機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計講義

1、機(jī)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(yùn)用所學(xué)的知識和技能，樹立正確的設(shè)計思想，提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計能力。 2．熟悉機(jī)械設(shè)計過程，掌握機(jī)械設(shè)計的一般方法和規(guī)律，學(xué)會使用設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，通過設(shè)計實踐，在機(jī)械設(shè)計基本技能上得到訓(xùn)練。 3．鞏固、加深和擴(kuò)大在本課程和先修課程中學(xué)到的知識。,二、課程設(shè)計內(nèi)容,聯(lián)軸器,電動機(jī),減速器,滾筒,,,三、選擇設(shè)計題目（舉例）,1．高架燈提升裝置設(shè)計

2、 數(shù)據(jù)編號：1、2、3、4 學(xué) 號：1、2、3、4,2．卷揚(yáng)機(jī)傳動裝置設(shè)計 數(shù)據(jù)編號：1、2、3、4、5、6、 7、 8、 9、 10 學(xué) 號：5、6、7、8、9、10、11、12、13、14,3．帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置設(shè)計 1組 數(shù)據(jù)編號：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 學(xué) 號：15、16、17、18、19、20、21、22、23、24,4．帶式運(yùn)輸機(jī)傳

3、動裝置設(shè)計 3組 數(shù)據(jù)編號：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 學(xué) 號：25、26、27、28、29、30、31、32、33、34,,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(biāo)紙、手繪)； 3.工作圖：裝配圖1張、零件圖2～3張（計算機(jī)繪圖,M1:1）； 4.設(shè)計計算說明書1份（6000～8000字）。,四、設(shè)計工作量,五、課程設(shè)計參考進(jìn)度,1．傳

4、動裝置總體設(shè)計2．裝配草圖設(shè)計3．工作圖設(shè)計(上機(jī))4．編寫設(shè)計計算說明書 　5．答辯,六、成績評定,圖紙質(zhì)量、說明書、答辯情況及綜合設(shè)計表現(xiàn)，按百分制評分。,七、參考書 1．《機(jī)械設(shè)計》 2．《機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計》 3．《機(jī)械零件設(shè)計圖冊》,八、課程設(shè)計的要求 1.循序漸進(jìn)，逐步完善和提高。 2.掌握機(jī)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

5、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(jī)械裝置總體設(shè)計,一、原動機(jī)的選擇常用：Y系列三相異步電動機(jī)1.選擇電動機(jī)類型同步轉(zhuǎn)速：3000 1500 1000 750 級數(shù)： 2 4 6 8電動機(jī)的安裝及外形尺寸：,,2.確定電動機(jī)的功率,,(1) 工作機(jī)所需電動機(jī)功率,傳動裝置總效率,,,(2)確定電動機(jī)型號 例：,查取電動機(jī)軸外伸端尺寸:

6、 --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,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(jī)所需電動機(jī)功率Pd計算，而不按電動機(jī)額定功率Ped計算。 2.設(shè)計

7、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(yùn)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(jī)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。,1. 高速級齒輪傳動已知：P , n , T, i。設(shè)計步驟：見教科書例題

8、。,2.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(biāo)準(zhǔn)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(jī)輸出軸的

9、尺寸,5. 減速器箱體的結(jié)構(gòu) （表3-1）,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(jī) 2 － 聯(lián)軸器 3－減速器 4－運(yùn)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

10、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(biāo)、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,c

11、1,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

12、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(xì)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(jìn)行裝配圖設(shè)計。避免盲目

13、照抄草圖，修改草圖中的錯誤，力求進(jìn)一步改進(jìn)和提高設(shè)計質(zhì)量）,要點：1. 布圖 盡量用1:1的比例在兩(或三)個視圖上畫出。必要時畫斷面、剖視和局部視圖。（應(yīng)當(dāng)完整、準(zhǔn)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(xì)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(biāo)明注冊的尺寸,①特性尺寸：表明機(jī)器性能、規(guī)格

14、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(jī)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(jī)器占用的空間尺寸。（包裝、運(yùn)輸、安裝、廠房用）,

15、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(biāo)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(bǔ)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

16、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(fù)載試驗（時間、工作條件）。⑥對外觀、包裝和運(yùn)輸?shù)囊蟆?6. 減速器的技術(shù)特性表,7. 標(biāo)題欄、明細(xì)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(dá)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(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)圖幅, 比例

17、盡量采用1:1。 2. 尺寸標(biāo)注：零件圖上應(yīng)標(biāo)注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。,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(biāo)題欄 （參照教材圖4-1）,5. 要求 ① 避免零件在車間做任何計算（尺寸標(biāo)注完全） ② 零件各部分尺寸盡量標(biāo)注在同一投影圖上。 ③ 尺

18、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1～2個視圖，側(cè)視圖可只畫主視圖表達(dá)不清的鍵槽和孔。 2．尺寸標(biāo)準(zhǔn) 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

19、差取值見第六章。,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

20、若干斷面。 2．尺寸標(biāo)注 滿足加工、檢驗、裝配要求。 注意：基準(zhǔn)面，加工過程，尺寸鏈不封閉。 3．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)

21、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(biāo)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(biāo)題欄、明細(xì)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(biāo)準(zhǔn)。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(zhǔn)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

22、。,格式：,內(nèi)容：,（1）目錄（標(biāo)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(jī)的選擇計算；（5）傳動裝置的運(yùn)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