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1、课件内容 第一部分第一部分 课程设计概述课程设计概述 第三部分第三部分 设计讲解二（减速器的设计）设计讲解二（减速器的设计） 第二部分第二部分 设计讲解一（执行机构及总体参数）设计讲解一（执行机构及总体参数） 机械原理、机械设计综合课程设计机械原理、机械设计综合课程设计 第一部分第一部分 课程设计概述课程设计概述 1、培养学生综综合运用所学知识识解决工程实际问题实际问题 的能力，并通过过 实际设计训练实际设计训练 使所学理论论知识识得以巩固和提高。 2、学习习和掌握一般机械设计设计 的基本方法和程序，树树立正确的工程 设计设计 思想，培养独立设计设计 能力，为为后续课续课 的学习习和实际实际
2、工作打基 础础。 3、进进行机械设计设计 基本技能的训练训练 ，包括设计计设计计 算、绘图绘图 、查阅查阅 和使用标标准规规范、手册、图图册等相关技术资术资 料等。 一、一、设计设计设计设计 目的目的 题目一 压床的设计与分析 题目二 插床的设计与分析 二、二、设计题设计题设计题设计题 目目 执行机构运动简图如图所示。电动机经过减速传动装置带动曲柄2转动，再通 过导杆机构使装有刀具的滑块6沿导路y-y作往复运动，以实现刀具的切削运动。 在曲柄轴所在的轴上装有凸轮用于驱动从动件8进行其他协同运动。在高速轴上 装有飞轮，用于调节整个机械系统的速度波动。 设计设计数据 表1 分组 题 号123456
3、78910 导杆 机构 运动 分析 插削次数 /min 50495052504847464945 插刀行程 H (mm) 100115120125130135140136128112 力臂d (mm) 100105108110112115118120122125 曲柄lO (mm) 65707580856872768266 行程速比 系数K 1.61.71.81.92.02.01.71.81.91.8 导杆 机构 动态 静力 分析 最大切削 力Fmax(N) 850096001080090001010092008200980088009200 滑块6质 量m6 (kg)405060605060
4、45556550 导杆质量 m4 (kg)20202220222426282622 导杆4质 心转动 惯量Js4 (kg m2) 1.11.11.21.21.21.31.21.11.21.2 凸轮 机构 设计 从动件最 大摆角 max 20202020202020202020 从动件杆 长lO8D (mm) 125135130122123124126128130132 许用压力 角 40384245434441404245 推程运动 角 60706560707565607274 远休止角 10101010101010101010 回程运动 角 60706560707565607274 内容设计
5、天数 一、执执行机构的设计设计 1.平面连连杆机构的设计设计 、运动动分析、力分析 2.执执行机构的其他运动动方案设计设计 及分析 3. 飞轮飞轮 的设计设计 ，确定电动电动 机的功率 4. 凸轮轮机构的设计设计 8天 二、选择电动选择电动 机型号，分配传动传动 比 三、传动传动 装置的设计设计 1.带传动带传动 的设计计设计计 算 2.齿轮传动齿轮传动 的设计计设计计 算 2天 四、减速器的设计设计 1. 轴轴的结结构设计设计 ，轴轴、轴轴承、键键的验验算 2. 减速器装配图图0#一张张 3. 箱体或箱盖零件图图1#一张张 轴轴、齿轮齿轮 或皮带轮带轮 零件图图任选选两张张 2天 5天 3天
6、 五、编编写设计说设计说 明书书1.5天 六、答辩辩0.5天 三、三、设计设计设计设计 内容及大概内容及大概时间时间时间时间 安排安排 四、四、设计设计设计设计 注意事注意事项项项项及成及成绩评绩评绩评绩评 定定 设计设计 成绩绩分为为：优优秀、良好、中等、及格、不及格 成绩评绩评 定主要依据：图纸图纸 、答辩辩、平时时、说说明书书 注意事项项： 正确利用现现有设计资设计资 料，勤于思考，敢于创创新 正确使用标标准和规规范 设计设计 是边计边计 算、边边画图图、边边修改的交叉过过程，要养成有 错错必改，精益求精的科学态态度。 要求：每天工作时间为时间为 8：00-11：30；2：00-5：30
7、， 指导导教师师会不定时时抽查纳查纳 入平时时出勤成绩绩 第二部分第二部分 执行机构及总体参数确定部分执行机构及总体参数确定部分 设计讲解设计讲解 一、平面连杆机构的设计 已知：根据给定的数据确定机构的运动尺寸, lBC=(0.50.6)lBO1。电动机轴与曲柄轴O2平 行，导杆机构的最小传动角不得小于60。 要求：要求：设计设计设计设计 各构件的运各构件的运动动动动尺寸尺寸 二、平面连杆机构的运动分析及力分析 要求：按给定位置作机构的速度和要求：按给定位置作机构的速度和 加速度多边形加速度多边形 给定位置？给定位置？ 绘制滑块的运动线图（s，v，a 画在一个坐标系中） =60时的速度多边形
8、=60时的加速度多边 形 =60时的力多边形 确定各指定位置加于曲柄上的平衡力矩确定各指定位置加于曲柄上的平衡力矩MbMb 数据汇总 绘制阻力图Mr (坐标纸上） 运动分析、力 分析格式范例 ： 三、执行机构其他运动方案的设计 根据执行机构具有急回运动、原动为转动、执行构件为往复移 动等要求，另外至少设计两种其他运动方案，并分析比较。 如： 双曲柄机构与曲柄滑块的组合机构 四、飞轮设计四、飞轮设计 已知：机器运转的许用速度不均匀系数已知：机器运转的许用速度不均匀系数 ，力分析所得平，力分析所得平 衡力衡力MM b b ，驱动力矩，驱动力矩MMd d为常数，飞轮安装在曲柄轴为常数，飞轮安装在曲柄
9、轴A A上。上。 要求：确定飞轮的转动惯量要求：确定飞轮的转动惯量J J F F 求盈亏功 画能量指示图 求驱动力矩，并画在图上 求飞轮转动惯量 五、凸轮机构设计五、凸轮机构设计 已知：从动件行程h ，偏距e，许用压力角，推程运动角 ，远休止角 ，回程运动角 要求： 1）按许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径rr ； 2）绘制凸轮廓线。 ，从动件运动规律见表1， 凸轮与曲柄共轴。 提示： 根据 来计算基圆半径。用计算机算计算机算比较方便，也可借助诺诺 模图模图确定。 或是经验公式r0大于等于0.81.0ds 六、选择电动机六、选择电动机 类类型选择选择 电动电动 机容量的确定 无特殊
10、需要，选选用Y系 列三相交流异步电动电动 机 所选电动选电动 机的额额定功率Ped应应等于或稍大 于电动电动 机的实际输实际输 出功率Pd 即 电动电动 机的实际输实际输 出功率 若容量过过小，不能保证证工作机正常工作，电电机过过早损损坏；若容量过过大，成本增加，造 成浪费费。 总效率 0.95 转转速的选择选择 电动电动 机的型号确定 常用同步转转速有：3000、1500、1000、750r/min 电动电动 机的可选转选转 速范围围 同步转转速低的电动电动 机，级对级对 数多，尺寸大，重量大，成本 高，但总传动总传动 比小；同步转转速高则则正好相反。 根据容量和转转速范围围，从表19-1中
11、查查出适用的电动电动 机型号。并 记录记录 下电动电动 机的额额定功率Ped，满载转满载转 速nm，外形尺寸，中心高 ，伸出端直径等主要参数和安装尺寸。 n曲柄转转速，已知 各效率查查表12-8确定 七、传动比的分配七、传动比的分配 总传动总传动 比 分配传动传动 比时应时应 注意以下几点： 1）各级传动级传动 比都应应在合理范围围内 2）应应注意使各传动传动 件尺寸协调协调 ，结结构匀称，避免发发生相 互干涉。 3）对对于多级级减速传动传动 ，可按照“前小后大”（即由高速级级向低 速级级逐渐渐增大）的原则则分配传动传动 比，且相邻邻两级级差值值不要过过 大。 大带 轮碰 地面 高速级 大齿轮
12、 碰低速轴 4）在采用浸油润润滑时时，分配传动传动 比时时要考虑传动虑传动 件的浸油条 件。 q展开式或分流式二级圆级圆 柱齿轮齿轮 减速器，其高速级传动级传动 比i1和 低速级传动级传动 比i2的关系通常取 q分配圆锥圆锥 圆圆柱齿轮齿轮 减速器的传动传动 比时时，通常取锥齿轮传锥齿轮传 动动比i13。 q两级级同轴轴式圆圆柱齿轮齿轮 减速器，两级传动级传动 比可取为为 5）尽量使传动传动 装置外廓尺寸紧紧凑，或重量最小 。 八、运动和动力参数的计算八、运动和动力参数的计算 1. 计计算各轴转轴转 速 2. 计计算各轴输轴输 入功率 3. 计计算各轴输轴输 入转转矩 将上述参数列成表2-3
13、九、传动件的设计计算九、传动件的设计计算 1. 带传动带传动 由前面的计计算，已知：带传动带传动 的输输入功率，小带轮带轮 的转转速，传传 动动比i带 带 需要设计设计 ：带带的型号、根数Z、基准长长度Ld，带轮带轮 基准直径dd， 压轴压轴 力FQ，带传动带传动 的中心距a等。 取系列值值 q 检查带轮检查带轮 尺寸与传动传动 装置外廓尺寸的相互关系。如装在电电 机轴轴上的小带轮带轮 直径与电电机中心高是否适宜，其轴轴孔直径与 电电机轴轴径是否一致，大带轮带轮 是否过过大与底板相碰等 。 根据情况，选择选择 直齿轮齿轮 或斜齿轮传动齿轮传动 ，软齿软齿 面或硬齿齿面。 要设计设计 ：模数m，
14、中心距a，齿齿数z，分度圆圆直径d，齿顶圆齿顶圆 直径da ，齿齿根圆圆直径df ,齿宽齿宽 b，精度等级级，螺旋角，齿轮齿轮 的结结构形式等 。 2. 齿轮传动齿轮传动 （1）软齿软齿 面与硬齿齿面齿轮传动齿轮传动 的设计设计 程序不同 注意： 对闭式软齿面齿轮传动 (配对齿轮之一的硬度350HBS), 最常出现：齿面疲劳点蚀 先按齿面接触强度进行设计，然后校核齿根弯曲强度 对闭式硬齿面齿轮传动（配对齿轮的硬度均350HBS）， 最常出现：轮齿折断 先按齿根弯曲强度进行设计，然后校核齿面接触强度 齿宽齿宽 b取整，b1 = b2 + (5 10) mm； 直径d 、 da 、 df ，螺旋角
15、应为应为 精确值值 （2）数据处处理 模数m标标准系列值值，不小于 1.5mm ； 中心距a0或5结结尾的整数 对对于直齿轮齿轮 ， a应严应严 格等 于 对对于斜齿轮齿轮 ， a应严应严 格等于 十、最小轴径的估算十、最小轴径的估算 ，估计计各轴轴受扭段的最小轴轴 径 2）当此轴轴段上有键键槽时时，将d 按单单、双键键分别别加大4%或7%后， 取整数。 1）C为为由轴轴的许许用扭切应应力所确定的系数，与材料有关，查查表确 定。 注意：若为齿轮轴为齿轮轴 （上图图)，轴轴的材料即为齿轮为齿轮 的材料。 说明： 若最小轴轴径处处装联轴联轴 器，最小轴轴径应应与联轴联轴 器的孔径匹配 。 固定式联轴器 可移式联轴器 （要求被联接 两轴轴线严格 对中） （可补偿被联接 两轴的相对位移 ） 刚性可移式联轴器 弹性可移式联轴器 （无弹性元件 ） （有弹性元件 ） 齿式联轴器 凸缘联轴器 套筒联轴器 十字滑块联轴器 万向联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 轮胎式联轴器 . 十一、联轴器的选择十一、联轴器的选择 联轴联轴 器的选择选择 包括联轴联轴 器类类型和型号的合理选择选择 。 （一）、联轴器的类型（一）、联轴器的类型 对对中小型减速器，输输入轴轴、输输出轴轴均可采用弹弹性套柱销联轴销联轴 器(TL)或弹弹性柱销联轴销联轴 器(HL) 按计计算转转矩并兼顾顾所联联接
