機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)[1]

1、 機(jī)械與電子工程學(xué)院 機(jī)械工程教研室 主講：李素云 設(shè)計內(nèi)容及要求設(shè)計內(nèi)容及要求 設(shè)計的任務(wù)設(shè)計題目設(shè)計數(shù)據(jù) 設(shè)計的目的設(shè)計的目的 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校，機(jī)械機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校，機(jī)械 類近機(jī)類專業(yè)教學(xué)計劃類近機(jī)類專業(yè)教學(xué)計劃中的設(shè)中的設(shè)計，是培養(yǎng)學(xué)生計，是培養(yǎng)學(xué)生 分析和設(shè)計能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，機(jī)械分析和設(shè)計能力的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，機(jī)械設(shè)計課設(shè)計課 程設(shè)計的目的在于：程設(shè)計的目的在于： 進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的知識，幫助學(xué)生初步掌 握機(jī)械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的方法。 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識，獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問 題的能力，使學(xué)生通過對

2、通用機(jī)械零件，機(jī)械傳動裝 置或簡單機(jī)械的設(shè)計，使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計的一般方 法和步驟，為以后的專業(yè)課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計及實(shí)際 工程設(shè)計奠定必要的基礎(chǔ)。 使學(xué)生在計算、制圖、運(yùn)用設(shè)計資料熟悉有關(guān)國家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)范，使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面經(jīng)受全 面的基本訓(xùn)練。 一、課程設(shè)計目的一、課程設(shè)計目的 二、設(shè)計題目二、設(shè)計題目 設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的 雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器 D 2聯(lián)軸器 1電機(jī) 3 6 5聯(lián)軸器 4 F V 工作條件：工作條件： 單向運(yùn)轉(zhuǎn)，連續(xù)工作， 年限10年，每年工作 300天，三班制，載荷 平穩(wěn)，卷筒轉(zhuǎn)速允許 誤差為5%

3、 。 傳動 簡圖 設(shè)計工作量設(shè)計工作量 設(shè)計說明書一份， 減速器裝配圖（A1圖） 減速器輸出軸及齒輪零 件圖（A3圖） 設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的 雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器 D 2聯(lián)軸器 1電機(jī) 3 6 5聯(lián)軸器 4 F V 傳動 簡圖 三三 、設(shè)計內(nèi)容及要求、設(shè)計內(nèi)容及要求 傳動裝置的設(shè)計傳動裝置的設(shè)計 運(yùn)動計算運(yùn)動計算 齒輪強(qiáng)度的計算齒輪強(qiáng)度的計算 軸的設(shè)計及校核軸的設(shè)計及校核 軸承的校核、鍵校核軸承的校核、鍵校核 繪制草圖階段繪制草圖階段 繪制裝配圖及零件工作圖繪制裝配圖及零件工作圖 計算說明書的內(nèi)容計算說明書的內(nèi)容 ( (一一) )

4、傳動裝置的總體設(shè)計傳動裝置的總體設(shè)計 合理擬定傳動方案 帶傳動的承載能力小，F(xiàn)相同時，結(jié)構(gòu)尺寸大， 但傳動的平衡性好，緩沖吸振。 帶傳動布置在高速級。 ，一定時， T,Pn 鏈傳動運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，不適應(yīng)高速 傳動，應(yīng)布置在低速級。 運(yùn)轉(zhuǎn)的場合。適用于中、小功率間歇 ，尺寸緊湊，傳動平衡，蝸桿傳動，,i 蝸桿傳動與齒輪傳動同時使用，蝸輪材料是鋁 青銅或鑄鐵，布置在低速級，Vs ，防膠合磨 損，使傳動結(jié)構(gòu)緊湊。 蝸輪材料是錫青銅，允許的Vs ，應(yīng)布置在高速級， 形成潤滑油膜，提高承載能力和效率。 當(dāng)傳動中，有圓柱齒輪和圓錐齒輪時，圓錐齒輪傳 動布置在高速級，以減少圓錐齒輪的尺寸。 斜齒輪機(jī)構(gòu)，

5、傳動平穩(wěn)性比直齒輪好，常用在高速 級或要求傳動平穩(wěn)的場合。 開式齒輪傳動，工作條件及潤滑條件差，磨損較嚴(yán) 重，壽命短，布置在低速級。 改變運(yùn)動形式的機(jī)構(gòu)（螺旋傳動、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪 機(jī)構(gòu)）宜布置在傳動系統(tǒng)的最后一級，并常作為工 作機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 了解減速器的主要類型和應(yīng)用特點(diǎn)(P417) ( (二二) )選擇電動機(jī)及分配傳動比、傳動裝選擇電動機(jī)及分配傳動比、傳動裝 置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算 1.計算電機(jī)所需的功率P0 96. 094. 0 1000 W0 W WW W a W VF P P P 低聯(lián)齒高聯(lián) 軸承 23 0 1000 a wa wwV F P 2.電動機(jī)的額定功

6、率 PP d ) 3 . 11 ( 斜齒輪 （專用設(shè)備設(shè)計） 直齒輪 （通用設(shè)備設(shè)計） 3.電動機(jī)轉(zhuǎn)速的確定: 列表查電動機(jī)型號,nP d 額定 功率 KW Y90L-6 電機(jī)型號 轉(zhuǎn)速 同 步 滿 載 轉(zhuǎn)矩 啟 動 最 大 中 心 高 外形尺寸 hbl 軸伸尺寸 ED 裝鍵部位尺寸 GDF 4.由 三相異步電機(jī)有四種轉(zhuǎn)速：3000；1500；1000；750r/min 低轉(zhuǎn)速電機(jī)極數(shù)多，外廓尺寸及重量較大，價格 高，但傳動裝置總傳動比及尺寸較小。 高轉(zhuǎn)速電機(jī)則相反，應(yīng)分析比較其經(jīng)濟(jì)性，選擇 適宜的電機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)電機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、容量和轉(zhuǎn)速 ；查出電機(jī)型號，性能參數(shù)和主要尺寸記下備用。 5.傳動

7、裝置總傳動比計算和分配 w m a n n i D v nw 100060 滿載轉(zhuǎn)速 工作機(jī)轉(zhuǎn)速 滾筒直徑 2121 )4 . 12 . 1 ( iiiiia %5 a i要求： 分配傳動比，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 各級傳動比在各自的合理范圍內(nèi)，一般單級齒輪 i8 傳動；保證齒輪傳動的工作特性和結(jié)構(gòu)緊 湊。 裝置的總體尺寸緊湊、重量??； 各級大齒輪浸油深度大致相等，避免過深而增加 攪油損失。在兩級圓柱齒輪減速器中，因低速級 傳動矩大；中心距大于高速級中心距；為使兩級 大齒輪直徑接近，而低速級大齒輪增大，必須使 但不能過大，使高速級齒輪頂與低速級相 碰。 故推 i1=（1.21.4）i2 21 ii

8、6.6.傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)的計算傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)的計算 m d I n P T9550 21 i n n i n nnn II III I IImI 聯(lián) dI PP （1）各軸的轉(zhuǎn)速 （2）各軸的功率 軸承齒 III PP 軸承齒 IIIII PP （3）各軸的扭矩 軸承齒 1 iTT III 軸承齒 2 iTT IIIII 6.傳動裝置的動參數(shù)和動力參數(shù)的計算傳動裝置的動參數(shù)和動力參數(shù)的計算 運(yùn)動和動力參數(shù)的計算結(jié)果列于下表 軸名 參數(shù) 電動機(jī)軸 I 軸II 軸III 軸 輸入轉(zhuǎn)矩T/（N.m） 輸入功率P/KW 轉(zhuǎn)速n/(r/min) 傳動比i 效率 ( (三）齒輪強(qiáng)

9、度計算三）齒輪強(qiáng)度計算( (參看書參看書) ) 齒輪傳動設(shè)計步驟齒輪傳動設(shè)計步驟 明確設(shè)計要求明確設(shè)計要求 選精度等級、材料及齒數(shù)選精度等級、材料及齒數(shù) 由失效形式，定設(shè)計準(zhǔn)則由失效形式，定設(shè)計準(zhǔn)則 定齒輪參數(shù)定齒輪參數(shù) 定齒輪結(jié)構(gòu)定齒輪結(jié)構(gòu) 定齒輪的潤滑等定齒輪的潤滑等 minminmin , IIIIII ddd 1.計算各軸的最小直徑 2.計算扭矩,選聯(lián)軸器,用代號表示； 3.擬定裝配方案,畫出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖； 4.從最小直徑開始生成,確定各段直徑和長度,標(biāo) 在結(jié)構(gòu)草圖上； 5.選擇軸承類型、型號、查出 ； 6.彎扭組合強(qiáng)度計算; 7.精確疲勞強(qiáng)度計算。 raBDd, （四）軸的設(shè)計計

10、算（四）軸的設(shè)計計算（整個過程按作業(yè)的要求完成） :齒輪2或齒輪3到箱殼內(nèi) 壁的距離，取10 20mm。 B2、B3：2，3齒輪的寬度。 C：中間軸兩齒輪的間距。 S：箱殼內(nèi)壁與軸承端面的 距離。 軸承油潤滑 5 8mm 軸承脂潤滑 10 13mm a 圓柱齒輪減速器簡圖 軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計草圖 按教材上實(shí) 例標(biāo)注尺寸 注意 彎扭組合強(qiáng)度計算總結(jié) 作出軸的計算簡圖 作水平平面力圖、彎矩圖MH 作鉛垂平面力圖、彎矩圖MV 作合成彎矩圖M 作扭矩圖T 校核危險截面的強(qiáng)度 1 . 0 )( 1 3 22 d TM ca （五）繪制草圖階段（五）繪制草圖階段 不是 隨手畫! 草圖在坐標(biāo)紙上畫,只畫主視和俯

11、視圖,比例 與裝配圖三視圖比例一致。 注 意 透氣孔、油塞、油標(biāo)、 吊環(huán)或吊耳、吊鉤、螺 栓聯(lián)接、輸油溝或回油 溝、窺視孔蓋和窺視孔 板等結(jié)構(gòu)的繪制。 草圖應(yīng)檢查無錯誤 后才能上正規(guī)圖！ 嵌入式軸承端蓋結(jié)構(gòu)簡單，但密封性能差，調(diào)整 軸承間隙比較麻煩，只適用于軸承是脂潤滑，不 可調(diào)間隙的深溝向心球軸承。 用嵌入式端蓋固定（3類或7類）軸承時應(yīng)增加調(diào) 整軸承間隙的結(jié)構(gòu)。 嵌入式軸承端蓋 凸緣式軸承端蓋調(diào)整軸承間隙比較方便，密封性能 也好，所以用得較多。當(dāng)軸承采用油潤滑時，軸承 蓋上必須開設(shè)缺口。 為了調(diào)整軸承間隙，端蓋于箱體之間應(yīng)放置由若干 08F的軟鋼片或紫銅片組成的調(diào)整墊片。 凸緣式軸承端蓋

12、密封裝置 簡易透 氣器 油尺吊鉤螺釘?shù)蹉^ 吊耳 油塞 窺視蓋 特別注意減速 器附件的畫法 動 畫 減速器 裝配圖 常見錯 誤示例 減速器裝配圖常見錯誤示例減速器裝配圖常見錯誤示例 1.軸承采用油潤滑,但油不能流入導(dǎo)油溝內(nèi)。 2.窺視孔太小，沒有墊片密封。 3.兩端吊鉤的尺寸不同。 4.油尺座孔不夠傾斜，無法進(jìn)行加工和裝拆。 5.放油螺塞設(shè)計不好，易漏油。 6.12.箱體兩側(cè)的軸承孔端面沒有凸起的加工面。 7.墊片孔徑太小。 8.定位軸肩太高。 9.19.軸端太長，有弊無益。 10.16.大小齒輪同寬度，且大齒輪沒有倒角。 11.13.投影交線不對。 14.間距太短，不便拆卸柱銷。 15.17.

13、軸與齒輪輪轂的配合段同長，軸套不能固定齒輪。 減速器裝配圖常見錯誤示例減速器裝配圖常見錯誤示例 18.機(jī)體兩凸臺相距太近。 20、27.機(jī)體凸緣太窄；相對應(yīng)的主視圖投影不對 。 21.輸油溝的油不能潤滑軸承。 22.沒有此孔，此處缺少凸臺與軸承座的相貫線。 23.鍵的位置緊貼軸肩，加大了軸肩處的應(yīng)力集中。 24.齒輪輪轂上的鍵槽，在裝配時不易對準(zhǔn)軸上的鍵 。 25.齒輪聯(lián)軸器與箱體端蓋相距太近，不便于拆卸端 蓋螺釘 。 26.端面與箱座孔的配合面太短。 28.所有端蓋上應(yīng)開缺口。 29.端蓋缺口直徑應(yīng)縮小。 30.未畫出，圖中有若干圓缺中心線。 (六）圖紙設(shè)計 完成裝配圖 1.1.裝配圖加深裝

14、配圖加深 加深時圖線按國標(biāo)進(jìn)行； 剖視圖按國標(biāo)進(jìn)行；應(yīng)注意不同零件的剖面線方 向和間隔，墊片類薄零件剖視圖可涂黑。 2.2.標(biāo)注尺寸標(biāo)注尺寸 裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸有： 特性尺寸。 傳動零件的中心矩和偏差 配合尺寸。 安裝尺寸。 外形尺寸。 減速器的長、寬、高等 完成裝配圖 3.3.編寫減速器的技術(shù)特性編寫減速器的技術(shù)特性 計算特性包括：輸入功率和轉(zhuǎn)速，傳動效率、總傳 動比及各級傳動比、傳動特性。 輸入功率KW 輸入轉(zhuǎn)速r/min 效率 總傳動比 i 傳動特性 第一級第二級 n m 12 /ZZ n m 精度 等級12 /ZZ 精度 等級 裝配圖技術(shù)特性表 對零件的要求 對密封的要求 滾動軸承軸

15、向游隙的要 求 外觀、包裝和運(yùn)輸要求 4.4.編寫減速器的技術(shù)要求編寫減速器的技術(shù)要求 完成裝配圖 5.5.對零件編號對零件編號 編號應(yīng)按順時針方向排列整齊，字體應(yīng)大于尺寸數(shù)， 編號引線不能相交。 對潤滑劑的要求 傳動副的側(cè)隙與標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)要求 具體技術(shù)要求可參考總裝配圖例 6.6.列出零件明細(xì)表和標(biāo)題欄列出零件明細(xì)表和標(biāo)題欄 可參考總裝配圖例來填寫零件明細(xì)表和標(biāo)題欄。 標(biāo)題欄 明細(xì)表 技術(shù)要求 (六）圖紙設(shè)計 軸類零件（軸、軸套） 1.1.視圖視圖 一般只需一個視圖，在有鍵槽和孔的地方，增 加必要的剖視和剖面。對于不易表達(dá)清楚的局 部，例如砂輪越程槽、退刀槽應(yīng)繪制局部放大 圖。 2.2.標(biāo)注尺

16、寸標(biāo)注尺寸 有配合處的直徑，應(yīng)標(biāo)注尺寸偏差。 標(biāo)注軸向尺寸時，應(yīng)注意選擇設(shè)計、工藝基準(zhǔn) 面。 鍵槽尺寸公差和尺寸標(biāo)注可參考設(shè)計手冊。 所有的倒角、圓角都應(yīng)標(biāo)注完整，或在技術(shù)要 求中說明。 軸類零件（軸、軸套） 3.3.表面粗糙度表面粗糙度 軸的各個表面都要加工，其表面粗糙度可查有關(guān) 設(shè)計手冊。 4.4.形位公差形位公差 軸的形位公差標(biāo)注方法及公差值可查閱有關(guān)設(shè)計 手冊 5. .技術(shù)要求技術(shù)要求 對材料的機(jī)械性能和化學(xué)成分的要求，所允許的 代用材料等。 對材料表面機(jī)械性能的要求。如熱處理方法、熱 處理硬度、滲碳深度等。 對加工的要求；對未注明的倒角和圓角的說明等 。 (六）圖紙設(shè)計 此圖還差砂輪

17、越程槽的局部放大 圖，中心孔的標(biāo)注，技術(shù)要求。 (六）圖紙設(shè)計 1.1.視圖視圖 這類零件一般用兩個視圖來。 2.2.標(biāo)注尺寸標(biāo)注尺寸 各徑向尺寸以軸的中心線為基準(zhǔn)，齒寬方向的尺 寸以端面為基準(zhǔn)標(biāo)出。 齒輪類分度圓直徑不能直接測量，但它是設(shè)計的 基本參數(shù)，應(yīng)標(biāo)出。 這類零件的軸孔是加工、測量和裝配的重要基準(zhǔn)， 尺寸精度要求高，應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。 齒頂圓的標(biāo)注可參考設(shè)計手冊，齒根圓不標(biāo)注。 3.3.表面粗糙度表面粗糙度 表面粗糙度可查有關(guān)設(shè)計手冊。 齒輪類零件齒輪類零件 4.4.形位公差形位公差 輪坯的形位公差對齒輪類零件的傳動精度有很大 的影響，應(yīng)按工作要求標(biāo)注必要的項(xiàng)目。 5. .嚙合特性嚙合

18、特性 嚙合特性表的內(nèi)容包括齒輪的主要參數(shù)及測量項(xiàng) 目。 6 6.技術(shù)要求技術(shù)要求 對鑄件、鍛件或其它類型坯件的要求。 對材料的機(jī)械性能和化學(xué)成分的要求。 對材料表面機(jī)械性能的要求，如熱處理方法和硬 度等。 對未注明的倒角和圓角的說明。 對大型或高速齒輪的平衡試驗(yàn)要求。 (六）圖紙設(shè)計 齒輪類零件齒輪類零件 齒輪公差 標(biāo)題欄 技術(shù)要求 7說明書中的內(nèi)容包括如下：說明書中的內(nèi)容包括如下： 目錄（標(biāo)題與頁次） 方案的擬定和傳動運(yùn)動示意圖 電動機(jī)選擇 傳動零件的設(shè)計 軸的計算 軸承校核 鍵的校核 減速器箱體、潤滑、密封 設(shè)計小結(jié)（主要說明課程設(shè)計的初步體會 并對設(shè)計優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析 ） 參考資料（編號、

19、著作、書名、出版社以 及出版年月） 附件1： 學(xué)學(xué) 號：號： 賀州學(xué)院賀州學(xué)院 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 題題 目目 學(xué)學(xué) 院院 專專 業(yè)業(yè) 班班 級級 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 2015 年12月20日 DVF, 賀州學(xué)院賀州學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 專業(yè)班級專業(yè)班級： 20132013機(jī)械班機(jī)械班 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 工作單位：工作單位：機(jī)械與電子工程學(xué)院機(jī)械與電子工程學(xué)院 題目題目: :帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置中的雙級帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置中的雙級 斜斜( (直）齒圓柱齒輪減速器設(shè)計直）齒圓柱齒輪減速器設(shè)計 已知技術(shù)參數(shù)和設(shè)計要求：已知技術(shù)參數(shù)和設(shè)計要求：

20、已知技術(shù)參數(shù)： F、V、D 。 工作條件：單向運(yùn)轉(zhuǎn)，連續(xù)工作，年限10年，每年工作 300天，三班制，載荷平穩(wěn)，卷筒轉(zhuǎn)速允許誤差為5%。 要求完成的主要任務(wù)要求完成的主要任務(wù): : （1）雙級斜齒圓柱齒輪減速器裝配圖（A1圖幅） （2）輸出軸上的齒輪及軸的零件圖 （A3圖幅） 皮帶拉力 F(K.N) 1.3 1.4 3.4 15 11 1810.59 皮帶速度 V(m/S) 1.2 1.87 1.2 1.8 1.21.5 1.7 滾筒直徑 D （mm ) 400500500500630330 500 題號 名稱 1234567 設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的 雙級斜（直）齒圓

21、柱齒輪減速器雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器 原始數(shù)據(jù) 皮帶拉力 F(K.N) 1.5 1.2 5.4 18 12 1310 皮帶速度 V(m/S) 1.2 1.5 1.3 1.2 1.41.5 1.6 滾筒直徑 D （mm ) 400500500500630330 500 題號 名稱 891011121314 設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的 雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器 原始數(shù)據(jù) 皮帶拉力 F(K.N) 1.2 1.5 1.92.1 2.2 2.3 2.6 皮帶速度 V(m/S) 1.2 1.5 1.3 1.2 1.41.5 1.6 滾筒直徑 D （

22、mm ) 400380330360250330 400 題號 名稱 15161718192021 設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的 雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器 原始數(shù)據(jù) 皮帶拉力 F(K.N) 1.5 1.2 2.4 3.2 2.5 2.4 2.3 皮帶速度 V(m/S) 1.2 1.5 1.3 1.2 1.41.5 1.6 滾筒直徑 D （mm ) 400280300280250330 320 題號 名稱 22232425262728 設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的設(shè)計帶式運(yùn)輸傳動系統(tǒng)中的 雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器 原始數(shù)