機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第一講 課件2

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機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

2014年12月22日第一講總體布置1.時(shí)間：早上8：00~12：00（8：10之后算遲到；11：45之前離開算早退）

下午2：30~5：002.地點(diǎn)：指定設(shè)計(jì)教室

3.取消答辯資格：

1）缺勤及事假達(dá)到3個(gè)單元

2）遲到早退達(dá)到5次

3）沒有在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成要求設(shè)計(jì)任務(wù)。

4.不及格：

1）圖中有結(jié)構(gòu)性錯(cuò)誤（軸系定位，軸承潤(rùn)滑）；2）圖面質(zhì)量較差；

3）有抄圖或找同學(xué)畫圖。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)基本要求：第一講總體布置原始數(shù)據(jù)：工作拉力F=帶速V=滾筒直徑D=■工作條件:單班制,連續(xù)工作■使用期限:十年,大修期5年.■生產(chǎn)批量:50臺(tái)■生產(chǎn)條件:中等規(guī)模,可加工7-8級(jí)齒輪和蝸桿■允許帶速相對(duì)誤差δ=±5%■工作機(jī)總效率0.95(含滾筒,軸承）■工作量:⑴裝配圖A0;⑵零件圖3張;⑶說明書(8000字左右)一題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的減速器第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置

傳動(dòng)裝置的總體方案設(shè)計(jì);選擇電動(dòng)機(jī);計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù);傳動(dòng)零件,軸的設(shè)計(jì)計(jì)算;軸承、聯(lián)接件,潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇及檢驗(yàn)計(jì)算;箱體結(jié)構(gòu)及附件設(shè)計(jì),繪制裝配圖及零件圖,編寫計(jì)算說明書,最后答辯.1.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：

閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求和工作條件，了解設(shè)計(jì)對(duì)象；閱讀有關(guān)資料，擬定計(jì)劃。二主要工作：三設(shè)計(jì)步驟:1.課本2.吳宗澤等主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，高等教育出版社，20123.龔溎義等主編，機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)，高等教育出版社，1980

以后

資料推薦：第一講總體布置3.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算：

設(shè)計(jì)計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù)和主要尺寸，例如：齒輪的幾何尺寸計(jì)算。4.裝配圖設(shè)計(jì)：

確定箱體結(jié)構(gòu)和有關(guān)尺寸；繪制裝配圖草圖；設(shè)計(jì)軸，計(jì)算軸轂聯(lián)接強(qiáng)度；選擇計(jì)算軸承和支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；完成裝配圖的其它要求。5.零件工作圖設(shè)計(jì)：6.說明書。7.答辯。2.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)：

決定傳動(dòng)裝置的方案；選擇電動(dòng)機(jī)類型和型號(hào)，確定總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比，計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。第一講總體布置第一講總體布置

確定傳動(dòng)方案，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、計(jì)算總傳動(dòng)比和合理分配各級(jí)傳動(dòng)比，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，為設(shè)計(jì)各級(jí)傳動(dòng)件和裝配圖設(shè)計(jì)提供條件。1、確定傳動(dòng)方案：雙級(jí)斜齒輪圓錐—圓柱齒輪帶—蝸桿傳動(dòng)⑴傳動(dòng)件的布置順序：1）帶傳動(dòng)的承載能力小，應(yīng)在高速級(jí)，且有過載保護(hù)作用2）蝸桿傳動(dòng)：放在低速級(jí)，以減小VS，防止膠合失效。3）圓錐齒輪：大直徑、大模數(shù)時(shí)，較難加工，放在高速級(jí)。四傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)第一講總體布置⑵確定傳動(dòng)件的布置形式：常見的布置形式有：展開式、分流式、同軸式。蝸桿傳動(dòng)有：上置式和下置式。第一講總體布置2、選擇電動(dòng)機(jī)包括：確定類型，結(jié)構(gòu)，容量（功率）和轉(zhuǎn)速。⑴確定類型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)：交流電動(dòng)機(jī)：同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)籠型：Y系列繞線型⑵選擇電動(dòng)機(jī)的容量Pcd第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置2、選擇電動(dòng)機(jī)包括：確定類型，結(jié)構(gòu)，容量（功率）和轉(zhuǎn)速。⑴確定類型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)：交流電動(dòng)機(jī)：同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)籠型：Y系列繞線型⑵選擇電動(dòng)機(jī)的容量Pcd第一講總體布置⑶確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min（2極）、1500r/min（4極）、1000r/min（6極）、750r/min（8極）低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)多、轉(zhuǎn)矩大、尺寸大、價(jià)格高，因此多用1500r/min（4極）、1000r/min（6極）初定傳動(dòng)比的范圍：雙級(jí)斜齒輪減速器：8~40；圓錐—圓柱減速器：10—25帶—蝸桿減速器：20—160第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置注意：總傳動(dòng)比的范圍方案一、二：8~13方案三：20~35

940.27～4701.33r/min，符合這一范圍的有1000，1500，3000r/min第一講總體布置5、確定總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比：雙級(jí)圓柱斜齒輪：圓錐—圓柱：蝸桿傳動(dòng)：第一講總體布置6、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)⑴計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速齒輪減速器：蝸桿減速器：⑵計(jì)算各軸的輸入功率：齒輪減速器：蝸桿減速器：注意：第一講總體布置第一講總體布置⑶計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：齒輪減速器：蝸桿減速器：第一講總體布置第一講總體布置齒輪傳動(dòng)——帶傳動(dòng)——蝸桿傳動(dòng)（按各自教材）1、齒輪傳動(dòng)：已知：T、n1、n2；設(shè)計(jì)：齒輪的Z1、Z2、m、a、B、β、d，以及其它參數(shù)2、帶傳動(dòng)：已知：P、n1、n2；設(shè)計(jì)：型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)、a、F0、d1、d2以及其它參數(shù)3、蝸桿傳動(dòng)：已知：T、n1、n2；設(shè)計(jì)：Z1、Z2、m、a、d，以及其它參數(shù)五傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算第一講總體布置第一講總體布置i=1，2，31、初步計(jì)算軸徑

2、聯(lián)軸器的選擇

根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出軸徑、軸的最小軸徑、軸傳遞的轉(zhuǎn)矩選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。用彈性聯(lián)軸器。六軸系零件的初步選擇

有鍵放大5%~10%，無鍵向上圓整；第一根軸最小直徑18~24mm；第二根軸根據(jù)軸承圓整，且軸承內(nèi)徑不得小于第一根軸的軸承內(nèi)徑。第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置七為減速器草圖設(shè)計(jì)確定減速器機(jī)體機(jī)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)值第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第一講總體布置第二講草圖設(shè)計(jì)一草圖設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1、確定各零件的結(jié)構(gòu)、形狀以及它們?cè)跈C(jī)器中的相互位置。2、取得計(jì)算零件的強(qiáng)度、剛度所必須的基本尺寸。

通過繪制草圖畫出主要零件（齒輪、蝸輪、蝸桿、軸承以及軸端零件）的位置，定出階梯軸各軸段的詳細(xì)結(jié)構(gòu)尺寸，求出傳動(dòng)件力的作用點(diǎn)和軸的支撐點(diǎn)跨距。注意：1、線條要輕而細(xì)，以便將來修改，但必須能清晰地看圖。同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件可用示意畫法僅表示其外形輪廓，暫不畫詳細(xì)結(jié)構(gòu)。倒角、圓角及剖面線也不畫出。2、所有零件尺寸必須嚴(yán)格按比例畫出，以便取得準(zhǔn)確的零件結(jié)構(gòu)形狀。草圖并不是草草涂畫，因?yàn)樵谒幕A(chǔ)上加深即應(yīng)可得到未標(biāo)注的裝配圖。第二講草圖設(shè)計(jì)二設(shè)計(jì)步驟1、通過運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和傳動(dòng)零件計(jì)算，取得傳動(dòng)件的基本尺寸。如齒輪的齒頂圓、分度圓、齒寬、中心距等尺寸。2、估算減速器的外形尺寸，選定合適的比例尺，將傳動(dòng)件的中心線適當(dāng)?shù)夭贾迷趫D面上，即布置圖面。3、畫出傳動(dòng)件的外形尺寸。4、根據(jù)零件的位置尺寸要求確定傳動(dòng)件的相互位置及箱體內(nèi)壁線和壁厚。5、根據(jù)扭矩計(jì)算獲得的最小軸徑進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)時(shí)由（箱體）外向里推，根據(jù)軸上各零件的位置確定各軸段的直徑及長(zhǎng)度；根據(jù)軸徑及工作要求初選軸承型號(hào)和密封件。第二講草圖設(shè)計(jì)6、根據(jù)初選的軸承完成支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，同時(shí)確定箱體有關(guān)部分尺寸。7、力學(xué)計(jì)算。

即根據(jù)從圖面上獲得的傳動(dòng)件力作用點(diǎn)和軸的支撐點(diǎn)跨距校核軸的強(qiáng)度。具體內(nèi)容有：分析軸所收的力；畫彎矩圖；判斷危險(xiǎn)截面；計(jì)算危險(xiǎn)截面的工作應(yīng)力；校核軸的靜強(qiáng)度（初步）和疲勞強(qiáng)度（精確校核）；對(duì)蝸桿軸還須進(jìn)行剛度校核。

軸滿足強(qiáng)度要求后，分別校核軸承的壽命、鍵強(qiáng)度和聯(lián)軸器強(qiáng)度。8、根據(jù)前面計(jì)算對(duì)草圖進(jìn)行必要的修正，然后考慮潤(rùn)滑、密封、拆裝、監(jiān)護(hù)及起吊等要求，完成箱體、箱蓋和其它部分的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

至此，草圖設(shè)計(jì)基本完成，自己仔細(xì)檢查后，交指導(dǎo)老師審核，若指導(dǎo)老師認(rèn)可，草圖設(shè)計(jì)即算完成。第二講草圖設(shè)計(jì)方案一第二講草圖設(shè)計(jì)方案二第二講草圖設(shè)計(jì)方案三第二講草圖設(shè)計(jì)第二講草圖設(shè)計(jì)三兩級(jí)圓柱齒輪減速器草圖設(shè)計(jì)舉例1、選擇視圖——三視圖長(zhǎng)對(duì)正；高平齊；寬相等2、布置圖面1）確定繪圖的有效面積。2）選定比例尺，盡量用1：1。3）確定傳動(dòng)零件的中心線及對(duì)稱面位置。4）畫出傳動(dòng)零件的外廓尺寸和箱體的內(nèi)壁線。注意事項(xiàng)：1、繪出一對(duì)齒輪（如高速級(jí)齒輪）的輪廓尺寸和外形，確定它們的位置，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離大于或等于10～15mm的原則確定第二對(duì)齒輪（低速級(jí)）的軸向位置。另外為了保證全齒寬嚙合，大齒輪的齒寬按計(jì)算確定齒寬繪制，小齒輪齒寬增大5～10mm。2、根據(jù)齒輪端面與箱體內(nèi)表面間的間隙須大于箱體壁厚繪出箱體的內(nèi)表面，根據(jù)大齒輪的齒頂圓距內(nèi)壁大于或等于1.2δ，繪出大齒輪端的箱體內(nèi)壁，而小齒輪端由主視圖定出。10~151.2δ1.2δ1.2δ10~15δδ1.2δL=δ+C1+C2+（5~8）L=δ+C1+C2+（5~8）脂潤(rùn)滑8~12油潤(rùn)滑3~5e第二講草圖設(shè)計(jì)3、進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。

根據(jù)扭矩，確定軸的最小軸徑——在軸的兩頭?？紤]鍵槽等影響因素適當(dāng)放大（對(duì)于直徑大于100mm的軸，單鍵放大3％。雙鍵放大7％，軸徑小于等于100mm時(shí)，單鍵放大5～7％，雙鍵放大10～15％），然后圓整，并以此為基礎(chǔ)從外向里推，定出軸的各段長(zhǎng)及其直徑，此時(shí)要考慮其它軸系零件的尺寸及是否標(biāo)準(zhǔn)件，還要考慮定位、拆裝等要求。15~2015~20聯(lián)軸器第二講草圖設(shè)計(jì)五初選滾動(dòng)軸承根據(jù)載荷的大小、性質(zhì)、方向、軸的轉(zhuǎn)速及其工作要求選擇軸承的類型，用7類、3類、6類軸承類型代號(hào)寬度系列代號(hào)直徑系列代號(hào)內(nèi)徑系列代號(hào)優(yōu)先選用0系列優(yōu)先選用2系列根據(jù)軸徑尺寸選擇注意：盡量不選用0和9系列70206AC第二講草圖設(shè)計(jì)六——軸承壽命計(jì)算——軸的強(qiáng)度校核——鍵連接設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算第二講草圖設(shè)計(jì)受力分析——確定受力點(diǎn)——建立力學(xué)模型——求支點(diǎn)反力第二講草圖設(shè)計(jì)四圓錐齒輪減速器設(shè)計(jì)舉例1、2、3步驟同