机械设计课程设计布题.ppt

《机械设计课程设计布题.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计布题.ppt（89页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、机械设计课程设计,机械学院机械基础教研室2012年6月,佳木斯大学,2,第一次布置,课程设计的目的、内容及要求 传动装置的总体设计 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 传动装置的运动和动力参数的计算 传动零件的设计计算,3,课程设计的目的、内容及要求,“两线”：课程教学设计实践“三性”：实践性、综合性、创新性,一、目的,1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；,2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；,4,课程设计的目的、内容及要求,3、提高学生在计算、制图、

2、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械CAD技术。,二、内容：设计一般机械中的传动装置,5,课程设计的目的、内容及要求,（6）键的选择及强度校核（高速轴上键的校核）；,2、内容：（1）传动方案的分析和拟定；（见设计任务书）,（2）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；,（3）传动件的设计（带传动、齿轮传动（双级）；,（4）轴的设计（所有轴的结构设计，高速轴的弯、扭组合强度校核及安全系数校核）；,（5）轴承的设计（所有轴承的组合设计，高速轴上轴承的寿命计算）；,6,课程设计的目的、内容及要求,（7）联轴器的选择；（8）减速器的润滑与密封；（9）

3、减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计 等）；（10）零件工作图设计；（11）编写设计计算说明书；（12）答辩。,7,3、工作量：减速器总装图1张：0#图纸 传动零件工作图1张：2#图纸 绘低速级大齿轮 轴的工作图1张：2#图纸 绘输出轴图 箱体零件图1张：2#图纸 设计计算说明书一份：60008000字（30P）,课程设计的目的、内容及要求,8,课程设计的目的、内容及要求,设计准备（第一次布置、分题号等）,三、进度,第二次布置：装配草图的设计与绘制，减速器的拆装,第三次布置：零件工作图的设计与绘制,9,课程设计的目的、内容及要求,1、图纸结构、投影、标注及数据是否正确，线条是否符合制图标准，

4、图面是否整洁，字迹是否工整等；2、设计计算说明书：设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等；3、设计表现：是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立完成工作量，是否迟到早退等；（出勤率）4、答辩成绩。,四、成绩评定：百分制,10,课程设计的目的、内容及要求,独立完成，可以相互讨论，但不得抄袭。,五、注意事项：,11,传动装置的总体设计,一、分析和拟定传动装置的运动简图,传动方案已定（任务书中简图）；2-3人一题（题号分配）。,2、确定电动机功率：电动机所需输出功率：P0=Pw/,Pw工作机所需功率（取决于工作阻力及运行速度）电动机至工作机之间传动装置的总效率,12,传动装置的总体设计,Pw

5、=Fv(Kw)电动机至工作机传动装置的总效率=1 2 3 n 传动装置中每一级传动副上每对轴承及每个联轴器的效率，注：轴承效率：一般指一对轴承而言 卷筒效率：卷=0.950.96,不计轴承效率,13,传动装置的总体设计,联轴器可用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器 电动机额定功率Pm:PmPo Po 电动机所需输出功率 Pm电动机额定功率 Pm（11.3）Po,14,传动装置的总体设计,功率相同的同类电机有不同的转速：电机转速高、转矩小外廓尺寸小、重量轻、价格便宜，但总传动比大，传动装置传动比大尺寸及重量大、价格高，故二者应综合考虑。本设计一般用同步转速为1500及1000r/min两种电动机转

6、速（用满载转速nm计算：1440及960r/min）。,三、确定电动机转速,15,传动装置的总体设计,nm/nw=i1i2i3 nw 工作机转速 i1、i2、i3各级合理传动比双级圆柱齿轮减速器:优先选用1500 r/min,16,传动装置的总体设计,设计计算传动装置各级转速时，按电动机满载进行 计算。不能按同步转速1000 r/min 或 1500 r/min,注：设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功 率Po进行计算。Po Pm，Pm为额定功率，Po作为设计功率！,17,计算传动装置的总传动比及分配各级传动比,双级圆柱：i=nm/nw=i带 i齿1 i齿21、各级传动比应在推荐范围内（

7、表21）；2、i带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心 高，造成安装困难；i带 2可取偏小些的值（22.5）3、各传动件互不干涉，且有利润滑:双级圆柱齿轮减速器:i 高（1.31.5）i低注：传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足 i(3 5)%,一、总传动比,18,传动装置的运动和动力参数的计算,一、各轴转速,19,传动装置的运动和动力参数的计算,二、各轴输入功率,20,传动装置的运动和动力参数的计算,三、各轴输入转矩,21,传动装置的运动和动力参数的计算,列表:,22,传动零件的设计计算,传动装置包括各种类型的零、部件，其中决定其工作性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件，如

8、V带传动、链传动和开式齿轮传动等，再进行箱传动零件设计。,23,传动零件的设计计算,（1）带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。如：装在电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高应相称；大带轮不应过大以免与机架相碰等。一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径，在带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调；（2）D1、D2应标准化，由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异，应予以修正，从而得到减速器实际的传动比和输入转矩；（3）带轮的结构形式：主要由带轮直径大小而定，具体结构及尺寸可查手册，或参见P34表35。画出结构草图，标明主要尺寸备用。（图册图号78）,24,传动零件的设计计算,二、箱内传动零件设计

9、,25,传动零件的设计计算,（1）齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、圆整或计算其精确值；（2）具体结构尺寸可参见图册；（3）几何尺寸、参数的计算结果应及时整理并列表。,大齿轮用45号钢正火,特别提示：边设计边修改，最终装配图、零件 图、计算说明书的结果必须一致，尤 其对于轴、齿轮等。,26,了解减速器的各种附件、箱体传动件以及轴承的结构特点；初绘装配草图及验算轴与轴承；在初绘装配草图以及验算轴与轴承的基础上，完成装配图。掌握“边绘图，边计算，边修改”的交替工作法，复杂装配（工作）图设计程序。,主要内容,机械设计课程设计第二阶段,27,减速器的基本结构由传动零件（齿轮或蜗杆、蜗轮等）、轴和

10、轴承、箱体、润滑和密封装置以及附件等组成。下面的附图1、附图2分别为圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器(蜗杆减速器)的典型结构。P73表46为减速器铸造箱体主要结构尺寸关系。,2减速器的结构,28,减 速 器 的 结 构,29,减 速 器 的 结 构,附图1,30,减 速 器 的 结 构,附图2,31,减 速 器 的 结 构,表46(P 73),32,基本程序：,22装配图设计,33,一、装配草图设计：装配图反映各个零件的相互关系，结构形状以及尺寸，是绘制零件工作图的依据。所以必须综合考虑对零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、调整和润滑等要求，用足够的视图和剖面图表达清楚。草图设计（按比例、按

11、投影关系绘制。但可简化与省略，如：不画剖面线，不标注配合及尺寸等）教师审阅装配工作图设计,装 配 草 图 设 计,34,装配草图设计阶段：1、草图第一阶段2、精算（交叉法特点）3、草图第二阶段4、草图第三阶段,装 配 草 图 设 计,35,装配草图设计草图设计第一阶段,二、草图设计第一阶段：设计内容：1、完成轴的结构设计：dmin：按扭矩初估而得的作为轴端直径。确定轴各段直径 确定轴各段长度（考虑零件宽度及零件间相互距离）轴承型号的确定,可初选中（3）窄系列。(中等Cr值),36,2、确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点。设计过程：1、绘制前的准备：电机型号：查出其外伸轴径d和外伸长度l，中心

12、高H；确定联轴器型号：两端轴孔直径和轴孔长；初选轴承类型（径向力和轴向力作用）；轴承润滑方式：浸油齿轮V2 m/s时，可采用脂润滑。,装配草图设计草图设计第一阶段,37,齿轮润滑：V12 m/s时可采用浸油润滑。注意油池深度与浸油。一般浸油深度：浸油齿轮一个齿高，但10 mm；锥齿轮：整齿宽（至少半齿）。齿顶圆至油池底面距离3050 mm。确定密封方式：V轴5m/s时采用毡圈密封；封油环（齿状）：轴承盖结构：,装配草图设计草图设计第一阶段,38,2、草图设计过程：1)比例；2)合理布置图面；估计减速器轮廓尺寸;3)画法：,装配草图设计草图设计第一阶段,由里向外，先画中心线和轮廓线，再画细部结构

13、。,画出传动零件的中心线和轮廓线，机件内壁线和机体对称线，定出轴承和轴承座端面位置，设计轴的结构，由dmindi。,39,装配草图设计草图设计第一阶段,40,装配草图设计草图设计第一阶段,41,步骤及要点：机体内壁与小齿轮端面及大齿轮顶圆应有间隙、。防止高速级大齿轮与低速级轴相碰见附表4、附表5、附表6。4)确定轴上力作用点及支点跨距，计算轴承寿命。,装配草图设计草图设计第一阶段,42,三、精算：轴的安全系数校核，弯扭组合强度计算（高速轴）轴承寿命（高速轴轴承）键（高速轴上键）,四、草图第二阶段：任务:轴系结构设计内容：设计传动零件、轴上其它零件及与轴承支点结构有关零件的具体结构。传动件结构设

14、计：,装配草图设计精算阶段,43,装配草图设计草图设计第二阶段,44,装配草图设计草图设计第二阶段,45,2.轴承组合设计：轴系轴向固定与调整方法；轴系结构与画法；轴系润滑与密封；轴系盖结构；,轴结构细化 圆角、倒角：退刀槽：砂轮越程槽等：,装配草图设计草图设计第二阶段,46,五、装配草图第三阶段：任务：完成装配草图内容：1、设计减速器机体和附件 机体形状、尺寸确定，轴承旁凸台结构尺寸，加强筋；机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等）；联接螺栓、螺钉的尺寸、位置，地脚座凸缘、机座、机盖联接凸缘的厚度及宽度。,装配草图设计草图设计第三阶段,47,2.完成减速器配件：七大配件的结构设计检查孔,盖

15、P78；通气器 P78；油标 P75；排油孔螺塞 P77；起盖螺钉 P81；定位销 P80；起吊装置 P80。P42（图46）、P45（图49），P46P48。,装配草图设计草图设计第三阶段,48,装配草图设计草图设计第三阶段,49,六、完成减速器装配图：参见图43（P38P39）。装配图内容包括各个视图、尺寸、技术要求、零件编号、明细表、标题栏等。1.标注尺寸：特性尺寸；配合尺寸；安装尺寸；外形尺寸。见P102，P103。2.零件序号、明细表、标题栏：P103P104。3.技术特性：P39 图434.技术要求：P39 图435.检查装配图,装 配 工 作 图 设 计,50,装 配 工 作 图

16、 设 计,51,装配图的检查1、装配图是否与传动方案一致；2、传动件、轴、轴承及轴上零件结构是否合理；定位、固定是否可靠；加工、装拆是否方便；润滑、密封如何考虑的；3、箱体的结构与工艺性是否合理；加工面与非加工面；附件的布置是否恰当、结构是否正确；4、设计计算的尺寸与实际尺寸是否一致；,52,5、视图表达是否符合机械制图规定；三个视图的投影关系是否正确；啮合轮齿、螺纹及滚动轴承等的画法；6、尺寸标注是否完整且不多余；零件序号是否按顺序编制完整，不遗 漏、重复；且与明细表一一对应，注意材料牌号与设计一致；标出技术特性、撰写技术要求。参看P97 图5-5常见错误示例。,53,54,1、不合理结构：

17、插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。,55,2、不合理结构：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净,56,3、不合理结构：轴承盖螺钉设计在剖分面上。,57,4、不合理结构：各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工。,58,5、不合理结构：定位销孔位置不当。,59,零件工作图设计和绘制编写设计计算说明书答辩准备及答辩,主要内容,机械设计课程设计第三阶段,60,3-1 零件工作图设计概述 零件工作图是零件制造、检验和制订工艺规程的基本技术文件。它既要反映出设计意图，又要考虑到制造的可能性、合理性和经济性。零件工作图应包括制造和检验零件所需全部内容。零件的基本结构及主要尺寸应与装配图一致，不应随意

18、更改。如必须更改，应对装配图作相应的修改。,零件工作图设计,61,设计内容：1、低速级低速轴 2、低速级大齿轮零件工作图的要求：正确选择和合理布置视图合理标注尺寸标注公差及表面粗糙度编写技术要求画出零件工作图标题栏,零件工作图设计,62,零件工作图设计,手册P107：,63,3-2 轴类零件工作图的设计要点设计内容：低速级低速轴1、视图一般只需一个主视图；在有键槽和孔的地方增加必要的局部剖面图；细小结构（如退刀槽、中心孔）局部放大图。设计时用2号图纸，选用比例1:1。,零件工作图设计轴类零件设计要点,64,零件工作图设计轴类零件设计要点,65,2、标注尺寸对所有尺寸包括倒角、圆角都应标注无遗，

19、或在技术要求中说明。不允许出现封闭的尺寸链。应根据加工工艺的要求选择基准面，进行标注；,零件工作图设计轴类零件设计要点,66,零件工作图设计轴类零件设计要点,l,67,零件工作图设计轴类零件设计要点,为主基准为辅助基准,68,3、表面粗糙度 轴的所有表面都要加工。表面粗糙度可查P112 或按表 6-5 选择。,零件工作图设计轴类零件设计要点,69,零件工作图设计轴类零件设计要点,4、标注尺寸公差凡有配合处的直径按装配图的配合性质标出尺寸的偏差。键槽的尺寸偏差及标注方法可查有关手册。(键槽深度标注d-t的尺寸偏差P193)在零件工作图上对尺寸及偏差相同的直径应逐一标注，不得省略；参见P109说明

20、，P111图6-4及有关手册。,70,零件工作图设计轴类零件设计要点,手册P111,71,5、形位公差 下表列出了在轴上应标注的形位公差项目，供设计时参考。轴的形位公差标注方法及公差值可参考P109111图6-4、表6-16-4或有关手册。,零件工作图设计轴类零件设计要点,形位公差的确定方法：类比法 计算法 P169172 表8-368-39,72,6、技术要求 在图上不便表示而在制造时又必须遵循的要求和条件。参见P112。主要内容：对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；对材料表面机械性能的要求，如热处理方法，对处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等；对机械加工的要求对未注明倒角、圆角

21、半径的说明。,零件工作图设计轴类零件设计要点,73,零件工作图设计轴类零件设计要点,7、轴零件工作图示例,74,3-3 齿轮类零件工作图的设计要点 这类零件系指齿轮、蜗杆和蜗轮等。在零件工作图中除了零件图形和技术要求外，还应有啮合特性表。设计内容：低速级大齿轮1、视图 这类零件图一般用两个视图表示：主+侧 简化：侧视图只画轴孔和键槽。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,注：角方向应在视图上清楚的画出。设计时用2号图纸，选用比例1：1。,75,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,76,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,77,2、标注尺寸a)径向尺寸：以轴的中心线为基准标出。注：齿根圆在图纸上不标出

22、。b)齿宽方向的尺寸：以端面为基准标出。有关齿轮零件工作图的尺寸标注，参见P114126或有关手册。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,除啮合参数（齿顶圆、分度圆）为精确值外，其它尺寸（轮缘厚度、辐板厚度、轮毂及辐板开孔尺寸等）应圆整。,78,3、表面粗糙度 可参考手册P115表6-6。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,79,4、尺寸公差和形位公差 尺寸公差a)齿顶圆直径的极限偏差。参见P205表8-70或有关手册；作基准（IT79)不作基准（IT11)b)轴孔或齿轮轴轴颈的公差。参见P205表8-70或有关手册；c)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差。参见P193表8-61或

23、有关手册；,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,80,形位公差d)齿顶圆的径向跳动公差。P205表8-70；e)齿轮端面的端面跳动公差。P205表8-71；f)齿轮轴孔的圆柱度公差。其值约为轴孔直径公差的0.3倍，并圆整至P170表8-39的标准值；g)键槽的对称度公差。其值可取轮毂键槽宽度公差的1/2；键槽的平行度公差。一般可不注，精度高，可参见P115或有关手册。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,81,P117图6-8：,82,5、啮合特性表 啮合特性表内容：齿轮的主要参数（不得省略）齿轮的测量项目 计算及查取方法：P117图6-8的圆柱齿轮啮合特性表可供参考：P205表8-72测量项目

24、P206213表8-73 8-86 计算方法参考P116例-1,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,83,6、技术要求主要内容：对铸件、锻件或其他类型坯件的要求；对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；对材料表面机械性能的要求，如热处理方法，对处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等；对未注明倒角、圆角半径的说明；对大型或高速齿轮的平衡校验要求。,零件工作图设计齿轮类零件设计要点,84,34 编写设计计算说明书计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之一。说明书的内容和设计任务有关。对于本课程设计，其说明书的内容大致包括：1、内容（1）目录（标题及页次

25、）；（2）设计任务书；（3）前言（题目分析，传动方案的拟定等）；（4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；（5）传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）；,编写设计计算说明书,85,（6）轴的设计计算及校核；（7）箱体设计及说明（8）键联接的选择和计算；（9）滚动轴承的选择和计算；（10）联轴器的选择；（11）润滑和密封的选择；（12）减速器附件的选择及说明；（13）设计小结；（14）参考资料（资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年月）；,编写设计计算说明书,86,2、要求和注意事项 必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上，要求计算正确，论述清楚、文字精炼、

26、插图简明、书写整洁。本次课程设计说明书要求字数不少于6-8千字（约30页），要装订成册。3、书写格式标例,编写设计计算说明书,87,编写设计计算说明书,手册P141：,88,35 准备答辩事宜 完成设计后，应及时做好本课程设计的最后一个环节答辩的准备工作及答辩。在答辩前，应做好以下两方面的工作：1、整理工作：按要求完成规定的设计任务，把图纸叠好（参见右图）；说明书装订好，一同放在机械设计课程设计资料袋内；资料袋封面写上班级、姓名、学号、指导教师、题目等。,准备答辩,89,、做好总结认真回顾有关设计过程及设计内容，进一步把还不懂的、不甚懂的或尚未考虑到的问题弄懂、弄透，以便取得更大的收获。充分做好答辩前的准备工作。本次课程设计答辩采用学生单独答辩的形式进行。每位同学的答辩时间为1520分钟。具体答辩次序由指导教师确定。希望同学们按时进行答辩，并预祝同学们取得好成绩！,准备答辩,The end,