機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)講義

1、機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì),緒 論,一、課程設(shè)計(jì)的目的 1．綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，提高機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。 2．熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和規(guī)律，學(xué)會(huì)使用設(shè)計(jì)資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，在機(jī)械設(shè)計(jì)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(shí)。,二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,聯(lián)軸器,電動(dòng)機(jī),減速器,滾筒,,,三、選擇設(shè)計(jì)題目（舉例）,1．高架燈提升裝置設(shè)計(jì)

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

3、動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 3組 數(shù)據(jù)編號(hào)：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 學(xué) 號(hào)：25、26、27、28、29、30、31、32、33、34,,1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案圖1張； 2.傳動(dòng)裝置裝配草圖1張 (0號(hào)坐標(biāo)紙、手繪)； 3.工作圖：裝配圖1張、零件圖2～3張（計(jì)算機(jī)繪圖,M1:1）； 4.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份（6000～8000字）。,四、設(shè)計(jì)工作量,五、課程設(shè)計(jì)參考進(jìn)度,1．傳

4、動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)2．裝配草圖設(shè)計(jì)3．工作圖設(shè)計(jì)(上機(jī))4．編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 　5．答辯,六、成績(jī)?cè)u(píng)定,圖紙質(zhì)量、說(shuō)明書(shū)、答辯情況及綜合設(shè)計(jì)表現(xiàn)，按百分制評(píng)分。,七、參考書(shū) 1．《機(jī)械設(shè)計(jì)》 2．《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》 3．《機(jī)械零件設(shè)計(jì)圖冊(cè)》,八、課程設(shè)計(jì)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(jì)基本技能，正確處理理論計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系。 3.汲取傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，注重調(diào)察研究，發(fā)揮主觀(guān)能

5、動(dòng)性和創(chuàng)新精神。 4.提倡采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段，提高綜合設(shè)計(jì)能力。,機(jī)械裝置總體設(shè)計(jì),一、原動(dòng)機(jī)的選擇常用：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)1.選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型同步轉(zhuǎn)速：3000 1500 1000 750 級(jí)數(shù)： 2 4 6 8電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸：,,2.確定電動(dòng)機(jī)的功率,,(1) 工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率,傳動(dòng)裝置總效率,,,(2)確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 例：,查取電動(dòng)機(jī)軸外伸端尺寸:

6、 --直徑 --長(zhǎng)度等,二、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定和分配1.確定總傳動(dòng)比,2.分配各級(jí)傳動(dòng)比,(1) 各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過(guò)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(jí)大齒輪與低速軸干涉,帶輪過(guò)大造成安裝不便,（2）尺寸緊湊, 便于潤(rùn)滑,不同的傳動(dòng)比分配對(duì)外廓尺寸的影響,注意： 1.按工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率Pd計(jì)算，而不按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped計(jì)算。 2.設(shè)計(jì)

7、軸時(shí)應(yīng)按其輸入功率計(jì)算,設(shè)計(jì)傳動(dòng)零件時(shí)應(yīng)按主動(dòng)軸的輸出功率計(jì)算。,三、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 （計(jì)算各軸的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T）,,電動(dòng)機(jī)軸,1軸,2軸,3軸,滾筒軸,傳動(dòng)零件設(shè)計(jì),一、減速器外傳動(dòng)零件設(shè)計(jì),1.普通V帶傳動(dòng)已知：P , n , T , i。,2.鏈傳動(dòng)已知：P , n , T , i。,設(shè)計(jì)步驟：見(jiàn)教科書(shū)例題。,1. 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)已知：P , n , T, i。設(shè)計(jì)步驟：見(jiàn)教科書(shū)例題

8、。,2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)已知：P , n, T , i。設(shè)計(jì)步驟：見(jiàn)教科書(shū)例題。,二、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì),三、按轉(zhuǎn)矩初步計(jì)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(yàn)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(jì),1. 傳動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸,2. 初步計(jì)算軸的直徑,4. 軸承類(lèi)型以及潤(rùn)滑、密封方式,3. 電動(dòng)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(jì)內(nèi)容:,1. 初繪裝配草圖,2. 軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的校核計(jì)算,1,2,3,4,5,1－電動(dòng)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(jì)算軸直徑,2.畫(huà)中心線(xiàn)，da, d, b1, b2 畫(huà)出三面內(nèi)壁線(xiàn)。,Δ1= Δ2 = Δ3 =8～15mm,4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定各

10、軸段直徑和長(zhǎng)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(xiāo)。(3)吊鉤、吊環(huán)螺釘。(4)觀(guān)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(xiāo)聯(lián)軸器,r,r′,l,油,油潤(rùn)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(rùn)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(diǎn)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(yàn)算軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器,1. 軸的計(jì)算,2. 軸承的計(jì)算,3. 鍵的計(jì)算,4. 聯(lián)軸器的計(jì)算,三、完成裝配草圖,1. 畫(huà)出齒輪的結(jié)構(gòu)及固定,,軸向,周向,2. 畫(huà)出軸系的細(xì)部結(jié)構(gòu),工作圖設(shè)計(jì),包括兩個(gè)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(jì)。避免盲目

13、照抄草圖，修改草圖中的錯(cuò)誤，力求進(jìn)一步改進(jìn)和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量）,要點(diǎn)：1. 布圖 盡量用1:1的比例在兩(或三)個(gè)視圖上畫(huà)出。必要時(shí)畫(huà)斷面、剖視和局部視圖。（應(yīng)當(dāng)完整、準(zhǔn)確地表示出每個(gè)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(huà)圖過(guò)程 用細(xì)線(xiàn)勾出裝配圖中各個(gè)零件——畫(huà)零件工作圖——一起加深。（要求各視圖一起畫(huà)）,3. 裝配圖上應(yīng)標(biāo)明注冊(cè)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(duì)中心的距離； 帶輪、聯(lián)軸器伸出頭尺寸及對(duì)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(chǎng)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(dòng)軸承用汽油清洗，箱體內(nèi)壁涂防銹漆。 ②齒輪傳動(dòng)的齒面接觸斑點(diǎn)； 滾動(dòng)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(rùn)滑脂。,⑤跑合試驗(yàn)要求，空載試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)（時(shí)間、工作條件）。⑥對(duì)外觀(guān)、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(hào),,,,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(yàn)所需所全部尺寸和技術(shù)要求。,設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 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(yàn)，試驗(yàn)。（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(chē)間做任何計(jì)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(xiàn)、引出線(xiàn)引到看得見(jiàn)的輪 廓線(xiàn)上。 下面介紹齒輪（盤(pán)類(lèi)）和軸（軸類(lèi)）。,齒輪（盤(pán)類(lèi)零件） 1．視圖 齒輪類(lèi)零件一般選取1～2個(gè)視圖，側(cè)視圖可只畫(huà)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(lèi)零件的主要參數(shù)和誤差檢驗(yàn)項(xiàng)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(jí)和相應(yīng)的誤差檢驗(yàn)項(xiàng)目的極限偏差或公

19、差取值見(jiàn)第六章。,4．技術(shù)要求 1）對(duì)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(duì)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(shuō)明。 5）其他特殊要求：如修形或?qū)Ω咚冽X輪的動(dòng)平衡試驗(yàn)等。,軸( 軸類(lèi)零件 ) 1．視圖選擇 軸的結(jié)構(gòu)可用一個(gè)視圖加

20、若干斷面。 2．尺寸標(biāo)注 滿(mǎn)足加工、檢驗(yàn)、裝配要求。 注意：基準(zhǔn)面，加工過(guò)程，尺寸鏈不封閉。 3．形位公差 重點(diǎn)是軸頸和軸頭部分。 4．表面粗糙度,5．技術(shù)要求 軸類(lèi)零件的技術(shù)要求包括： 1）對(duì)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(shuō)明。 4）其他加工要求：如對(duì)某些關(guān)鍵尺寸、加工狀態(tài)

21、要求的特殊說(shuō)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(xiě)是否完整、正確。 檢查修改后加深。圖紙全部?jī)?nèi)容要符合制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。保持整潔，文字、數(shù)字用仿宋體寫(xiě)出。,編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和準(zhǔn)備答辯,一、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),要求：計(jì)算正確、論述清楚、文字精煉、 插圖簡(jiǎn)明、書(shū)寫(xiě)工整

22、。,格式：,內(nèi)容：,（1）目錄（標(biāo)題及頁(yè)次）；（2）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；（3）傳動(dòng)方案的分析與擬定（簡(jiǎn)要說(shuō)明并附傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖）；（4）電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算；（5）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算；（6）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；（7）軸的計(jì)算；（8）滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算；,（9）鍵連接的選擇和計(jì)算；（10）聯(lián)軸器的選擇；（11）減速器的潤(rùn)滑方式和密封類(lèi)型的選擇，潤(rùn)滑油的牌號(hào)選擇和裝油量計(jì)算；（12）設(shè)計(jì)小結(jié)（對(duì)課程設(shè)計(jì)的體會(huì)，設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)