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機械設計課程設計,機自1102---1021工業(yè)1101---1103機設1101,2013.12.24---2013.1.9,一、目的、內容和要求1、課程設計的目的（1）培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。（2）掌握機械設計的一般方法。（3）基本技術能力訓練。2、課程設計的內容（1）減速器裝配圖1張（A1圖紙）；（2）零件圖3張（低速軸、低速軸上大齒輪、箱座）；（3）設計說明書1份（20頁以上或6000字以上）。,,,閱讀任務書和課程設計手冊，準備繪圖用具和圖紙等；計算電機的功率、轉速，選擇電機型號，確定總傳動比和分配各級傳動比，計算各軸的功率、轉速、轉矩。,3、課程設計的進度（1）傳動裝置總體設計1天（周二12.24）,周三上午上交電機型號（包括額定功率、同步轉速）、總傳動比、分配的各級傳動比等。,（2）各級傳動零件設計1天（周三12.25）設計減速器內、外的齒輪、帶輪等傳動零件。,周四上交減速器內、外的齒輪、V帶及帶輪等傳動零件的主要尺寸及型號，如齒輪模數、齒數、螺旋角、分度圓直徑、中心距等；V帶型號、基準長度、V帶根數、傳動中心距、帶輪基準直經等。最好列個表說明。,,,（4）減速器裝配圖設計5天（除5天假日）（17周五---18周日2013.12.27---2014.1.5）,（5）零件工作圖設計2天（19周一---19周二2014.1.6---2014.1.7）,（6）編寫設計說明書1天（19周三2014.1.8）,（7）課程設計答辯19周四（2014.1.9）上午或下午同時交設計圖紙和說明書,（3）軸及箱體尺寸設計1天（周四12.26）,,（1）獨立完成設計任務，不得抄襲（2）正確處理理論計算與結構設計的關系（3）正確使用標準和規(guī)范（4）成績判定：考勤+圖紙+說明書+答辯（包括平時答疑和質疑）,4、課程設計要求,課程設計時間：上午8:00—11:30下午2:00—5:00晚上6:00—8:30,同學們每天上、下午必須在指定的設計教室進行設計，不得遲到和早退。,班級設計教室指導老師機自1102-03圖書館八樓西側南角李長春機自1104-05圖書館八樓西側南角李坤山機自1106-072J地下北側西教室王硯軍機自1108-09圖書館八樓西側南角王濰機自1110-11圖書館八樓西側南角任升峰機自1112-13圖書館八樓西側北角張在美機自1114-15圖書館八樓西側北角王成機自1116-17圖書館八樓西側北角王文明機自1117-19圖書館八樓西側北角高常青機自1120-21圖書館八樓西側北角張清萍,班級設計教室指導老師工業(yè)1101-02圖書館八樓西側南角王玉增工業(yè)1103機設11012J地下北側西教室王桂從,設計螺旋輸送機傳動裝置,已知條件：,1、螺旋筒軸上的功率PW=kW；,2、螺旋筒軸上的轉速nW=r/min；,3、三班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)；,4、使用折舊期10年；,5、室外工作，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35℃；,6、三相交流電，電壓380/220V；,7、三年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；,8、一般機械廠制造，單件生產。,(a),(b),(c),設計帶式輸送機傳動裝置,滾筒直徑D,1、輸送帶工作拉力F=kN；,2、輸送帶工作速度v=m/s；,4、兩班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)；,5、使用折舊期8年；,6、室外工作，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35℃；,7、三相交流電，電壓380/220V；,8、四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；,9、一般機械廠制造，小批量生產。,3、滾筒直徑D=mm；,(d),5、設計題目（兩個班合在一起排序）每班學號1-10：設計螺旋輸送機傳動裝置(a)方案，分別對應1-10數據每班學號11-20：設計螺旋輸送機傳動裝置(b)方案，分別對應1-10數據每班學號21-30：設計螺旋輸送機傳動裝置(c)方案，分別對應1-10數據每班學號31-40：設計帶式輸送機傳動裝置(d)方案，分別對應1-10數據每班學號31-40：設計帶式輸送機傳動裝置(d)方案，分別對應1-10數據每班學號41-50：設計螺旋輸送機傳動裝置(a)方案，分別對應1-10數據，以此類推按點名冊順序號排列，如果缺號不得遞增補，以老師改作業(yè)的排號為準。私自改號設計，指導老師降分處理。,,二、傳動裝置的總體設計內容：確定傳動方案、選擇電動機型號、合理分配傳動比、計算傳動裝置的運動和動力參數。,1、確定傳動方案（已知）,2、選擇電動機1)選擇電動機類型和結構型式,無特殊要求時應選用交流電機，交流電機常用Y系列三相鼠籠型異步電動機，屬于一般用途的自扇冷式電動機，同一類型的電動機有幾種安裝形式，根據安裝條件選擇。,,2)選擇電動機的功率(容量)選擇電動機功率：應保證電動機的額定功率Ped>工作機所需的電動機功率Pd,工作機所需電動機的功率,工作機所需功率,總效率(電動機至工作機),3)確定電動機轉速電動機轉速的可調范圍：—各級傳動機構的合理傳動比范圍。,,對于Y系列電動機，多選用同步轉速為1500r/min或1000r/min的電動機。選定轉速和計算出所需功率后，查出電動機的型號、額定功率、滿載轉速、外形尺寸、安裝尺寸、電動機中心高、軸伸尺寸（直徑、長度、鍵尺寸）。,設計計算傳動裝置時，通常用工作機所需電動機功率Pd進行計算，而不用電動機額定功率。傳動裝置的轉速用電動機的滿載轉速nm計算，而不用同步轉速計算。,,合理選擇和分配各級傳動比，主要考慮以下幾點：1)各級傳動比均在推薦范圍內，不得超過最大值（見表1--8或表13--2）。V帶傳動i=2--4，圓柱齒輪傳動i=3--5，圓錐齒輪傳動i=3左右。,2)盡量使傳動裝置的外廓尺寸緊湊或重量較輕。,3)各級傳動零件應做到尺寸協(xié)調、結構勻稱合理，避免干涉碰撞。,4)盡量使各級大齒輪浸油深度合理。,,,,4、計算傳動裝置的運動參數和動力參數1)各軸轉速由電動機的滿載轉速推出。2)各軸輸入功率由工作機所需電動機的功率推出。3)各軸輸入轉矩由計算出的各軸轉速、輸入功率計算出各軸輸入轉矩。,,,三、傳動零件的設計計算,1、選擇聯軸器的類型和型號在說明書上計算，圖中不需畫出聯軸器的結構，軸部分需畫出結構和標出尺寸。,2、帶傳動的設計計算帶的型號、根數、帶的長度；帶輪直徑、帶輪寬度和帶傳動的中心距等尺寸。,3、圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動,,四、軸、鍵、軸承的強度校核,1、校核軸危險截面的強度根據轉矩確定軸的最小直徑，結構設計軸的各段長度和直徑。根據當量彎距圖，分析最大應力可能發(fā)生的截面進行校核。,2、鍵的擠壓強度校核鍵的尺寸根據軸徑選bh，軸的長度選鍵長，且符合標準。,3、滾動軸承壽命計算根據軸承所在軸位置確定軸承內徑，軸承使用場合（載荷大小、方向、轉速）選軸承類型、,,直徑系列等，計算軸承壽命，或已知軸承所受載荷、轉速、預期壽命等選軸承型號。,五、減速器機體設計,1、軸承座部位設加強筋機座、機蓋筋厚，鑄件拔模斜度,2、軸承座旁聯接螺栓位置緊靠軸承的螺栓有足夠的扳手空間（確定高度）,3、齒輪、軸承潤滑、密封軸外伸部位需要密封，齒輪：υ≤12m/s浸油潤滑，齒輪齒頂到油池底面距離不應小于(30—50)mm，大齒輪浸油應超過1個全齒高，選擇潤滑油的類型、粘度。,,滾動軸承潤滑：軸承內徑圓周速度2m/s---飛濺潤滑，箱座與箱蓋結合面上開油溝，采用全損耗系統(tǒng)用油L-AN32等。,4、凸緣聯接螺栓間距一般150—200mm，均勻布置。,5、機座、機蓋厚度、凸緣厚度由于采用鑄造，計算值若大于8mm，按實際值圓整，若計算出小于8mm，厚度可取8mm。,,,,六、減速器附件設計,1、窺視孔蓋和窺視孔查看嚙合情況,2、放油螺塞將減速器中含有雜質的油放出，應設置在減速器內腔的最低位置。,3、油標測量油的深度,4、通氣器減速器內產生的熱空氣放出，在減速器內腔的最上部。,5、啟蓋螺釘將箱座與箱蓋分開,6、定位銷確定箱座與箱蓋的準確位置，定位作用，一般放置兩個，兩銷距離越遠越好。,7、環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤起吊箱蓋或整個減速器。,不合理結構：（1）插孔位置太高，測油桿不便插入和拔出，凸臺無法加工。,不合理結構：（2）放油孔位置偏高，箱內的油放不干凈。,不合理結構：（3）軸承蓋螺釘設計在剖分面上。,不合理結構：（4）各軸承座孔外端面不平齊，不利于加工。,不合理結構：（5）定位銷孔位置不當。,,七、裝配圖設計,1、選擇合適比例尺將A1圖紙分成四等份，畫三個視圖，右下腳有標題欄(選擇國標，180mm寬)、明細表(非標零件要編圖號，與零件圖相對應)、技術要求等標注。,2、以齒輪為中心設計先畫主視圖、俯視圖主視圖：分度圓、中心距，箱蓋內、外壁，箱體底部；俯視圖：齒輪寬度中心向兩邊延伸—齒輪至箱體內壁距離、軸承至箱體內壁距離、軸承寬度（軸承選擇）、箱體與箱蓋結合面上固定螺栓距離內壁、外壁的尺寸等。,,3、配合標注、尺寸標注軸與齒輪配合、軸與聯軸器配合、軸承與軸配合、軸承與座孔配合、帶輪與配合等?？傮w尺寸（長、寬、高）、安裝尺寸、配合尺寸、中心距等。,4、編寫技術要求、技術特性和明細表技術要求包括裝配、調整、檢驗、潤滑和密封、維護等方面內容。減速器的技術特性包括輸入功率、轉速、額定輸出轉矩、總傳動比、齒輪的參數(如模數、齒數、螺旋角等)。,,明細表是減速器所有零件的詳細目錄，每一種零件都要在明細表中列出。,八、零件圖設計、設計說明書,大齒輪、大齒輪軸兩個零件圖用A2圖紙設計，箱座零件圖用A1圖紙設計。零件圖中要清楚地表達零件內、外部的結構形狀，并使視圖數量最少表注尺寸要足夠而不多余，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度（所有表面都要有）的選取要合理，技術要求等。,設計說明書用紙從教材科領取，編寫要求見課程設計指導書P211。,計算說明書是設計計算的整理和總結，是圖紙設計的理論根據，而且是審核設計的技術文件之一。說明書的內容和設計任務有關，對于本課程設計，其說明書的內容大致包括：1、內容(1)目錄（標題及頁次）；(2)設計任務書；(3)前言（題目分析，傳動方案的擬定等）；(4)電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數計算；(5)傳動零件的設計計算（確定帶傳動及齒輪傳動的主要參數）；,(6)軸的設計計算及校核；(7)箱體設計及說明(8)鍵聯接的選擇和計算；(9)滾動軸承的選擇和計算；(10)聯軸器的選擇；(11)潤滑和密封的選擇；(12)減速器附件的選擇及說明；(13)設計小結；(14)參考資料（資料的編號【】、作者、書名、出版單位、出版年月）。,2、要求和注意事項必須用鋼筆或碳素筆工整的書寫在規(guī)定格式的設計計算說明書上，要求計算正確，論述清楚、文字精煉、插圖簡明、書寫整潔。本次課程設計說明書要求字數不少于六千字(或20頁以上)，要裝訂成冊。3、書寫格式標例,準備答辯事宜：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；資料袋封面從機械學院網站下載打出，并填寫上班級、姓名、學號、指導教師、題目等。,２、做好總結認真回顧有關設計過程及設計內容，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5分鐘左右，答辯次序同指導教師協(xié)商確定。希望同學們按時進行答辯，并預祝同學們取得好成績！,,,講課到此結束！謝謝大家！,