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1、机械设计基础课程设计指导课,上海工程技术大学机械工程学院,陆宁编写,评分依据1、正式装配图（50%）2、说明书、零件图（20%）3、答辩（20%）4、平时成绩（10%）,教材机械设计，机械设计基础课程设计王昆，何小柏，汪信远编著高等教育出版社,机械设计基础课程设计,一、设计的目的1、综合利用所学的知识，培养解决生产实际问题的能力。2、掌握一般机械的设计方法。,常用机构的运动形式、特点和尺寸计算， 常用机构的设计计算、校核、安装及维护， 机械零部件的公差、配合，机械加工、制造方面的知识， 机械制图知识,三、课程设计题目,铸工车间自动送砂带式运输机传动装置 原始数据：见机械设计课程设计任务书,F,
2、V,D,联轴器,卷筒,运输带,带传动居前,缓冲吸震,过载保护齿轮,且只有高速才能提高传动能力,P,五、参考资料,课程设计指导书，高等教育出版社; 课程设计图册，哈工大出版社; 教科书,六、设计的基本步骤, , , , , ,3,1、选择电动机,(1) 原动机功率,F,电动机输出功率：,F-牛顿V-米/秒D- 毫米P- 千瓦,(2) 确定电动机转速,V,鼓轮转速,(3）选定电动机,根据求出的P、n查手册(P197)。 转速n：建议选用同步转速为1000-1500（rpm） 功率P：为使传动可靠，额定功率应大于 计算功率即 P额（Ped ）Pd=PW/总 选定电动机：型号（Y系列）、同步转速n、满
3、载转速nm、额定功率P额（Ped ） 、轴的中心高、电动机轴径、起动转矩/额定转矩的比值。记录备用,Y系列电动机技术数据,Y系列电动机技术数据,2、传动比分配,原则：各级传动比应在合理的范围内：各级传动尺寸协调，传动比应满足：,（不用整数）,3、计算运动和动力参数,I轴,n I=,II轴,n II=,各轴转矩：,各轴功率：,注意： II轴设计输出转速与所要求的转速不符，但误差在以内即可满足工程要求。,I,II,各轴转速：,4 、,计算各轴的转矩,0,5、带传动设计,参照课本或设计手册进行，可选择普通V带或窄V带。 应注意的问题： 1、原始数据： 电动机功率：Pd 电动机转速：nd V带传动理论
4、传动比：i 2、 选定大、小带轮后，i 带可能与分配值不同，应采用新值。 3、带轮的中心距在400500之间选取。 4 、带的根数可以向上圆整，或向下圆整，但保证误差在5%以内且不多于4。 5 、注意带轮最小直径，带轮直径要在基准直径系列中选。带轮基准长度要在基准长度系列中选。,已知小齿轮轴的输入功率，小齿轮转速，传动比，设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动。轻载、工作平稳。为使轴承端盖能顺利安装，一般中心距不小于150毫米。 设计确定： 齿轮的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、da2 、 df 1 、 df 2 、 b1 、 b2 。Z1在2040间选取传动类型及失
5、效形式: 传动类型:软齿面闭式斜齿圆柱齿轮传动 失效形式:点蚀 精度8级 故先按齿面接触强度计算公式设计齿轮的结构尺寸,然后再用齿轮弯曲强度计算公式进行校核。,6、齿轮传动设计,在以上运算基础上可计算箱体尺寸,注意带传动，齿轮传动，轴承选取时要圆整的尺寸！ 有些尺寸不能算出来多少就直接使用,装配方案立体图,装配图,机械设计基础课程设计,上海工程技术大学机械工程学院,(第二次布置),计算轴类零件,1）初估I 、II轴径，注意第I 根轴是否设计成齿轮轴，对 II轴进行弯扭合成强度验算。 2）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号相同。对II 轴上的轴承进行寿命计算。 3）键的选择，对III 轴上的键
6、进行强度校核。 提示： 力的结果取整数，齿轮几何参数精确到小数点后四位，传动比精确到小数点后两位，螺旋角精确到秒，设计公式要写明来源出处。,减速器装配草图的设计,1.图纸总体布局：,1）确定视图比例及排列位置：,2）确定减速器箱体内壁线：,（齿顶至内壁的距离1,齿轮端面至内壁的距离2）,4）确定减速器箱体凸缘宽度：,（前后宽度 L=+c1+c2+8、,（侧面宽度 L=+c1+c2,c1、c2由d1查取 ）,c1、c2由d2查取见p17 ）,减速器装配草图的设计,2.轴及轴承装置组合设计：,1）各轴结构及尺寸设计：,2）初选轴承类型、代号、外形尺寸并确定安装位置l2：,有些待定,3）选择联轴器型
7、号,5）设计轴承端盖结构尺寸,6）设计齿轮结构尺寸,7）确定支承结构及调整方式,8）设计轴承润滑及密封方式,脂润滑,油润滑,4）轴的强度校核,轴承端盖凸缘,估算最小直径,定位轴肩直径相差6-10mm,为装拆方便取直径差15mm,轴向零件相距10-15mm,C2,C1,5-10,e,B,脂润滑35mm 油润滑10-15mm,轴承端盖凸缘,校核轴的强度和刚度,7、轴及轴类零件的设计与选择,要求设计第I 、II根轴，根据两轴的转矩初估轴径。再根据减速器的结构要求设计轴的结构。 要注意：第I 根轴是否设计成齿轮轴。 轴承的选择：同一根轴上的两个轴承型号相同， 根据轴径选择合适的键，进行强度校核。 建议
8、采用深沟球轴承。参见课程设计教材 P147,8。联轴器的选择：根据轴上的转距选择，应与被连接两轴直径相一致。 弹性可移式联轴器可缓冲，吸振，调节轴的轴线偏差。P163 9.选择密封P156,机械设计基础课程设计,上海工程技术大学机械工程学院,(第三次布置),第三阶段设计的主要内容:,1、箱体设计 2、附件设计 3、明细表 4、完成装配图 5、零件图和撰写设计说明书,说明书格式,5.草图设计步骤,按中心距先画轴心线，再画轴及轴承，先画箱内，后画箱外，先粗画，后细画，先画俯视图，再画主视图，最后画侧视图。布图上下左右要适当匀称。,1、装配草图设计（含轴的结构设计、滚动轴承组合设计等） 2、正式装配
9、图（含箱体和箱体附件设计）装配草图设计是装配图设计的规划和准备阶段正式装配图设计是对草图的进一步细化和完善特点：“算画结合”边画边算（边计算，边画图，边修改）,准备工作,电机选择：中心高、轴径，轴外申长度； 齿轮零件主要尺寸：节圆直径、顶圆直径、齿宽、中心距 联轴器类型：毂孔直径、毂孔长度 滚动轴承类型及支承形式： 图纸幅面和绘图比例：,草图设计,1、准备工作 （1）A1图纸一张，选择合适比例，用仪器画 （2）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺寸、轴径估算） 2、要求（1）草图设计正确，迅速，主要结构要表达清楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。（2）草图不要求线型，同样零件可只画一个，其它简画
10、。（3）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次查找。,3、任务（以设计手册为参考资料）1）通过草图设计检查结构设计是否合理，大齿轮浸油深度：至少浸油深1个齿高（不小于10mm)2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。3）轴承的组合设计确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置，对低速轴上的轴承进行寿命计算。4）确定箱体的结构及各部分尺寸。5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等）6）确定联接件结构尺寸及位置。7）验算,设计计算中需要验算的内容,1、齿轮传动的强度验算 2、低速轴的弯扭合成强度验算 3、低速轴键的强度验算 4、低速轴上的滚动轴承
11、寿命验算 5、传动大齿轮浸油深度验算 6、选择减速器内齿轮润滑方式验算V 7、选择滚动轴承的润滑（剂）方式验算dn,4.设计中应注意的问题1）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径 匹配。2）润滑剂和润滑方式的选择减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确定，减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dn确定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂（或润滑油），此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，故应在轴承处采用密封装置“挡油盘”。注意，并不是每个轴承处都安挡油盘。3）油底油面高度3050，以保证足够的油量。4）注意轴承盖的嵌入式和凸缘式结构。5）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分
12、离，也可以成齿轮轴。,最高油面1/6d,最低油面10mm,d,V2m/s飞溅润滑,脂润滑,飞溅润滑用油沟,最高油面1/6d,最低油面10mm,d,V2m/s飞溅润滑,箱体结构设计,机座壁厚 按二级齿轮减速器a选择壁厚 a-低速级中心距轴承座旁螺栓扳手空间扳手空间大操作方便，但h太大螺栓太长，安装不便，且要合于螺栓长度系列螺栓中心到机座外壁距离螺栓中心到机座外凸边缘尺寸,起盖螺钉作用：起盖用 ，两个对角线布置。定位销作用：镗轴承孔定位用，两个对角线布置。观察窗作用：注油、观察两对齿轮啮合情况，以能进手为宜。,吊钩作用：起吊整机用，与底座铸出。起盖吊耳作用：起吊盖，与上盖一同铸出。,放油塞作用：更
13、换润滑油的出口，设计在箱体 底座最低位置处。,油标尺作用：测量油面深度，要有最高液面， 最低液面刻度。位置设计要防止拔不出油标或油外溢。,通气器作用：平衡机体内外压力。,脂润滑挡油盘,飞溅润滑挡油盘,正式装配图,1）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使他人能拆图的目的）2）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，明细表，技术要求等应齐全。3）标注尺寸a.特性尺寸:齿轮中心距及公差值。b.外廓尺寸:长*宽*高 ，包括外伸端轴长。c.安装尺寸:地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔 距、外伸端轴中心高。d.配合尺寸:齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸端与联轴器。装配图上标注公差代号。4）列出减速器特性： 功率、转速、传动比。,零件图,1、 低速轴、低速级大齿轮 2、要求：标出全部尺寸、公差值、形位公差、粗糙度、材料及热处理方法技术要求等。轴的键槽处要有移出剖面，齿轮轴列出参数表。,编写设计计算说明书,1、格式符合要求。内容包括封面，目录， 任务书，正文，附录，致谢，参考文献。2、轴的弯扭矩图在同一张纸上。,装配图,
