機械設(shè)計課程設(shè)計-南昌大學

1、機械設(shè)計課程設(shè)計機械設(shè)計課程設(shè)計南昌大學機電工程學院南昌大學機電工程學院 現(xiàn)代設(shè)計研究所現(xiàn)代設(shè)計研究所李小兵李小兵一、設(shè)計目的一、設(shè)計目的p機械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校機械類本科學機械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校機械類本科學生第一次獨立完成較全面的機械設(shè)計綜合訓練，生第一次獨立完成較全面的機械設(shè)計綜合訓練，也是機械設(shè)計課程的重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。也是機械設(shè)計課程的重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。p其目的是：其目的是：p1、綜合運用機械設(shè)計、機械制圖等先修課理論，、綜合運用機械設(shè)計、機械制圖等先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。p2、學習簡單機械傳動裝置的設(shè)計原

2、理和過程。、學習簡單機械傳動裝置的設(shè)計原理和過程。p3、進行機械設(shè)計基本技能訓練。（計算、繪圖、進行機械設(shè)計基本技能訓練。（計算、繪圖、使用技術(shù)資料）使用技術(shù)資料）帶式運輸機的兩級圓柱齒輪減速器帶式運輸機的兩級圓柱齒輪減速器二、課程設(shè)計題目二、課程設(shè)計題目p名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器p題目題目A：展開式兩級圓柱齒輪減速器：展開式兩級圓柱齒輪減速器(P271圖圖22-7)1、原始數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)(A1-A20)運輸機工作軸轉(zhuǎn)矩運輸機工作軸轉(zhuǎn)矩 T= Nm或或 運運輸機工作拉力輸機工作拉力 F = N運輸帶工作速度運輸帶工作速度 v = m/s卷筒直徑卷筒直徑 D

3、= mm2、技術(shù)要求、工作要求、技術(shù)要求、工作要求運輸機載荷穩(wěn)定，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作運輸機載荷穩(wěn)定，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期限時有輕微振動，使用期限10年，小批量年，小批量生產(chǎn)，單班工作制，運輸帶速度允許誤生產(chǎn)，單班工作制，運輸帶速度允許誤差為差為5。二、課程設(shè)計題目二、課程設(shè)計題目p名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器p題目題目B：展開式兩級圓柱齒輪減速器：展開式兩級圓柱齒輪減速器(P272圖圖22-8)（1）原始數(shù)據(jù)：）原始數(shù)據(jù)：運輸機工作拉力運輸機工作拉力 F = N運輸帶工作速度運輸帶工作速度 v = m/s卷筒直徑卷筒直徑 D = mm（2）技術(shù)

4、要求、工作要求）技術(shù)要求、工作要求 運輸機載荷穩(wěn)定，連續(xù)單向運運輸機載荷穩(wěn)定，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期限轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期限10年，每年工作年，每年工作300天，小批量生天，小批量生產(chǎn)，單班工作制，運輸帶速度允許產(chǎn)，單班工作制，運輸帶速度允許誤差為誤差為5。二、課程設(shè)計題目二、課程設(shè)計題目p名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器p題目題目C：同軸式兩級圓柱齒輪減速器：同軸式兩級圓柱齒輪減速器(P273圖圖22-9)（1）原始數(shù)據(jù)：）原始數(shù)據(jù)：運輸機工作軸轉(zhuǎn)矩運輸機工作軸轉(zhuǎn)矩T = Nm 或或 運輸機工作拉力運輸機工作拉力 F = N運輸帶工作速度運

5、輸帶工作速度 v = m/s卷筒直徑卷筒直徑 D = mm（2）技術(shù)要求、工作要求）技術(shù)要求、工作要求 連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期限為使用期限為10年，每年工作年，每年工作300天，小批天，小批量生產(chǎn)，單班制工作，運輸帶允許誤差量生產(chǎn)，單班制工作，運輸帶允許誤差為為5。二、課程設(shè)計題目二、課程設(shè)計題目p名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器p題目題目D：圓錐：圓錐-圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器(P274圖圖22-10)（1）原始數(shù)據(jù)：）原始數(shù)據(jù)：運輸機工作拉力運輸機工作拉力 F = N運輸帶工作速度運輸帶工作速度 v = m/s

6、卷筒直徑卷筒直徑 D = mm（2）技術(shù)要求、工作要求）技術(shù)要求、工作要求 運輸機載荷穩(wěn)定，連續(xù)單向運運輸機載荷穩(wěn)定，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，空載啟動，小批量生產(chǎn)，使用轉(zhuǎn)，空載啟動，小批量生產(chǎn)，使用期限期限10年，每年工作年，每年工作300天，單班天，單班工作制，運輸帶速度允許誤差為工作制，運輸帶速度允許誤差為5。二、課程設(shè)計題目二、課程設(shè)計題目p名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器名稱：帶式、鏈式運輸機的減速器p題目題目E：圓錐：圓錐-圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器(P275圖圖22-11)（1）原始數(shù)據(jù)：）原始數(shù)據(jù)：運輸機工作拉力運輸機工作拉力 F = N運輸鏈工作速度運輸鏈工作速度 v = m/s運輸鏈節(jié)

7、距運輸鏈節(jié)距 p = mm（2）技術(shù)要求、工作要求）技術(shù)要求、工作要求連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，小批量生產(chǎn)，使用期限動，小批量生產(chǎn)，使用期限10年，年，每年工作每年工作300天，兩班工作制，運天，兩班工作制，運輸帶速度允許誤差為輸帶速度允許誤差為5。三、課程設(shè)計任務(wù)三、課程設(shè)計任務(wù)p1、畫、畫A0號（或號（或A1）裝配圖裝配圖1張。張。p2、A2號零件圖號零件圖2張（軸、齒輪）張（軸、齒輪） 。p3、設(shè)計說明書、設(shè)計說明書1份，份，不少于不少于20頁。頁。四、設(shè)計步驟四、設(shè)計步驟 p1、選擇電動機、選擇電動機p2、分配傳動比、分配傳動比p3、計算運動和動力參數(shù)

8、、計算運動和動力參數(shù) （1天）天）p4、帶傳動、鏈傳動設(shè)計、帶傳動、鏈傳動設(shè)計 （ 1天）天）p5、齒輪傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計 （1.5天）天）p6、軸的設(shè)計與聯(lián)軸器、滾動軸承選擇（、軸的設(shè)計與聯(lián)軸器、滾動軸承選擇（1.5天）天）p7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制 （6天）天）p8、零件圖的繪制、零件圖的繪制 （1天）天） p9、整理和編寫設(shè)計說明書、整理和編寫設(shè)計說明書 （2天）天）p10、總結(jié)、準備答辯、總結(jié)、準備答辯 （1天）天）1、選擇電動機、選擇電動機p選擇電動機依據(jù)：功率選擇電動機依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n p1）電動機功率計算電動機功率計算P工作機功率工作機功率 ：P

9、w= FV/1000 （ kw）其其 中中 ： F輸送帶拉力輸送帶拉力 （N），）， V輸送帶速度輸送帶速度 （m/s）電動機需要功率：電動機需要功率： Pd= P w / (kw) 總總 效效 率率 ： =1. 2. 3 n -卷筒、軸承、聯(lián)軸器、齒輪傳動等效率卷筒、軸承、聯(lián)軸器、齒輪傳動等效率 (效率值查設(shè)計手冊效率值查設(shè)計手冊)2）確定電動機轉(zhuǎn)速）確定電動機轉(zhuǎn)速ndp工作機轉(zhuǎn)速工作機轉(zhuǎn)速nw ：p v= (Dn)/60*1000 (m/s)p nw=(v*60*1000)/ D (rpm)p其中：其中：v輸送機帶速輸送機帶速 (m/s)，D卷筒直徑卷筒直徑(mm) p電動機轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)速

10、: nd= nwi總總=(i1 i2 in) nw（rpm）3）選定電動機）選定電動機p根據(jù)求出的根據(jù)求出的P、n查手冊。查手冊。p轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n：建議選用同步轉(zhuǎn)速為：建議選用同步轉(zhuǎn)速為1500（rpm）p功率功率P：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于計算功率即：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于計算功率即p P額額Pd=PW/總總p選定電動機：型號（選定電動機：型號（Y系列）、系列）、p 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速nm、p 額定功率額定功率P額額、軸的中心高、軸的中心高、p 電動機軸徑電動機軸徑D2、傳動比分配、傳動比分配p分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒分配原則：各級傳動尺寸協(xié)

11、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）輪直徑接近以便潤滑。（浸油深度）pi總總=i減減=i高高*i低低=nm/nwp展開式：展開式：i高高=（1.11.5)i低低p同軸式：同軸式： i高高=i低低p圓錐齒輪：圓錐齒輪： i高高=0.25i,且且 i3p傳動比誤差傳動比誤差 i 5%2、傳動比分配、傳動比分配n 尺寸協(xié)調(diào)尺寸協(xié)調(diào), 互不干涉互不干涉高速級大齒輪與低速軸干涉高速級大齒輪與低速軸干涉帶輪過大造成安裝不便帶輪過大造成安裝不便2、傳動比分配、傳動比分配n 尺寸緊湊尺寸緊湊, 便于潤滑便于潤滑3、計算各軸運動和動力參數(shù)（、計算各軸運動和動力參數(shù)（n，P，T）p1）各軸轉(zhuǎn)

12、速）各軸轉(zhuǎn)速p電動機軸電動機軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速）（滿載轉(zhuǎn)速）pI軸軸: nI =nmpII軸軸: n II =nI/i高高p2)各軸輸入功率各軸輸入功率 電動機軸電動機軸: Pd=Pw/總總 I軸軸: P I = Pd （聯(lián)軸器效率）聯(lián)軸器效率） II軸軸: P I I= P I * 12， 12I軸至軸至 II軸效率軸效率p3)各軸扭矩各軸扭矩Tp電動機軸：電動機軸：Td=9550*Pd/nm（Nm）pI軸：軸： TI= TdpII軸：軸：TII= TI*12*I高高 3、計算各軸運動和動力參數(shù)、計算各軸運動和動力參數(shù)p運動和動力參數(shù)設(shè)計計算結(jié)果表運動和動力參數(shù)設(shè)計計算結(jié)果表 項目項目電動機

13、軸電動機軸高速軸高速軸中間軸中間軸低速軸低速軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n(r/min)功率功率P(kW)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T(Nm)傳動比傳動比i效率效率注意注意：設(shè)計軸時應(yīng)按其輸入功率計算，設(shè)計傳動零件時應(yīng)按主動軸的輸：設(shè)計軸時應(yīng)按其輸入功率計算，設(shè)計傳動零件時應(yīng)按主動軸的輸出功率計算。出功率計算。4、減速器外傳動設(shè)計、減速器外傳動設(shè)計p帶傳動設(shè)計：確定帶的選型（帶傳動設(shè)計：確定帶的選型（V帶）、驗算帶速、帶）、驗算帶速、中心距、包角、帶的根數(shù)等中心距、包角、帶的根數(shù)等p鏈傳動設(shè)計：確定鏈條的節(jié)距、排數(shù)、鏈節(jié)數(shù)、鏈傳動設(shè)計：確定鏈條的節(jié)距、排數(shù)、鏈節(jié)數(shù)、傳動中心距等傳動中心距等5、齒輪傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計p建議選用

14、斜齒輪，旋向自定建議選用斜齒輪，旋向自定p設(shè)計準則：設(shè)計準則：齒面接觸強度設(shè)計齒面接觸強度設(shè)計或或齒根彎曲強度齒根彎曲強度p注意兩大齒輪直徑不要相差過大（注意兩大齒輪直徑不要相差過大（50mm）6、計算軸類零件、計算軸類零件p初估軸徑：注意第初估軸徑：注意第I 根軸是否設(shè)計成齒輪軸，對根軸是否設(shè)計成齒輪軸，對 II軸進行軸進行彎扭合成強度彎扭合成強度驗算。驗算。p軸承的選擇：同一根軸上的兩個軸承型號相同。軸承的選擇：同一根軸上的兩個軸承型號相同。對對II軸上的軸承進行軸上的軸承進行壽命計算壽命計算。（軸承內(nèi)徑為。（軸承內(nèi)徑為5的倍數(shù)）的倍數(shù)）p鍵的選擇：對鍵的選擇：對 II軸上的鍵進行強度校核

15、。軸上的鍵進行強度校核。p聯(lián)軸器的選擇：聯(lián)軸器的選擇：7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-兩級圓柱兩級圓柱7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-圓錐圓柱圓錐圓柱7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-蝸桿蝸桿7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制p裝配圖設(shè)計裝配圖設(shè)計（1）A0圖紙一張，比例圖紙一張，比例1:1或者或者1:2（2） 草圖設(shè)計正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達清楚。各零件尺寸草圖設(shè)計正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達清楚。各零件尺寸可隨時標注在圖紙上可隨時標注在圖紙上（3）通過草圖設(shè)計檢查傳動比分配是否合理）通過草圖設(shè)計檢查傳動比分配是否合理（4）軸承的組合設(shè)計，確定軸承的

16、型號和工作位置、潤滑方式）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行壽命計算。和密封裝置，對中間軸上的軸承進行壽命計算。（5）確定箱體的結(jié)構(gòu)及各部分尺寸。）確定箱體的結(jié)構(gòu)及各部分尺寸。（6）減速器附件設(shè)計（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標尺等）減速器附件設(shè)計（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標尺等）7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制p草圖設(shè)計草圖設(shè)計p按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承，按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承，p先畫箱內(nèi)，后畫箱外，先畫箱內(nèi)，后畫箱外，p先粗畫，后細畫，先粗畫，后細畫，p先畫俯視圖，再畫主視圖，先畫俯視圖，再畫主視圖，p最后畫側(cè)視圖。最后畫

17、側(cè)視圖。p布圖上下左右要適當勻稱。布圖上下左右要適當勻稱。7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-草圖初步草圖初步7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-軸的設(shè)計軸的設(shè)計7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-草圖草圖7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-兩級展開圓柱兩級展開圓柱7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-兩級同軸圓柱兩級同軸圓柱7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-圓錐圓柱圓錐圓柱7、裝配圖的設(shè)計與繪制、裝配圖的設(shè)計與繪制-蝸桿蝸桿8、零件圖的設(shè)計與繪制、零件圖的設(shè)計與繪制p中間軸中間軸p要求：標出要求：標出全部尺寸、全部尺寸、公差值、形公差值、形位置公差、位置公差、粗糙度、材粗糙度、材料及熱處理料及熱處理方法技術(shù)要方法技術(shù)要求等。求等。8、零件圖的設(shè)計與繪制、零件圖的設(shè)計與繪制p低速大齒輪低速大齒輪p要求：標出要求：標出全部尺寸、全部尺寸、公差值、形公差值、形位置公差、位置公差、粗糙度、材粗糙度、材料及熱處理料及熱處理方法技術(shù)要方法技術(shù)要求等。求等。9、整理和編寫設(shè)計說