课程设计指导教案.doc

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1、课程设计指导教案课程设计的目的、任务 1、课程设计目的课程设计是精密机械设计课程的最后一个教学环节，总体来说，目的有三个：1）综合运用精密机械设计及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展； 2）学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际问题的能力； 3）进行基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。 2、课程设计任务 课程设计任务由课程设计任务

2、书给出，内容包括：设计题目、原始数据、设计条件和设计内容等。 设计要求(包括主要指标、数据及工作量)1 工作量 1.减速器装配图一张（A0） 2.零件图2张（A2- A3） 3.设计说明书一份约60008000字2 设计说明书的主要内容封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期)目录（包括页次）设计任务书传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图)电动机的选择计算传动装置的运动及动力参数的选择和计算传动零件的设计计算轴的设计计算滚动轴承的选择和计算键联接选择和计算联轴器的选择减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油牌号的选择和装油量计算减速器附件的选择与设计减速器箱体的设计设计小结(体会

3、、优缺点、改进意见)参考文献 课程设计内容1）传动方案的分析、拟订：根据设计的要求，分析制定合理的传动方案，如：方案A:电机-带传动-单级圆柱齿轮减速器-工作机方案G:电机-两级同轴式圆柱齿轮(斜齿或直齿）减速器-工作机方案F:电机-两级展开式圆柱齿轮(斜齿或直齿)减速器-工作机方案J:电机-蜗杆蜗轮传动-工作机方案H:电机-圆锥圆柱齿轮(斜齿或直齿)减速器-工作机2）电动机的选择（类型、具体型号），传动比分配；3）传动装置动力参数计算；4）传动零件（皮带轮、齿轮）的设计； 5）轴的设计和计算； 6）轴承及其组合部件设计； 7）键、联轴器的选择和校核； 8）减速器箱体、润滑和附件等的设计；9）

4、装配图（0号或1号图纸,用手）、零件图（用计算机）的绘制； 10）编写设计计算说明书（6000-8000字）；机械产品设计的一般步骤机械产品的一般组成为：具体产品还包括监测、控制、电器、安全、润滑、密封、维护等部分，其设计过程是一个分析综合决策的反复过程。典型步骤为：1、明确设计任务，制定设计任务书；2、提供方案，进行评价；3、按照选定的方案进行总体设计、运动和动力学分析、零件工作 能力计算和结构分析，绘制装配图；4、施工设计，既根据装配图，考虑结构工艺性和生产条件等因， 绘制零件工作图； 5、审核图纸； 6、整理设计文件，编写设计计算说明书和使用说明书等。课程设计的基本步骤 1) 准备阶段研

5、究设计任务书，分析设计题目，了解原始数据和工作条件，明确设计内容和要求；看减速器设计和制造录象片，做减速器拆装实验，阅读教材、课程设计指导书及图册，了解减速器产品及其设计过程，作出进度计划；借好教室、图板、资料，准备好图纸和用具。2) 传动装置总体设计阶段分析和拟订传动方案；选择电动机，计算总传动比并分配传动比；计算各轴转速、功率和转矩。3) 传动装置设计计算阶段带传动的设计计算；计算减速器各齿轮参数、尺寸和两级中心距。4) 减速器装配图设计阶段分析和选定减速器结构方案；绘制装配草图，进行轴和轴承、轴上零件、轴承部件的初步设计、计算；精确校核指定轴强度，计算指定轴上一对轴承的寿命及该轴上键的强

6、度，选择联轴器；进行机体结构及其附件的设计；标注尺寸、减速器特性、技术要求，填写标题栏和零件明细表，检查、修正、加深，完成装配图。5) 零件工作图绘制阶段绘制指定的零件图(轴,齿轮轴,箱盖,箱座,齿轮,蜗杆,蜗轮(装配图,轮芯,轮缘)；6) 设计计算说明书编写阶段7) 设计总结和答辩主要参考资料：教材、机械设计课程设计指导书、机械设计课程设计图册、机械零件设计手册、机械设计手册。减速器产品简介一、减速器的用途和分类 1.减速器的用途减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转速。在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。减速器是一种典型的机械基础部件，广泛应用

7、于各个行业，如冶金、运输、化工、建筑、食品，甚至艺术舞台。2.减速器的分类减速器分为标准减速器和非标准减速器两类。标准减速器是按国家有关标准设计和制造的，其主要系列有以下几种：1)圆柱齿轮减速器2)ZL型轴装式减速器3)起重机减速器4)起重机底座式减速器5)辊道电机减速器6)运输机械用减速器7)锥面包络圆柱蜗杆减速器8)圆弧圆柱蜗杆减速器9)直廓环面蜗杆减速器10)NGW型行星齿轮减速器减速器的主要类型和特点如下所示：名 称简 图传动比范围一般最大值特点及应用单级锥齿轮减速器直齿3斜齿510用于输入轴与输出轴相交的传动。圆柱齿轮减速器单级圆柱齿轮减速器直齿（4）斜齿（6）10轮齿可为直齿、斜齿

8、或人字齿。箱体常用铸铁铸造，支承多采用滚动轴承，只有重型或特高速时才采用滑动轴承。两级展开式圆柱齿轮减速器84060是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。输入输出轴上的齿轮常布置在远离轴输入输出端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均。高速级常用斜齿，低速级可用斜齿或直齿。建议用于载荷较平稳场合。两级分流式圆柱齿轮减速器84060低速轴上的齿轮相对于轴承为对称布置，载荷沿齿宽分布较均匀。中间轴危险断面上的转矩是传递转矩的一半。高速级多用斜齿，同一轴上齿轮一边右旋，另一边左旋，轴向力可抵消，结构较复杂，需多用一对齿轮，轴向尺寸较大。建议用于变载荷

9、场合。两级同轴式圆柱齿轮减速器84060箱体长度较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大；高速级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入端和输出端，限制了传动布置的灵活性。三级展开式圆柱齿轮减速器40200400传动比大，其余与两级展开式相同。单级锥齿轮减速器直齿3斜齿510用于输入轴与输出轴相交的传动。锥齿|圆柱齿轮减速器两级锥齿-圆柱齿轮减速器815直齿锥齿20斜齿锥齿40用于输入轴与输出轴相交而传动比较大的传动。锥齿轮应在高速级。以减小锥齿轮的尺寸。利于加工，轮齿可制成直齿或斜齿。三级锥齿-圆柱齿轮减速器2575200用于输入

10、轴与输出轴相交而传动比较大的传动。其它与两级锥齿轮-圆柱齿轮减速器相同。蜗杆减速器单级蜗杆减速器a）蜗杆下置式b）蜗杆上置式 a) b)74080传动比大，结构紧凑，但传动效率低，用于中小功率，输入轴与输出轴垂直交错的传动。下置式蜗杆减速器润滑条件较好，应优先选用。当蜗杆圆周速度太高时，搅油损失大，应用上置式蜗杆。此时蜗轮齿浸油润滑，但蜗杆轴承润滑较差。两级蜗杆减速器3008003600传动比很大，结构紧凑，但效率很低，用于小功率、传动比大而结构紧凑的场合。蜗杆-齿轮减速器6090480传动比较单级蜗杆减速器大，较两级蜗杆减速器小，但效率较两级蜗杆减速器高。3、减速器实物图片010203040

11、50607080910二、国内减速器生产状况简介 1.技术上：起步晚，60年代生产、设计技术采用的是前苏联3040年代的技术，“七五”期间，国家投入大量财力、物力研制新型减速器，要求达到国外80年代的水平，其标志是硬齿面齿轮减速器，目前以过渡系列为主，既中硬齿面减速器。 2.生产上：主要以大、中型生产厂家生产为主。1978年约年产25万台，目前年产约为50万台。3.品种上： 50年代为16个系列，目前，有24个基本型，55个系列，绝大多数为硬齿面。 三、减速器的主要结构 在生产实际中，标准减速器不可能完全满足机械设备的各种功能要求，故常需要自行设计非标准减速器。非标准减速器有通用减速器和专用减

12、速器两种。课程设计中所设计减速器为非标准通用减速器。在长期的生产实践中，通用减速器的结构已基本定型，其典型结构如下图所示：C 、 设计计算有关问题一、电动机选择、速比计算与分配 1.电动机选择 1）选择类型和结构形式Y系列三相笼型异步电机，额定电压交流380V，全封闭，自扇冷；2）计算电机容量3）计算电机转速4）确定电机型号根据容量和转速范围，从手册中查出适用的电机型号。如适用型号有数种，应综合考虑电机和传动装置的尺寸、重量、价格和传动比，选择出较佳型号，并记录下主要性能参数和安装尺寸。 型号标记为Y132-S2-2,这里Y132表示Y系列,机座中心高132Mmm; S2表示短机座,第二钟铁芯

13、长度(M-中机座,L-长机座); 2表示电机级数为2.主要尺寸：电机选择的具体计算方法见机械设计课程设计指导书第14页例2-1。2.总速比计算3.速比分配速比分配时，主要考虑以下因素：a)各级传动比在合理范围内；b)各级传动尺寸协调，结构匀称合理； c)尽量使传动装置外廓尺寸紧凑，或重量最小；d)尽量使各级大齿轮浸油深度合理；e)传动零件不产生干涉碰撞。推荐:普通V带传动比 i= 2.53.5 ；两级圆柱齿轮减速器传动比 i1=(1.251.35)i2。4、运动和动力参数计算上述工作完成之后，应进行传动装置的运动和动力参数计算。主要包括各轴的转速、转矩，各级之间的传动比和效率，并整理填写在表格

14、中，如下表所示。轴 名功率P(kW)转矩T(N.m)转速n(r/min)传动比效率输入输出输入输出电机轴 1 轴2 轴3 轴卷筒轴二、传动零件设计计算 1.带传动设计采用普通V带或窄V带传动，具体设计计算方法参见教材有关内容。设计过程中，主要注意以下问题：1）检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，如装在电机轴上的小带轮直径与电机中心高是否对称，其轴孔直径是否与电机轴径是否一致，大带轮是否过大与机架相碰等；2）在课程设计说明书中给出设计计算方法、结论等，并绘制出带轮草图。2、齿轮传动设计设计时应选择正确的设计准则，计算出减速器各齿轮的参数，主要为：模数、齿数、螺旋角、齿轮宽度、传动中心距，并

15、计算出各齿轮的主要尺寸。计算中应注意以下问题：1）动力传递时，齿轮模数 mn 应不小于 1.5mm；2）为减小轴承轴向力，齿轮螺旋角推荐取为 =8 15 ；3）利用公式 a = mn（Z1+Z2）/（2COS() 调整中心 距，取中心距为整数；4）齿轮宽度：小齿轮宽度 = 大齿轮宽度 + (5 10) mm；5）正确选择齿轮结构形式，如小齿轮尺寸过小，可采用如下结 构：6）为了较为方便的布置图面，按 1：1 比例绘制0号装配图时，一级减速器中心距 a 应小于180mm；两级减速器中心距之和 a1+a2 应小于280mm。按 1：1 比例绘制1号装配图时，一级减速器中心距 a 应小于120mm。

16、7）齿轮各参数计算出来后，应以表格的形式记录下有关的尺寸参数，供绘制装配图和零件图使用。(课程设计指导书P33表5)三、减速器结构尺寸的确定 绘制减速器装配图之前，必须确定减速器的基本机体结构尺寸。方法是参照课程设计指导书第23页图15计算并填写好第26页的表3，如下图所示：注意：如果减速器采用环首起吊螺钉，其直径尺寸为 d=0.8df，其标准应在相关手册中查取。四、轴承与联轴器的选择1、轴承的选择选择轴承时主要应注意以下问题：1）正确选择轴承类型：直齿圆柱齿轮推荐采用深沟球轴承；斜齿圆柱齿轮推荐采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承；2）正确设计轴承装置的固定方式；3）正确选择轴承的润滑方式：油润滑

17、或脂润滑；4）正确设计轴承的密封方式；5）正确设计轴承的间隙调整方式；2.联轴器的选择高速端推荐选用弹性联轴器；低速端推荐选用刚性可移式联轴器。五、图面布置 绘制装配图时，首先必须考虑图面布置问题，其布置形式和参考数据如下图所示：六、其它有关事项1、完成装配图装配图草图完成后，应进行尺寸、技术要求、减速器特性的标注、零件的编号及零件明细表和标题栏的填写，检查无误后加深，形成完整的装配图。1）尺寸标注装配图上应标注的尺寸有: 特性尺寸：传动零件中心距；配合尺寸；安装尺寸；外形尺寸。2）技术特性应在装配图上适当位置写出减速器的技术特性，包括：输入功率和转速、传动效率、总传动比及各级传动比、传动特性

18、等，可在装配图上列表表示。3）技术要求在装配图上应标注出在视图上无法表示的关于装配、调整、检验、维护等方面的技术要求，通常包括以下几方面： 对零件的要求；对润滑剂的要求；对密封的要求；对安装调整的要求；对试验的要求；对包装、运输和外观的要求。4）零件编号按要求以顺时针或逆时针方向对各个零件正确编号。5）零件明细表和标题栏零件明细表和标题栏必须符合标准。6）图纸加深应在图纸检查无误后再加深。完整的装配图如下图所示： 2、绘制零件图零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。主要内容有图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、材料和热处理说明、技术要求、标题栏。3、编写设计计算说明书计算说明书内容主要包括：1目录（标题及页次）2设计任务书3传动方案的拟订（简要说明，附传动方案简图）4电机选择及传动装置的运动和动力参数计算5传动零件的设计计算6轴的设计计算7键联结的选择和计算8滚动轴承的选择和计算9联轴器的选择10主要参考资料4、设计总结与答辩完成设计之后，应将图纸叠好，说明书订好，一同放入资料袋中，并正确写出资料袋封面内容，其格式如图所示： 另外应对课程设计的全过程做较为系统、全面的回顾和总结，进一步把还不懂的、不甚懂的或未考虑到的问题弄懂、弄透，以取得更大的收获。