機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教案

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)大綱A 、 總 論一、課程設(shè)計的目的、任務(wù)與內(nèi)容 1、課程設(shè)計目的機械設(shè)計課程設(shè)計是本課程的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，總體來說，目的有三個： 1）綜合運用機械設(shè)計及其它有關(guān)先修課程，如機械制圖、測量與公差配合、金屬材料與熱處理、工程力學(xué)等的理論和生產(chǎn)實際知識進行機械設(shè)計訓(xùn)練，使理論和實際結(jié)合起來，使這些知識得到進一步鞏固、加深和拓展；2）學(xué)習(xí)和掌握機械設(shè)計的一般步驟和方法，培養(yǎng)設(shè)計能力和解決實際問題的能力； 3）進行基本技能的訓(xùn)練，對計算、制圖、運用設(shè)計資料（如手冊、圖冊、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等）以及進行經(jīng)驗估算等機械設(shè)計方面的基本技能得到一次綜合訓(xùn)練，提高技能水平。 2、課程設(shè)計任

2、務(wù)課程設(shè)計任務(wù)由課程設(shè)計任務(wù)書給出，內(nèi)容包括：設(shè)計題目、原始數(shù)據(jù)、設(shè)計條件和設(shè)計內(nèi)容等。格式如下：課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱 機 械 設(shè) 計 基 礎(chǔ) 設(shè)計題目帶式輸送機傳動裝置1 設(shè)計要求(包括主要指標(biāo)、數(shù)據(jù)及工作量1.1 傳動系統(tǒng)示意圖1.2 原始數(shù)據(jù)1. 運輸帶的拉力F= N 2. 運輸帶工作速度V= m/s 3. 卷筒直徑D= mm 1.3 設(shè)計條件：1. 工作條件：鍋爐房運煤（室外、多塵）；兩班制，每班工作四小時；空載起動、連續(xù)、單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)；2. 使用期限及檢修間隔:工作期限為8 年，每年工作250 日；檢修期定為三年； 3. 生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件：生產(chǎn)幾十臺，無鑄鋼設(shè)備； 4. 設(shè)

3、備要求:固定； 5安裝形式：臥式； 6生產(chǎn)廠：校辦工廠 1.4 工作量1. 減速器裝配圖A 0(A1 一張 2. 零件圖14 張3. 設(shè)計說明書一份約60008000 字 2 設(shè)計說明書的主要內(nèi)容封面 (標(biāo)題及班級、姓名、學(xué)號、指導(dǎo)老師、完成日期 目錄（包括頁次） 設(shè)計任務(wù)書傳動方案的分析與擬定(簡單說明并附傳動簡圖電動機的選擇計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算 傳動零件的設(shè)計計算 軸的設(shè)計計算 滾動軸承的選擇和計算 鍵聯(lián)接選擇和計算聯(lián)軸器的選擇減速器的潤滑方式和密封類型的選擇 潤滑油牌號的選擇和裝油量計算 減速器附件的選擇與設(shè)計 減速器箱體的設(shè)計設(shè)計小結(jié)(體會、優(yōu)缺點、改進意見 參考文

4、獻3 參考文獻1 濮良貴，紀(jì)名剛主編. 機械設(shè)計，第7 版. 北京：高等教育出版社，2001 年5 月； 2 盧頌峰，王大康主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計，北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1998 年1 月 3 毛振楊等編、機械零件課程設(shè)計、浙江大學(xué)出版社、1985 年8 月 4 哈爾濱工業(yè)大學(xué)主編. 機械零件設(shè)計指導(dǎo)書. 北京：人民教育出版社1982 年 5 陳鐵鳴主編. 新編機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊，北京：高等教育出版社，2003 年7 月 6 王科社，滕啟編. 機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書，北京：北京機械工業(yè)學(xué)院，2001 年 7 周開勤主編. 機械零件手冊，第5 版. 北京：高等教育出版社，2001 年7

5、月8 滕啟，米潔，王科社編. 機械設(shè)計課程設(shè)計指指南，北京：北京機械工業(yè)學(xué)院，2002 年 指導(dǎo)老師簽字：年 月 日1 設(shè)計題目：帶式輸送機傳動裝置。 2 原始數(shù)據(jù)：(1工作機：帶式輸送機。 說明：1）在設(shè)計減速器時，應(yīng)對所有有必要進行強度計算的零件、部件都進行計算，但課程設(shè)計安排的時間有限，有必要進行如下的簡化：所有用到的鍵都進行選擇，但只對一個鍵聯(lián)接進行強度校核；所有用到的軸承都進行選擇，但只對一根軸上的軸承進行壽命計算；所有的軸都按扭轉(zhuǎn)強度條件進行計算，并進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，但只對一根軸按彎扭合成條件進行計算，還要對這根軸按疲勞強度進行精確校核。這里規(guī)定你零件圖畫那根軸就對那根軸上的軸承、鍵進

6、行計算。并按疲勞強度進行精確校核這根軸。設(shè)計蝸桿減速器的同學(xué)計算蝸輪軸及其蝸輪軸上的零、部件。2）設(shè)計蝸桿減速器的同學(xué)的零件應(yīng)畫四張（蝸桿、蝸輪裝配圖、輪芯、輪緣）。如果精確校核的軸為齒輪軸，則零件圖只畫一張。(2電動機：Y 系列三相異步電動機。 3 設(shè)計條件： 4 設(shè)計內(nèi)容：3、課程設(shè)計內(nèi)容1）傳動方案的分析、擬訂：根據(jù)設(shè)計的要求，分析制定合理的傳動方案，如： 2）電動機的選擇（類型、具體型號），傳動比分配； 3）傳動裝置動力參數(shù)計算；4）傳動零件（皮帶輪、齒輪）的設(shè)計； 5）軸的設(shè)計和計算； 6）軸承及其組合部件設(shè)計； 7）鍵、聯(lián)軸器的選擇和校核； 8）減速器箱體、潤滑和附件等的設(shè)計；9）

7、裝配圖（0 號或1 號圖紙, 用手）、零件圖（用計算機）的繪制； 10）編寫設(shè)計計算說明書（6000-8000 字）； 二、機械產(chǎn)品設(shè)計的一般步驟 機械產(chǎn)品的一般組成為： 具體產(chǎn)品還包括監(jiān)測、控制、電器、安全、潤滑、密封、維護等部分，其設(shè)計過程是一個分析綜合決策的反復(fù)過程。典型步驟為：1、 明確設(shè)計任務(wù)，制定設(shè)計任務(wù)書；2、 提供方案，進行評價；3、 按照選定的方案進行總體設(shè)計、運動和動力學(xué)分析、零件工作 能力計算和結(jié)構(gòu)分析，繪制裝配圖；4、 施工設(shè)計，既根據(jù)裝配圖，考慮結(jié)構(gòu)工藝性和生產(chǎn)條件等因， 繪制零件工作圖； 5、 審核圖紙；6、 整理設(shè)計文件，編寫設(shè)計計算說明書和使用說明書等。 三、課

8、程設(shè)計的基本步驟與日程安排 1、課程設(shè)計的基本步驟1 準(zhǔn)備階段 研究設(shè)計任務(wù)書，分析設(shè)計題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件，明確設(shè)計內(nèi)容和要求； 看減速器設(shè)計和制造錄象片，做減速器拆裝實驗，閱讀教材、課程設(shè)計指導(dǎo)書及圖冊，了解減速器產(chǎn)品及其設(shè)計過程，作出進度計劃； 借好教室、圖板、資料，準(zhǔn)備好圖紙和用具。2 傳動裝置總體設(shè)計階段 分析和擬訂傳動方案； 選擇電動機，計算總傳動比并分配傳動比； 計算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。3 傳動裝置設(shè)計計算階段 帶傳動的設(shè)計計算； 計算減速器各齒輪參數(shù)、尺寸和兩級中心距。4 減速器裝配圖設(shè)計階段 分析和選定減速器結(jié)構(gòu)方案； 繪制裝配草圖，進行軸和軸承、軸上零件、軸承部件

9、的初步設(shè)計、計算； 精確校核指定軸強度，計算指定軸上一對軸承的壽命及該軸上鍵的強度，選擇聯(lián)軸器； 進行機體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計； 標(biāo)注尺寸、減速器特性、技術(shù)要求，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表，檢查、修正、加深，完成裝配圖。5 零件工作圖繪制階段 繪制指定的零件圖(軸, 齒輪軸, 箱蓋, 箱座, 齒輪, 蝸桿, 蝸輪(裝配圖, 輪芯, 輪緣 ；6 設(shè)計計算說明書編寫階段 7 設(shè)計總結(jié)和答辯2、課程設(shè)計日程安排 四、主要參考資料、要求、注意事項與成績評定1. 主要參考資料：教材、機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書、機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊、機械零件設(shè)計手冊、機械設(shè)計手冊。 2. 課程設(shè)計要求：態(tài)度認(rèn)真，獨立思考，一絲不茍

10、，求實創(chuàng)新。 3. 注意事項 4. 成績評定 B 、 減速器產(chǎn)品簡介 一、減速器的用途和分類 1. 減速器的用途減速器是指原動機與工作機之間獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)速。在某些場合，也有用作增速的裝置，并稱為增速器。減速器是一種典型的機械基礎(chǔ)部件，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，如冶金、運輸、化工、建筑、食品，甚至藝術(shù)舞臺。 2. 減速器的分類減速器分為標(biāo)準(zhǔn)減速器和非標(biāo)準(zhǔn)減速器兩類。標(biāo)準(zhǔn)減速器是按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和制造的，其主要系列有以下幾種： 減速器的主要類型和特點如下所示： 3、減速器實物圖片 二、國內(nèi)減速器生產(chǎn)狀況簡介1. 技術(shù)上：起步晚，60 年代生產(chǎn)、設(shè)計技術(shù)采用的是前蘇聯(lián)3

11、040 年代的技術(shù)，“七五”期間，國家投入大量財力、物力研制新型減速器，要求達到國外80 年代的水平，其標(biāo)志是硬齒面齒輪減速器，目前以過渡系列為主，既中硬齒面減速器。2. 生產(chǎn)上：主要以大、中型生產(chǎn)廠家生產(chǎn)為主。1978 年約年產(chǎn)25 萬臺，目前年產(chǎn)約為50 萬臺。 3. 品種上： 50 年代為16 個系列，目前，有24 個基本型，55 個系列，絕大多數(shù)為硬齒面。 三、減速器的主要結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)實際中，標(biāo)準(zhǔn)減速器不可能完全滿足機械設(shè)備的各種功能要求，故常需要自行設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)減速器。非標(biāo)準(zhǔn)減速器有通用減速器和專用減速器兩種。課程設(shè)計中所設(shè)計減速器為非標(biāo)準(zhǔn)通用減速器。在長期的生產(chǎn)實踐中，通用減速器的結(jié)構(gòu)

12、已基本定型，其典型結(jié)構(gòu)如下圖所示： C 、 設(shè)計計算有關(guān)問題一、電動機選擇、速比計算與分配 1. 電動機選擇1）選擇類型和結(jié)構(gòu)形式Y(jié) 系列三相籠型異步電機，額定電壓交流380V ，全封閉，自扇冷； 2）計算電機容量 3）計算電機轉(zhuǎn)速 4）確定電機型號根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速范圍，從手冊中查出適用的電機型號。如適用型號有數(shù)種，應(yīng)綜合考慮電機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和傳動比，選擇出較佳型號，并記錄下主要性能參數(shù)和安裝尺寸。型號標(biāo)記為Y132-S2-2, 這里Y132 表示Y 系列, 機座中心高132Mmm; S2 表示短機座, 第二鐘鐵芯長度(M-中機座,L-長機座; 2 表示電機級數(shù)為2.主要尺寸：

13、2. 總速比計算 3. 速比分配速比分配時，主要考慮以下因素： a 各級傳動比在合理范圍內(nèi)； b 各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理； c 盡量使傳動裝置外廓尺寸緊湊，或重量最小； d 盡量使各級大齒輪浸油深度合理； e 傳動零件不產(chǎn)生干涉碰撞。 推薦: 普通V 帶傳動比 i= 2.53.5 ；兩級圓柱齒輪減速器傳動比 i1=(1.251.35i 2。 4、運動和動力參數(shù)計算上述工作完成之后，應(yīng)進行傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算。主要包括各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，各級之間的傳動比和效率，并整理填寫在表格中，如下表所示。 二、傳動零件設(shè)計計算 1. 帶傳動設(shè)計采用普通V 帶或窄V 帶傳動，具體設(shè)計計算方法參見

14、教材有關(guān)內(nèi)容。設(shè)計過程中，主要注意以下問題： 1）檢查帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關(guān)系，如裝在電機軸上的小帶輪直徑與電機中心高是否對稱，其軸孔直徑是否與電機軸徑是否一致，大帶輪是否過大與機架相碰等； 2）在課程設(shè)計說明書中給出設(shè)計計算方法、結(jié)論等，并繪制出帶輪草圖。 2、齒輪傳動設(shè)計設(shè)計時應(yīng)選擇正確的設(shè)計準(zhǔn)則，計算出減速器各齒輪的參數(shù)，主要為：模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角、齒輪寬度、傳動中心距，并計算出各齒輪的主要尺寸。計算中應(yīng)注意以下問題： 1） 動力傳遞時，齒輪模數(shù) mn 應(yīng)不小于 1.5mm；2） 為減小軸承軸向力，齒輪螺旋角推薦取為 =8 15 ；3） 利用公式 a = mn（Z 1+Z2）

15、/（2COS( 調(diào)整中心 距，取中心距為整數(shù)；4） 齒輪寬度：小齒輪寬度 = 大齒輪寬度 + (5 10 mm； 5） 正確選擇齒輪結(jié)構(gòu)形式，如小齒輪尺寸過小，可采用如下結(jié) 構(gòu)： 6） 為了較為方便的布置圖面，按 1：1 比例繪制0 號裝配圖時，一級減速器中心距 a 應(yīng)小于180mm ；兩級減速器中心距之和 a1+a2 應(yīng)小于280mm 。按 1：1 比例繪制1 號裝配圖時，一級減速器中心距 a 應(yīng)小于120mm 。7） 齒輪各參數(shù)計算出來后，應(yīng)以表格的形式記錄下有關(guān)的尺寸參數(shù)，供繪制裝配圖和零件圖使用。 三、減速器結(jié)構(gòu)尺寸的確定繪制減速器裝配圖之前，必須確定減速器的基本機體結(jié)構(gòu)尺寸。如下圖所

16、示： 注意：如果減速器采用環(huán)首起吊螺釘，其直徑尺寸為 d=0.8df，其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在相關(guān)手冊中查取。 四、軸承與聯(lián)軸器的選擇1、軸承的選擇選擇軸承時主要應(yīng)注意以下問題：1） 正確選擇軸承類型：直齒圓柱齒輪推薦采用深溝球軸承；斜齒圓柱齒輪推薦采用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；2） 正確設(shè)計軸承裝置的固定方式；3） 正確選擇軸承的潤滑方式：油潤滑或脂潤滑； 4） 正確設(shè)計軸承的密封方式； 5） 正確設(shè)計軸承的間隙調(diào)整方式； 2. 聯(lián)軸器的選擇高速端推薦選用彈性聯(lián)軸器；低速端推薦選用剛性可移式聯(lián)軸器。 五、圖面布置繪制裝配圖時，首先必須考慮圖面布置問題，其布置形式和參考數(shù)據(jù)如下圖所示 六、其它有關(guān)事項 1

17、、完成裝配圖裝配圖草圖完成后，應(yīng)進行尺寸、技術(shù)要求、減速器特性的標(biāo)注、零件的編號及零件明細(xì)表和標(biāo)題欄的填寫，檢查無誤后加深，形成完整的裝配圖。1） 尺寸標(biāo)注裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸有: 特性尺寸：傳動零件中心距；配合尺寸；安裝尺寸； 外形尺寸。2） 技術(shù)特性應(yīng)在裝配圖上適當(dāng)位置寫出減速器的技術(shù)特性，包括：輸入功率和轉(zhuǎn)速、傳動效率、 總傳動比及各級傳動比、傳動特性等，可在裝配圖上列表表示。3） 技術(shù)要求在裝配圖上應(yīng)標(biāo)注出在視圖上無法表示的關(guān)于裝配、調(diào)整、檢驗、維護等方面的技術(shù)要求， 通常包括以下幾方面： 對零件的要求；對潤滑劑的要求；對密封的要求；對安裝調(diào)整的要 求；對試驗的要求；對包裝、運輸和外觀的要求。4） 零件編號 按要求以順時針或逆時針方向?qū)Ω鱾€零件正確編號。 5） 零件明細(xì)表和標(biāo)題欄 零件明細(xì)表和標(biāo)題欄必須符合標(biāo)準(zhǔn)。 6） 圖紙加深 應(yīng)在圖紙檢查無誤后再加深。 完整的裝配圖如下圖所示： 2、繪制零件圖 零件工作圖應(yīng)包括制造和檢驗零件所需的全部內(nèi)容。主要內(nèi)容有圖形、尺寸及其公差、表面粗糙度、 形位公差、材料和熱處理說明、技術(shù)要求、標(biāo)題欄。 3、編寫