西南科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計.ppt

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1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計,一、目的 二、課程設(shè)計任務(wù) 三、課程設(shè)計任務(wù)量 四、主要參考資料 五、減速器的設(shè)計步驟及各階段的內(nèi)容 六、時間安排,機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計,,,,一、目的：,機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是高等工科院校近機(jī)械類本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練，也是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 其目的是： 1、綜合運(yùn)用先修理論，培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問題的能力。 2、學(xué)習(xí)簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計原理和過程。 3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能訓(xùn)練。（計算、繪圖、使用技術(shù)資料）,時間：1周。紀(jì)律：1、按時作息；2、獨(dú)立完成；,二、課程設(shè)計任務(wù)書,名稱：帶式輸送機(jī)傳動裝置（一級圓柱齒輪減速器）。 要求：

2、有輕微沖擊,工作經(jīng)常滿載,原動機(jī)為電動機(jī),齒輪單向傳動, 兩班制工作,運(yùn)輸帶速度誤差為5%,減速器使用壽命8年,每年按300天計算,1、完成減速器裝配圖一張。1#圖紙。 2、零件工作圖一張 3、設(shè)計說明書一份。字?jǐn)?shù)不限，內(nèi)容詳盡，記錄完成課程設(shè)計的過程。平時草稿注意妥善保存。結(jié)束時再抄寫。,三、設(shè)計任務(wù)量：,對應(yīng)題目好=選課序數(shù)（或選課序數(shù)-37）,四、主要參考資料,1.吳宗澤.羅圣國.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊.第二版.北京:高等教育出版社,1999,6 2.龔桂義. 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.第二版.北京:高等教育出版社,1990,4 3龔桂義.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計圖冊.北京:高等教育出版社,1981

3、 4楊可楨.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).第五版.北京:高等教育出版社,2006,5,五、設(shè)計步驟,1、選擇電動機(jī),2、傳動比分配,3、計算各軸的轉(zhuǎn)速,4、齒輪傳動設(shè)計,6、計算軸類零件,5、驗(yàn)算系統(tǒng)誤差,7、繪制裝配圖和零件圖,1、選擇電動機(jī),選擇電動機(jī)依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n 電動機(jī)功率計算P 工作機(jī)功率 ：P w= FV/1000 （ kw） 其中已知： F輸送帶拉力（N）；V___輸送帶速度 （m/s）,電動機(jī)需要功率： Pd= P w / (kw) 總效率 ：=1. 2. 3 n 1卷筒軸承效率；2 卷筒效率；3 低速級聯(lián)軸器效率 ；4 III軸軸承效率；5 低速級齒輪嚙合效率 ；6 II軸軸承效率；

4、7 高速級齒輪嚙合效率；8 I軸軸承效率；；9 帶傳動效率 ； (效率值查設(shè)計手冊),2)電動機(jī)轉(zhuǎn)速計算n,工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw ： 因：V= (Dn)/60*1000 (m/s) 故：nw=(V*60*1000)/ D(rpm) 其中：V輸送機(jī)帶速 (m/s) D卷筒直徑 (mm) 電動機(jī)轉(zhuǎn)速: nd= nwi總=(840) nw（rpm） 其中：i總=840 i總減速器傳動比(總傳動比),3）選定電機(jī),根據(jù)求出的P、n查手冊。 轉(zhuǎn)速n：建議選用同步轉(zhuǎn)速為1450（rpm） 功率P：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于計算功率即 P額Pd=PW/總 選定電動機(jī)：型號（Y系列）、同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)

5、速nm、額定功率P額、軸的中心高、電動機(jī)軸徑、起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩的比值。 記下備用,,2、傳動比分配,分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以便潤滑。（浸油深度）,,,,,,,,,,,,,,,i總=i減=i高*i低=nm/nw i減減速器傳動比 i高減速器內(nèi)高速級傳動比 i低減速器內(nèi)低速級傳動比 nm電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nw工作機(jī)轉(zhuǎn)速 i高=（1.21.3)i低 i減= （1.21.3) i低2,,3、計算各軸的n，P，T,1）各軸轉(zhuǎn)速 電動機(jī)軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速） I軸: nI =nm II軸: n II =nI/i高 2)各軸輸入功率 電動機(jī)軸: Pd=Pw/總 I軸

6、: P I = Pd （帶傳動的效率） II軸: P I I= P I * 12 12I軸至 II軸效率,3)各軸扭矩T,電動機(jī)軸： Td=9550*Pd/nm（Nm） I軸： TI= Td II軸：TII= TI*12*I高 計算出參數(shù)列表備用。,,4、帶傳動的設(shè)計,普通V帶傳動比 i= 24 參考第十二章的帶傳動設(shè)計例題,5、齒輪傳動設(shè)計,1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃樱?2）選用中碳鋼，傳動用模數(shù)m1.5-2mm； 3) 強(qiáng)度計算中的功率用輸出功率； 4) 角方向確定應(yīng)使中間軸的軸向力有所抵消； 5）=8-15，Z1=20-40 ，Z2=iZ1求出后圓整； 6）因圓整Z2

7、時i變化了故須驗(yàn)算傳動比誤差： i=（i-Z2/Z1）/i100%5% 7）為使圖面勻稱，中心距：a高 120， a低 140， 8）檢查浸油深度，當(dāng)高速級大齒輪浸油1個齒高 時，低速級大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的六分之一到三分之一，以降低攪油功耗。,,6、計算軸類零件,1）初估I 、II、 III軸徑，注意第I 根軸是否設(shè)計成齒輪軸，對 II軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算。 2）軸承的選擇，同一根軸上的兩個軸承型號相同。對II軸上的軸承進(jìn)行壽命計算。 3）鍵的選擇，對 II軸上的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。 提示：力的結(jié)果取整數(shù)；齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位；傳動比精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位；

8、 螺旋角精確到秒；設(shè)計公式要寫明來源出處。,帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖,,原始數(shù)據(jù),,第二階段設(shè)計的主要內(nèi)容:,1、草圖設(shè)計 2、裝配圖（CAD ） 3、撰寫計算說明書 草圖設(shè)計是裝配圖設(shè)計的規(guī)劃和準(zhǔn)備階段 裝配圖設(shè)計是對草圖的進(jìn)一步細(xì)化和完善 特點(diǎn)：“算畫結(jié)合”邊畫邊算,草圖設(shè)計,1、準(zhǔn)備工作 （1）A0圖紙一張，比例1:1，用儀器畫 （2）主要傳動件的參數(shù)計算完備（齒輪幾何尺寸、軸徑估算） 2、要求 （1） 草圖設(shè)計正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達(dá)清楚。各零件尺寸可隨時標(biāo)注在圖紙上。 （2）草圖不要求線型，同樣零件可只畫一個，其它簡畫。 （3）所有零件尺寸隨手畫在草圖上，以免再次查找。,,1）通過

9、草圖設(shè)計檢查傳動比分配是否合理， 低速軸與高速大齒輪是否干涉，任務(wù)（以設(shè)計手冊為參考資料）； 兩大齒輪浸油深度：高速大齒輪浸油深1個齒高時低速大輪浸油深度<半徑的1/31/6。 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸系零件設(shè)計（補(bǔ)充設(shè)計計算）定出支點(diǎn)距后對中間軸進(jìn)行彎扭強(qiáng)度驗(yàn)算。 3）軸承的組合設(shè)計： 確定軸承的型號和工作位置、潤滑方式和密封裝置，對中間軸上的軸承進(jìn)行壽命計算。 4）確定箱體的結(jié)構(gòu)及各部分尺寸。 5）減速器附件設(shè)計（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標(biāo)尺等） 6）確定聯(lián)接件結(jié)構(gòu)尺寸及位置。 7）驗(yàn)算,設(shè)計計算中需要驗(yàn)算的內(nèi)容,1、各級齒輪傳動的強(qiáng)度驗(yàn)算 2、中間軸的彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算 3、中間軸鍵的強(qiáng)度驗(yàn)算（

10、只驗(yàn)算一處） 4、中間軸上的滾動軸承壽命驗(yàn)算 5、選擇減速器內(nèi)齒輪潤滑方式驗(yàn)算V 6、選擇滾動軸承的潤滑（劑）方式驗(yàn)算dn,,4.設(shè)計中應(yīng)注意的問題 1）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器孔徑匹配。 2）潤滑劑和潤滑方式的選擇 減速器內(nèi)齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度V確定， 減速器內(nèi)軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)dn確定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應(yīng)在軸承處采用密封裝置“擋油盤”。注意，并不是每個軸承處都安擋油盤。 3）油底油面高度3050，以保證足夠的油量。 4）軸承蓋選嵌入式結(jié)構(gòu)。 5）齒輪與軸的結(jié)合方式可設(shè)計成齒輪與軸分離

11、，也可以成齒輪軸。,5.草圖設(shè)計步驟,按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承， 先畫箱內(nèi)，后畫箱外， 先粗畫，后細(xì)畫， 先畫俯視圖，再畫主視圖， 最后畫側(cè)視圖。 布圖上下左右要適當(dāng)勻稱。,箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計,機(jī)座壁厚 按二級齒輪減速器a選擇壁厚 a__低速級中心距 軸承座旁螺栓扳手空間 扳手空間大操作方便，但h太大螺栓太長，安裝不便，且要合于螺栓長度系列 螺栓中心到機(jī)座外壁距離 螺栓中心到機(jī)座外凸邊緣尺寸,起蓋螺釘作用：起蓋用 ，兩個對角線布置。 定位銷作用：鏜軸承孔定位用，錐度 1：50 兩個， 對角線布置。 觀察窗作用：注油、觀察兩對齒輪嚙合情況，以能進(jìn)手為宜。 通氣器作用：平衡機(jī)

12、體內(nèi)外壓力。,吊鉤作用：起吊整機(jī)用，與底座鑄出。 起蓋吊耳作用：起吊蓋，與上蓋一同鑄出。 油標(biāo)尺作用：測量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置設(shè)計要防止拔不出油標(biāo)或油外溢。 放油塞作用：更換潤滑油的出口，設(shè)計在箱體底座最低位置處。,正式裝配圖,1）各視圖應(yīng)能完整表達(dá)箱內(nèi)外結(jié)構(gòu)（達(dá)到使他人能拆圖的目的） 2）符合制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，零件編號，標(biāo)題欄，明細(xì)表，技術(shù)要求等應(yīng)齊全。 3）標(biāo)注尺寸 a.特性尺寸:齒輪中心距及公差值。 b.外廓尺寸:長*寬*高 ，包括外伸端軸長。 c.安裝尺寸:地腳螺釘孔徑及定位尺寸、孔 距、外伸端軸中心高。 d.配合尺寸:齒輪與軸、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、外伸端與聯(lián)

13、軸器。裝配圖上標(biāo)注公差代號。 4）列出減速器特性 功率、轉(zhuǎn)速、傳動比。,零件圖,1、 軸或齒輪、帶輪 2、要求：標(biāo)出全部尺寸、公差值、形位置公差、粗糙度、材料及熱處理方法技術(shù)要求等。 軸的鍵槽處要有移出剖面， 齒輪軸列出參數(shù)表。,編寫設(shè)計計算說明書,1、 包括封面，目錄，附錄。 2、軸的彎扭矩圖在同一張紙上。,1、準(zhǔn)備半天：借圖板、繪圖工具，參考書(手冊、圖冊、及課程設(shè)計指導(dǎo)書),購買圖紙。（建議：0#圖紙一張） 2、傳動裝置的總體設(shè)計。(1天) （1）傳動方案的擬定及比較。這次，題單上已給定，照搬。由輸出情況，考慮傳動的機(jī)械效率，計算出輸入端的功率，總傳動比。,六、時間建議,（2）

14、選擇電動機(jī) （3)分配各級傳動比。（各級傳動比應(yīng)在推薦的范圍） （4）傳動裝置的運(yùn)動齒數(shù)和動力參數(shù)計算（轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率)。 注：電動機(jī)請選用Y系列。分配傳動比要在范圍內(nèi)。,注：電動機(jī)請選用Y系列。分配傳動比要在范圍內(nèi)。 3、傳動零件的設(shè)計計算。(0.5天) （1）外傳動裝置的設(shè)計計算 。（僅在說明書中設(shè)計計算，不作圖） （2）箱體內(nèi)，齒輪傳動的設(shè)計計算。 注：在計算總由電動機(jī)的功率作為依據(jù)開始計算是安全的，由輸出開始計算是節(jié)約的，看自己的側(cè)重點(diǎn)。,4、裝配圖設(shè)計的第一階段;2d,(1).確定箱體內(nèi)外零部件的外形尺寸和相互位 關(guān)系，確定軸的支點(diǎn)距離和軸上零件的作用點(diǎn)。 (2).軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。既

15、要滿足強(qiáng)度要求，又便于零件的定位、固定。一般應(yīng)為階梯軸。 (3).軸的強(qiáng)度驗(yàn)算。 (4).軸承的壽命計算。 (5).鍵的強(qiáng)度效核。,5、裝配圖設(shè)計的第二階段:2d 完成傳動零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸承部件的設(shè)計，箱體和箱體附屬零件等的結(jié)構(gòu)設(shè)計。,6、裝配圖設(shè)計的第三階段:1d 減速器的機(jī)體結(jié)構(gòu)和附件的設(shè)計。機(jī)體設(shè)計要重點(diǎn)考慮剛度及機(jī)體內(nèi)零件的潤滑、密封和散熱。良好的工藝性。附件的設(shè)計要嚴(yán)格按照設(shè)計手冊進(jìn)行選擇設(shè)計，位置合理，便于使用和加工、裝卸。,7、裝配圖的檢查和修改，0.5d 結(jié)構(gòu)方面 裝配圖的布置傳動方案布置是否一致，尤其要特別注意裝配圖上動力輸入、輸出端的位置，減速器的中心高與電動機(jī)中心高是否一致。 軸上零件沿軸向和周向定位、固定是否可靠。 3、軸上零件是否能順利裝配和拆卸。 4、潤滑和密封是否保證。,制圖方面 零件外形、位置關(guān)系是否表達(dá)清楚。 投影關(guān)系是否正確。 畫法是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)。,8、完成減速器裝配圖的設(shè)計，0.5d 尺寸標(biāo)注 技術(shù)特性 技術(shù)要求 標(biāo)題欄 明細(xì)表,9、抄圖 ，1 d,10、設(shè)計說明書,希望同學(xué)們對這次設(shè)計 留下美好記憶! 祝同學(xué)們設(shè)計成功并取得優(yōu)異成績!,謝謝！,