機械原理課程設(shè)計綜合版

課件內(nèi)容第一部分課程設(shè)計概述第三部分設(shè)計講解二（減速器的設(shè)計）第二部分設(shè)計講解一（執(zhí)行機構(gòu)及總體參數(shù)）機械原理、機械設(shè)計綜合課程設(shè)計第一部分課程設(shè)計概述1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決工程實際問題的能力，并通過實際設(shè)計訓(xùn)練使所學(xué)理論知識得以鞏固和提高。2、學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和程序，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為后續(xù)課的學(xué)習(xí)和實際工作打基礎(chǔ)。3、進行機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，包括設(shè)計計算、繪圖、查閱和使用標準規(guī)范、手冊、圖冊等相關(guān)技術(shù)資料等。

一、設(shè)計目的題目一壓床的設(shè)計與分析二、設(shè)計題目

電動機通過V帶傳動和二級圓柱齒輪減速器，帶動曲柄1轉(zhuǎn)動。由六桿機構(gòu)（執(zhí)行機構(gòu)）驅(qū)使滑塊5上下往復(fù)運動，完成沖壓工作。在曲柄軸A上裝有飛輪（未畫出）。在曲柄軸的另一端裝有油泵凸輪，驅(qū)動油泵向連桿機構(gòu)的各運動副供油。h1h2h3設(shè)計數(shù)據(jù)表1分組三、設(shè)計內(nèi)容及大概時間安排四、設(shè)計注意事項及成績評定設(shè)計成績分為：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格成績評定主要依據(jù)：圖紙、答辯、平時、說明書注意事項：

正確利用現(xiàn)有設(shè)計資料，勤于思考，敢于創(chuàng)新

正確使用標準和規(guī)范

設(shè)計是邊計算、邊畫圖、邊修改的交叉過程，要養(yǎng)成有錯必改，精益求精的科學(xué)態(tài)度。

已知：滑塊行程H，構(gòu)件3的上、下極限角、，比值

、

，尺寸h1、h2、h3

，曲柄轉(zhuǎn)速n1

。要求：設(shè)計各構(gòu)件的運動尺寸第二部分執(zhí)行機構(gòu)及總體參數(shù)確定一、平面連桿機構(gòu)的設(shè)計二、平面連桿機構(gòu)的運動分析及力分析要求：按給定位置作機構(gòu)的速度和加速度多邊形給定位置？繪制滑塊的運動線圖（s—，v—，a—畫在一個坐標系中）=60時的速度多邊形=60時的加速度多邊形=60時的力多邊形確定各指定位置加于曲柄上的平衡力矩Mb數(shù)據(jù)匯總繪制阻力圖Mr—(坐標紙上）運動分析、力分析格式范例：三、執(zhí)行機構(gòu)其他運動方案的設(shè)計

根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)具有急回運動、原動為轉(zhuǎn)動、執(zhí)行構(gòu)件為往復(fù)移動等要求，另外至少設(shè)計一種其他運動方案，并分析比較。例如：四、飛輪設(shè)計已知：機器運轉(zhuǎn)的許用速度不均勻系數(shù)［δ］，力分析所得平衡力Mb

，驅(qū)動力矩Md為常數(shù)，飛輪安裝在曲柄軸A上。要求：確定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量JF

求盈虧功畫能量指示圖求驅(qū)動力矩，并畫在圖上求飛輪轉(zhuǎn)動慣量MdMb（Mr）五、凸輪機構(gòu)設(shè)計已知：從動件行程h，偏距e，許用壓力角［α］，推程運動角，遠休止角，回程運動角要求：1）按許用壓力角［α］確定凸輪機構(gòu)的基本尺寸，選取滾子半徑rr；2）繪制凸輪廓線。，從動件運動規(guī)律見表1。凸輪與曲柄共軸。提示：根據(jù)來計算基圓半徑。用計算機算比較方便，也可借助諾模圖確定。六、選擇電動機類型選擇

電動機容量的確定

無特殊需要，選用Y系列三相交流異步電動機所選電動機的額定功率Ped應(yīng)等于或稍大于電動機的實際輸出功率Pd即電動機的實際輸出功率

若容量過小，不能保證工作機正常工作，電機過早損壞；若容量過大，成本增加，造成浪費。工作機的輸入功率取工作機的效率轉(zhuǎn)速的選擇

電動機的型號確定

常用同步轉(zhuǎn)速有：3000、1500、1000、750r/min電動機的可選轉(zhuǎn)速范圍同步轉(zhuǎn)速低的電動機，級對數(shù)多，尺寸大，重量大，成本高，但總傳動比??；同步轉(zhuǎn)速高則正好相反。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速范圍，從表19-1中查出適用的電動機型號。并記錄下電動機的額定功率Ped，滿載轉(zhuǎn)速nm，外形尺寸，中心高，伸出端直徑等主要參數(shù)和安裝尺寸。n—曲柄轉(zhuǎn)速，各效率查表12-8確定七、傳動比的分配總傳動比

分配傳動比時應(yīng)注意以下幾點：

1）各級傳動比都應(yīng)在合理范圍內(nèi)

2）應(yīng)注意使各傳動件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱，避免發(fā)生相互干涉。3）對于多級減速傳動，可按照“前小后大”（即由高速級向低速級逐漸增大）的原則分配傳動比，且相鄰兩級差值不要過大。大帶輪碰地面高速級大齒輪碰低速軸4）在采用浸油潤滑時，分配傳動比時要考慮傳動件的浸油條件。展開式或分流式二級圓柱齒輪減速器，其高速級傳動比i1和低速級傳動比i2的關(guān)系通常取

分配圓錐－圓柱齒輪減速器的傳動比時，通常取錐齒輪傳動比i1≤3。兩級同軸式圓柱齒輪減速器，兩級傳動比可取為5）盡量使傳動裝置外廓尺寸緊湊，或重量最小。八、運動和動力參數(shù)的計算1.計算各軸轉(zhuǎn)速2.計算各軸輸入功率3.計算各軸輸入轉(zhuǎn)矩將上述參數(shù)列成表2-3ⅠⅡⅢ九、傳動件的設(shè)計計算1.帶傳動由前面的計算，已知：帶傳動的輸入功率，小帶輪的轉(zhuǎn)速，傳動比i帶需要設(shè)計：帶的型號、根數(shù)Z、基準長度Ld，帶輪基準直徑dd，壓軸力

FQ，帶傳動的中心距a等。取系列值檢查帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關(guān)系。如裝在電機軸上的小帶輪直徑與電機中心高是否適宜，其軸孔直徑與電機軸徑是否一致，大帶輪是否過大與底板相碰等。

根據(jù)情況，選擇直齒輪或斜齒輪傳動，軟齒面或硬齒面。

要設(shè)計：模數(shù)m，中心距a，齒數(shù)z，分度圓直徑d，齒頂圓直徑da，齒根圓直徑

df,齒寬b，精度等級，螺旋角，齒輪的結(jié)構(gòu)形式等。2.齒輪傳動（1）軟齒面與硬齒面齒輪傳動的設(shè)計程序不同

注意：對閉式軟齒面齒輪傳動(配對齒輪之一的硬度≤350HBS),

最常出現(xiàn)：齒面疲勞點蝕

先按齒面接觸強度進行設(shè)計，然后校核齒根彎曲強度對閉式硬齒面齒輪傳動（配對齒輪的硬度均>350HBS），最常出現(xiàn)：輪齒折斷

先按齒根彎曲強度進行設(shè)計，然后校核齒面接觸強度

齒寬b——取整，b1=b2+(5～10)mm；直徑d、da、df，螺旋角——應(yīng)為精確值（2）數(shù)據(jù)處理模數(shù)m——標準系列值，不小于1.5mm；

中心距a——0或5結(jié)尾的整數(shù)對于直齒輪，a應(yīng)嚴格等于對于斜齒輪，a應(yīng)嚴格等于十、最小轎軸徑的估鐮算，估計恥各軸受本扭段的擾最小軸慚徑2）當(dāng)此軸蠢段上有抗鍵槽時界，將d按單、珍雙鍵分廣別加大推4%或楊7%后淺，取整紀數(shù)。1）C為由軸邀的許用治扭切應(yīng)隸力所確鑼定的系欠數(shù)，與載材料有俘關(guān)，查笨表確定堡。注意：于若為齒繡輪軸（醬上圖)這，軸的咸材料即業(yè)為齒輪橫的材料腸。說明：若最小春軸徑處償裝聯(lián)軸燙器，最靈小軸徑越應(yīng)與聯(lián)恨軸器的銷孔徑匹捷配。剛性聯(lián)丹軸器撓性聯(lián)軸第器（要求村被聯(lián)接積兩軸軸打線嚴格房誠對中）（可補償猾被聯(lián)接兩差軸的相對予位移）無彈性元碌件撓性聯(lián)軸器有彈性元狗件撓性聯(lián)軸器（彈性那聯(lián)軸器居）齒式聯(lián)緊軸器凸緣聯(lián)軸揉器套筒聯(lián)軸踏器十字滑另塊聯(lián)軸哪器萬向聯(lián)軸械器彈性套丟柱銷聯(lián)乏軸器彈性柱屠銷聯(lián)軸急器輪胎式聯(lián)秒軸器…….…………十一、您聯(lián)軸器央的選擇聯(lián)軸器的訊選擇包括斑聯(lián)軸器類挺型和型號撞的合理選星擇。（一）、拖聯(lián)軸器的際類型對中小乳型減速雜器，輸簡入軸、盾輸出軸桃均可采易用彈性激套柱銷逃聯(lián)軸器豆(TL薦)或彈鑄性柱銷翠聯(lián)軸器處(HL企)按計算轉(zhuǎn)敞矩并兼顧示所聯(lián)接兩喉軸的尺寸到選定。要般求所選聯(lián)傍軸器允許候的最大轉(zhuǎn)瓦矩不小于劈燕計算轉(zhuǎn)矩銀，聯(lián)軸器羞軸孔直徑雄應(yīng)與被聯(lián)象接兩軸的護直徑匹配頁。即Tc＝KAT[T]聯(lián)軸器的極限轉(zhuǎn)速工作轉(zhuǎn)速且保證(二)、聯(lián)軸器承型號的留確定式中：T—聯(lián)軸器蟻傳遞的酷名義轉(zhuǎn)努矩KA—工作三情況系后數(shù)，查山表[T]—聯(lián)軸器枯許用轉(zhuǎn)惹矩，查某標準第三部艦分減駁速器的宇結(jié)構(gòu)油標尺箱座視孔蓋通氣器箱蓋放油塞軸承蓋定位銷低速軸系高速軸系中間軸系一級減速諷器1.確湖定箱體慣的結(jié)構(gòu)整體式棒或剖分乳式鑄造或殿焊接2.確定疾軸承的潤遲滑方式當(dāng)齒輪棄的圓周打速度v2m酬/s時，欠軸承采用脂潤滑。臥軸承端面我與箱體內(nèi)倡壁的距離光為8~1植2mm，睛此時要設(shè)覺有封油盤徹。當(dāng)齒輪屑的圓周疼速度v>2m灘/s時肝，軸承采血用油潤滑。盟軸承端面濟與箱體內(nèi)亦壁的距離泉為2~3雄mm。2<v3m滾/s證時，在結(jié)出合面上開英設(shè)油溝v>3巡壽m/s念時折，不必境開設(shè)油替溝3.確定汗軸承端蓋萍的形式凸緣式潛或嵌入綢式（P39版-40）除了原始菠數(shù)據(jù)和上盯述的計算卻數(shù)據(jù)外，螺軸的結(jié)構(gòu)啦設(shè)計前還秒必須確定誰以下內(nèi)容腿：一、王軸的結(jié)疲構(gòu)設(shè)計首（草圖室的設(shè)計死）圖例4.減速惠器結(jié)構(gòu)尺豪寸的確定繪制減竄速器裝率配圖前閣，必須役確定減旗速器的侵基本機砌體結(jié)構(gòu)距尺寸，撥計算出表4-醫(yī)1的所有尺速寸，并理基解其含義叢。下面以鑄換造剖分式俱箱體、脂縮慧潤滑軸承塊、凸緣式肚軸承端蓋湯的二級展只開式圓柱吼齒輪減速稍器為例，世說明輸出壺軸的結(jié)構(gòu)釣設(shè)計過程沃。1.先賠畫高速趨級齒輪2.兩個須大齒輪端持面相距3，畫低速敗級齒輪3.畫箱脫體內(nèi)壁：秀小齒輪端秀面與內(nèi)壁束相距2，大齒輪餃頂圓與內(nèi)穿壁相距1，左側(cè)暫不縫畫4.畫軸薪承端面位舊置：若為周脂潤滑，斷軸承端面菜與箱體內(nèi)展壁的距離耳為8~12m爽m5.明俗確軸上贏主要零導(dǎo)件的布浮置及定燦位方法工，依據(jù)身初估軸漆徑，考專慮定位繳軸肩和詞非定位柜軸肩逐會一確定抗各軸段蠻直徑二級畫嚼圖過程軸段直饑徑：從聯(lián)軸跑器d1處開始橫，軸段長布度：軸徑確忠定后，孤初定軸督承型號壘，從而雙查得軸尚承寬度蓄B一級減速點器1.按繪中心距捏先畫勿軸線、茶齒輪、同內(nèi)壁、仇軸承的節(jié)端面、茅軸承的救位置2.先畫協(xié)箱內(nèi)，后咸畫箱外3.先貸粗畫，后欄細畫4.一般眨先畫俯視況圖，再畫雹主視圖，電最后畫側(cè)稀視圖。5.氏布圖上遭下左右臂要適當(dāng)居勻稱。注意事饞項齒輪輪套轂的長涉度應(yīng)滿氏足l=（1.擱2~1匠.5)d，至少l=d，d—裝齒輪拔處軸的蒙直徑當(dāng)齒寬系昌數(shù)取值較蟻小時，尤抱其是硬齒焰面，會導(dǎo)丈致齒寬b裙較小，可赤能會出現(xiàn)細齒輪輪轂救長度l小于所在造軸直徑d蒸，此時應(yīng)臉加長輪轂澆至滿足上腫述要求。此時，最也初根據(jù)齒娛寬b確定兄的箱體內(nèi)軌壁位置必新須作相應(yīng)奮的調(diào)整。注意：定父位軸肩高勸和非定位烏軸肩高的努取法1.鍵繡的選擇蠟及校核軸的結(jié)構(gòu)承設(shè)計完成噸后，根據(jù)籍鍵所在的惱軸徑查標蔽準確定鍵浪的截面尺純寸b、h。兼顧脊輪轂長鑄度確定驅(qū)標準鍵踩長L。驗算鍵的振擠壓強度低。若強度毯不足，可擺采用相隔匆180的雙鍵，但巧按1.5個鍵計共算。2.軸鉆承的壽林命計算類型的選呢擇：若軸欣上的齒輪律為斜齒輪桶，最好選澤用7類或圖3類軸承俱，以便承系受較大的林軸向載荷容；若為直扎齒輪，優(yōu)懸先選用6食類軸承。型號的藏確定：求可從中蠢系列初籮選。如醉軸頸直贈徑d=40薦mm,肌若選深俯溝球軸違承，則浙可初選殖630晨8。求得各著軸承所屑受的當(dāng)拉量動載鞠荷P，從而計蓋算軸承壽淺命Lh,滿足二、校核漸計算一般以大修期計算軸的結(jié)構(gòu)聾設(shè)計初步殼完成后，類可精確確疾定：軸的宰支點位置初及軸上所鮮受載荷的迎大小、方繞向和作用見點。軸的伴強度校核現(xiàn)一般遵循雞下列步驟摧：畫出軸撞的空間額受力簡陽圖作出水平碎面的受力椒圖和彎矩MH圖作出垂直察面的受力燃圖和彎矩MV圖作出轉(zhuǎn)嘗矩T圖確定危險礦截面，進嘗行校核計惕算作出合成彎矩M

圖（）3.軸的恒強度校核一般用火途的軸康，可按當(dāng)量彎矩權(quán)法進行強抹度校核噴；對奔重要軸款，對軸若進行疲勞強副度安全酷系數(shù)校核。每個同學(xué)古只驗算一貪根軸及該跪軸上的鍵竊和軸承三、圖面買布置繪制裝配苦圖時，首蠢先必須考饒慮圖面布販置問題，衡其布置形制式如下：主視圖的慣高度確定油底油餡面高度貧≧30賭~50敢，以保拖證足夠摧的油量饒，且避的免塵渣轉(zhuǎn)泛起減速器院附件設(shè)鉤計油標尺作用：測賀量油面深屠度，要有逆最高液面涼，最低液雜面刻度。吐位置設(shè)計安時要防止爪拔不出吼油標或鄰油外溢今。放油塞作用：更知換潤滑油蝦的出口，申設(shè)計在箱剛體底座最溜低位置處齒。四、裝紛配圖完溝成階段嶄的工作裝配圖底混圖完成后躺，應(yīng)進行布尺寸標注廈，技術(shù)要降求、減速觸器特性、到零部件編榨號及零件敵明細表和染標題欄的樸填寫，檢丹查無誤后膝加深，完敞成裝配圖逐。尺寸標注：裝配圖稼上只標注和以下四類包尺寸（Ｐ68及）技術(shù)特性：在裝配圖士上以表格棍形式列出技術(shù)要魔求：（1）輸貫入功率和戒轉(zhuǎn)速（2目）傳動效砍率（3）扛總傳動比幻玉及各級傳障動比等。（1）特性尺尺寸。指減速井器的中心唉距及偏差女。（2）國配合決尺寸。如齒麻輪、帶斑輪、聯(lián)迫軸器和演軸的配走合，軸早承和軸禮、軸承鑰座的配類合等。寫明在環(huán)視圖上絨無法表定示的關(guān)授于裝配健、調(diào)整景、檢驗汽、維護頭等方面飄的技術(shù)洪說明。（3）安裝尺寸。如底職板尺寸堅、中心稱高、地香腳螺栓良孔及位親置等。（4）外形尺永寸。指總烤長、總桂寬、總恐高零部件編豈號：零件明患細表和本標題欄：五、繪制漢零件工作身圖按要求燭對各個誦零件正餓確編號頓，既不但能重復(fù)異也不能孩遺漏。葉各視圖原中的編奔號均按鼻順時針礙或逆時壟針方向機排列整紋齊。零件明細帝表和標題散欄必須符火合標準廢。明細表足中的內(nèi)容鋒應(yīng)與零部屢件編號對呀應(yīng)，由下資向上填寫笛，應(yīng)包括制熄造和檢驗驕零件所需捎的全部內(nèi)平容。包括魚：圖形、瞇尺寸及其述公差、表冤面粗糙度愛、形位公雁差、材料紋和熱處理靈說明、技斯術(shù)要求、蔑標題欄等齊。軸的零件串圖齒輪的膽零件圖(一)雄、主要汗內(nèi)容（P83）目錄（鉆標題及膊頁次）設(shè)計任務(wù)廟書傳動方姿案的擬鼓定（簡灶要說明穿，附傳新動方案科簡圖）電動機昆的選擇清，傳動另系統(tǒng)的探運動和深動力參凡數(shù)計算傳動零件券的設(shè)計計免算軸的設(shè)計任計算（軸的彎間扭矩圖馬畫在同獻一張紙李上）鍵聯(lián)接的米選擇和計萬算滾動軸承緩的選擇和婆計算聯(lián)軸器辛的選擇主要參壟考文獻設(shè)計小結(jié)潤滑方歪法和密篩封形式極，潤滑原油牌號牛的選擇六、撰惰寫設(shè)計遲計算說幻玉明書(二)飯、封面代要求歷（P8哲2）(三)篩、計算菊部分的荒格式要稍求（P腐82）不許涂抹希望同學(xué)緞們認真設(shè)逐計，留下喘美好回憶族!祝同學(xué)市們設(shè)計爪愉快，幼取得好樓成績!以上均要匠求獨立完某成，如有般雷同視為桃作弊。二級展開掉式圓柱齒賠輪減速器蝸桿減速嘉器齒輪－舍蝸桿減鼻速器返回圓錐圓柱御齒輪減速蒼器行星齒輪灰減速器返回擺線針輪良減速器油、脂銳潤滑的評軸承所界處位置（A）軸