機械設(shè)計課程設(shè)計

一、機械設(shè)計課程設(shè)計的目的計算和繪圖的技能查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊及相關(guān)技術(shù)資料的技能經(jīng)驗估算、類比設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、計算機輔助設(shè)計的技能1.培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計能力2.培養(yǎng)學(xué)生全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力(通用零件、機械傳動裝置或簡單機械的設(shè)計方法和步驟)3.培養(yǎng)學(xué)生必備的一些基本技能機械設(shè)計課程設(shè)計二、機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和任務(wù)1.課程設(shè)計的內(nèi)容以齒輪減速器為主體的機械傳動裝置作為設(shè)計課題。減速器包括了機械設(shè)計課程所學(xué)的大部分零件，具有典型的代表性。機械設(shè)計課程設(shè)計主要包括以下內(nèi)容：

(1)機械系統(tǒng)總體設(shè)計分析。

(2)傳動方案的分析和擬定。

(3)原動機的選擇。

(4)傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算。

(5)傳動零件(如齒輪傳動、帶傳動)的設(shè)計。

(6)軸的設(shè)計。

(7)軸承及其組合部件的設(shè)計。

(8)鍵連接和聯(lián)軸器的選擇及校核。

(9)箱體結(jié)構(gòu)及附件的設(shè)計。

(10)繪制裝配圖和零件圖。

(11)編寫設(shè)計計算說明書。

(12)進(jìn)行總結(jié)和準(zhǔn)備答辯。機械設(shè)計課程設(shè)計要求學(xué)生獨立完成以下工作：

(1)編制課程設(shè)計計算說明書1份

(2)繪制裝配圖和零件圖5張

①繪制減速器裝配圖1張(A2圖紙)。

②繪制零件圖4張(用A2、A3或A4圖紙)

減速器箱座、減速器輸出軸、輸出軸上齒輪、輸出軸輸出端端蓋2.課程設(shè)計的任務(wù)由于影響機械零件結(jié)構(gòu)尺寸的因素很多，不可能完全由計算來確定，還需要借助畫圖、初步選擇參數(shù)、初步估計尺寸等手段，所以采用邊畫圖、邊計算、邊修改的“三邊設(shè)計法”交叉進(jìn)行來逐步完成機械設(shè)計。

以學(xué)生獨立工作為主，教師只對課程設(shè)計的原則問題進(jìn)行指導(dǎo)。三、機械設(shè)計課程設(shè)計的一般方法和步驟1.課程設(shè)計的一般方法2.課程設(shè)計的一般步驟四、傳動裝置傳動方案的擬定減速器是典型的傳動機構(gòu)，常用減速器的類型、特點和應(yīng)用列于下表。圖2-1帶式運輸機傳動方案工作機所需功率Pw(kW)應(yīng)由機器的工作阻力和運動參數(shù)來確定

或式中：Fw是工作機的阻力(N)；

vw是工作機的線速度(m/s)；

Tw是工作機的轉(zhuǎn)矩(N·m)；

nw是工作機的轉(zhuǎn)速(r/min)；ηw是工作機的效率，對于帶式運輸機，一般取ηw=0.94～0.96。功率過小，不能保正常工作；功率過大，則造成浪費。五、原動機的選擇1．計算工作機所需功率Pw電動機所需功率根據(jù)工作機所需功率和傳動裝置的總效率的比值來計算，即：式中：η為由電動機至工作機的傳動裝置總效率。傳動裝置總效率η應(yīng)為組成傳動裝置的各個運動副或傳動副效率的乘積，即式中：η1，η2，η3...ηn分別為傳動裝置中每一級傳動副(如齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動或鏈傳動等)、每對軸承或每個聯(lián)軸器的效率。表2-4給出了常見機械傳動效率的概略值。2．計算電動機所需功率P0通常電動機的額定功率Pm等于或略大于所需電動機的功率P03．確定電動機的額定功率Pm額定功率相同的同類型電動機,其同步轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min等四種。

轉(zhuǎn)速越高。尺寸和重量越小，價格也越低；但會造成傳動裝置的總傳動比加大

轉(zhuǎn)速較低。電動機的尺寸和重量大，價格高。但傳動裝置的外廓尺寸和重量減小。

一般最常用、市場上供應(yīng)最多是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或1000r/min的電動機，設(shè)計時應(yīng)該優(yōu)先選用。如無特殊要求，一般不選用同步轉(zhuǎn)速為3000r/min和750r/min的電動機。4.確定電動機轉(zhuǎn)速電動機選定以后，根據(jù)電動機滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機的轉(zhuǎn)速nw，就可計算出傳動裝置的總傳動比i，即根據(jù)傳動方案，傳動裝置的總傳動比i是各串聯(lián)機構(gòu)傳動比的乘積，即式中：i1，i2，i3，…，in為傳動裝置中各級傳動機構(gòu)的傳動比。六、傳動裝置的總傳動比確定及其分配1.傳動裝置的總傳動比確定(1)各級傳動的傳動比最好在推薦的合理范圍之內(nèi)，不應(yīng)超過其允許的最大值，并使結(jié)構(gòu)盡可能緊湊。

(2)應(yīng)注意使各級傳動的尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱，避免相互干涉碰撞。

(3)傳動零件之間不應(yīng)相互干涉。

(4)盡量使傳動裝置外廓尺寸緊湊或重量較小。2.傳動比分配的一般原則為了便于后續(xù)傳動件的設(shè)計計算，需要求出每一個軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。若將傳動裝置各軸由高速軸至低速軸依次編號為0軸(為電動機軸)、Ⅰ軸、Ⅱ軸、……，并設(shè)：

nⅠ、nⅡ、nⅢ、…——各軸的轉(zhuǎn)速(r/min)；

PⅠ、PⅡ、PⅢ、…——各軸的輸入功率(kW)；

TⅠ、TⅡ、TⅢ、…——各軸的轉(zhuǎn)矩(N·m)；

ηⅠ、ηⅡ、ηⅢ、…——相鄰兩軸間的傳動效率；

i0、i1、i2、…——相鄰兩軸間的傳動比。

則可按電動機軸至工作機軸的運動傳遞路線，計算出各軸的運動和動力參數(shù)。七、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算1．各軸的轉(zhuǎn)速

2．各軸的功率3．各軸的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行設(shè)計計算

帶傳動、齒輪傳動、軸等（略）第二部分減速器的結(jié)構(gòu)油標(biāo)尺箱座視孔蓋通氣器箱蓋放油塞軸承蓋定位銷低速軸系高速軸系中間軸系減速器結(jié)構(gòu)尺寸的確定

1.先畫高速級齒輪2.兩個大齒輪端面相距3，畫低速級齒輪3.畫箱體內(nèi)壁：小齒輪端面與內(nèi)壁相距2，大齒輪頂圓與內(nèi)壁相距1，左側(cè)暫不畫4.畫軸承端面位置：畫圖過程圖面布置

繪制裝配圖時，首先必須考慮圖面布置問題，其布置形式如下：裝配圖完成階段的工作——參考P203裝配圖

裝配圖底圖完成后，應(yīng)進(jìn)行尺寸標(biāo)注，技術(shù)要求、減速器特性、零部件編號及零件明細(xì)表和標(biāo)題欄的填寫，檢查無誤后加深，完成裝配圖。尺寸標(biāo)注：裝配圖上只標(biāo)注以下四類尺寸技術(shù)要求：

（1）特性尺寸。指減速器的中心距及偏差。

（2）配合尺寸。如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器和軸的配合，軸承和軸、軸承座的配合等。寫明在視圖上無法表示的關(guān)于裝配、調(diào)整、檢驗、維護(hù)等方面的技術(shù)說明。

（3）安裝尺寸。如底板尺寸、中心高、地腳螺栓孔及位置等。

（4）外形尺寸。指總長、總寬、總高零部件編號：按要求對各個零件正確編號，既不能重復(fù)也