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機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)
(機(jī)類(lèi)本科使用)
李開(kāi)世 劉郁蔥 黃文權(quán) 編著
四川理工學(xué)院機(jī)電工程系
二00五年十月
21
前 言
《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械類(lèi)學(xué)生一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)又是其中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要求,結(jié)合學(xué)院實(shí)際,編寫(xiě)本書(shū)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì),與《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材配套使用。
本指導(dǎo)書(shū)從教學(xué)要求出發(fā),教材上有的內(nèi)容不再摘錄,力求內(nèi)容精選、適用,題目難度適中,符合本校實(shí)際要求,書(shū)中提出了對(duì)課程設(shè)計(jì)的具體要求,說(shuō)明了步驟、設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)以及設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的事項(xiàng),并提供了八組設(shè)計(jì)題目類(lèi)型,每組題目類(lèi)型又有若干小題供設(shè)計(jì)時(shí)視情況選用。指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)際情況,在滿(mǎn)足課程設(shè)計(jì)基本要求的前提下,亦可自選附錄之外的其他設(shè)計(jì)題目。
本指導(dǎo)書(shū)在李開(kāi)世教授編寫(xiě)的《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題集(本科)》基礎(chǔ)上,由劉郁蔥、黃文權(quán)進(jìn)行了內(nèi)容的增補(bǔ)充實(shí)和調(diào)整,改正了原題集中的個(gè)別印刷錯(cuò)誤,并全部重新繪制了示例圖。
由于時(shí)間倉(cāng)促,書(shū)中疏漏錯(cuò)誤在所難免,歡迎大家批評(píng)指正。
編者
二00五年十月
目 錄
前 言 I
第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)概述 1
1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的 1
1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù) 1
1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng) 2
第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)步驟 3
2.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 3
2.2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3
2.3 各級(jí)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 4
2.4 減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)及繪制 5
2.5 減速器裝配圖工作圖的設(shè)計(jì)及繪制 5
2.6 零件工作圖的設(shè)計(jì)及繪制 5
2.7 整理和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5
2.8 進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié) 5
第三章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6
3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容 6
3.2 要求 6
3.3 書(shū)寫(xiě)格式舉例 7
3.4 推薦參考書(shū)目 7
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)封面 8
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 9
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表 10
附錄I:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考題目 11
附錄II:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考圖樣 20
第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)概述
“機(jī)械設(shè)計(jì)”是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課程,論述的是各類(lèi)通用零部件的設(shè)計(jì)原理與計(jì)算方法。為了對(duì)該門(mén)課程有充分的認(rèn)識(shí)和深入的掌握,教學(xué)過(guò)程中除了系統(tǒng)地講授必要的設(shè)計(jì)與計(jì)算理論,進(jìn)行作業(yè)及實(shí)驗(yàn)等外,還應(yīng)使學(xué)生作較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)技能鍛煉,即在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程完畢以后,進(jìn)行為期3~4周的課程設(shè)計(jì)。
“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生進(jìn)行的一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練,是該門(mén)課程重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的
1.培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想,綜合運(yùn)用“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程及有關(guān)先修課程的理論知識(shí),生產(chǎn)知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法,了解和掌握常用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方法,使學(xué)生具備一定的設(shè)計(jì)能力。
3.通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,數(shù)據(jù)處理,類(lèi)比等,對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練。
4.了解和學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法和過(guò)程。
1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的機(jī)械傳動(dòng)裝置作為設(shè)計(jì)對(duì)象,我院機(jī)械類(lèi)本科以?xún)杉?jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)為主,如圖1所示的圓錐圓柱齒輪二級(jí)減速器。指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)際情況,也可進(jìn)行工作量與此相當(dāng)?shù)钠渌麢C(jī)械的設(shè)計(jì)。
每個(gè)學(xué)生應(yīng)獨(dú)立完成以下任務(wù):
減速器裝配圖一張(0號(hào)或1號(hào)圖紙);
零件工作圖1~3張(傳動(dòng)零件,軸等,3號(hào)或4號(hào)圖紙);
設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份(6000-8000字)。
在設(shè)計(jì)中可以使用各種計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算、設(shè)計(jì)和分析工具來(lái)完成設(shè)計(jì)任務(wù),采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的同學(xué),需至少手工繪制圖紙1張,其他圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)可打印(裝配圖:4×A4打印紙拼合;零件圖:A4打印紙;說(shuō)明書(shū):A4打印紙),同時(shí)上交設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的電子文檔。
1.電動(dòng)機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.圓錐齒輪減速器 4.鏈傳動(dòng) 5.鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)
圖1
1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)
1.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),既是對(duì)已學(xué)課程的綜合運(yùn)用,又為以后的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),因此,務(wù)必要求學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)肅認(rèn)真,踏實(shí)細(xì)致,并養(yǎng)成保質(zhì)保量,按時(shí)完成任務(wù)的良好習(xí)慣。
2.正確處理計(jì)算和繪圖的關(guān)系。不能把設(shè)計(jì)片面理解為就是理論計(jì)算。確定機(jī)械零件尺寸時(shí),應(yīng)綜合考慮零件結(jié)構(gòu),加工,裝配,使用條件,與其它零件的關(guān)系以及經(jīng)濟(jì)性。理論計(jì)算只是為確定零件尺寸提供了一個(gè)方面(如強(qiáng)度)的依據(jù),有時(shí)要利用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定尺寸,有時(shí)要根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝來(lái)確定尺寸。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)常是邊畫(huà)、邊算,邊修改。計(jì)算和繪圖相互補(bǔ)充,交叉進(jìn)行。
3.正確處理參考現(xiàn)有資料與創(chuàng)新的關(guān)系。任何設(shè)計(jì)都不可能是設(shè)計(jì)者憑空想象,獨(dú)出心裁的產(chǎn)物。大量的設(shè)計(jì)參考資料是前人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),初次進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì),應(yīng)充分熟悉和利用現(xiàn)有資料,參考和分析已有的結(jié)構(gòu)方案,合理選用有關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這正是鍛煉設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要方面。但是,參考資料并不意味著盲目地抄襲資料。設(shè)計(jì)者必須根據(jù)特定的設(shè)計(jì)任務(wù)和具體要求敢于提出新設(shè)想、新方案和新結(jié)構(gòu)并在設(shè)計(jì)實(shí)踐中總結(jié)和改善,充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,這樣,設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)技能才能不斷得到提高。
4.注意培養(yǎng)工作的計(jì)劃性,應(yīng)經(jīng)常檢查和掌握進(jìn)度,并隨時(shí)整理設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。這對(duì)于設(shè)計(jì)的正常進(jìn)行,階段檢查和編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)都是有益的。
5.盡可能引用新的設(shè)計(jì)方法,采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具或手段進(jìn)行設(shè)計(jì)。
第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)步驟
設(shè)計(jì)通常根據(jù)具體條件分析確定出總體傳動(dòng)方案,然后進(jìn)行必要的運(yùn)算,通過(guò)計(jì)算,作圖,查閱資料以及必要的修改得到結(jié)果,最后以機(jī)械圖和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的形式完成設(shè)計(jì)。大致過(guò)程如下所示。
2.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),明確設(shè)計(jì)要求、條件、內(nèi)容和步驟;閱讀有關(guān)資料、圖紙,看錄像及參觀實(shí)物或拆裝減速器,了解設(shè)計(jì)對(duì)象;復(fù)習(xí)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程有關(guān)內(nèi)容,熟悉有關(guān)零件的設(shè)計(jì)方法和步驟;擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃(工作進(jìn)度表),準(zhǔn)備好有關(guān)圖書(shū),資料及用具。
2.2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
準(zhǔn)備工作完成后,首先進(jìn)行傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì),總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容是分析和選定傳動(dòng)裝置的方案, 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、型號(hào)和轉(zhuǎn)速,為下一步的傳動(dòng)件設(shè)計(jì)提供條件。
2.2.1 分析和選定傳動(dòng)裝置的方案
傳動(dòng)方案通常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的方式表達(dá),根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中提供的原始參數(shù),分析減速器的工作條件(如運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),有無(wú)特殊要求等),工作性能(如運(yùn)輸帶工作拉力F,運(yùn)輸帶工作速度v),再分析比較多種傳動(dòng)方案的特點(diǎn),考慮總體結(jié)構(gòu),尺寸以及加工制造方便,使用和維護(hù)易于操作進(jìn)行,成本低廉等因素從中選擇出最佳的傳動(dòng)方案。如果設(shè)計(jì)的是多級(jí)傳動(dòng),對(duì)于有幾種傳動(dòng)形式的多級(jí)傳動(dòng)要充分考慮各種傳動(dòng)方式的傳動(dòng)特點(diǎn),合理布置傳動(dòng)順序,下面幾點(diǎn)在考慮傳動(dòng)方案時(shí)可供參考。
1.帶傳動(dòng)乘載能力小,傳遞同樣功率時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較大,但帶能吸收振動(dòng),傳動(dòng)平穩(wěn),適宜布置在高速級(jí),通常i≤7。
2.鏈傳動(dòng)因?yàn)橛羞\(yùn)動(dòng)的不均勻性和附加動(dòng)載荷,有沖擊,最好布置在低速級(jí) ,通常i≤8。
3. 斜齒輪因?yàn)槭侵饾u進(jìn)入和退出嚙合其傳動(dòng)比直齒輪更平穩(wěn),故宜布置在高速級(jí)。
4.大直徑的圓錐齒輪加工較直齒輪和斜齒輪困難,宜將其布置在高速級(jí),并采用小傳動(dòng)比以減小其直徑和模數(shù)。
5.蝸桿傳動(dòng)可得到較大的傳動(dòng)比,適合于用在高速傳動(dòng)中。
總體傳動(dòng)方案的選擇可參考附錄I示例圖。
2.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)由專(zhuān)門(mén)廠家生產(chǎn),是標(biāo)準(zhǔn)部件,設(shè)計(jì)時(shí)要選擇電機(jī)型號(hào)、電機(jī)功率和電機(jī)轉(zhuǎn)速,這些可根據(jù)工作機(jī)性能,工作環(huán)境和工作載荷來(lái)選擇,在產(chǎn)品目錄上查閱相關(guān)參數(shù)。
如無(wú)特殊要求,電機(jī)類(lèi)型通常選用Y系列的三相籠型異步電動(dòng)機(jī),因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,價(jià)格低廉,維護(hù)方便。電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速要根據(jù)具體條件進(jìn)行計(jì)算。
確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比;
總傳動(dòng)比由選擇好的電機(jī)轉(zhuǎn)速n電和計(jì)算出的工作機(jī)工作機(jī)轉(zhuǎn)速n工確定
i總=n電 /n工
關(guān)于總傳動(dòng)比的分配,應(yīng)考慮下面幾點(diǎn)
1.各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦值的范圍。
2.傳動(dòng)比的分配應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)比尺寸協(xié)調(diào)合理。
3.考慮結(jié)構(gòu)的要求,各級(jí)傳動(dòng)件要有相應(yīng)的合適的空間,不能發(fā)生干涉。
4.對(duì)于多級(jí)齒輪傳動(dòng)來(lái)說(shuō),從潤(rùn)滑的需要出發(fā),應(yīng)盡可能使大齒輪的直徑尺寸接近。
前面參數(shù)確定后,計(jì)算每根軸的轉(zhuǎn)速,功率及扭矩;畫(huà)出傳動(dòng)裝置方案簡(jiǎn)圖。為設(shè)計(jì)計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)零件和裝配圖設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。
2.3 各級(jí)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)件是減速器的核心零件,計(jì)算齒輪減速器各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù),確定出尺寸以及箱外傳動(dòng)零件如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等的主要參數(shù)和尺寸。
設(shè)計(jì)時(shí)先確定出外傳動(dòng)件,如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的有關(guān)參數(shù),帶傳動(dòng)通常選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的v帶傳動(dòng),計(jì)算確定出帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù),主、從動(dòng)帶輪的直徑,傳動(dòng)中心距。對(duì)于鏈傳動(dòng)需要計(jì)算確定出鏈的型號(hào)、鏈節(jié)數(shù)、排數(shù),鏈輪的齒數(shù)和直徑,傳動(dòng)中心距,說(shuō)明潤(rùn)滑方式。外傳動(dòng)件參數(shù)的確定還應(yīng)考慮與電機(jī)、聯(lián)軸器等標(biāo)準(zhǔn)部件的配合,即輪轂和軸的尺寸要相配。尺寸確定后,應(yīng)根據(jù)確定的參數(shù)重新計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比。
閉式齒輪內(nèi)傳動(dòng)件是指箱體內(nèi)的圓柱齒輪、圓錐齒輪、斜齒輪或蝸桿蝸輪,他們的設(shè)計(jì)都有相應(yīng)的設(shè)計(jì)公式,具體設(shè)計(jì)參看《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材或有關(guān)的參考資料,設(shè)計(jì)時(shí)需注意下面幾點(diǎn);
1.根據(jù)工作環(huán)境和工作性能用類(lèi)比的方法確定齒輪材料,若設(shè)計(jì)成齒輪軸還應(yīng)兼顧軸的強(qiáng)度、剛度要求,為加工方便起見(jiàn),盡可能減少材料種類(lèi),同級(jí)減速器各小齒輪和大齒輪材料盡量分別一致。
2.一對(duì)相嚙合的齒輪(圓錐齒輪除外),考慮軸向裝配誤差,通常小齒輪寬度要大于大齒輪寬度5~10mm。
3.標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)查表選取,應(yīng)該圓整的尺寸要圓整,重要的計(jì)算尺寸精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。
2.4 減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)及繪制
裝配圖用于表達(dá)零件的相互裝配關(guān)系,是重要的技術(shù)文件。要最終完成好裝配圖,做草圖是一個(gè)很重要的步驟,因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中,為使零件得到合理的結(jié)構(gòu)和表達(dá),零件和零件之間有協(xié)調(diào)的相互關(guān)系,有些尺寸和圖紙需要進(jìn)行多次修正、修改。
在草圖階段,細(xì)線(xiàn)繪制軸承結(jié)構(gòu)及箱內(nèi)外大致結(jié)構(gòu);校核軸、鍵和聯(lián)軸器的強(qiáng)度及滾動(dòng)軸承的壽命;進(jìn)行軸承,箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),邊設(shè)計(jì)邊修改,以期得到最合理的結(jié)構(gòu)尺寸。草圖完成后應(yīng)檢查并修改。標(biāo)注尺寸和配合,寫(xiě)出減速器特性;技術(shù)要求、零件序號(hào)、考慮明細(xì)表和標(biāo)題欄。
2.5 減速器裝配圖工作圖的設(shè)計(jì)及繪制
裝配圖要符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,選擇合適的表達(dá)方式。在認(rèn)真檢查分析草圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行繪制,標(biāo)注尺寸和配合,寫(xiě)出減速器特性;技術(shù)要求、零件序號(hào)、考慮明細(xì)表和標(biāo)題欄。
2.6 零件工作圖的設(shè)計(jì)及繪制
要求表達(dá)的零件是軸和齒輪,對(duì)于軸類(lèi)零件,常用一個(gè)主視圖來(lái)表達(dá),有孔和鍵槽的地方可用剖視圖來(lái)表達(dá),細(xì)節(jié)部分可用局部放大圖。齒輪的表達(dá)通常用兩個(gè)視圖,對(duì)于齒輪分度圓、齒頂圓等線(xiàn)條機(jī)械制圖上有專(zhuān)門(mén)的規(guī)定,必需按規(guī)定繪制。
2.7 整理和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)參見(jiàn)第三章。
2.8 進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié)
第三章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論根據(jù),又是設(shè)計(jì)計(jì)算的整理和總結(jié),而且是審核設(shè)計(jì)是否合格的技術(shù)文件之一。編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是設(shè)計(jì)工作的一個(gè)重要組成部份。
3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容根據(jù)具體的設(shè)計(jì)任務(wù)而定,說(shuō)明書(shū)的格式一般可參照下列要求:
封面(參考第8頁(yè)格式)
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(參考第9頁(yè)示例格式);
目錄(標(biāo)題,頁(yè)次);
傳動(dòng)方案的分析與擬定(傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖);
電動(dòng)機(jī)的選擇與有關(guān)計(jì)算;
傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算;
傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算;
軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖,軸的受力分析圖彎矩圖、扭矩圖);
滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算鍵的選擇和計(jì)算;
聯(lián)軸器的選擇;
潤(rùn)滑方式及密封件的選擇;
箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
設(shè)計(jì)小結(jié);
參考資料(包括書(shū)名或期刊名,作者,出版單位及年月);
附錄(如程序及計(jì)算結(jié)果等)。
3.2 要求
1.計(jì)算正確,論述清楚,層次分明,文字簡(jiǎn)潔,書(shū)寫(xiě)工整。
2.計(jì)算部分寫(xiě)出計(jì)算公式,代入相應(yīng)數(shù)值后不必寫(xiě)出運(yùn)算過(guò)程,直接寫(xiě)出計(jì)算結(jié)果及單位,并寫(xiě)出簡(jiǎn)短結(jié)論(如“滿(mǎn)足強(qiáng)度要求”,“在允許范圍內(nèi)”等)。
3.凡公式或數(shù)據(jù),應(yīng)注明來(lái)源。
4.為了清楚說(shuō)明設(shè)計(jì)內(nèi)容,應(yīng)附有必要的插圖(如傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖,軸的受力分析圖,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖等)。為了簡(jiǎn)練醒目,一些計(jì)算可以用表格形式寫(xiě)出(如傳裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù),傳動(dòng)零件的幾何尺寸參數(shù)等)。
5.只要求寫(xiě)出正確設(shè)計(jì)結(jié)果,不必寫(xiě)出修改過(guò)程。
3.3 書(shū)寫(xiě)格式舉例
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié)果
齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算
初步計(jì)算
轉(zhuǎn)矩:=9.55×106×P/n1=9.55×106×20/1000
齒寬系數(shù):由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第222頁(yè),表12.13取
接觸疲勞極限:由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第224頁(yè),圖12.17取
=191000N.mm
=1.0
=710MPa
3.4 推薦參考書(shū)目
設(shè)計(jì)過(guò)程中需要了解和使用有關(guān)的規(guī)范、公式,查閱相關(guān)的圖、表,要利用參考資料來(lái)進(jìn)行,以下為推薦的參考書(shū)目。
1.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》
2.《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材
3.《機(jī)械制圖》
4.《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》
5.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》
6.《機(jī)械零件圖冊(cè)》
7.《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》
說(shuō)明:以上書(shū)目沒(méi)有列出作者、出版社和版本,同學(xué)可根據(jù)條件選擇不同作者,不同版本相應(yīng)的資料作設(shè)計(jì)參考。注意,在引用公式、圖表時(shí),一定是同一本手冊(cè)或教材中的公式和圖表對(duì)應(yīng),不能用這本書(shū)的公式而查另一本書(shū)的圖表。
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
題 目
設(shè) 計(jì) 者
指導(dǎo)教師
班 級(jí)
提交日期
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
題 目 帶式運(yùn)輸機(jī)用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)(A3)
設(shè) 計(jì) 者
指導(dǎo)教師
班 級(jí)
設(shè)計(jì)時(shí)間 2014年12月22日~2015年1月9日
任務(wù)要求:
1. 減速器裝配圖一張(0號(hào)或1號(hào)圖紙)
2. 零件圖1~3張(由指導(dǎo)教師指定)
3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份(6000~8000字)
其它要求:設(shè)計(jì)步驟清晰,計(jì)算結(jié)果正確,說(shuō)明書(shū)規(guī)范工整,制圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。按時(shí)、獨(dú)立完成任務(wù)。
計(jì)劃
日期
應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容
實(shí)際完成情況
第
1
周
第
2
周
第
3
周
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表
附錄I:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考題目
(下列八組題目供設(shè)計(jì)時(shí)選用,教師也可根據(jù)教學(xué)大綱要求選用其它題目)
題目A:帶式運(yùn)輸機(jī)用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐圓柱齒輪減速器??蛰d起動(dòng),經(jīng)常滿(mǎn)載運(yùn)行,工作有輕震,不反轉(zhuǎn)。單班制工作。運(yùn)輸機(jī)卷筒直徑D=320mm,運(yùn)輸帶容許速度誤差為5%。減速器為小批生產(chǎn),使用期限10年。
附表A
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
A 1
A 2
A 3
A 4
A 5
A 6
運(yùn)輸帶工作拉力F(N)
2×103
2.1×103
2.2×103
2.3×103
2.4×103
2.5×103
運(yùn)輸帶工作速度V(m/s)
1.2
1.3
1.4
1.5
1.55
1.6
1.電動(dòng)機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.圓錐齒輪減速器 4.帶式運(yùn)輸機(jī)
附圖A
題目B:帶式運(yùn)輸機(jī)用同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。工作平穩(wěn)。單向運(yùn)轉(zhuǎn),兩班制工作。運(yùn)輸帶容許速度誤差為5%。減速器成批生產(chǎn),使用期限10年。
附表B
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
B 1
B 2
B 3
B 4
B 5
B 6
B 7
運(yùn)輸機(jī)工作軸扭矩T(N·m)
1300
1350
1400
1450
1500
1550
1600
運(yùn)輸帶工作速度V(m/s)
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.80
卷筒直徑D(mm)
300
320
350
350
350
400
350
1.帶傳動(dòng) 2.電動(dòng)機(jī) 3.同軸式兩級(jí)圓柱齒輪減速器 4.帶式運(yùn)輸機(jī) 5.卷筒
附圖B
題目C:鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一用于鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)上的圓錐圓柱齒輪減速器。工作平穩(wěn),經(jīng)常滿(mǎn)載,兩班制工作,引鏈容許速度誤差為5%。減速器小批生產(chǎn),使用期限5年。
附表C
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
C 1
C 2
C 3
C 4
C 5
C 6
C 7
曳引鏈拉力F (N)
9×103
9.5×103
10×103
10.5×103
11×103
11.5×103
12×103
曳引鏈速度v(m/s)
0.30
0.32
0.34
0.35
0.36
0.38
0.4
曳引鏈鏈輪齒數(shù)Z
8
8
8
8
8
8
8
曳引鏈節(jié)距p(mm)
80
80
80
80
80
80
80
1.電動(dòng)機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.圓錐齒輪減速器 4.鏈傳動(dòng) 5.鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)
附圖C
題目D:提升機(jī)用二級(jí)同軸式斜齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一斗式提升機(jī)傳動(dòng)用的二級(jí)斜齒圓柱齒輪同軸式減速器。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下,設(shè)計(jì)參數(shù)列于附表D中。
附表D 斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)
題 號(hào)
參 數(shù)
題 號(hào)
D 1
D 2
D 3
D 4
生產(chǎn)率Q(t/h)
15
16
20
24
提升帶速度v(m/s)
1.8
2
2.3
2.5
提升高度H(mm)
32
28
27
22
提升鼓輪直徑D(mm)
400
400
450
500
注:1 斗式提升機(jī)用來(lái)提升谷物、面粉、水泥、型沙等物品;
2 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)鼓輪(附圖D中的件4)所需功率(直接代入表中數(shù)據(jù)計(jì)算):
Pw=QH(1+0.8v)/367(KW)
3 斗式提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變,工作載荷穩(wěn)定,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中裝有保安裝置(如安全聯(lián)軸器);
4 工作壽命8年,每年300個(gè)工作日,每日工作16小時(shí)。
1.電動(dòng)機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.減速器 4.驅(qū)動(dòng)鼓輪 5.運(yùn)料斗 6.提升帶
附圖D
題目E:帶式運(yùn)輸機(jī)用展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器。連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),空載啟動(dòng),中等沖擊,兩班制工作,運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%,工作期限為10年。
附表E
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
E 1
E 2
E 3
E 4
5 E
E 6
E 7
E 8
E 9
E 10
運(yùn)輸機(jī)工作軸扭矩T(N·m)
800
800
800
850
850
850
850
900
900
950
運(yùn)輸帶工作速度V(m/s)
0.70
0.90
0.80
0.75
0.85
0.95
0.90
0.75
0.80
0.85
卷筒直徑D(mm)
350
390
360
360
370
400
380
350
370
380
1.帶傳動(dòng) 2.電動(dòng)機(jī) 3.展開(kāi)式兩級(jí)圓柱齒輪減速器 4.帶式運(yùn)輸機(jī) 5.卷筒
附圖E
題目F:鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)用蝸桿減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)上的蝸桿減速器。工作平穩(wěn),經(jīng)常滿(mǎn)載,不反轉(zhuǎn),引鏈容許速度誤差為5%。減速器通風(fēng)良好,成批生產(chǎn),使用期限5年。
附表F
原始數(shù)據(jù)
題號(hào)
F 1
F 2
F 3
F 4
F 5
F 6
曳引鏈拉力F(N)
6.4×103
6.8×103
6×103
7×103
6.2×103
7×103
曳引鏈速度V(m/s)
0.26
0.25
0.25
0.30
0.24
0.2
曳引鏈鏈輪齒數(shù)Z
15
14
12
15
12
10
曳引鏈節(jié)距P(mm)
80
100
100
80
100
100
工作班制
單
單
兩
兩
單
三
1.電動(dòng)機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.蝸桿減速器 4.鏈傳動(dòng) 5.鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)
附圖F
題目G:帶式運(yùn)輸機(jī)用蝸桿減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)上用的蝸桿減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作,單向動(dòng)轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),空載起動(dòng)。運(yùn)輸帶速度容許誤差為5%。減速器小批生產(chǎn),使用期限10年,三班制工作。
附表G
原始數(shù)據(jù)
題號(hào)
G 1
G 2
G 3
G 4
運(yùn)輸帶工作拉力F(N)
2×103
2.2×103
2.5×103
3×103
運(yùn)輸帶工作速度V(m/s)
0.8
0.9
1.0
1.1
卷筒直徑D(mm)
350
320
300
350
1.電動(dòng)機(jī) 2.聯(lián)軸器 3.蝸桿減速器 4.帶式運(yùn)輸機(jī)
附圖G
題目H:帶式輸送機(jī)動(dòng)力及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的動(dòng)力及傳動(dòng)裝置,設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)如附表H,可供選用的傳動(dòng)方案如附圖H2所示,其中原始數(shù)據(jù)為:(數(shù)據(jù)編號(hào);傳動(dòng)方案編號(hào))的組合。
注:本題共有題目數(shù)=數(shù)據(jù)編號(hào)數(shù)×方案數(shù)=80
工作條件:一班制,連續(xù)單向運(yùn)輸。載荷平穩(wěn),室內(nèi)工作,有粉塵(運(yùn)輸帶與卷筒及支承間、包括卷筒軸承的摩擦阻力影響已在F中考慮)。
使用期限:十年,大修期三年。
生產(chǎn)批量:10臺(tái)。
生產(chǎn)條件:中等規(guī)模機(jī)械廠,可加工7-8級(jí)精度齒輪及蝸輪。
動(dòng)力來(lái)源:電力,三相交流(220/380V )。
運(yùn)輸帶速度允許誤差:±5%。
附表H
數(shù)據(jù)編號(hào)
H1
H 2
H 3
H 4
H 5
H 6
H 7
H 8
H 9
H 10
運(yùn)輸帶工作拉力F(N)
1500
2200
2300
2500
2600
2800
3300
4000
4300
3000
運(yùn)輸帶工作速度V(m/s)
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
1.4
1.2
1.6
1.25
0.8
卷筒直徑D(mm)
220
240
300
400
200
350
350
400
500
250
附圖H1
方案 1 方案 2 方案 3
方案 4 方案 5 方案 6
方案7 行星輪減速器 方案8 軸裝式減速器
附圖H2 傳動(dòng)方案編號(hào)
附錄II:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考圖樣