機械設計課程設計教案PPT學習教案

1、會計學1 機械設計課程設計教案機械設計課程設計教案 第1頁/共83頁 設計某一帶式運輸機用齒輪減速設計某一帶式運輸機用齒輪減速 器。運輸機單班制連續(xù)工作，單向運器。運輸機單班制連續(xù)工作，單向運 轉，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。轉，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。 減速器小批量生產(chǎn)，使用期限減速器小批量生產(chǎn)，使用期限5 5年，運年，運 輸帶速度允差輸帶速度允差 5 5。 第2頁/共83頁 第3頁/共83頁 第4頁/共83頁 第5頁/共83頁 第6頁/共83頁 第7頁/共83頁 第8頁/共83頁 第9頁/共83頁 第10頁/共83頁 F：運輸帶拉力（：運輸帶拉力（kN） V：運輸帶速度（：運輸帶速度（

2、m/s） D：卷筒直徑（：卷筒直徑（mm) 第11頁/共83頁 電機 帶傳動 減速器 F V D 聯(lián)軸器 卷筒運輸帶 F：運輸帶拉力：運輸帶拉力 V：運輸帶速度：運輸帶速度 D：卷筒直徑：卷筒直徑 第12頁/共83頁 階階 段段 工工 作作 內(nèi)內(nèi) 容容具體工作任務具體工作任務 工作工作 量量 設計準備設計準備 1閱讀和研究設計任務書，明確設計內(nèi)容和要求；閱讀和研究設計任務書，明確設計內(nèi)容和要求； 分析設計題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。分析設計題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。 2通過參觀（模型、實物、生產(chǎn)現(xiàn)場）、看電視通過參觀（模型、實物、生產(chǎn)現(xiàn)場）、看電視 錄象及參閱設計資料等途徑了解設計對象。

3、錄象及參閱設計資料等途徑了解設計對象。 3閱讀教材有關內(nèi)容，明確并擬訂設計過程和進閱讀教材有關內(nèi)容，明確并擬訂設計過程和進 度計劃。度計劃。 4 傳動裝置的方案設計傳動裝置的方案設計分析和擬定傳動系統(tǒng)方案（運動簡圖）分析和擬定傳動系統(tǒng)方案（運動簡圖） 10 傳動裝置的總體設計傳動裝置的總體設計 1選擇電動機；選擇電動機； 2計算傳動系統(tǒng)總傳動比和分配各級傳動比；計算傳動系統(tǒng)總傳動比和分配各級傳動比； 3計算傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)。計算傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)。 減速器傳動零件的設計減速器傳動零件的設計 設計計算齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動的設計計算齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動的 主要

4、參數(shù)和結構尺寸。主要參數(shù)和結構尺寸。 5 減速減速 器裝器裝 配草配草 圖設圖設 計和計和 繪制繪制 減速器裝配草圖設計減速器裝配草圖設計 和繪制準備和繪制準備 分析并選定減速器結構方案分析并選定減速器結構方案 35% 減速器傳動軸及軸承減速器傳動軸及軸承 裝置的設計裝置的設計 1設計軸；設計軸； 2選擇滾動軸承進行軸承組合設計；選擇滾動軸承進行軸承組合設計； 3選擇鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器。選擇鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器。 減速器箱體及附件的減速器箱體及附件的 設計設計 1設計減速器箱體及附件；設計減速器箱體及附件； 2繪制減速器裝配草圖。繪制減速器裝配草圖。 減速器裝配草圖檢查減速器裝配草圖檢查審查和修正裝配草

5、圖審查和修正裝配草圖 第13頁/共83頁 減速器裝配圖的繪制減速器裝配圖的繪制 1繪制減速器裝配圖。繪制減速器裝配圖。 2標注尺寸和配合。標注尺寸和配合。 3編寫減速器特性、技術要求、標題欄編寫減速器特性、技術要求、標題欄 和明細表等。和明細表等。 25 % 減速器零件工作圖的繪制減速器零件工作圖的繪制 1繪制齒輪（或蝸輪）零件工作圖；繪制齒輪（或蝸輪）零件工作圖； 2繪制軸零件工作圖；繪制軸零件工作圖； 10 % 設計計算說明書的編寫設計計算說明書的編寫編寫設計計算說明書。編寫設計計算說明書。9% 課程設計總結和答辯課程設計總結和答辯進行課程設計總結和答辯。進行課程設計總結和答辯。2% 第1

6、4頁/共83頁 第2章 傳動裝置總體設計 一、選擇電動機 1.選擇電動機類型 常用：Y系列三相異步電動機 同步轉速：3000 1500 1000 750 級數(shù)： 2 4 6 8 電動機安裝型式： 第15頁/共83頁 2.確定電動機的功率 w d P P KW d P(1) 工作機所需電動機功率 1000 vF Pw 9550 w W nT P 或或 w P工作機的功率 第16頁/共83頁 傳動裝置總效率 54 2 3 4 21 第17頁/共83頁 (2)確定電動機型號 例：Pd = 3.6 kW 61132 4112 MY MY nm=960r/min nm=1440r/min 查取電動機軸外

7、伸端尺寸: D-直徑 E-長度等， 第18頁/共83頁 二、傳動裝置總傳動比的確定和分配 1.確定總傳動比ia w m a n n i 2.分配各級傳動比 21 iii iii oa 減速器外傳動比 減速器傳動比 0 i i 第19頁/共83頁 (1) 各級傳動比應在推薦范圍內(nèi)選取， 不得超過最大值。 (3)圓錐-圓柱齒輪減速器 ii25. 0 1 ii ii )4 . 13 . 1 ( )4 . 13 . 1 ( 1 21 或 (2)展開式二級圓柱齒輪減速器 分配原則: 第20頁/共83頁 目的：（1）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉 第21頁/共83頁 （2）尺寸緊湊、便于潤滑 第22頁/共83頁 注意

8、注意： 1.按工作機所需電動機功率Pd 計算，而不按 電動機額定功率Ped計算。 2.設計軸時應按其輸入功率計算、設計傳動 零件時應按主動軸的輸出功率計算 三、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算 計算各軸的功率P、轉速n和轉矩T 第23頁/共83頁 列匯總表： 第24頁/共83頁 第3章 傳動零件設計 一、減速器外傳動零件設計 1.普通V帶傳動 已知：P n T i 2.鏈傳動 已知：P n T i 設計步驟：見教科書例題 第25頁/共83頁 1.高速級齒輪傳動 已知：P n T i 設計步驟：見教科書例題 2.低速級齒輪傳動 已知：P n T i 設計步驟：見教科書例題 二、減速器內(nèi)傳動零件設計 第

9、26頁/共83頁 三、按轉矩初步計算軸的最小直徑 min d 注意：1.鍵槽 單鍵：加5% 雙鍵：加7% 2.圓整為標準直徑 3.或按聯(lián)軸器圓整直徑 3 n P C 第27頁/共83頁 四、驗算工作速度誤差 %5 五、減速器箱體結構尺寸 注意： 1 ,12,16 1 dd f 6, 8 32 dd 、 理 實理 v vv v 8， 第28頁/共83頁 第29頁/共83頁 第30頁/共83頁 電動機軸： 軸： 軸： 滾筒軸： )( ded PP或 帶 ed PP 軸承齒 PP 軸承聯(lián) W PP 第31頁/共83頁 電動機軸： 軸： 軸： 滾筒軸： m ed m n P T9550 帶帶 或iTT

10、 n P T m 9550 軸承齒齒 或iTT n P T 9550 聯(lián)軸承 或 W W W W TT n P T9550 第32頁/共83頁 電動機 軸 軸軸 滾筒 軸 轉速n (r/m) 功率P (kw) 轉矩T (N.m) 傳動比i 效率 第33頁/共83頁 第34頁/共83頁 第35頁/共83頁 第36頁/共83頁 第37頁/共83頁 完成設計后，應及時做好本課程設計的 最后一個環(huán)節(jié)答辯的準備工作及答辯。 在答辯前，應做好以下兩方面的工作： 1、整理工作： 按要求完成規(guī)定的設計任務，把圖紙疊 好（參見右圖）； 說明書裝訂好，一同放在機械設計課 程設計資料袋內(nèi)； 資料袋封面寫上班級、姓名

11、、學號、指 導教師、題目等。 準備答辯準備答辯 主標題 欄 第38頁/共83頁 、做好總結 認真回顧有關設計過程及設計內(nèi)容，進 一步把還不懂的、不甚懂的或尚未考慮到的 問題弄懂、弄透，以便取得更大的收獲。充 分做好答辯前的準備工作。 本次課程設計答辯采用學生單獨答辯的 形式進行。每位同學的答辯時間為1015分 鐘。具體答辯次序由指導教師確定。希望同 學們按時進行答辯，并預祝同學們?nèi)〉煤贸?績！ 準備答辯準備答辯 THE END 第39頁/共83頁 第40頁/共83頁 第41頁/共83頁 數(shù)值標在銘牌上。 滿載轉速：指負荷相當于額定功 率時的電動機轉速。當負荷減小， 電動機轉速略有升高，但不會超

12、 過同步轉速。 第42頁/共83頁 W W FV P 1000 P的單位：KW，V的單位：m/s，F(xiàn)的單位：N。 W單運輸機的效率。一般取W =0.94 2）總效率：（帶傳動、齒輪傳動、軸承、聯(lián)軸器等） 聯(lián)軸承齒帶 2 321 n 第43頁/共83頁 W d P P 4）查手冊確定電動機的額定功率 一般?。?ded PP ded PP 第44頁/共83頁 電動機轉速的可選范圍： 卷筒軸的工作轉速： D V nW 100060 Wd nin 總 2065342 齒帶總 iii 53, 42 齒帶 ii mm d nPn nn 選擇滿載轉速和額定功率由同步轉速 選擇同步轉速一般由 同 同 第45頁

13、/共83頁 第46頁/共83頁 W m n n i 總 總傳動比等于各級傳比的連乘積： n iii ii 321總齒帶總 iii V帶傳動：i=2，imax=7 閉式齒輪傳動：直齒輪:i=35，imax=10 斜齒輪:i=35，imax=10 錐齒輪:i=23，imax=6 第47頁/共83頁 W m n n i 總 齒帶總 iii 一般先取帶傳動的傳動比： （1） （2）帶傳動比取較完整的數(shù)。 （3） i=2 齒帶 ii 計算齒輪傳動的傳動比： 帶 總 齒 i i i 第48頁/共83頁 電動機軸： 軸： 軸： 滾筒軸： m n 齒 i n n 帶 i n n m W nn 第49頁/共83

14、頁 第50頁/共83頁 第51頁/共83頁 聯(lián)軸器：聯(lián)軸器的選擇 （4）校核軸的強度、軸承的壽 命、鍵聯(lián)接的強度和聯(lián)軸器的強度。 第52頁/共83頁 第53頁/共83頁 第54頁/共83頁 第55頁/共83頁 第56頁/共83頁 7、齒輪傳動設計、齒輪傳動設計 參照課本或設計手冊進行，可選擇普通V帶或窄V帶。應注意的問題： 1、選定大、小帶輪后，、選定大、小帶輪后，i 帶 帶可能與分配值不同，應采用新值。 可能與分配值不同，應采用新值。 2、帶輪的中心距在、帶輪的中心距在400500之間選取。之間選取。 3、帶的根數(shù)可以向上圓整，或向下圓整，但保證誤差在、帶的根數(shù)可以向上圓整，或向下圓整，但保

15、證誤差在5%以內(nèi)以內(nèi)。 已知小齒輪軸的輸入功率，小齒輪轉速，傳動比，設計一對標 準直齒圓柱齒輪傳動。輕載、工作平穩(wěn)。 設計確定： 齒輪的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、 da2 、 df 1 、 df 2 、 b1 、 b2 。 第57頁/共83頁 1 1 零件圖設計概述零件圖設計概述 零件工作圖是零件制造、檢驗和制訂工藝規(guī) 程的基本技術文件。它既要反映出設計意圖，又 要考慮到制造的可能性、合理性和經(jīng)濟性。 p 零件圖應包括制造和檢驗零件所需全部內(nèi)容。 p 零件的基本結構及主要尺寸應與裝配圖一致，不 應隨意更改。如必須更改，應對裝配圖作相應的 修改。 零件圖

16、設計零件圖設計 從裝配圖零件。 第58頁/共83頁 1 零件圖的要求： 1. 正確選擇和合理布置視圖 2. 合理標注尺寸 3. 標注公差及表面粗糙度 4. 編寫技術要求 5. 畫出零件圖標題欄 零件圖設計零件圖設計 第59頁/共83頁 2 軸類零件圖的設計要點 1、視圖 u一般只需一個主視圖； u在有鍵槽和孔的地方增加必要的局部剖面圖； u細小結構（如退刀槽、中心孔）局部放大圖。 u設計時用2號圖紙，選用比例1:1。 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 第60頁/共83頁 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 第61頁/共83頁 2、標注尺寸 p對所有尺寸包括倒角、圓角都應標注無 遺，或在技

17、術要求中說明。 p不允許出現(xiàn)封閉的尺寸鏈。 p應根據(jù)加工工藝的要求選擇基準面，進 行標注； 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 第62頁/共83頁 、并聯(lián)尺寸組、并聯(lián)尺寸組 、串聯(lián)尺寸、串聯(lián)尺寸 組組 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 a1a3a4a5 a8a7 a6 a2 l 第63頁/共83頁 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 a a c L a3c l l a3 c l a a c L L 為主基準 為輔助基準 第64頁/共83頁 3、表面粗糙度 q 軸的所有表面都要加工。 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 其 余 12. 5 第65頁/共83頁 零件圖設計零件圖設計軸類零

18、件設計要點 4、標注尺寸公差 p凡有配合處的直徑按裝配圖的配合性質(zhì)標出 尺寸的偏差。 p鍵槽的尺寸偏差及標注方法可查有關手冊。 (鍵槽深度標注d-t的尺寸偏差) p 在零件工作圖上對尺寸及偏差相同的直徑應 逐一標注，不得省略； 第66頁/共83頁 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 第67頁/共83頁 5、形位公差 下表列出了在軸上應標注的形位公差項目， 供設計時參考。 軸的形位公差標注方法及公差值可參考有關 手冊。 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 軸孔的圓柱度 圓柱面相對軸心線徑向跳動度 齒輪、軸承定位的端面跳動度 鍵槽的對稱度 78 68 67 89 l 形位公差的確定方法：類比法

19、 計算法 參考公差及有關手冊 第68頁/共83頁 6、技術要求 在圖上不便表示而在制造時又必須遵循的要 求和條件。 主要內(nèi)容： 對材料的機械性能和化學成分的要求及允許代 用的材料； 對材料表面機械性能的要求，如熱處理方法， 對處理后的硬度、滲碳深度及淬火深度等； 對機械加工的要求 對未注明倒角、圓角半徑的說明。 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 第69頁/共83頁 零件圖設計零件圖設計軸類零件設計要點 7、軸零件工作圖示例 第70頁/共83頁 3 3 齒輪類零件圖的設計要點齒輪類零件圖的設計要點 這類零件系指齒輪、蝸桿和蝸輪等。在零 件工作圖中除了零件圖形和技術要求外，還應有 嚙合特性表。 1、視圖 q 這類零件圖一般用兩個視圖表示：主+側 q 簡化：側視圖只畫軸孔和鍵槽。 零件圖設計零件圖設計齒輪類零件設計要點 注：角方向應在視圖上清楚的畫出。 設計時用2號圖紙，選用比例1：1。 第71頁/共83頁 零件圖設計零件圖設計齒輪類零件設計要點 第72頁/共83頁 零件圖設計零件圖設計齒輪類零件設計要點 第73頁/共83頁 2、標注尺寸 a) 徑向尺寸：以軸的中心線為基準標出。 注：齒根圓在圖紙上不標出。 b)齒寬方向的尺寸：以端面為基準標出。 有關齒輪零件工作圖的尺寸標注，參見有關 手冊。 零件圖設計零件