計的過程一、設(shè)計準(zhǔn)備階段（復(fù)習(xí)減速器有關(guān)知識）二、傳動裝置總體設(shè)計階段 1 擬定（確定）傳動方案 2 選定電動機型號 3 計算總傳動比及分配傳動比 4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)三、傳動零件設(shè)計 1 減速器外傳動零件（V帶傳動） 2 減速器內(nèi)傳動零件（齒輪傳動）四、裝配圖繪制（分三個階段）五、零件工作圖繪制六、編寫設(shè)計說明書七、設(shè)計總結(jié)（對課程設(shè)計的體會，設(shè)計的優(yōu)缺點和改進意見）八、答辯一、設(shè)計準(zhǔn)備階段

7、一、設(shè)計準(zhǔn)備階段減速器：原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)距，以滿足各種工作機械的需要。在某些場合也用來增速稱為增速器。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器1 減速器的種類減速器的種類按照傳動型式不同可分為：齒輪減速器，蝸桿減速器和行星減速器；按照傳動的級數(shù)可分為：單級和多級減速器；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式、同軸式減速器。 機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器2 2 減速器附屬零件的減速器附屬零件的名稱和作用名稱和作用（1）窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部開窺視孔，可以看到傳動零件嚙合處的情況，以便檢查齒面接觸斑點和

8、齒側(cè)間隙。潤滑油也由此注入機體內(nèi)。窺視孔上有蓋板，以防止污物進入機體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器（2）通氣器減速器運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱，使機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙(如剖面、軸外伸處間隙)向外滲漏。所以多在機蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機體內(nèi)熱漲氣體自由逸出，達到機體內(nèi)外氣壓相等，提高機體有縫隙處的密封性能機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器（3）軸承蓋 為固定軸系部件的軸向位置并承受軸向載荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式軸承蓋，利用六角螺栓固定在箱體上，外伸軸處的軸承蓋是通孔,其中裝有密封裝置

9、，凸緣式軸承蓋的優(yōu)點是拆裝、調(diào)整軸承方便，但和嵌入式軸承蓋相比，零件數(shù)目較多、尺寸較大、外觀不平整。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器（4）定位銷 為保證每次拆裝箱蓋時，仍保持軸承座孔制造加工時的精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。圖中采用的兩個定位圓錐銷，安置在箱體縱向兩側(cè)聯(lián)接凸緣上，對稱箱體應(yīng)呈非對稱布置，以免錯裝。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器（5）油面指示器 檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，經(jīng)常保持油池內(nèi)有適量的油，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器，圖中采用的油面指示器是油標(biāo)尺。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型

10、，有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器（6）放油螺塞 換油時，排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱座底部、油池的最低位置處開設(shè)放油孔，平時用螺塞將放油孔堵住。放油螺塞和箱體接合面間應(yīng)加防漏用的墊圈。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器（7）啟蓋螺釘 為加強密封效果，通常在裝配時于箱體剖分面上涂以水玻璃密封膠，因而在拆卸時往往因膠接緊密難于開蓋。為此常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工出1-2個螺孔，旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動啟箱螺釘便可將上箱頂起。啟箱螺釘?shù)拇笮】赏谕咕壜?lián)接螺栓。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速

11、器（8）起吊裝置 當(dāng)減速器重量超過25kg時，為了便于搬運，在箱體設(shè)置起吊裝置，如在箱體上鑄出吊耳或吊鉤等。圖中上箱蓋裝有兩個吊環(huán)，下箱座鑄出四個吊鉤。機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容減速器減速器（9）調(diào)整墊片 調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用以調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起傳動零件(如蝸輪、圓錐齒輪等)軸向位置的作用。（10）密封減速器中需密封的部位：上箱蓋與下箱座接合面處 透蓋與軸接觸處 放油螺孔處窺視孔處二、傳動裝置總體設(shè)計階段二、傳動裝置總體設(shè)計階段1.確定傳動方案；2.選擇電動機；3.計算傳動裝置的總傳動比，分配各級傳動比4.計算運動和動力參數(shù)(各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩)2

12、。功率計算。功率計算 工作機所需功率工作機所需功率 電機所需功率電機所需功率 傳動效率傳動效率 電機額定功率電機額定功率 計算功率計算功率3。傳動比計算與分配。傳動比計算與分配 工作機轉(zhuǎn)速工作機轉(zhuǎn)速 mmPP mmPPP（通用） （專用） wmPP 1231000/()wPFVkw 60 1000wDnV 60000wVnD 表表2-2常用傳動零常用傳動零件的效率件的效率(注意注意:軸軸承按對計算承按對計算)單位單位:轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分鐘分鐘 總傳動比計算總傳動比計算傳動比分配傳動比分配 帶傳動帶傳動 鏈傳動鏈傳動 開式齒輪傳動開式齒輪傳動 閉式齒輪傳動比閉式齒輪傳動比電機轉(zhuǎn)速選擇電機轉(zhuǎn)速選擇mwnin

13、 1440960mn二極三極 12iii223i 223i 245i 134 5i . . 總傳 動比帶、鏈、開式傳動比電機同步轉(zhuǎn)速 r/min減速器傳動比電機轉(zhuǎn)速選擇ii21500 i1i i21000 i14。各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩計算。各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩計算（ Pn 、nn 、Tn ） 帶單級帶單級 1mnn 1119550/TP n 212/nni 321/nni 2123*PP 11*PP 23224*PP 2239550/TPn 3339550/TPn 各軸的運動及動力參數(shù)各軸的運動及動力參數(shù)軸號軸號轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n功率功率p轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T傳動比傳動比i123三。傳動零件設(shè)計三。傳動零件

14、設(shè)計 1. 帶傳動計算帶傳動計算 帶的型號選擇帶的型號選擇 小帶輪直徑確定小帶輪直徑確定 中心矩計算中心矩計算 根數(shù)計算根數(shù)計算 帶速計算帶速計算 壓軸力計算壓軸力計算 2. 鏈傳動計算鏈傳動計算 鏈節(jié)矩鏈節(jié)矩 單排單排 鏈輪齒數(shù)鏈輪齒數(shù)3.開式齒輪設(shè)計計算開式齒輪設(shè)計計算 （斜齒）斜齒） 不同處不同處 選材選材: 小齒輪小齒輪(45) 大齒輪大齒輪(球墨鑄鐵球墨鑄鐵) 小齒輪齒數(shù)小齒輪齒數(shù)：1720 按轉(zhuǎn)動比確定大齒輪齒數(shù)按轉(zhuǎn)動比確定大齒輪齒數(shù),z1與與z2互質(zhì)互質(zhì) 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù) : 0.3 計算準(zhǔn)則計算準(zhǔn)則： 彎曲強度計算彎曲強度計算 放大放大15%來確定來確定mn 不進行接觸強度校核

15、不進行接觸強度校核 mn取標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn) 機械設(shè)計教材機械設(shè)計教材54頁頁 4. 閉式齒輪設(shè)計計算閉式齒輪設(shè)計計算設(shè)計計算準(zhǔn)則設(shè)計計算準(zhǔn)則 接觸強度設(shè)計，彎曲強度校核接觸強度設(shè)計，彎曲強度校核 軟齒面軟齒面 設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（1）選材與確定許用應(yīng)力）選材與確定許用應(yīng)力（2）接觸強度設(shè)計）接觸強度設(shè)計 確定小齒輪的分度圓確定小齒輪的分度圓d1 公式：公式： d1 其中：其中： T1 ：小齒輪的轉(zhuǎn)矩：小齒輪的轉(zhuǎn)矩 HP: 兩個齒輪許用應(yīng)力中最小的一個兩個齒輪許用應(yīng)力中最小的一個 d: 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù) ：螺旋角：螺旋角 820 z1：小齒輪齒數(shù)小齒輪齒數(shù) 2040（3）初定中心距）初定中心距 a=

16、(1+i) d1/2 圓整為圓整為5的倍數(shù)的倍數(shù) 120150（4）確定模數(shù)）確定模數(shù) mn mn =23 對中小減速器對中小減速器（5）利用以下關(guān)系確定齒數(shù)）利用以下關(guān)系確定齒數(shù) i = z2/z1 a = mn (z1+z2)/2cos 解出解出 Z1,Z2 圓整，互質(zhì)圓整，互質(zhì) 反求反求 cos= mn (z1+z2)/2a *.* （5）求分度圓直徑）求分度圓直徑 *.* d1= mn z1/ cos d2= mn z2/ cos 檢查：檢查：a=(d1+d2)/2 a=mn(z1+z2)/2con （6）求齒寬）求齒寬 *. B2= d1d B1= B2+58（7）彎曲強度校核）彎曲

17、強度校核齒輪計算結(jié)果齒輪計算結(jié)果方案類型方案類型給定數(shù)據(jù)給定數(shù)據(jù) F= V= D= 電機型號電機型號 d0 =轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 傳動比傳動比 T1= i1= 中心矩中心矩 a= d1min= 模數(shù)模數(shù) 螺旋角螺旋角 mn = =齒數(shù)齒數(shù) Z1= Z2=分度圓直徑分度圓直徑 d1= d2=頂圓直徑頂圓直徑 da1= da2=齒寬齒寬 B1= B2=5。軸的材料和最小直徑計算和確定。軸的材料和最小直徑計算和確定 45 最小直徑是極限尺寸最小直徑是極限尺寸 具體尺寸有軸上安裝零件的孔徑確定（聯(lián)軸器）具體尺寸有軸上安裝零件的孔徑確定（聯(lián)軸器）6. 滾動軸承初選滾動軸承初選 有無軸向力有無軸向力 載荷大小載荷大

18、小 有軸向力作用有軸向力作用,則一般采用角接觸球軸承則一般采用角接觸球軸承 根據(jù)軸頸尺寸確定軸承內(nèi)徑根據(jù)軸頸尺寸確定軸承內(nèi)徑 例：例： 7207C 7207AC 7.聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器選擇 p131 類型類型 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 依據(jù)依據(jù) 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 孔徑孔徑8. 箱體結(jié)構(gòu)尺寸計算箱體結(jié)構(gòu)尺寸計算 表表5-13/dC P n箱體結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)果箱體結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)果：壁厚壁厚 箱蓋上凸緣箱蓋上凸緣厚厚箱座上凸緣箱座上凸緣厚厚 下凸緣厚下凸緣厚連接凸緣連接凸緣寬寬 +c1+c2箱座下凸緣箱座下凸緣寬寬軸承座軸承座寬寬 +c1+c2+(58)地腳螺栓地腳螺栓直徑直徑 沉孔直徑沉孔直徑 D 扳手空間扳手空間 c1,c2軸承旁螺栓軸承旁螺栓直徑直徑 沉孔直徑沉孔直徑 D 扳手空間扳手空間 c1,c2箱體連接螺栓箱體連接螺栓 直徑直徑 沉孔直徑沉孔直徑 D 扳手空間扳手空間 c1,c2軸承蓋連接軸承蓋連接螺栓直徑螺栓直徑 沉孔直徑沉孔直徑 D 扳手空間扳手空間 c1,c2聯(lián)軸器型號標(biāo)記聯(lián)軸器型號標(biāo)