五邑大學(xué)課程設(shè)計綜合課程設(shè)計講義

1、機械設(shè)計綜合課程設(shè)計課程設(shè)計時間為3周，集中安排。課程設(shè)計是實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是以學(xué)生自學(xué)、自己動手為主，指導(dǎo)老師答疑為輔的教學(xué)模式，其主要知識單元和學(xué)時分配為：一、設(shè)計準備階段（0.5天）1.研究設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計內(nèi)容、條件和要求2.查閱有關(guān)資料、圖紙，參觀實物或模型，了解設(shè)計對象，熟悉減速器的結(jié)構(gòu)特點3.復(fù)習(xí)課程有關(guān)內(nèi)容，熟悉有關(guān)零件的設(shè)計方法和步驟4.準備所需的資料和用具5.擬定進度計劃二、傳動裝置的總體設(shè)計（3.5天）1.確定傳動方案，畫出傳動系統(tǒng)簡圖2.計算電動機的所需功率3.選擇電動機4.計算傳動系統(tǒng)的總傳動比并分配各級傳動比5.計算減速器中各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩三、傳動零件的設(shè)計

2、計算（2天）四、設(shè)計及繪制減速器裝配草圖（3天）1選擇比例尺，合理布置視圖，確定各零件的相互位置2初步選擇軸徑，進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇聯(lián)軸器和軸承型號3確定軸上力的作用點及支點的位置，進行軸、軸承和鍵的校核計算4減速器箱體及附件的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計五、完成減速器裝配圖（3天）六、繪制零件工作圖（1天）七、整理、編寫設(shè)計說明書（1天）八、設(shè)計答辯和考核（1天） 具體作業(yè)1)減速器裝配圖一張；2)零件工作圖二張（齒輪，輸出軸）；3)設(shè)計說明書一份。 一、課程設(shè)計的目的一、課程設(shè)計的目的 1綜合運用所學(xué)的知識和技能，樹立正確的設(shè)計思想，提高機械創(chuàng)新設(shè)計能力。 2熟悉機械設(shè)計過程，掌握機械設(shè)計的一般方法和規(guī)

3、律，學(xué)會使用設(shè)計資料、標準和規(guī)范，通過設(shè)計實踐，在機械設(shè)計基本技能上得到訓(xùn)練。 3 3鞏固、加深和擴大在本課程和先鞏固、加深和擴大在本課程和先修課程中學(xué)到的知識。修課程中學(xué)到的知識。二、課程設(shè)計內(nèi)容二、課程設(shè)計內(nèi)容五、課程設(shè)計參考進度五、課程設(shè)計參考進度1傳動裝置總體設(shè)計2裝配草圖設(shè)計3工作圖設(shè)計4編寫設(shè)計計算說明書 5答辯六、成績評定六、成績評定 圖紙質(zhì)量、說明書、答辯情況及圖紙質(zhì)量、說明書、答辯情況及綜合設(shè)計表現(xiàn)評分。綜合設(shè)計表現(xiàn)評分。 七、參考書七、參考書 1機械設(shè)計機械設(shè)計 2機械設(shè)計綜合課程設(shè)計機械設(shè)計綜合課程設(shè)計 3機械零件設(shè)計圖冊機械零件設(shè)計圖冊 八、課程設(shè)計的要求八、課程設(shè)計的

4、要求 1.循序漸進，逐步完善和提高。 2.掌握機械設(shè)計基本技能，正確處理理論計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系。 3.汲取傳統(tǒng)經(jīng)驗，注重調(diào)察研究，發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新精神。 4.提倡采用現(xiàn)代設(shè)計方法和手段，提高綜合設(shè)計能力。一、原動機的選擇（一、原動機的選擇（P11P11）常用：Y系列三相異步電動機（P208P208）1.選擇電動機類型同步轉(zhuǎn)速：3000 1500 1000 750 級數(shù)： 2 4 6 8電動機的安裝及外形尺寸：（P210）2.確定電動機的功率wdPPKWdP(1) 工作機所需電動機功率1000vFPw9550wWnTP或或wP工作機的功率傳動裝置總效率 （P22，表2-5）5423421(

5、2)確定電動機型號（P209） 例：Pd = 3.6 kW611324112MYMYnm=960r/minnm=1440r/min查取電動機軸外伸端尺寸: D-直徑 E-長度等，二、傳動裝置總傳動比的確定和分配二、傳動裝置總傳動比的確定和分配1.確定總傳動比iawmanni2.分配各級傳動比（P20，表2-3）21iiiiiioa減速器外傳動比減速器傳動比0ii(1) 各級傳動比應(yīng)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. 01iiii)4 . 13 . 1 ()4 . 13 . 1 (121或(2) 展開式二級圓柱齒輪減速器分配原則:目的：（目的：（1 1）尺寸協(xié)

6、調(diào)、互不干涉）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉（2 2）尺寸緊湊、便于潤滑）尺寸緊湊、便于潤滑注意：注意： 1.1.按工作機所需電動機功率按工作機所需電動機功率P Pd d計算，而不按電計算，而不按電動機額定功率動機額定功率P Peded計算。計算。 2.2.設(shè)計軸時應(yīng)按其輸入功率計算、設(shè)計傳動零設(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件時應(yīng)按主動軸的輸出功率計算三、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算三、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算 （計算各軸的功率計算各軸的功率P P、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n n和轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩T T）列匯總表： 一、減速器外傳動零件設(shè)計一、減速器外傳動零件設(shè)計1.普通V帶傳動已知：P

7、n T i2.鏈傳動已知：P n T i設(shè)計步驟：見教科書例題 1.高速級齒輪傳動已知：P n T i設(shè)計步驟：見教科書例題 2.低速級齒輪傳動已知：P n T i設(shè)計步驟：見教科書例題二、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計二、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計三、按轉(zhuǎn)矩初步計算軸的最小直徑三、按轉(zhuǎn)矩初步計算軸的最小直徑mind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3nPC四、驗算工作速度誤差四、驗算工作速度誤差%5五、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸五、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸注意：1,12,161ddf6, 832dd、理實理vvvv8，1.傳動零件的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸傳動零件的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸2.初步

8、計算軸的直徑初步計算軸的直徑4.軸承類型以及潤滑、密封方式軸承類型以及潤滑、密封方式3.電動機輸出軸的尺寸電動機輸出軸的尺寸5.減速器箱體的結(jié)構(gòu)減速器箱體的結(jié)構(gòu) （見表（見表3-1）已知條件：已知條件：設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容1.初繪裝配草圖初繪裝配草圖2.軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的校核計算軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的校核計算3.完成裝配草圖完成裝配草圖（邊設(shè)計、邊計算、邊修改）（邊設(shè)計、邊計算、邊修改）123451電動機電動機 2 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 3減速器減速器 4運輸帶運輸帶 5卷筒卷筒 VFFV一、初繪裝配草圖一、初繪裝配草圖1.布置圖：盡量選取布置圖：盡量選取1 13.初步計算軸直徑初步計算軸直徑2.畫中

9、心線，畫中心線，da, d,b1,b2 畫出三面內(nèi)壁線畫出三面內(nèi)壁線mm1583214.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 確定各軸段直徑和長度確定各軸段直徑和長度5.箱體結(jié)構(gòu)及其附件箱體結(jié)構(gòu)及其附件 (1)箱體、箱蓋箱體、箱蓋 (2)聯(lián)接螺栓、啟蓋螺釘、定位銷聯(lián)接螺栓、啟蓋螺釘、定位銷 (3)吊鉤、吊環(huán)螺釘?shù)蹉^、吊環(huán)螺釘 (4)觀察孔、油塞、油標、通氣器觀察孔、油塞、油標、通氣器C1C1l12L3L2L1L1L2L31L1圖3-10 階梯軸結(jié)構(gòu)階梯軸結(jié)構(gòu)d1d2d3d4d5d齒輪聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器hrcL圖圖3-9 外伸端安裝聯(lián)軸器的安裝尺寸外伸端安裝聯(lián)軸器的安裝尺寸dd5d1d2d3d4Bh彈性套柱銷

10、聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器l油油圖圖3-38 油潤滑軸承的軸承蓋結(jié)構(gòu)油潤滑軸承的軸承蓋結(jié)構(gòu)l1c1c2L1L2L3按外接零件要求確定按外接零件要求確定L1L2L3a1a22l24按外接零件要求確定按外接零件要求確定L1油潤滑油潤滑 3-5L2L312LLLLLLL1按外接零件安裝要求確定L2L3L2L32C1C2（5-8）C1C2aL3L2L1L31L1圖圖3-5 支點跨距與懸臂零件間的距離支點跨距與懸臂零件間的距離l1 2 l2 或或l12.5ddl1l2密封件密封件軸用彈性擋圈軸用彈性擋圈用墊片調(diào)整錐齒輪軸向位置用墊片調(diào)整錐齒輪軸向位置D圖圖3-16 套杯結(jié)構(gòu)與軸向位置的調(diào)整套杯結(jié)構(gòu)與軸向位置

11、的調(diào)整2套杯套杯小錐齒輪組合（正裝）小錐齒輪組合（正裝）l小錐齒輪組合（反裝）小錐齒輪組合（反裝）l二、驗算軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器二、驗算軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器1.軸的計算軸的計算2.軸承的計算軸承的計算3.鍵的計算鍵的計算4.聯(lián)軸器的計算聯(lián)軸器的計算三、完成裝配草圖三、完成裝配草圖1.畫出齒輪的結(jié)構(gòu)及固定畫出齒輪的結(jié)構(gòu)及固定軸向軸向周向周向2.畫出軸系的細部結(jié)構(gòu)畫出軸系的細部結(jié)構(gòu) 包括兩個內(nèi)容：包括兩個內(nèi)容：1.裝配工作圖裝配工作圖2.零件工作圖零件工作圖一、裝配工作圖一、裝配工作圖: 設(shè)計和裝配時用的圖紙設(shè)計和裝配時用的圖紙要求：要求：在草圖的基礎(chǔ)上進行裝配圖在草圖的基礎(chǔ)上進行裝配圖設(shè)計。（避

12、免盲目照抄草圖，修改設(shè)計。（避免盲目照抄草圖，修改草圖中的錯誤草圖中的錯誤，力求進一步改進和力求進一步改進和提高設(shè)計質(zhì)量）提高設(shè)計質(zhì)量） 要點：要點：1.布圖：布圖：盡量盡量用用1:1的比例在兩的比例在兩(或三或三)個視圖上畫出。必要時畫剖面、剖視和個視圖上畫出。必要時畫剖面、剖視和局部視圖。（應(yīng)當完整的、準確的表示出局部視圖。（應(yīng)當完整的、準確的表示出每個零件的結(jié)構(gòu)形狀，位置和尺寸，以及每個零件的結(jié)構(gòu)形狀，位置和尺寸，以及它們之間的連接性質(zhì)和相互關(guān)系）。它們之間的連接性質(zhì)和相互關(guān)系）。2.2.畫圖過程：畫圖過程：用細線勾出裝配圖中各個用細線勾出裝配圖中各個零件零件畫零件工作圖畫零件工作圖一起

13、加深。一起加深。 （要求各視圖一起畫）（要求各視圖一起畫）3.裝配圖上應(yīng)標明注冊的尺寸裝配圖上應(yīng)標明注冊的尺寸 P191特性尺寸：特性尺寸：表明機器性能、規(guī)格表明機器性能、規(guī)格和特性的尺寸和特性的尺寸中心距及偏差：中心距及偏差：1600.0315（P187 表表6-127）中心高：中心高：190 （最好以（最好以0結(jié)尾）結(jié)尾）配合尺寸：配合尺寸：表明配合零件間裝配表明配合零件間裝配 關(guān)系的尺寸關(guān)系的尺寸安裝尺寸：安裝尺寸：表明機器安裝在其基礎(chǔ)上的表明機器安裝在其基礎(chǔ)上的位置尺寸（箱體底面尺寸；地腳螺釘位置尺寸（箱體底面尺寸；地腳螺釘中心距離和對中心的距離；帶輪、中心距離和對中心的距離；帶輪、聯(lián)

14、軸器伸出頭尺寸及對中心距離）聯(lián)軸器伸出頭尺寸及對中心距離）外形尺寸：外形尺寸：表明機器占用的空間尺寸表明機器占用的空間尺寸（包裝，運輸，安裝，廠房用）（包裝，運輸，安裝，廠房用） 4.配合選擇配合選擇 P66 表表3-4軸軸齒輪（帶輪、聯(lián)軸器）：齒輪（帶輪、聯(lián)軸器）：軸軸軸承內(nèi)圈：軸承內(nèi)圈： 箱座孔箱座孔軸承外圈：軸承外圈：軸軸軸套（擋油環(huán)）：軸套（擋油環(huán)）：軸承蓋軸承蓋箱座孔：箱座孔：輪緣輪緣輪芯輪芯67676767kHrHmHnH，6k7H61169kDkF，9787fHhH67rH5. 裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求裝配前所有零件用煤油清洗，滾動軸承裝配前所有零件用煤油

15、清洗，滾動軸承用汽油清洗，箱體內(nèi)壁涂防銹漆。用汽油清洗，箱體內(nèi)壁涂防銹漆。齒輪傳動的齒面接觸斑點齒輪傳動的齒面接觸斑點(P187表表6-126)；滾動軸承的熱補償間隙為滾動軸承的熱補償間隙為0.20.5mm減速器剖分面、密封面和接觸面均減速器剖分面、密封面和接觸面均不允許滲漏。剖分面涂密封油漆或不允許滲漏。剖分面涂密封油漆或水玻璃，禁止使用任何墊片。水玻璃，禁止使用任何墊片。箱體內(nèi)裝全損耗系統(tǒng)用油；軸承用潤滑脂。箱體內(nèi)裝全損耗系統(tǒng)用油；軸承用潤滑脂。（P145 表表6-75）跑合試驗要求，空載試驗、負載試驗跑合試驗要求，空載試驗、負載試驗（時間，工作條件）。（時間，工作條件）。對外觀，包裝和運

16、輸?shù)囊蟆ν庥^，包裝和運輸?shù)囊蟆?.減速器的技術(shù)特性表減速器的技術(shù)特性表7.標題欄、明細表、及零件編號標題欄、明細表、及零件編號 零件工作圖：生產(chǎn)用的圖紙零件工作圖：生產(chǎn)用的圖紙 1. 布圖：選擇適當?shù)膱D紙布圖：選擇適當?shù)膱D紙,比例盡量采用比例盡量采用1:1 2. 標注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度標注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度（分別介紹）（分別介紹）3. 標注技術(shù)要求：標注技術(shù)要求：熱處理，表面處理（滲碳，氮化，熱處理，表面處理（滲碳，氮化，氰化，鍍層，拋光）氰化，鍍層，拋光）未注明的圓角，倒角，斜度等要求。未注明的圓角，倒角，斜度等要求。特殊要求：修飾，涂色，檢驗，試驗特殊要求：修

17、飾，涂色，檢驗，試驗（平衡，噪音）（平衡，噪音）4. 4. 標題欄標題欄 （同裝配圖）（同裝配圖）5. 5. 要求：要求：避免零件在車間做任何計算避免零件在車間做任何計算（尺寸標注完全）（尺寸標注完全）零件各部分尺寸，盡量標注在零件各部分尺寸，盡量標注在 同一投影圖上。同一投影圖上。尺寸線、引出線引到看得見的輪尺寸線、引出線引到看得見的輪 廓線上。廓線上。下面分別介紹齒輪（盤類），軸下面分別介紹齒輪（盤類），軸（軸類）（軸類） 齒輪：（盤類）齒輪：（盤類）一、視圖一、視圖: :首先搞清結(jié)構(gòu)及要求。首先搞清結(jié)構(gòu)及要求。二、尺寸標準二、尺寸標準: :包括圓、寬度和鍵槽三部分。包括圓、寬度和鍵槽三部

18、分。三、公差與精度：三、公差與精度： 1.輪齒精度及公差輪齒精度及公差 ：P186 表表6-124 精度等級的確定：精度等級的確定： 常用精度等級常用精度等級7、8、9級級主要精度主要精度精密、分度：精密、分度：I（運動精度）（運動精度） 8重型：重型： III （接觸精度）（接觸精度） 7一般：一般： II （工作平穩(wěn)精度）（工作平穩(wěn)精度）77 HK GB/T 10095-20018 GJ GB/T 10095-20018 - 7 - 7 HK GB/T 10095-2001 I II III 齒厚上偏差齒厚上偏差 齒厚下偏差齒厚下偏差表表6-122 推薦檢驗項目推薦檢驗項目 P186 表表

19、6-124 : F : 齒向公差齒向公差fpt: 周節(jié)極限偏差周節(jié)極限偏差ff : 齒形公差齒形公差:Fr :齒圈徑向跳動公差齒圈徑向跳動公差Fw :公法線長度變動公差公法線長度變動公差:側(cè)隙：側(cè)隙：公法線長度及跨測齒數(shù)公法線長度及跨測齒數(shù)P188 表表6-129分度圓弦齒厚及弦齒高分度圓弦齒厚及弦齒高P191 表表6-133KW ,xxhS ,a. 確定斜齒輪法面公法線長度確定斜齒輪法面公法線長度 假想齒數(shù)：假想齒數(shù)：55.8375114. 1)(實際齒數(shù)zKz系數(shù)系數(shù) 表表6-131 （P190）)(102077.29跨側(cè)齒數(shù)KmmWmmW0077. 0整數(shù)部分整數(shù)部分:表表6-129小數(shù)

20、部分小數(shù)部分:表表6-130公法線長度：公法線長度：跨測齒數(shù)：跨測齒數(shù)：mmmWWWn431.582)0077. 02077.29() (10K（例：（例：m=2mm, z=75, =15）b. 確定偏差：確定偏差：7 HK GB/T10095-2001 表表15-62.2.齒輪毛坯公差：齒輪毛坯公差： 表表6-132 P1906-132 P190 齒頂圓偏差（齒頂圓偏差（P190 P190 表表6-1326-132）齒坯徑向跳動齒坯徑向跳動齒坯端面跳動齒坯端面跳動齒厚測量齒厚測量IT8公法線測量公法線測量IT110.1mn表表6-1323.鍵槽公差（輪轂槽）鍵槽公差（輪轂槽） P122 表表

21、6-574. 4. 表面粗糙度表面粗糙度5.嚙合特性表嚙合特性表 P216P216 軸：軸：1. 視圖：一個視圖加若干剖面視圖：一個視圖加若干剖面（軸的結(jié)構(gòu)形狀）（軸的結(jié)構(gòu)形狀）2. 尺寸標注：滿足加工、檢驗、裝配要求尺寸標注：滿足加工、檢驗、裝配要求注意：基準面，加工過程，尺寸鏈不封閉。注意：基準面，加工過程，尺寸鏈不封閉。3.形位公差：重點是軸頸和軸頭部分形位公差：重點是軸頸和軸頭部分4. 表面粗糙度表面粗糙度5. 中心孔：三種情況中心孔：三種情況要求保留（維修）：要求保留（維修）： 按按GB/T 145-2001畫畫 P92表表6-7不允許存在：不允許存在： 注明注明:“不允許有中心孔不允許有中心孔,必須切去必須切去”。6. 鍵槽，砂輪越程槽，螺尾退刀槽鍵槽，砂輪越程槽，螺尾退刀槽P122 表表6-57P93 表表6-11檢查：檢查：1.視圖數(shù)量是否足夠。視圖數(shù)量是否足夠。2. 零件結(jié)構(gòu)是否正確。零件結(jié)構(gòu)是否正確。3. 尺寸標注，公差，形位公差，表面粗尺寸標注，公差，形位公差，表面粗