《机设基础课程设计》PPT课件.ppt
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1、机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计机电工程学院机电工程学院 郑银环郑银环1-1 课程设计的目的、内容及要求课程设计的目的、内容及要求 “两线两线”:课程教学:课程教学设计实践设计实践 “三性三性”:实践性、综合性、创新性:实践性、综合性、创新性一、目的一、目的1 1、综综合合运运用用机机械械设设计计及及其其他他先先修修课课的的知知识识,进进行行机机械械设设计计训练,使已学知识得以巩固、加深和扩展;训练,使已学知识得以巩固、加深和扩展;2 2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤,培养学生工程设计能力和分析问
2、的基本设计方法和步骤,培养学生工程设计能力和分析问题,解决问题的能力;题,解决问题的能力;3 3、提高学生在计算、制图、运用设计资料(手册、提高学生在计算、制图、运用设计资料(手册、图册)图册)进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。二、内容二、内容初始条件:初始条件:带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作,连续单向转动,有轻微振动作,连续单向转动,有轻微振动,输送带的速度允许误差为输送带的速度允许误差为5%5%,使用期限,使用期限1010年。卷筒与输送带间传动效率年
3、。卷筒与输送带间传动效率,减速器批量生产。减速器批量生产。传动方案及原始数据传动方案及原始数据:见任务书见任务书带 式 运 输 机运输带电动机电动机联轴器联轴器联轴器联轴器减速器减速器2 2、设计内容:、设计内容:(1 1)传动方案的分析;(见设计任务书)传动方案的分析;(见设计任务书)(2 2)电动机的选择,传动装置的运动和动力参数的计算;)电动机的选择,传动装置的运动和动力参数的计算;(3 3)传动零件的设计计算()传动零件的设计计算(V V带传动、斜齿轮传动);带传动、斜齿轮传动);(4 4)轴的设计(所有轴的结构设计,)轴的设计(所有轴的结构设计,低速轴的弯、扭合成强度校核);低速轴的
4、弯、扭合成强度校核);(5 5)滚动轴承的选择及计算)滚动轴承的选择及计算(低速轴上轴承的寿命计算);(低速轴上轴承的寿命计算);D DV VF F(7)联轴器的选择;)联轴器的选择;(8)减速器的润滑与密封;)减速器的润滑与密封;(9)减速器装配图设计(箱体、箱盖、附件设计等);)减速器装配图设计(箱体、箱盖、附件设计等);(10)零件工作图设计;)零件工作图设计;(11)编写设计计算说明书;)编写设计计算说明书;(12)答辩。)答辩。设计阶段设计阶段设计时间安排设计时间安排 备备 注注1 1设计计算设计计算3 3天天2 2草图设计草图设计2 2天天3 3绘制装配图绘制装配图4 4天天4.4
5、.绘制零件工作图绘制零件工作图1 1天天5.5.编写说明书编写说明书1 1天天6 6设计答辩或质疑设计答辩或质疑1天天三、进度三、进度四、成绩评定四、成绩评定五、注意事项:五、注意事项:1-2 传动装置的总体设计传动装置的总体设计一、分析和拟定传动装置的运动简图一、分析和拟定传动装置的运动简图传动方案已定(任务书中简图);传动方案已定(任务书中简图);一人一题(题号分配)。一人一题(题号分配)。二、选择电动机类型及功率二、选择电动机类型及功率(p5)2 2、确定电动机功率:确定电动机功率:电动机所需输出功率:电动机所需输出功率:P Pd d=P=Pw w/D DV VF F 电动机至工作机传动
6、装置的总效率电动机至工作机传动装置的总效率 =带带齿轮齿轮 轴承轴承3 3联轴器联轴器卷筒卷筒 D DV VF F三、确定电动机转速三、确定电动机转速四、选定电动机四、选定电动机根据电动机所需功率和同步转速确定型号。根据电动机所需功率和同步转速确定型号。1-3 计算总传动比及分配传动比计算总传动比及分配传动比一、计算总传动比一、计算总传动比(p6)i=ii=i带带 i i齿轮齿轮V运输带的工作速度(运输带的工作速度(m/s)D运输带鼓轮直径(运输带鼓轮直径(mm)D DV VF F2、i带带不能太大,以免大带轮半径超过减速器箱座中心不能太大,以免大带轮半径超过减速器箱座中心 高,造成安装困难;
7、高,造成安装困难;二、分配传动比二、分配传动比(p7)1、各级传动比应在推荐范围内:、各级传动比应在推荐范围内:i带带 2 i齿轮齿轮35;1-4 传动装置的运动和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数的计算一、一、各轴转速各轴转速(p8)D DV VF F二、二、各轴输入功率各轴输入功率 D DV VF F三、各轴输入转矩三、各轴输入转矩 注:注:设计计算传动装置各级功率时,按电动机实际功设计计算传动装置各级功率时,按电动机实际功 率率P Pd d进行计算。进行计算。P Pd d P Pe e ,P Pe e为额定功率,为额定功率,P Pd d作为设计功率!作为设计功率!列表以备查用。列表以
8、备查用。1-5 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 传动装置包括各种类型的零、部件,其中决定其工作传动装置包括各种类型的零、部件,其中决定其工作性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件,如性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件,如V V带传动、带传动、齿轮传动等。齿轮传动等。1 1、V V带传动:带传动:要求计算出要求计算出V V带传动的型号、长度、根数、中心带传动的型号、长度、根数、中心距、初拉力、对轴的作用力;确定带轮直径距、初拉力、对轴的作用力;确定带轮直径D D1 1、D D2 2,材料、,材料、带轮结构尺寸等。设计时应注意:带轮结构尺寸等。设计时应注意:(1 1)带轮尺寸与传动装
9、置外廓尺寸的相互关系。如:装在)带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。如:装在电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高应相称;大带轮电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高应相称;大带轮不应过大以免与机架相碰等。一般应由电机轴定小带轮轴不应过大以免与机架相碰等。一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径,大带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调;孔孔径,大带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调;(2 2)D D1 1、D D2 2应标准化,由此造成实际带传动的传动比与分配的应标准化,由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异,应予以修正,从而得到减速带传动的传动比之间有差异,应予以修正,从而得到减速器实际的传动比
10、和输入转矩;器实际的传动比和输入转矩;(3 3)带轮的结构形式:主要由带轮直径大小而定,具体结)带轮的结构形式:主要由带轮直径大小而定,具体结构及尺寸可查手册,画出结构草图,标明主要尺寸。构及尺寸可查手册,画出结构草图,标明主要尺寸。2 2、圆柱齿轮传动:、圆柱齿轮传动:(p12)齿轮材料齿轮材料齿轮设计时应注意:齿轮设计时应注意:(1)齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、圆整)齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、圆整 或计算其精确值或计算其精确值;模数模数m:取标准值;:取标准值;中心距中心距a:圆整;:圆整;分度圆直径分度圆直径d d1 1、d d2 2:精确到小数点后:精确到小数
11、点后3 3位;位;螺旋角螺旋角:精确到秒;:精确到秒;其他结构尺寸尽量取整,以便加工。其他结构尺寸尽量取整,以便加工。小齿轮是否采用齿轮轴小齿轮是否采用齿轮轴(2)具体结构尺寸可参考教材;)具体结构尺寸可参考教材;x圆柱齿轮:圆柱齿轮:x 2.5mn(3 3)几何尺寸、参数的计算结果应及时整理。)几何尺寸、参数的计算结果应及时整理。3、初算轴的直径、初算轴的直径(p13)按扭转强度估算轴的直径:按扭转强度估算轴的直径:4、选择联轴器、选择联轴器(p13)5、初选滚动轴承、初选滚动轴承(p14)选择联轴器的类型和型号。选择联轴器的类型和型号。根据所受载荷的大小、性质、方向,轴的转速及其根据所受载
12、荷的大小、性质、方向,轴的转速及其工作要求选择滚动轴承的类型。工作要求选择滚动轴承的类型。可初可初选选3 3类类、7 7类轴类轴承中承中(3)(3)窄系列。窄系列。(中等中等C Cr r值值)D DV VF F减减速速器器的的基基本本结结构构由由传传动动零零件件(齿齿轮轮)、轴轴和和轴轴承承、箱箱体体、润润滑滑和和密密封封装装置置以以及及附附件件等等组组成成。根根据据不不同同要要求求和和类类型型,减减速器有多种速器有多种结结构。构。221 1减速器的减速器的结结构构减减 速速 器器 的的 结结 构构减速器减速器铸铸造箱体的造箱体的结结构尺寸构尺寸见见表表5-1(P24)5-1(P24)减速器七
13、大附件:减速器七大附件:(p16(p16、p32)p32)窥视窥视孔,孔,视视孔孔盖;盖;作用:作用:检查啮检查啮合、注油合、注油视孔盖视孔盖窥视孔窥视孔启盖螺钉;启盖螺钉;启盖螺钉启盖螺钉作用:顶起箱盖作用:顶起箱盖通气器;通气器;通气器通气器作用:内外气压平衡作用:内外气压平衡排油孔螺塞;排油孔螺塞;油标;油标;放油螺塞放油螺塞油标油标作用:测量油面高度作用:测量油面高度作用:排出油污作用:排出油污定位销;定位销;作用:确定箱盖箱体作用:确定箱盖箱体的相对位置。的相对位置。定位销定位销起吊装置。起吊装置。也可在箱盖上直接铸造出吊耳来起吊箱盖。也可在箱盖上直接铸造出吊耳来起吊箱盖。吊耳吊耳为
14、吊运整台减速器,在箱座两端凸缘下面为吊运整台减速器,在箱座两端凸缘下面铸出吊钩。铸出吊钩。吊钩吊钩吊环螺钉装在箱盖上,用于吊运箱盖。吊环螺钉装在箱盖上,用于吊运箱盖。吊环螺钉吊环螺钉一、装配草一、装配草图设计图设计:装配装配图图反映各个零件的相互关系,反映各个零件的相互关系,结结构形状以及构形状以及尺寸,是尺寸,是绘绘制零件工作制零件工作图图的依据。所以必的依据。所以必须综须综合考合考虑虑对对零件的材料、零件的材料、强强度、度、刚刚度、加工、装拆、度、加工、装拆、调调整和整和润润滑等要求,用足滑等要求,用足够够的的视图视图和剖面和剖面图图表达清楚。表达清楚。草草图设计图设计(按比例、按投影关系
15、(按比例、按投影关系绘绘制。但可制。但可简简化与化与省略,如:不画剖面省略,如:不画剖面线线,不,不标标注配合及尺寸等)注配合及尺寸等)教教师审阅师审阅装配工作装配工作图设计图设计222 2装配装配图设计图设计二、草二、草图设计图设计第一第一阶阶段:段:l设计设计内容:内容:1 1、完成、完成轴轴的的结结构构设计设计:v d dminmin:按扭矩初估而得的作按扭矩初估而得的作为轴为轴端直径。端直径。v确定确定轴轴各段直径(考各段直径(考虑虑零件定位及零件定位及轮毂轮毂孔直径)孔直径)v确定确定轴轴各段各段长长度(考度(考虑虑零件零件宽宽度及零件度及零件间间相互距离)相互距离)v轴轴承型号的确
16、定承型号的确定 2 2、确定、确定轴轴的支点距离和的支点距离和轴轴上零件力的作用点。上零件力的作用点。l设计过设计过程:程:1 1、绘绘制前的准制前的准备备:电电机型号:机型号:查查出其外伸出其外伸轴轴径径d d和外伸和外伸长长度度l l,中心高,中心高H H;确定确定联轴联轴器型号:器型号:两端两端轴轴孔直径和孔直径和轴轴孔孔长长;初初选轴选轴承承类类型(径向力和型(径向力和轴轴向力作用);向力作用);轴轴承承润润滑方式滑方式 (p19):1.1.浸油浸油齿轮齿轮V2 V2 m/sm/s时时,可采用脂,可采用脂润润滑。滑。l d 齿轮润齿轮润滑滑(p17、p31):V12 m/sV12 m/
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