《机械设计基础》课程设计-树林.ppt
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1、机机械械设设计计基基础础课课程程设设计计机械设计机械设计课程设计课程设计1 1、课程设计概述、课程设计概述 2 2、传动装置的总体设计、传动装置的总体设计 3 3、传动零件的设计计算、传动零件的设计计算4 4、辅件的设计、辅件的设计5 5、设计说明书的编写、设计说明书的编写机械设计基础机械设计基础课程设计课程设计机机械械设设计计基基础础课课程程设设计计机机械械设设计计基基础础课课程程设设计计机机械械设设计计基基础础课课程程设设计计第第一一节节 课课 程程 设设 计计 概概 述述机械设计机械设计课程是一门技术基础课,目的在于培养学课程是一门技术基础课,目的在于培养学生机械设计能力。课程设计是生机
2、械设计能力。课程设计是机械设计机械设计课程最后一课程最后一个重要的实践性教学环节,也是机电类专业学生第一次个重要的实践性教学环节,也是机电类专业学生第一次较为全面的机械设计训练,其目的为:较为全面的机械设计训练,其目的为:(1 1)通过课程设计培养学生综合运用)通过课程设计培养学生综合运用机械设计机械设计课课程及其它先修课程的理论知识,程及其它先修课程的理论知识,解决实际问题的能力解决实际问题的能力,并通过实际设计训练,使理论知识得以巩固和提高。并通过实际设计训练,使理论知识得以巩固和提高。(2 2)通过课程设计的实践使学生掌握一般机械设计的)通过课程设计的实践使学生掌握一般机械设计的基本方法
3、和程序,培养基本方法和程序,培养独立设计能力独立设计能力。(3 3)进行机械设计工作基本技能的训练,包括训练、)进行机械设计工作基本技能的训练,包括训练、计算、绘图能力,熟悉和计算、绘图能力,熟悉和运用资料能力运用资料能力(手册、图册、(手册、图册、标准、规范等)。标准、规范等)。(4 4)培养)培养团结协作的能力、统筹全局的能力团结协作的能力、统筹全局的能力。一、课程设计的目的一、课程设计的目的 课程设计是一次较全面较系统的机械设计训练,因此应遵课程设计是一次较全面较系统的机械设计训练,因此应遵循机械设计过程的一般规律,大体上按以下步骤进行:循机械设计过程的一般规律,大体上按以下步骤进行:(
4、1 1)设计准备)设计准备 认真研究设计任务书,明确设计要求和条件,认真研究设计任务书,明确设计要求和条件,认真阅读减速器参考图,熟悉设计对象。认真阅读减速器参考图,熟悉设计对象。(2 2)传动装置的总体设计)传动装置的总体设计 根据设计要求拟定传动总体布置根据设计要求拟定传动总体布置方案,选择原动机,计算传动装置的运动和动力参数。方案,选择原动机,计算传动装置的运动和动力参数。(3 3)传动件设计计算)传动件设计计算 设计装配图前,先计算各级传动件的设计装配图前,先计算各级传动件的参数确定其尺寸,并选好联轴器的类型和规格。一般先计参数确定其尺寸,并选好联轴器的类型和规格。一般先计算外传动件、
5、后计算内传动件。算外传动件、后计算内传动件。(4 4)装配图设计)装配图设计 计算和选择支承零件,绘制装配草图,完计算和选择支承零件,绘制装配草图,完成装配工作图。成装配工作图。(5 5)零件工作图设计)零件工作图设计 零件工作图应包括制造和检验零件所零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。需的全部内容。(6 6)编写设计说明书)编写设计说明书 设计说明书包括所有的计算并附简图,设计说明书包括所有的计算并附简图,并写出设计总结。并写出设计总结。(7 7)总结和答辩总结和答辩三、课程设计的步骤三、课程设计的步骤三、课程设计的步骤三、课程设计的步骤四、课程设计的时间分配四、课程设计的时间分配
6、四、课程设计的时间分配四、课程设计的时间分配(仅供参考仅供参考仅供参考仅供参考)次序次序 设计内容设计内容时间分配(天)时间分配(天)备注备注1 1设计准备设计准备 0.50.52 2拟定设计方案拟定设计方案 0.50.53 3传动件和轴的设传动件和轴的设计计算计计算 3.03.04 4装配图的设计装配图的设计3.03.05 5零件图的设计零件图的设计1.01.06 6编写设计说明书编写设计说明书1.51.57 7答辩答辩(机动机动)0.50.51 1、工作条件:两班制,连续单向运转,载荷平稳,、工作条件:两班制,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度室内工作,有粉尘,环境最高
7、温度35350 02 2、使用折旧期:、使用折旧期:8 8年年3 3、检修间隔期:四年大修,二年中修,半年小修。、检修间隔期:四年大修,二年中修,半年小修。4 4、动力来源:三相交流,电压、动力来源:三相交流,电压380/220 V380/220 V5 5、带速度允许误差:、带速度允许误差:5%5%6 6、制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量、制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产生产参数参数参数参数 题号题号题号题号 1 12 23 34 45 56 67 78 89 90 0运输带工作运输带工作运输带工作运输带工作拉力拉力拉力拉力F/NF/NF/NF/N15001500220
8、022002300230025002500260026002800280033003300400040004500450048004800运输带工作运输带工作运输带工作运输带工作速度速度速度速度V/m/sV/m/sV/m/sV/m/s1.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11.41.41.21.21.61.61.81.81.251.25卷筒直径卷筒直径卷筒直径卷筒直径D/mmD/mmD/mmD/mm220220240240300300400400220220350350350350400400400400500500设计原始设计原始数据中运数据中运输带与卷输带与卷筒之间及筒
9、之间及卷筒轴承卷筒轴承的摩擦影的摩擦影响已经在响已经在F F中考虑。中考虑。四、设计任务书四、设计任务书四、设计任务书四、设计任务书设计题目:设计题目:带式运输机传动装置的设计带式运输机传动装置的设计参数参数 题号题号 1 12 23 34 45 56 67 78 89 90 0运输带工作拉力运输带工作拉力F/NF/N15001500220022002300230025002500260026002800280033003300400040004500450048004800运输带工作速度运输带工作速度V/m/sV/m/s1.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11.41.4
10、1.21.21.61.61.81.81.251.25卷筒直径卷筒直径D/mmD/mm220220240240300300400400220220350350350350400400400400500500上表设计原始数据中运输带与卷筒之间及卷筒轴承的摩擦影响已经在上表设计原始数据中运输带与卷筒之间及卷筒轴承的摩擦影响已经在F F中考虑。中考虑。机机械械设设计计基基础础课课程程设设计计带带单级直齿圆柱齿轮减速器单级直齿圆柱齿轮减速器第二节第二节 传动装置的总体设计传动装置的总体设计 传动装置的总体设计,主要包括拟定传动方案、选择原传动装置的总体设计,主要包括拟定传动方案、选择原动机、确定总传动比
11、和分配各级传动比以及计算传动装置的动机、确定总传动比和分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数。运动和动力参数。一、拟定传动方案一、拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传机器通常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置将原动机的动力和运动传递给工作机,合理拟定传动动装置将原动机的动力和运动传递给工作机,合理拟定传动方案是保证传动装置设计质量的基础。课程设计中,应根据方案是保证传动装置设计质量的基础。课程设计中,应根据设计任务书,拟定传动方案,分析传动方案的优缺点。设计任务书,拟定传动方案,分析传动方案的优缺点。二、选择原动机二、选择原动机二、选择原动机二、选
12、择原动机电动机电动机电动机电动机n n电动机为标准化、系列化产品,设计中应根据工作机电动机为标准化、系列化产品,设计中应根据工作机的工作情况和运动、动力参数,根据选择的传动方案,的工作情况和运动、动力参数,根据选择的传动方案,合理选择电动机的类型、结构型式、容量和转速,提合理选择电动机的类型、结构型式、容量和转速,提出具体的电动机型号。出具体的电动机型号。n n1 1、选择电动机类型和结构型式、选择电动机类型和结构型式n n电动机有交、直流之分,一般工厂都采用三相交流电,电动机有交、直流之分,一般工厂都采用三相交流电,因而选用交流电动机。交流电动机分异步、同步电动因而选用交流电动机。交流电动机
13、分异步、同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型两种,其中以普机,异步电动机又分为笼型和绕线型两种,其中以普通笼型异步电动机应用最多,目前应用较广的通笼型异步电动机应用最多,目前应用较广的Y Y系列自系列自扇冷式笼型三相异步电动机,结构简单、起动性能好,扇冷式笼型三相异步电动机,结构简单、起动性能好,工作可靠、价格低廉、维护方便,适用于不易燃、不工作可靠、价格低廉、维护方便,适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合,如运输机、易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合,如运输机、机床、农机、风机、轻工机械等。机床、农机、风机、轻工机械等。n n2 2、确定电动机的功率、确定电动机的功率n
14、 n电动机功率选择直接影响到电动机工作性能和经济性电动机功率选择直接影响到电动机工作性能和经济性能的好坏:若所选电动机的功率小于工作要求,则不能的好坏:若所选电动机的功率小于工作要求,则不能保证工作机正常工作;若功率过大,则电动机不能能保证工作机正常工作;若功率过大,则电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,从而增加电能消耗,满载运行,功率因素和效率较低,从而增加电能消耗,造成浪费。造成浪费。n n本课程设计的题目为长期连续运转、载荷平稳的机械,本课程设计的题目为长期连续运转、载荷平稳的机械,确定电动机功率的原则是:确定电动机功率的原则是:P Pe e kP kPd d K=1.01.3 K=
15、1.01.3n nP Pd d=P=Pww/n nP Pww=FV/1000=FV/1000ww=Tn=Tnww/9550/9550w w n nP Pd d=P=Pww/n nP Pww=FV/1000=FV/1000ww=Tn=Tnww/9550/9550wwn nP Pe e电动机的额定功率电动机的额定功率 n nP Pd d电动机的输出功率电动机的输出功率n nP Pww工作机的输入功率工作机的输入功率n n 电动机至工作机间的总效率电动机至工作机间的总效率n n=123=123 n nn nP Pd d=P=Pww/n nP Pe e kP kPd dn nP Pww=F V/100
16、0=F V/1000ww=Tn=Tnww/9550/9550wwn n 1 1 2 2 3 3 n n分别为传动装置中分别为传动装置中n n各传动副(齿轮、蜗杆、带或链、轴各传动副(齿轮、蜗杆、带或链、轴承、联轴器)的效率,设计时可参考手册选取。承、联轴器)的效率,设计时可参考手册选取。n nF F工作机的工作阻力工作机的工作阻力 n nV V工作机卷筒的线速度工作机卷筒的线速度n nT T工作机的阻力矩工作机的阻力矩 n nn nww 工作机卷筒的转速工作机卷筒的转速n n ww工作机的效率工作机的效率注意:注意:PwPw是计算的原始功率(工作机),是计算的原始功率(工作机),PdPd是计算
17、功率(电机输出功是计算功率(电机输出功率,传动装置输入功率),率,传动装置输入功率),PePe是电机的额定功率(选原动机用的)是电机的额定功率(选原动机用的)3 3、确定电动机的转速、确定电动机的转速n n同一类型、相同额定功率的电动机低速的级数多,外部同一类型、相同额定功率的电动机低速的级数多,外部尺寸及重量较大,价格较高,但可使传动装置的总传动尺寸及重量较大,价格较高,但可使传动装置的总传动比及尺寸减少;高速电动机则与其相反,设计时应综合比及尺寸减少;高速电动机则与其相反,设计时应综合考虑各方面因素,选取适当的电动机转速。考虑各方面因素,选取适当的电动机转速。n n三相异步电动机常用的同步
18、转速有三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min 3000r/min,1500r/min,1000r/min,750r/min,1500r/min,1000r/min,750r/min。n n常选用常选用1500r/min1500r/min或或1000r/min1000r/min的电动机。的电动机。n n设计时可由工作机的转速要求和传动结构的合理传动比设计时可由工作机的转速要求和传动结构的合理传动比范围,推算出电动机转速的可选范围,即范围,推算出电动机转速的可选范围,即n nn nd d=(=(i i1 1 i i2 2 i i3 3i in n)n)nWWn nn nd d电动机可选转
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