
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PAGE35PAGE機(jī)械裝置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書格式課題班級學(xué)號姓名指導(dǎo)老師2020.01.10
目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)……………………()課程設(shè)計(jì)目的……………………()第一部分機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)一、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………()1.連桿機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)……………………()2.連桿機(jī)構(gòu)速度分析…………………()3.連桿機(jī)構(gòu)加速度分析………………()4.連桿機(jī)構(gòu)力分析………()二、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………()1.基圓半徑的確定…………()2.凸輪機(jī)構(gòu)輪廓曲線設(shè)計(jì)…………………()三、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………()第二部分機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)一、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算………….………()1.電動(dòng)機(jī)功率的確定……...………………..…...………()2.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定………………...….……...………()3.確定電動(dòng)機(jī)的型號………………()二、確定總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比的分配()三、計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……()四、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………………..………………()五、第一對直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(Z1、Z2)………………()六、第二對直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(Z3、Z4)……………….……………()七、確定軸的最小直徑和初選軸承型號……………...……()八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………….…...……()九、軸的強(qiáng)度校核(校核II軸)…………………..….……()十、軸承的壽命計(jì)算…………..………………...…..……()十一、鍵強(qiáng)度校核………()十二、聯(lián)軸器的選擇…………………()十三、減速器箱體主要尺寸確定………()總結(jié)……….………()參考文獻(xiàn)…………..……………..…………….………()
《機(jī)械裝置設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題Ⅱ設(shè)計(jì)壓床機(jī)構(gòu)的主傳動(dòng)系統(tǒng)1.壓床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡介a)b)圖2—12.設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)見表2—1表2—1設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析符號單位h1mmh2mmh3mmφ3°φ2°Hmmn1r/minⅠ50140220601201501/21/41001/21/2Ⅱ60170260601201801/21/4901/21/2Ⅲ70200310601202101/21/4901/21/2設(shè)計(jì)內(nèi)容凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)符號單位hmmooooemm推程運(yùn)動(dòng)規(guī)律回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ⅰ173055258510余弦等加等減加等減余弦Ⅲ19306535758余弦等加等減設(shè)計(jì)內(nèi)容連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析及飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的確定符號單位NNNkgm2kgm2FrmaxN[δ]Ⅰ6004403000.280.08540001/30Ⅱ10607205500.640.270001/30Ⅲ160010408401.350.39110001/30課程設(shè)計(jì)目的通過本課程設(shè)計(jì),能熟練運(yùn)用圖解法對給定的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和力分析,并能自主設(shè)計(jì)連桿、凸輪、齒輪等機(jī)構(gòu)。具體為:進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問題的能力。使學(xué)生對于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析設(shè)計(jì)有一個(gè)較完整的概念。使學(xué)生得到擬定運(yùn)動(dòng)方案的訓(xùn)練,并具有初步設(shè)計(jì)選型與組合以及確定傳動(dòng)方案的能力。通過課程設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊等有關(guān)資料,進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和查閱技術(shù)資料的能力,進(jìn)行全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。……………………
第一部分機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)一、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(每一大節(jié)都要另起新一頁)1.連桿機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)(每位同學(xué)畫自己的工作位置,寫出具體計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果),,即可以作圖求出,連桿機(jī)構(gòu)ABCDEF來。=mm=mm2.連桿機(jī)構(gòu)速度分析(寫出具體計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果,每個(gè)速度的計(jì)算都要寫清楚)1)求C點(diǎn)的速度VCVC=VB+VCB大???ω1×lAB?方向⊥CD⊥AB⊥BCvB=ω1×lAB=2π60×n1×l584.0,由速度多邊形得:25.5=mm/s,579.41=mm/s,0.09=rad/s,方向:順時(shí)針。4.8=rad/s,方向:順時(shí)針。2)求E點(diǎn)的速度VEVE的大小可根據(jù)速度影像求得,299.453)求F點(diǎn)的速度VFVF=VE+VFE大?。考褐??方向垂直己知⊥EF150.5=mm/s,841.4=mm/s,3.34=rad/s,方向:順時(shí)針。3.連桿機(jī)構(gòu)加速度分析(寫出具體計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果,每個(gè)加速度和角加速度的計(jì)算都要寫清楚)1)求C點(diǎn)的加速度aC大小ω23×lCD?ω21×lABω22×lBC?方向C→D⊥CDB→AC→B⊥BC5506.3=mm/s22.17=mm/s22764.8=mm/s2取加速度比例尺20(mm/s2)/mm,作加速度多邊形275.30.11138.24由加速度多邊形得:=mm/s2=mm/s2=mm/s2=rad/s2,方向:順時(shí)針。=rad/s2,方向:順時(shí)針。2)求E點(diǎn)的加速度aEaE的大小可根據(jù)加速度影像求得,3)求F點(diǎn)的價(jià)速度aF大?。考褐??方向垂直已知F→E⊥FE51.84由加速度多邊形得:=mm/s2=mm/s2=rad/s2,方向:順時(shí)針。4.連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力分析(寫出具體計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果)1)求桿組4、5各運(yùn)動(dòng)副的反力G5+Fr+FR65+FR34=0大小√√??方向垂直垂直水平//EF取力比例尺N/mm,作力多邊形由力多邊形得:=N=N2)求構(gòu)件2、3各運(yùn)動(dòng)副的反力將構(gòu)件1對構(gòu)件2的反為,沿BC方向和⊥BC方向分解為兩個(gè)分量、。取構(gòu)件2為分離體,取∑MC=0,可得求得。=N同理將構(gòu)件6對構(gòu)件3的反為,沿CD方向和⊥CD方向分解為兩個(gè)分量、。取構(gòu)件3為分離體,取∑MC=0,可得求得。=N取構(gòu)件2、3組為分離體,取∑F=0,得大小?√√√√√?方向√√√√√√√取力比例尺N/mm,作力多邊形,,,由力多邊形得:=N=N=N=N,3)求構(gòu)件1上的平衡力矩和運(yùn)動(dòng)副中的反力∵FR12=-FR21,故由∑F=0和∑M=0得:FR61=-FR21,Mb=FR21*h5*μl=N·m,方向:順時(shí)針。
二、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(寫出凸輪基圓半徑和滾子半徑具體計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果)1.確定凸輪結(jié)構(gòu)的基本尺寸即基圓半徑根據(jù)給定的推程運(yùn)動(dòng)角=o和許用壓力角=o,同時(shí)推程運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等加速等減速運(yùn)動(dòng),由諾模圖可得到:?其中:為行程mm,為基圓半徑,因此=mm,取整數(shù)為=mm2.選取滾子半徑一般取,本工作取rr=0.1r03.繪制從動(dòng)件位移曲線根據(jù)推程mm,推程運(yùn)動(dòng)角=o,遠(yuǎn)休止角=o,回程運(yùn)動(dòng)角=o,繪制從動(dòng)件位移曲線如下圖所示:4.繪制凸輪輪廓曲線。
三、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明:齒輪的所有尺寸按機(jī)械設(shè)計(jì)課程中齒輪強(qiáng)度計(jì)算畫出齒輪傳動(dòng)的嚙合圖,必須畫出基圓、分度圓、齒頂圓,標(biāo)明節(jié)點(diǎn)、嚙合極限點(diǎn)、嚙合起始點(diǎn)、嚙合終止點(diǎn)。
第二部分機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)一、電動(dòng)機(jī)選擇及傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算1.電動(dòng)機(jī)功率的確定P需由附表2-3(P136)可查出η=kW(查指導(dǎo)書P224附表6-1)2.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定n電n1=i總=i帶i齒1i齒2,i確定電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。3.確定電動(dòng)機(jī)的型號電動(dòng)機(jī)型號額定功率(kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩
二、確定總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比的分配1.確定總傳動(dòng)比i2.傳動(dòng)比的分配取,,則
三、計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)代入數(shù)據(jù)=結(jié)果(單位)軸號功率P(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min)扭距T(N-mm)0數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)四、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(查0軸參數(shù))已知:P0=kW、n0=r/min、i帶=(書P75例題4.1)1.選擇V帶型號……………………2.確定帶輪直徑……………………
五、第一對直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(Z1、Z2)(查1軸參數(shù))已知:P1=kW、n1=r/min、i齒1=(書P122例題6.1)(注意:學(xué)號為單號小齒輪齒數(shù)必須取單數(shù),學(xué)號為雙號小齒輪齒數(shù)必須取雙數(shù))(小齒輪齒數(shù)在20~35之間取)另外這對齒輪必須按軟齒面設(shè)計(jì)解:1.選擇齒輪材料、精度及許用應(yīng)力……………………2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算……………………幾何尺寸計(jì)算……………………按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核……………………5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件工作圖……………………
六、第二對直齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(Z3、Z4)(查3軸參數(shù))已知條件:P3=kW、n3=r/min、i齒2=。(注意:學(xué)號為單號小齒輪齒數(shù)必須取單數(shù),學(xué)號為雙號小齒輪齒數(shù)必須取雙數(shù)。小齒輪齒數(shù)Z3在17~25之間取。另外這對齒輪必須按硬齒面設(shè)計(jì)。下述設(shè)計(jì)過程僅為模板,要按照自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,不能照抄。)1.選擇齒輪材料、精度及許用應(yīng)力①考慮到要求結(jié)構(gòu)緊湊,故大小齒輪材料均用40Cr調(diào)質(zhì)后表面淬火,由表6-7得小齒輪齒面硬度HRC1=50,大齒輪齒面硬度HRC2=48。②由圖6.8c查得接觸疲勞極限σHlin1=1150MPa,σHlin2=1140MPa。由圖6.9c查得彎曲疲勞極限σFlin1=355MPa,σFlin2=350MPa。③N1=60n1jLh=60×1440×1×5×16×300=2.07×109;N2=N1/i=2.07×109/2.08=9.95×108;由圖6.6得KHN1=KHN2=1;由圖6.7得KFN1=KFN2=1。④取SH=1,SF=1.4,則,⑤取小齒輪z3=20,z4=iz1=3.2×20=64;齒輪取8級精度。2.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算①初取Kt=1.3②扭矩③由表6.5取(對稱布置);④由表6.4查得YFa1=2.80,YSa1=1.55,YFa2=2.26,YSa2=1.74,比較,,?、萦?jì)算⑥求K由表6.2查得KA=1;取Kα=1.1,由圖6.13b查得Kβ=1.12,,由圖6.10查得Kv=1.13。則K=KAKvKαKβ=1×1.13×1.1×1.12=1.39⑦修正,取(3)幾何尺寸計(jì)算①,②③,取b2=28mm,b1=33mm4.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核①由表6.3查得ZE=189.8,由圖6.19查得ZH=2.5。②許用接觸應(yīng)力?、坌:?所以齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠。5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(略)
七、確定軸的最小直徑和初選軸承型號1.確定軸的最小直徑(教材P300例題11.1,注意要用自己的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),不能照抄。直徑都要圓整)假設(shè):計(jì)算出考慮鍵槽的影響考慮裝帶輪的影響,,假設(shè):(大帶輪直徑),則取假設(shè):計(jì)算出考慮鍵槽的影響聯(lián)軸器的選擇:由書表10.1(P273)KA=1.5:則:選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器,聯(lián)軸器型號為TL8,由指導(dǎo)書附表4-3查,取2.初選軸承型號由于是直齒輪,所以選取深溝球軸承,則軸承內(nèi)經(jīng)為:所以選擇軸承型號為:6209、6313(用自己的數(shù)據(jù))
八、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明:在裝配圖中將兩根軸復(fù)制打印出來粘貼,并標(biāo)上尺寸即可
九、軸的強(qiáng)度校核(校核II軸)(用P2、n2、T2代入下列例題即可,還可參考教材P310的例11.2,注意一定要用自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,不能照抄。)假設(shè):已知傳遞功率P2=14.1kW,軸的轉(zhuǎn)速n2=110r/min,齒輪的分度圓直徑d=270.54mm。1.選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬中小功率,對材料無特殊要求,故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由表11.2查得強(qiáng)度極限,許用彎曲應(yīng)力。2.計(jì)算齒輪上的載荷假設(shè):Ft2=9049.57N假設(shè):Fr2=3394.61N3.軸的強(qiáng)度計(jì)算軸的結(jié)構(gòu)草圖如下注意:此圖必須按自己的裝配圖中尺寸打印或者畫出來,而不能用例子中的原圖。假設(shè):由軸的結(jié)構(gòu)圖得知d①=65mm,d②=74mm,d③=d⑥=80mm,d④=90mm,d⑤=100mm,L①=105mm,L2+L3=78.5+78.5=157mm(這些尺寸都是從裝配圖中量出來的)①求軸的支反力將軸上所受載荷分解為水平力和垂直分力,然后分別求出各支承處的水平支反力FNHQUOTE、垂直支反力FNV和總支反力FN1、FN2QUOTE。②求軸的彎矩和扭矩③畫軸的受力圖、計(jì)算簡圖、彎矩圖、扭矩圖如下所示。④計(jì)算危險(xiǎn)截面的直徑由彎扭合成圖可知截面Ⅲ是危險(xiǎn)截面,考慮啟動(dòng)、停機(jī)影響,扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力,取α=0.6。則QUOTE截面Ⅲ處的計(jì)算彎矩為軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理,由表11.2查得,則QUOTE截面Ⅲ處的直徑為考慮鍵槽的影響將計(jì)算出來的直徑擴(kuò)大5%,則截面Ⅲ處最后計(jì)算出來的直徑為54.23mm,而截面Ⅲ處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出來的直徑為90mm(這個(gè)數(shù)據(jù)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出來,從自己的圖中得到的),所以軸的強(qiáng)度足夠。軸的力分析圖注意:此圖必須自己按計(jì)算結(jié)果畫出來,而不能復(fù)制打印。圖要放在同一頁,不能分頁。
十、軸承的壽命計(jì)算(注意:要用自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算)1.軸承的徑向力由軸的強(qiáng)度計(jì)算可得軸承的徑向力為軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷3.確定軸
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