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機械設(shè)計 綜合課程設(shè)計,緒 論,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)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．鞏固、補漏、加深和擴大在機械設(shè)計課程和其它先修課程中學(xué)到的知識。4. 融會貫通，提高綜合設(shè)計素質(zhì)。,二、課程設(shè)計內(nèi)容,聯(lián)軸器,電動機,減速器,滾筒,,,三、選擇設(shè)計題目（舉例）,1．卷揚機傳動裝置設(shè)計數(shù)據(jù)編號：1、2、3、4……學(xué) 號：1、2、3、4（稍后指定）,2．帶式運輸機傳動裝置設(shè)計Ⅰ,3．帶式運輸機傳動裝置設(shè)計 Ⅱ,4．帶式運輸機兩級閉式齒輪傳動裝置設(shè)計 1）展開式二級圓柱齒輪減速器2）同軸式二級圓柱齒輪減速器,,1.傳動裝置總體設(shè)計方案圖1張；2.傳動裝置裝配草圖1張 (0號坐標紙，手繪)；3.工作圖：裝配圖1張（手繪，A0，M1:1或1:2) 、零件圖2～3張（計算機繪圖，A3或A4）；4.設(shè)計計算說明書1份（約6000字）。,四、設(shè)計工作量,五、課程設(shè)計參考進度,1．機械裝置總體設(shè)計（2天） 1）確定傳動方案 2）電動機的選擇，即選擇電機類型、功率、型號、轉(zhuǎn)速等 3）計算總傳動比并進行傳動比分配 4）傳動裝置運動、動力參數(shù)計算，即計算各軸的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩等 2．傳動系統(tǒng)參數(shù)和傳動件設(shè)計計算（2天） 1）減速器外傳動零件設(shè)計 2）減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計 3）按轉(zhuǎn)矩初步計算軸的最小直徑 4）驗算工作速度誤差,,3．裝配草圖設(shè)計（3天） 1）初估軸徑，初選軸承型號 2）進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸上零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，及其定位和固定方式的確定 3）繪制裝配草圖 4）驗算軸的強度，軸承的壽命 5）選擇和校核鍵、聯(lián)軸器的強度 6）必要時對裝配草圖進行修改 4．繪制裝配圖，手繪（3天） 5．繪制零件圖2-3張，機繪 （1天） 6.編寫設(shè)計計算說明書 （3天） 7.答辯 （1天）,六、成績評定,圖紙質(zhì)量 + 說明書 + 答辯情況 + 設(shè)計期間表現(xiàn),其中：裝配圖30%，零件圖20%，答辯20%，說明書和平時表現(xiàn)30%。,鼓勵創(chuàng)新，若為創(chuàng)新題目，則： 方案30%，裝配圖+零件圖30%，答辯20%，說明書和平時表現(xiàn)20%。,七、參考書,1．《機械設(shè)計綜合課程設(shè)計》2．《機械設(shè)計》3．《互換性與技術(shù)測量》4. 《機械制圖》5. 《機械零件設(shè)計手冊》 ……,八、課程設(shè)計的要求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。,機械裝置總體設(shè)計,一、原動機的選擇 常用：Y系列三相異步電動機 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：P202,,2.確定電動機的功率,,(1) 工作機所需電動機功率,傳動裝置總效率,,,(2)確定電動機型號例：,查取電動機軸外伸端尺寸:--直徑--長度等,二、傳動裝置總傳動比的確定和分配 1.確定總傳動比,2.分配各級傳動比,(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,(2) 展開式二級圓柱齒輪減速器展開式時，i1≈ i2,分配原則:,目的：（1）尺寸協(xié)調(diào), 互不干涉,高速級大齒輪與低速軸干涉,帶輪過大造成安裝不便,（2）尺寸緊湊, 便于潤滑,不同的傳動比分配對外廓尺寸的影響,注意：1.按工作機所需電動機功率Pd計算，而不按電動機額定功率Ped計算。2.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。,三、傳動裝置運動、動力參數(shù)計算（計算各軸的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T）,,電動機軸,1軸,2軸,3軸,滾筒軸,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 , n , T , i。,2.鏈傳動 已知：P , n , T , i。,設(shè)計步驟：見教科書例題。,3. 高速級齒輪傳動 已知：P , n , T, i。 設(shè)計步驟：見教科書例題。,4.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,三、按轉(zhuǎn)矩初步計算軸的最小直徑,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,≥,四、驗算工作速度誤差,五、減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸,注意：,、,≤,≥8，,≥,≥,,裝配草圖設(shè)計,1. 傳動零件的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸,2. 初步計算軸的直徑,4. 軸承類型以及潤滑、密封方式,3. 電動機輸出軸的尺寸,5. 減速器箱體的結(jié)構(gòu),已知條件：,設(shè)計內(nèi)容:,1. 初繪裝配草圖,2. 軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的校核計算,1,2,3,4,5,1－電動機 2 － 聯(lián)軸器 3－減速器 4－運輸帶 5－卷筒,一、初繪裝配草圖,1.布置圖：盡量選取1∶1的比例,3.初步計算軸直徑,2.畫中心線，da, d, b1, b2 畫出三面內(nèi)壁線。,Δ1= Δ2 = Δ3 =8～15mm,4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計確定各軸段直徑和長度。,5.箱體結(jié)構(gòu)及其附件 (1)箱體、箱蓋。 (2)聯(lián)接螺栓、啟蓋螺釘、定位銷。 (3)吊鉤、吊環(huán)螺釘。 (4)觀察孔、油塞、油標、通氣器。,C1,C1,l1,Δ2,L3,L2,L1,L1,L2,L3,Δ1,L1,階梯軸結(jié)構(gòu),d1,d2,d3,d4,d5,d,齒輪聯(lián)軸器,h,r,c,L,外伸端安裝聯(lián)軸器的安裝尺寸,d,d5,d1,d2,d3,d4,B,h,彈性套柱銷聯(lián)軸器,r,r′,l,油,油潤滑軸承的軸承蓋結(jié)構(gòu),l1,c1,c2,L1,L2,L3,按外接零件要求確定,L1,L2,L3,a1,a2,Δ2,l2,Δ4,按外接零件要求確定,L1,油潤滑3-5,L2,L3,Δ1,Δ2,L,L,L,L,L,L,L1,按外接零件 安裝要求確定,L2,L3,L2,L3,Δ2,C1＋C2＋（5～8）,C1,C2,a,L3,L2,L1,L3,Δ1,L1,支點跨距與懸臂零件間的距離,l1 ≥2 l2 或l1≈2.5d,d,l1,l2,密封件,軸用彈性擋圈,用墊片調(diào)整錐齒輪軸向位置,D,套杯結(jié)構(gòu)與軸向位置的調(diào)整,δ2,套杯,小錐齒輪組合（正裝）,l,小錐齒輪組合（反裝）,l,二、驗算軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器,1. 軸的計算,2. 軸承的計算,3. 鍵的計算,4. 聯(lián)軸器的計算,三、完成裝配草圖,1. 畫出齒輪的結(jié)構(gòu)及固定,,軸向,周向,2. 畫出軸系的細部結(jié)構(gòu),工作圖設(shè)計,包括兩個內(nèi)容：裝配工作圖和零件工作圖。 一、裝配工作圖在草圖的基礎(chǔ)上進行裝配圖設(shè)計。避免盲目照抄草圖，修改草圖中的錯誤，力求進一步改進和提高設(shè)計質(zhì)量）,要點：1. 布圖盡量用1:1的比例在三 (或兩)個視圖上 畫出。必要時畫斷面、剖視和局部視圖。 （應(yīng)當完整、準確地表示出每個零件的結(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）,2.畫圖過程用細線勾出裝配圖中各個零件——畫 零件工作圖——一起加深。（要求各視圖 一起畫）,3. 裝配圖上應(yīng)標明注冊的尺寸,①特性尺寸：表明機器性能、規(guī)格和特性的尺寸。中心距及偏差：160±0.0315中心高：190 （最好以0結(jié)尾）②配合尺寸：表明配合零件間裝配關(guān)系的尺寸。,③安裝尺寸：表明機器安裝在其基礎(chǔ)上的位置尺寸。（箱體底面尺寸；地腳螺釘中心距離和對中心的距離；帶輪、聯(lián)軸器伸出頭尺寸及對中心距離）④外形尺寸：表明機器占用的空間尺寸。（包裝、運輸、安裝、廠房用）,4. 配合選擇 ①軸—齒輪（帶輪、聯(lián)軸器）：②軸—軸承內(nèi)圈： 箱座孔—軸承外圈：③軸—軸套（擋油環(huán)）：④軸承蓋—箱座孔：⑤輪緣—輪芯：,5. 裝配圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求,①裝配前所有零件用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，箱體內(nèi)壁涂防銹漆。②齒輪傳動的齒面接觸斑點；滾動軸承的熱補償間隙為0.2~0.5mm。③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水玻璃，禁止使用任何墊片。④箱體內(nèi)裝全損耗系統(tǒng)用油；軸承用潤滑脂。,⑤跑合試驗要求，空載試驗、負載試驗 （時間、工作條件）。 ⑥對外觀、包裝和運輸?shù)囊蟆?6. 減速器的技術(shù)特性表,7. 標題欄、明細表及零件編號,,,,零件工作圖,零件工作圖：生產(chǎn)用的圖紙一張完整的零件圖要求能全面、正確、清晰地表達零件結(jié)構(gòu)、制造和檢驗所需所全部尺寸和技術(shù)要求。,設(shè)計要點：1. 視圖選擇和布圖：選擇適當?shù)臉藴蕡D幅, 比例盡量采用1:1。2. 尺寸標注：零件圖上應(yīng)標注尺寸公差、幾何公差及表面粗糙度。,3. 技術(shù)要求①熱處理，表面處理。（滲碳，滲氮，氰化，鍍層，拋光）②未注明的圓角、倒角、斜度等要求。③特殊要求：修飾，涂色，檢驗，試驗。（平衡，噪聲）,4. 標題欄,5. 要求① 避免零件在車間做任何計算（尺寸標注完全）② 零件各部分尺寸盡量標注在同一投影圖上。③ 尺寸線、引出線引到看得見的輪廓線上。下面介紹齒輪（盤類）和軸（軸類）。,齒輪（盤類零件）1．視圖齒輪類零件一般選取2個視圖，側(cè)視圖可只畫主視圖表達不清的鍵槽和孔。2．尺寸標準包括圓、寬度和鍵槽三部分。3．嚙合特性表齒輪類零件的主要參數(shù)和誤差檢驗項目應(yīng)在齒輪（蝸輪）嚙合特性表中列出。嚙合特性表一般布置在圖幅的右上角。齒輪（蝸輪）的精度等級和相應(yīng)的誤差檢驗項目的極限偏差或公差取值見標準。,4．技術(shù)要求1）對毛坯的要求：如鑄件不允許有缺陷，鍛件毛坯不允許有氫化皮及毛刺。2）對材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的要求，允許使用的代用材料。3）零件整體和表面處理的要求：如熱處理方法、熱處理后的硬度、滲碳/滲氮要求及淬火深度。4）未注倒角、圓角半徑、斜度等的說明。5）其他特殊要求：如修形或?qū)Ω咚冽X輪的動平衡試驗等。,軸( 軸類零件 )1．視圖選擇 軸的結(jié)構(gòu)可用一個視圖加若干斷面。2．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。3．尺寸公差、形位公差重點是軸頸和軸頭部分。4．表面粗糙度,5．技術(shù)要求軸類零件的技術(shù)要求包括：1）對材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的要求，允許使用的代用材料。2）熱處理方法和要求：如熱處理后的硬度、滲碳/滲氮要求及淬火深度等。3）未注倒角、圓角的說明。4）其他加工要求：如對某些關(guān)鍵尺寸、加工狀態(tài)要求的特殊說明。,檢查：①視圖數(shù)量是否足夠。② 零件結(jié)構(gòu)是否正確。③ 尺寸標注、公差、形位公差、表面粗 糙度是否正確。④ 技術(shù)要求是否完善、正確。⑤標題欄、明細表填寫是否完整、正確。檢查修改后加深。圖紙全部內(nèi)容要符合制圖國家標準。保持整潔，文字、數(shù)字用仿宋體寫出。,編寫設(shè)計計算說明書 和準備答辯,一、設(shè)計計算說明書,要求：計算正確、論述清楚、文字精煉、 插圖簡明、書寫工整。,格式：,內(nèi)容：,（1）目錄（標題及頁次）； （2）設(shè)計任務(wù)書； （3）傳動方案的分析與擬定（簡要說明并附傳動方案簡圖）； （4）電動機的選擇計算； （5）傳動裝置的運動及動力參數(shù)計算； （6）傳動零件的設(shè)計計算； （7）軸的計算； （8）滾動軸承的選擇和計算；,（9）鍵連接的選擇和計算； （10）聯(lián)軸器的選擇； （11）減速器的潤滑方式和密封類型的選擇，潤滑油的牌號選擇和裝油量計算； （12）設(shè)計小結(jié)（對課程設(shè)計的體會，設(shè)計的優(yōu)缺點和改進意見等）； （13）參考資料（資料編號、作者、說明、 出版單位和出版年份）。,二、準備答辯,裝配圖、零件圖和設(shè)計計算說明書完成后，裝訂成冊，方可進行答辯。,疊圖示例,預(yù)祝同學(xué)們圓滿完成 機械設(shè)計綜合課程設(shè)計！,