機械設(shè)計課程設(shè)計安排機制10.ppt

課程設(shè)計總體安排,2、指導(dǎo)教師及設(shè)計地點： 機制1011：皮鈞老師； 機制1012 ：張全明老師； 機制1013：王素老師； 機制1014 ：方芳老師； 機制1015 ：馮薇老師； 機制1016 ：王成志老師；,1、時間：2012年12月31日2013年1月18日，共3周。,3、設(shè)計題目：( 由指導(dǎo)教師安排，課后班長從指導(dǎo)教師處領(lǐng)取),4、注意事項：注意設(shè)計室的安全、清潔衛(wèi)生，不得在設(shè)計室吃早餐、抽煙、打牌!,第一章 概述,一、課程設(shè)計的目的,課程設(shè)計是機械設(shè)計課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。,課程設(shè)計的主要目的是： 1）通過課程設(shè)計使學(xué)生綜合運用機械設(shè)計課程及有關(guān)先修課程的知識，起到鞏固、加深及拓寬有關(guān)機械設(shè)計方面知識的作用。 2）通過課程設(shè)計的實踐，逐步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，使學(xué)生掌握機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的一般設(shè)計方法和步驟。 3）提高學(xué)生的有關(guān)設(shè)計能力，如計算能力、繪圖能力等，使學(xué)生熟悉設(shè)計資料（手冊、圖冊等）的使用，掌握經(jīng)驗估算等機械設(shè)計的基本技能。,二、課程設(shè)計的內(nèi)容和任務(wù),課程設(shè)計一般選擇通用機械的傳動裝置或簡單機械作為設(shè)計課題。,設(shè)計的主要內(nèi)容一般包括以下幾方面： （1）擬定、分析傳動裝置的總體設(shè)計方案； （2）選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)； （3）進(jìn)行傳動件的設(shè)計計算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等； （4）繪制減速器裝配圖和有關(guān)零件工作圖； （5）編制設(shè)計計算說明書。,第一章 概述,（1）繪制減速器裝配圖1張； （2）零件工作圖2張（A3圖紙） ； 傳動件：低速級從動輪或蝸輪； 軸 : 中間軸或蝸桿軸； （3）設(shè)計計算說明書一份，約30頁-8000字左右； （4）答辯。,課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成以下任務(wù)：,三、課程設(shè)計的步驟,課程設(shè)計一般可按以下順序進(jìn)行：設(shè)計準(zhǔn)備工作、傳動件的設(shè)計計算、裝配圖草圖的繪制（校核軸、軸承等）、裝配圖的繪制、編寫設(shè)計計算說明書、答辯。具體設(shè)計步驟如下表：,課程設(shè)計的步驟（續(xù)前表）,四、課程設(shè)計的有關(guān)注意事項,進(jìn)行課程設(shè)計是學(xué)生第一次接受較全面的設(shè)計訓(xùn)練，作為設(shè)計的主體，學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下發(fā)揮主觀能動性，積極思考問題，認(rèn)真閱讀設(shè)計指導(dǎo)書，查閱有關(guān)設(shè)計資料，按教師的布置循序漸進(jìn)地進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計，按時完成每一階段的設(shè)計任務(wù)。,課程設(shè)計注意事項： （1）認(rèn)真設(shè)計草圖是提高設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵，做到邊計算、邊繪圖、邊修改，設(shè)計計算和繪圖交替進(jìn)行； （2）設(shè)計過程中應(yīng)及時檢查、及時修正； （3）注意計算數(shù)據(jù)的記錄和整理； （4）要有整體觀念。,（1）按學(xué)校作息時間在規(guī)定設(shè)計室進(jìn)行設(shè)計，按時完成設(shè)計任務(wù)參加答辯，答辯完成并修改后經(jīng)指導(dǎo)老師同意方可上交； （2）每位同學(xué)獨立完成自己的設(shè)計任務(wù)，不得抄襲他人結(jié)果或由他人代替計算和繪圖或替別人設(shè)計計算和繪圖，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)雙方均為不及格； （3）不無故缺席、遲到、早退，有事請假，班長每天負(fù)責(zé)考勤。,成績按等級制評定，主要依據(jù)： 平時表現(xiàn)（包括考勤）：10% 設(shè)計能力：10% 設(shè)計圖紙質(zhì)量：40% 說明書質(zhì)量、計算正確性：25% 答辯：15%,五、課程設(shè)計紀(jì)律要求,六、成績評定,第二章 機械傳動裝置的總體設(shè)計,傳動裝置的總體設(shè)計包括確定傳動方案、選擇電動機型號、合理分配各級傳動比以及計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)等，為下一步計算各級傳動件提供條件。 設(shè)計任務(wù)書由指導(dǎo)教師擬定，學(xué)生應(yīng)對傳動方案進(jìn)行分析，對方案是否合理提出自己的見解。,（1）帶傳動平穩(wěn)性好，能緩沖吸振，但承載能力小，宜布置在高速級； （2）鏈傳動平穩(wěn)性差，且有沖擊、振動，宜布置在低速級； （3）蝸桿傳動放在高速級時蝸輪材料應(yīng)選用錫青銅，否則可選用鋁青銅； （4）開式齒輪傳動的潤滑條件差，磨損嚴(yán)重，應(yīng)布置在低速級； （5）圓錐齒輪、斜齒輪宜放在高速級。,一、傳動方案分析（見P6）,二、選擇電動機（見P11-14）,2、選擇電動機容量（確定電動機的功率） 1）工作機所需功率P w 工作機所需功率P w由機器的工作阻力和運動參數(shù)求得，可由設(shè)計任務(wù)書給定的工作機參數(shù)按下式求得： PW=Fv/1000 或 PW=T n /9550 式中：F為工作機的工作阻力，N；v為工作機的線速度，m/s ；T為工作機的阻力矩，Nm；n為工作機的轉(zhuǎn)速，r/min 。,1、類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇 工業(yè)上一般選擇三相交流異步電動機，最常用的電動機是Y系列籠型三相交流異步電動機。常用結(jié)構(gòu)型式為臥式封閉型。,3）傳動裝置總效率a 由電動機至工作機的傳動裝置總效率a ： a = 123 n 其中1 、2 、3、n分別為傳動系統(tǒng)中每一傳動副、每一對軸承及每個聯(lián)軸器的效率，其數(shù)值查手冊中或指導(dǎo)書中的表(參考P7表1)。,2）電動機輸出功率Pd 電動機輸出功率Pd為： P d = P w / a 式中： P w為工作機所需輸入功率，即工作機主動軸所需功率（KW)； a為電動機至工作機主動軸之間的總效率。,4）確定電動機額定功率Ped 根據(jù)計算出的功率Pd可選定電動機的額定功率Ped 。應(yīng)使： Ped Pd,3、選擇電動機的轉(zhuǎn)速 三相異步電動機常用的有四種同步轉(zhuǎn)速，即3000、1500、1000、750r/min，一般多選用1500r/min或1000r/min的電動機。 可由工作機的轉(zhuǎn)速要求和傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍（P7表1），推算出電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍，即： nd =（i 1 i 2 i 3in） n 式中： nd為電動機可選轉(zhuǎn)速范圍；i 1 、i 2 、i 3 、 、in分別為各級傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍， n為工作機的轉(zhuǎn)速。,4、確定電動機的型號 根據(jù)選定的電動機類型、結(jié)構(gòu)型式、功率和轉(zhuǎn)速，由表查出電動機型號及其額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、外形和安裝尺寸等各參數(shù)的數(shù)據(jù)，并列表記錄備用。,由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機的轉(zhuǎn)速n ，可得傳動裝置總傳動比為： ia= nm / n 總傳動比為各級傳動比i1 、i2 、 i3 in的乘積，即 ia = i1 i2 i3 in 要求： （1）各級傳動的傳動比應(yīng)在推薦的范圍內(nèi)選??；(參考P7表1) （2）應(yīng)使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕； （3）應(yīng)使各傳動件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干涉碰撞。,三、計算總傳動比和分配傳動比（見P1519）,以圖示的傳動裝置為例： 1、各軸的轉(zhuǎn)速n（ r/min）： n= nm n= n/ i1= nm / i1 2、各軸輸入功率P（ kw） ： P = Pd 01 P = P 12 = P d 01 12 3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm） T = 9550P/ n T = 9550P/ n,注意：設(shè)計傳動裝置時，一般按實際需要的電動機輸出功率Pd計算， 轉(zhuǎn)速則取滿載轉(zhuǎn)速nm 。,四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)（見P1921）,第三章 減速器結(jié)構(gòu)、潤滑和傳動件的設(shè)計,減速器的類型很多，但其基本結(jié)構(gòu)均由傳動件、軸系零件、箱體及附件等所組成。傳動件、軸系零件的設(shè)計計算參考教材，這里僅簡要介紹減速器箱體及附件。,1、箱體 箱體按其結(jié)構(gòu)形狀不同可分為剖分式和整體式，多用鑄造而成的剖分式箱體（見指導(dǎo)手冊）。鑄鐵減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸參閱指導(dǎo)手冊(P26表3)。,2、減速器附件 為了保證減速器正常工作，減速器箱體上通常設(shè)置一些裝置或附加結(jié)構(gòu)，以便減速器潤滑油池的注油、排油、檢查油面高度和拆卸、檢修等。 減速器各附件的名稱和用途見參閱指導(dǎo)手冊。,一、減速器結(jié)構(gòu),減速器內(nèi)的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑，這樣可減少摩擦損失、提高傳動效率，并可以防銹、降低噪聲。 指導(dǎo)手冊列出了減速器內(nèi)傳動零件和滾動軸承的潤滑方式。,1、減速器外部的傳動零件 1）帶傳動 2）鏈傳動 3）開式齒輪傳動 2、減速器內(nèi)部的傳動零件 齒輪、蝸桿、蝸輪 注意：計算順序應(yīng)先計算減速器外傳動件、然后計算減速器內(nèi)傳動件。,減速器常通過聯(lián)軸器與電動機、工作機相聯(lián)接。聯(lián)軸器的選擇包括聯(lián)軸器類型和尺寸（查手冊）等的合理選擇。,二、減速器的潤滑,三、傳動零件的設(shè)計計算,四、聯(lián)軸器的選擇類型和型號,第四章 減速器裝配圖的設(shè)計,（1）裝配圖設(shè)計的準(zhǔn)備； （2）初步繪制裝配草圖及進(jìn)行軸系零件的計算； （3）進(jìn)行傳動件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇軸承的潤滑及密封方式； （4）減速器的箱體和附件的設(shè)計； （5）檢查裝配草圖； （6）完成裝配圖。,裝配圖設(shè)計所涉及的內(nèi)容較多，設(shè)計過程較復(fù)雜，往往要邊計算、邊畫圖、邊修改直至最后完成裝配工作圖。裝配圖的設(shè)計過程一般包括以下幾個階段：,在畫裝配圖之前，應(yīng)做好必要的準(zhǔn)備工作，主要有以下幾方面： 1、裝拆減速器，翻閱有關(guān)資料，了解和熟悉減速器各零件的作用、類型和結(jié)構(gòu)。 2、根據(jù)已進(jìn)行的計算，匯總和檢查繪制裝配圖時所必需的技術(shù)資料和數(shù)據(jù)： （1）傳動裝置的運動簡圖； （2）各傳動零件的主要數(shù)據(jù)，如中心距、分度圓直徑、齒頂圓直徑以及輪齒的寬度等； （3）聯(lián)軸器的型號、孔徑范圍、孔寬和各有關(guān)安裝尺寸要求； （4）電動機的有關(guān)尺寸，如電動機輸出軸的軸徑、軸身伸出長度、電動機的中心高等； 3、初選滾動軸承的類型和軸的支承型式（兩端固定或一端固定、一端游動等）；,一、裝配工作圖設(shè)計的準(zhǔn)備階段（見P39）,4、確定減速器箱體的結(jié)構(gòu)型式（整體式、剖分式）和軸承端蓋型式（凸緣式或嵌入式）； 5、選定圖紙幅面及繪圖的比例（盡量采用1：1或1：2）。 注：裝配圖的繪制推薦采用常用的規(guī)定畫法和簡化畫法（參閱第八章）,主要進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定軸承的型號和位置，找出軸承支點和軸系上作用力的作用點，從而對軸和軸承進(jìn)行驗算。 1、確定各傳動件的輪廓及其相對位置 2、箱體內(nèi)壁位置的確定 3、軸承座端面位置的確定 4、初步計算軸徑和估算軸的外伸長度 5、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(確定軸的徑向尺寸和軸向尺寸) 6、校核軸、軸承和鍵,二、初步繪制裝配草圖（第一階段）(1:1) （見P3953）,1、傳動零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2、軸承組合設(shè)計 3、滾動軸承的潤滑與密封,三、軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（第二階段） （見P5560）,四、減速器箱體和附件設(shè)計（第三階段） （見P6178）,2、減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）窺視孔和窺視孔蓋 5）起蓋螺釘 2）放油螺塞 6）定位銷 3）油標(biāo) 7）吊環(huán)螺釘、吊耳和吊鉤 4）通氣器,1、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 箱體要具有足夠的剛度、可靠的密封、便于傳動件的潤滑和散熱、良好的工藝性形狀應(yīng)力求勻稱、美觀,總體布置、計算、軸系結(jié)構(gòu)、箱體和附件結(jié)構(gòu)、繪圖規(guī)范方面,1、標(biāo)注必要的尺寸 1）外形尺寸，如總長、寬、高； 2）特性尺寸，如傳動件的中心距、偏差； 3）安裝尺寸，如減速器的中心高、軸外伸端配合軸端的長度和直徑、地腳螺栓孔的直徑和位置尺寸、箱體底面尺寸等。 4）配合尺寸，主要零件的配合尺寸、配合性質(zhì)和精度等級。 2、注明減速器的技術(shù)特性 技術(shù)特性可采用表格形式來書寫，見指導(dǎo)手冊。,五、裝配草圖的檢查,六、完成裝配圖（見P8087）,3、編寫技術(shù)要求 1）對零件的要求 2）對潤滑劑的要求 3）對滾動軸承軸向間隙及其調(diào)整的要求 4）傳動側(cè)隙量和接觸斑點 5）減速器的密封 6）對試驗的要求 7）對外觀、包裝和運輸?shù)囊?4、對全部零件進(jìn)行編號(按順時針順序，從最大零件開始) 5、編制零件明細(xì)表及標(biāo)題欄 標(biāo)題欄和明細(xì)表的格式參照指導(dǎo)書P86。,6、檢查裝配工作圖 1）視圖的數(shù)量是否足夠，是否能清楚地表達(dá)減速器的結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系； 2）各零件的結(jié)構(gòu)是否合理，加工、裝拆、調(diào)整是否可能，維修、潤滑是否方便； 3）尺寸標(biāo)注是否足夠、正確，配合和精度的選擇是否適當(dāng)，重要零件的位置及尺寸是否符合要求，相關(guān)零件的尺寸是否協(xié)調(diào)； 4）零件編號是否齊全，有無遺漏或多余； 5）技術(shù)要求和技術(shù)性能是否完善、正確； 6）明細(xì)表所列項目是否正確，標(biāo)題欄格式（P86）、內(nèi)容是否符合標(biāo)準(zhǔn)； 7）所有文字是否清晰，是否按制圖規(guī)定書寫（仿宋體）。,第五章 零件工作圖設(shè)計,零件工作圖是在完成裝配圖設(shè)計的基礎(chǔ)上繪制，它是零件制造和檢驗的主要技術(shù)文件。零件工作圖應(yīng)完整清楚地表達(dá)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，圖上應(yīng)標(biāo)注尺寸偏差、形位公差和表面粗糙度，寫明材料、熱處理要求及其它技術(shù)要求。每幅零件圖應(yīng)單獨在一個標(biāo)準(zhǔn)圖幅中繪制，并盡量采用1：1的比例，畫出標(biāo)題欄（格式見指導(dǎo)書P88）。,1、視圖 軸類零件一般用一個主要視圖表示，在有鍵槽和孔的部位，應(yīng)增加必要的剖視圖。對于軸上不易表達(dá)清楚的砂輪越程槽、退刀槽、中心孔等，必要時應(yīng)繪制局部放大圖。,2、尺寸標(biāo)注 軸的各段直徑應(yīng)全部標(biāo)注尺寸，凡是配合處都要標(biāo)注尺寸極限偏差。標(biāo)注軸的各段長度尺寸時首先應(yīng)選好基準(zhǔn)面（常選擇在傳動零件定位面處或軸的端面處），對于長度尺寸精度要求較高的軸段，應(yīng)盡量直接標(biāo)注其尺寸。標(biāo)注尺寸時應(yīng)避免出現(xiàn)封閉的尺寸鏈。,一、軸類零件工作圖（見P8992）,3、形位公差的標(biāo)注 軸類零件圖上應(yīng)標(biāo)注必要的形位公差，以保證加工精度和裝配質(zhì)量。軸的形位公差標(biāo)注項目見手冊。,4、表面粗糙度的標(biāo)注,5、技術(shù)要求 軸類零件圖上的技術(shù)要求一般有以下內(nèi)容： 1）對材料的化學(xué)成分和機械性能的說明； 2）熱處理方法、熱處理后的硬度、滲碳深度等要求； 3）圖上未注明的圓角、倒角尺寸； 4）其它必要的說明，如圖上未畫中心孔，則應(yīng)注明中心孔的類型及標(biāo)準(zhǔn)代號，或在圖上用指引線標(biāo)出。,1、視圖 齒輪類零件一般用兩個視圖表示，主視圖通常采用通過齒輪軸線的全剖或半剖視圖，側(cè)視圖可采用以表達(dá)轂孔和鍵槽的形狀、尺寸為主的局部視圖。若齒輪是輪輻結(jié)構(gòu)，則應(yīng)詳細(xì)畫出側(cè)視圖，并附加必要的局部視圖，如輪輻的橫剖面圖。 2、尺寸、公差和表面粗糙度的標(biāo)注 齒輪的各徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)出，軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)標(biāo)出。注意在圖上不標(biāo)齒根圓尺寸。另外還應(yīng)標(biāo)注鍵槽尺寸。 3、嚙合特性表 齒輪零件工作圖上應(yīng)編有嚙合特性表，標(biāo)準(zhǔn)列出齒輪的基本參數(shù)、精度等級及檢驗項目等（參閱手冊）。 4、技術(shù)要求 技術(shù)要求的內(nèi)容包括對材料、熱處理、加工（未注明的倒角、圓角半徑）、齒輪毛坯（鍛件、鑄件）等方面的要求。,二、齒輪類零件工作圖（見P9295）,第六章 編寫設(shè)計計算說明書和準(zhǔn)備答辯,設(shè)計說明書要求計算正確、論述清楚、文字簡練、書寫工整。對計算內(nèi)容只寫出計算公式，再代入數(shù)值（運算和簡化過程不必寫