机械设计基础课程设计要点课件

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1、机械设计课程设计机械设计课程设计中国石油大学中国石油大学机电学院机械设计系机电学院机械设计系设计时间：三周使用专业：机械制造及其自动化布置任务布置任务1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力、分析问题及解决问题的能力；一、课程设计的目的一、课程设计的目的3、提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、 图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械CAD技术。二、设计任务二、设计任务 项目项目设计方案设计方案201202203204运输带

2、拉力运输带拉力F(N)6000340053003000运输带速度运输带速度(m/s)0.70.750.80.85卷筒直径卷筒直径(mm)300300350360由指导教师布置传动方案（1）传动方案的分析和拟定；（见设计任务书）（2）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；（3）传动件的设计（带传动、齿轮传动（双级）；（4）轴的设计（所有轴的结构设计，高速轴的弯、扭组合强度校核及安全系数校核）；（5）轴承的设计（所有轴承的组合设计，高速轴上轴承的寿命计算）；具体任务：具体任务：工作量： 阶段及主要任务阶段及主要任务1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121

3、2131314141515161617171、布置任务、借教室、绘图工具、借参考资料等2、传动装置的总体设计3、传动零件的设计4、装配草图设计与绘制、减速器装拆5、装配工作图的绘制与总成（上机）6、零件工作图设计与绘制（上机）7、编写设计说明书8、总结和答辩（三周（三周17天）天） 三、时间安排三、时间安排四、设计环节四、设计环节指导教师签字传动装置的总体设计及传动零件的设计减速器装配草图设计指导教师签字减速箱装配图及轴等零件工作图（ AUTOCAD图）指导教师签字五、参考资料五、参考资料1、机械设计课程指导书（路永明）；2、新编机械设计手册（路永明）；3、机械设计（教材）；4、机械设计手册；

4、5、其他有关设计指导书。成绩评定成绩评定注意事项注意事项1 1、作息时间：上午：、作息时间：上午：7 7：30301111：0000 下午：下午：2 2：30305 5：30(30(冬季：冬季： 2 2：00005 5：00) 00) 迟到迟到3 3次按不及格处理。次按不及格处理。2 2、按学号由班长安排入座、按学号由班长安排入座3 3、严格要求，独立完成，不得抄袭、严格要求，独立完成，不得抄袭4 4、保持教室安静、卫生清洁、保持教室安静、卫生清洁5 5、档案袋封面上贴上统一发的纸条，并按要求填写，图纸、档案袋封面上贴上统一发的纸条，并按要求填写，图纸、设计说明书按展览的规范进行。设计说明书按

5、展览的规范进行。具体内容具体内容1.1.传动装置的传动装置的总体设计；2.2.计算传动装置的总传动比及分配各级传动比；计算传动装置的总传动比及分配各级传动比；3.3.传动零件的传动零件的设计计算计算 ；第一部分1-1 1-1 传动装置的总体设计传动装置的总体设计传动方案（任务书中简图p123124）；项目分配按学号。一、分析和拟定传动装置的运动简图（一、分析和拟定传动装置的运动简图（P4P4P8P8自学）自学）分析传动方案：方案一：方案二：特点：结构长度方向加长，并且若电机方向不变时，工作机的运动方向与方案一运动方向相反。该方案的电机不会与箱体发生干涉。方案三：特点：结构长度方向缩短，宽度方向

6、加长，并且若电机方向不变时，工作机的运动方向与方案一运动方向相反。该方案的电机不会与箱体发生干涉。2、确定电动机功率： 电动机所需输出功率：Pd=Pw/ a 二、选择电动机类型及功率（二、选择电动机类型及功率（P8P8P11P11）三、确定电动机转速三、确定电动机转速四、选定电动机四、选定电动机注： 设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功 率Pd进行计算。 Pd Pcd ， Pcd为额定功率，Pd作为设计功率！1-2 1-2 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比计算传动装置的总传动比及分配各级传动比一、总传动比一、总传动比二、分配传动比二、分配传动比1-3 1-3 传动装置的运动和动力参

7、数的计算传动装置的运动和动力参数的计算一、各轴转速一、各轴转速二、各轴输入功率二、各轴输入功率三、各轴输入转矩三、各轴输入转矩 轴轴名名参数参数电动电动机机轴轴轴轴轴轴轴轴工作工作轴轴转转速速n（r/min）功率功率p （kw）转转扭扭T（Nmm）传动比传动比i 效效 率率 1-4 1-4 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 传动装置包括各种类型的零、部件，其中决定其工作性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件，如V带传动、链传动和开式齿轮传动等，再进行箱传动零件设计。 1 1、V V带传动：带传动：要求计算出V带传动的型号、长度、根数、中心距、初拉力、对轴的作用力；确定带轮直径D1、D2，

8、材料、张紧装置、带轮结构尺寸等。设计时应注意：一、箱外传动零件设计 （1）带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。如：装在电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高应相称；大带轮不应过大以免与机架相碰等。一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径，在带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调；（2）D1、D2应标准化，由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异，应予以修正，从而得到减速器实际的传动比和输入转矩；（3）带轮的结构形式：主要由带轮直径大小而定，具体结构及尺寸可查手册。 1、圆柱齿轮传动：设计时应注意以下几点：（1）齿轮的材料：一般小齿轮45号钢调质，大齿轮45号钢 正火（HB170210）或小齿轮

9、用合金钢，40MnB调质（HB240 285）或40Cr（HB240286）；或表面淬火 双圆柱： 二、箱内传动零件设计二、箱内传动零件设计 （1）齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、 圆整或计算其精确值 ；（2）具体结构尺寸可参见（P31表3）；（3）几何尺寸、参数的计算结果应及时整理并列 表 。 减速器结构设计减速器结构设计1.了了解解减减速速器器的的各各种种附附件件、箱箱体体传传动动件件以以及及轴轴承承的结构特点；的结构特点；2.初绘装配草图及验算轴与轴承；初绘装配草图及验算轴与轴承；3.在在初初绘绘装装配配草草图图以以及及验验算算轴轴与与轴轴承承的的基基础础上上，完成装配图。完成装

10、配图。4.掌掌握握“边边绘绘图图，边边计计算算，边边修修改改”的的交交替替工工作作法法，复杂装配（工作）图设计程序。复杂装配（工作）图设计程序。第二部分 减速器的基本结构由传动零件（齿轮或蜗杆、蜗轮等）、轴和轴承、箱体、润滑和密封装置以及附件等组成。下面的附图为圆柱齿轮减速器的典型结构。nP35表38为减速器铸造箱体主要结构尺寸关系。22减速器的结构减速器的结构n基本程序：基本程序：222 2装配图设计装配图设计方案设计运动（动力）参数计算传动件设计计算装配草图设计装配工作图设计一、装配草图设计：一、装配草图设计： 装配图反映各个零件的相互关系，结构形装配图反映各个零件的相互关系，结构形状以及

11、尺寸，是绘制零件工作图的依据。所以状以及尺寸，是绘制零件工作图的依据。所以必须综合考虑对零件的材料、强度、刚度、加必须综合考虑对零件的材料、强度、刚度、加工、装拆、调整和润滑等要求，用足够的视图工、装拆、调整和润滑等要求，用足够的视图和剖面图表达清楚。和剖面图表达清楚。草图设计草图设计（按比例、按投影关系绘制。但可简化（按比例、按投影关系绘制。但可简化与省略，如：不画剖面线，不标注配合及尺寸等）与省略，如：不画剖面线，不标注配合及尺寸等）教师审阅教师审阅装配工作图设计装配工作图设计装装 配配 草草 图图 设设 计计 装配草图设计阶段：装配草图设计阶段：1 1、草图第一阶段、草图第一阶段2 2、

12、精算、精算（交叉法特点）3 3、草图第二阶段、草图第二阶段4 4、草图第三阶段、草图第三阶段装装 配配 草草 图图 设设 计计 装配草图设计装配草图设计草图设计第一阶段草图设计第一阶段二、草图设计第一阶段：二、草图设计第一阶段：l设计内容：1、完成轴的结构设计：v dmin： 按扭矩初估而得的作为轴端直径。v确定轴各段直径 v确定轴各段长度（考虑零件宽度及零件间相互距离）v轴承型号的确定 可初选中（3）窄系列。(中等Cr值) 2、确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点。l设计过程：1、绘制前的准备：电机型号： 查出其外伸轴径d和外伸长度l，中心高H；确定联轴器型号： 两端轴孔直径和轴孔长；初选轴

13、承类型（径向力和轴向力作用）；轴承润滑方式：（见P107108）：装配草图设计装配草图设计草图设计第一阶段草图设计第一阶段齿轮润滑：（P104107）V12 m/s时可采用浸油润滑。注意油池深度与浸油。一般浸油深度：浸油齿轮一个齿高，但10 mm；锥齿轮：整齿宽（至少半齿）。齿顶圆至油池底面距离3050 mm。确定密封方式：（P109115） V轴5m/s时采用毡圈密封； 封油环：（P113、图6-14）轴承盖结构：（P116）装配草图设计装配草图设计草图设计第一阶段草图设计第一阶段2、草图设计过程：参图32（P17-19）1)比例 M1：2，1号方格纸；2)合理布置图面；估计减速器轮廓尺寸;

14、3)画法：装配草图设计装配草图设计草图设计第一阶段草图设计第一阶段由里向外由里向外，先画，先画中心线中心线和和轮廓线轮廓线，再画，再画细部结构细部结构。 画出传动零件的中心线和轮廓线，机件内壁线和机体对称线，定出轴承和轴承座端面位置，设计轴的结构，由dmindi。841594150装配草图设计装配草图设计草图设计第一阶段草图设计第一阶段装配草图设计装配草图设计草图设计第一阶段草图设计第一阶段 步骤及要点：步骤及要点：机体内壁与小齿轮端面及大齿轮顶圆应有间隙。 防止高速级大齿轮与低速级轴相碰4) 确定轴上力作用点及支点跨距，计算轴承寿命。装配草图设计装配草图设计草图设计第一阶段草图设计第一阶段三

15、、精算：三、精算：轴的安全系数校核，弯扭组合强度计算轴承寿命键四、草图第二阶段：四、草图第二阶段：P20P32l任务:轴系结构设计轴系结构设计l内容：设计传动零件、轴上其它零件及与轴承支点结构有关零件的具体结构。1.传动件结构设计：（P2024）装配草图设计装配草图设计精算阶段精算阶段装配草图设计装配草图设计草图设计第二阶段草图设计第二阶段2.轴承组合设计： （P2428） 轴系轴向固定与调整方法； 轴系结构与画法； 轴系润滑与密封； 轴系盖结构； 轴结构细化 圆角、倒角 退刀槽 砂轮越程槽等装配草图设计装配草图设计草图设计第二阶段草图设计第二阶段五、装配草图第三阶段：五、装配草图第三阶段：l

16、任务：完成装配草图l内容：1、设计减速器机体和附件 机体形状、尺寸确定，P33P39；轴承旁凸台结构尺寸；加强筋；机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等）；联接螺栓、螺钉的尺寸、位置；地脚座凸缘、机座、机盖联接凸缘的厚度及宽度。装配草图设计装配草图设计草图设计第三阶段草图设计第三阶段作图确定。考虑联接刚度、保证联接可靠并结合扳手空间（C1+C2）2.完成减速器配件：七大配件的结构设计检查孔,盖 P39；通气器 P40；油标 P40；排油孔螺塞 P40；起盖螺钉 P41；定位销 P41；起吊装置 P119121。3.检查审核装配图（P4142） 装配草图设计装配草图设计草图设计第三阶段草图设计第三阶段装配草图设计装配草图设计草图设计第三阶段草图设计第三阶段六、完成减速器装配图六、完成减速器装配图参见图41（P44P45）。装配图内容包括各个视图、尺寸、技术要求、零件编号、明细表、标题栏等。1.标注尺寸：特性尺寸；配合尺寸；安装尺寸；外形尺寸。2.零件序号、明细表、标题栏。3.技术特性。4.技术要求。装装 配配 工工 作作 图图 设设 计计 装装 配配 工工 作作 图图 设设 计计 u装配