《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)講稿

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第一講概述2學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握常用機(jī)械零部件、機(jī)，了解和掌握常用機(jī)械零部件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)的能力問題、解決問題的能力，特別是總體設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)的能力一、一、課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一個教學(xué)實(shí)踐機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的一個教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，由此獲得全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。環(huán)節(jié)，由此獲得全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。基本目的：基本目

2、的：1綜合運(yùn)用綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及前修課程機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及前修課程所學(xué)知識所學(xué)知識去分析去分析和和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題3通過計(jì)算和繪圖，學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊及查閱有關(guān)通過計(jì)算和繪圖，學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊及查閱有關(guān)技術(shù)資料，技術(shù)資料，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能二、二、課程設(shè)計(jì)的方法課程設(shè)計(jì)的方法1獨(dú)立思考，繼承與創(chuàng)新獨(dú)立思考，繼承與創(chuàng)新2綜合考慮機(jī)械零部件的強(qiáng)度、剛度、工藝性、經(jīng)濟(jì)性及維綜合考慮機(jī)械零部件的強(qiáng)度、剛度、工藝性、經(jīng)濟(jì)性及維護(hù)等要求護(hù)等要求3采用采用“三邊三邊”設(shè)計(jì)方法：邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改設(shè)計(jì)方法：邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改三、三、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

3、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容（見課程設(shè)計(jì)任務(wù)書見課程設(shè)計(jì)任務(wù)書）六、六、參考書參考書1吳宗澤等主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，吳宗澤等主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，高等教育出版社高等教育出版社，2012年年2盧玉明主編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，高等教育出版社，盧玉明主編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，高等教育出版社，2012年年五、五、成績評定成績評定1等級等級：優(yōu)、良、中、及格、不及格：優(yōu)、良、中、及格、不及格2評分依據(jù)評分依據(jù)：圖紙、設(shè)計(jì)說明書、課設(shè)期間平時成績：圖紙、設(shè)計(jì)說明書、課設(shè)期間平時成績綜合評定綜合評定機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)一臺帶式輸送機(jī)的動力及傳動裝置。設(shè)計(jì)一臺帶式輸送機(jī)的

4、動力及傳動裝置。已知：預(yù)期工作年限為已知：預(yù)期工作年限為5年，檢修間隔年，檢修間隔1年，每天工作年，每天工作8小時，每小時，每年按年按300天計(jì)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)、輕微沖擊天計(jì)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)、輕微沖擊,傳動示意圖如下：傳動示意圖如下： 運(yùn)輸帶FV卷筒動力及傳動裝置二，原始數(shù)據(jù)二，原始數(shù)據(jù)F、V、D(見設(shè)計(jì)任務(wù)書見設(shè)計(jì)任務(wù)書)四，四，設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求1.按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)零部件繪按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)零部件繪制裝配圖和零件圖制裝配圖和零件圖2.設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)者一律必須在設(shè)計(jì)室完成任務(wù)，否則設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)者一律必須在設(shè)計(jì)室完成任務(wù)，否則不給成績。不給成績。三，三，設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)

5、計(jì)任務(wù)1減速器裝配圖減速器裝配圖1張（張（A1）；）；2.零件圖零件圖2張（張（A3）3課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)說明書1份（按照規(guī)定的格式書寫，并要求有份（按照規(guī)定的格式書寫，并要求有必要的簡圖）必要的簡圖）五，五，編寫課程設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容：編寫課程設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容：1、 目錄2、 設(shè)計(jì)任務(wù)（附上課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，注明自己的題號及數(shù)據(jù)）3、 機(jī)械傳動裝置的總體方案設(shè)計(jì)1） 傳動方案的分析及擬定2） 選擇電動機(jī)3） 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)的計(jì)算4） 傳動方案簡圖繪制4、 v帶和齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算5、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算6、 鍵的選擇及計(jì)算7、滾動軸承選擇計(jì)算8、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算9、 潤滑與密封設(shè)計(jì) 10、 減速器結(jié)

6、構(gòu)設(shè)計(jì)11、 設(shè)計(jì)小結(jié)12 、參考文獻(xiàn)動力機(jī)動力機(jī)傳動裝置傳動裝置工作機(jī)工作機(jī)傳動裝置的作用：傳動裝置的作用：將動力部分的運(yùn)動（將動力部分的運(yùn)動（n,v）和動力）和動力(P,T)進(jìn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換傳遞給工作機(jī)（又稱執(zhí)行部分），以滿足工作機(jī)的行轉(zhuǎn)換傳遞給工作機(jī)（又稱執(zhí)行部分），以滿足工作機(jī)的需要；傳動裝置的設(shè)計(jì)是傳動方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。需要；傳動裝置的設(shè)計(jì)是傳動方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一、傳動方案分析及設(shè)計(jì)一、傳動方案分析及設(shè)計(jì)（見（見1P3）動力機(jī)：動力機(jī)：選用電動機(jī)選用電動機(jī)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：確定傳動具體方案，選電機(jī)，定傳動比，計(jì)算傳動裝確定傳動具體方案，選電機(jī)，定傳動比，計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)。置的運(yùn)

7、動和動力參數(shù)。第二講第二講機(jī)械傳動裝置的總體方案設(shè)計(jì)機(jī)械傳動裝置的總體方案設(shè)計(jì)(P3)機(jī)器的組成：機(jī)器的組成：運(yùn)輸帶FV卷筒動力及傳動裝置控制部分如下列出了帶式運(yùn)輸機(jī)的5種傳動方案： 常用常用傳動傳動方案見方案見1P3表表2-1。確定傳動方案圖如下：確定傳動方案圖如下：彈性聯(lián)軸器斜齒輪減速器運(yùn)輸帶帶運(yùn)輸機(jī)傳動簡圖電動機(jī)FV卷筒2確定電動機(jī)功率和型號確定電動機(jī)功率和型號1）工作機(jī)所需功率）工作機(jī)所需功率Pw=FV/1000Kw2）電動機(jī)所需功率）電動機(jī)所需功率Pd=Pw/傳動裝置總效率傳動裝置總效率=12n各傳動副的效率各傳動副的效率1、2n等見等見1P6表表2-23）電動機(jī)額定功率電動機(jī)額定功

8、率Pe電動機(jī)所需功率電動機(jī)所需功率Pd由此查由此查1P147選電動機(jī)型號選電動機(jī)型號記下：記下：電動機(jī)型號，額定功率電動機(jī)型號，額定功率Pe，滿載轉(zhuǎn)速，滿載轉(zhuǎn)速nm，電動機(jī)中心高，電動機(jī)中心高，外伸軸徑和外伸軸長，供選聯(lián)軸器和計(jì)算傳動件用。外伸軸徑和外伸軸長，供選聯(lián)軸器和計(jì)算傳動件用。二、選擇電動機(jī)二、選擇電動機(jī)(見見1P5)1電動機(jī)類型及轉(zhuǎn)速：電動機(jī)類型及轉(zhuǎn)速：三相交流電動機(jī)：三相交流電動機(jī)：Y系列：系列：（見（見1P147）YZ,YZR系列：系列：同步轉(zhuǎn)速：一般選同步轉(zhuǎn)速：一般選1500或或1000r/min彈性聯(lián)軸器斜齒輪減速器運(yùn)輸帶帶運(yùn)輸機(jī)傳動簡圖電動機(jī)FV卷筒i=電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速電機(jī)滿載

9、轉(zhuǎn)速nm/工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速nw,nw=601000V/（D）四、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)的計(jì)算四、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)的計(jì)算（見（見1P8）1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速，輸入功率，轉(zhuǎn)矩計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速，輸入功率，轉(zhuǎn)矩2）計(jì)算各級傳動（高速級，低速級齒輪傳動）的輸計(jì)算各級傳動（高速級，低速級齒輪傳動）的輸入轉(zhuǎn)速，輸入功率入轉(zhuǎn)速，輸入功率三、確定傳動比三、確定傳動比i電動機(jī)Y132M1-6額定功率4KW，滿載轉(zhuǎn)速960rpmi=4.019V=0.6m/sF=6000N五、繪制傳動方案簡圖：五、繪制傳動方案簡圖：看減速器裝配第三講第三講齒輪傳動設(shè)計(jì)齒輪傳動設(shè)計(jì)（見1P12）主要內(nèi)容：齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容

10、：齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算一、齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算一、齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算（斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算）（斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算）設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟：參考：參考課堂例題課堂例題和和作業(yè)作業(yè)二、注意事項(xiàng)二、注意事項(xiàng)中心距中心距a如偏小，可能引起軸承端蓋打架，則可先估算一下軸承端蓋的如偏小，可能引起軸承端蓋打架，則可先估算一下軸承端蓋的大?。闯醵ㄗ钚≥S徑，逐步加大，初定軸承，確定出軸承座孔徑，初大?。闯醵ㄗ钚≥S徑，逐步加大，初定軸承，確定出軸承座孔徑，初選軸承蓋，即可定其大?。┻x軸承蓋，即可定其大?。└?、低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算；各軸上的軸承、鍵、高、低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算；各軸上的軸承、鍵、聯(lián)軸

11、器的設(shè)計(jì)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)貫徹貫徹“三邊三邊”設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)法，以軸為主線，考慮減速箱體結(jié)構(gòu)，其它零以軸為主線，考慮減速箱體結(jié)構(gòu)，其它零件并行設(shè)計(jì)，各零件尺寸相互協(xié)調(diào)。件并行設(shè)計(jì)，各零件尺寸相互協(xié)調(diào)。第四講第四講軸系設(shè)計(jì)計(jì)算軸系設(shè)計(jì)計(jì)算參考內(nèi)容：參考內(nèi)容：教材教材2第第14章軸；章軸；1P13P14；P24P29；圖；圖4-1；圖；圖5-5；圖；圖5-6；圖；圖5-8；1表表5-1；圖；圖20-1一、一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：二、二、設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法三、三、初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟：1設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備：設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備：讀懂圖讀懂圖5-1（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各零部件作用）；（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各零部件作用）；圖圖5

12、-22；弄清；弄清1P24表表5-1中各符號的意義及計(jì)算中各符號的意義及計(jì)算如：如：df；d1；d2的確定及螺栓扳手空間的確定及螺栓扳手空間c1,c2的確定的確定 2，繪制減速器裝配草圖（一），繪制減速器裝配草圖（一）（見（見1P25圖圖5-5）21箱體內(nèi)壁23在草圖（一）基礎(chǔ)上繪出減速器裝配草圖（二）如下：在草圖（一）基礎(chǔ)上繪出減速器裝配草圖（二）如下：（見（見1P26圖圖5-6）箱體內(nèi)壁油潤滑脂潤滑由結(jié)構(gòu)定單級圓柱齒輪減速器裝配草圖見圖5-81箱蓋外壁3min/nPCd高速軸高速軸1）軸的軸的徑向尺寸徑向尺寸確定確定（從最小軸徑開始）（從最小軸徑開始）（1）初估最小軸徑初估最小軸徑dmin

13、考慮：考慮：軸上的聯(lián)軸器及電機(jī)軸徑，軸上的聯(lián)軸器及電機(jī)軸徑，再定再定dmin，聯(lián)軸器的選擇見教材 2P274例題箱體內(nèi)壁箱蓋外壁由結(jié)構(gòu)定見圖5-81油潤滑脂潤滑）選型號）選型號由已知軸的轉(zhuǎn)速由已知軸的轉(zhuǎn)速n、Tc、d及電機(jī)軸徑及電機(jī)軸徑d，查設(shè)計(jì)手冊查設(shè)計(jì)手冊P128校核校核:TcT、nn、軸徑、軸徑d=聯(lián)軸器孔徑聯(lián)軸器孔徑聯(lián)軸器的選擇方法：聯(lián)軸器的選擇方法：1由工作條件選聯(lián)軸器類型由工作條件選聯(lián)軸器類型：（彈性套柱銷：（彈性套柱銷聯(lián)軸器聯(lián)軸器1P128)2選聯(lián)軸器型號：選聯(lián)軸器型號：nPT61055. 9）求名義轉(zhuǎn)矩）求名義轉(zhuǎn)矩TKTc2）求計(jì)算轉(zhuǎn)矩）求計(jì)算轉(zhuǎn)矩（2）逐步加大軸徑逐步加大軸徑

14、（考慮軸上零件的定位、固定或區(qū)分加工面、零件拆裝需要）（考慮軸上零件的定位、固定或區(qū)分加工面、零件拆裝需要）注意點(diǎn)：注意點(diǎn)：a)用于定位時，軸徑變化大（用于定位時，軸徑變化大（510mm）;否則變化小否則變化小b)滾動軸承的定位應(yīng)查其標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承的定位應(yīng)查其標(biāo)準(zhǔn)c)有標(biāo)準(zhǔn)零件配合的軸徑應(yīng)取相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值有標(biāo)準(zhǔn)零件配合的軸徑應(yīng)取相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值（如：滾動軸承、聯(lián)軸器處）（如：滾動軸承、聯(lián)軸器處）d)由由d軸初選滾動軸承型號軸初選滾動軸承型號e)齒輪尺寸與軸徑很接近（齒輪尺寸與軸徑很接近（d高速軸的dminLL減速器裝配草圖（圖減速器裝配草圖（圖5-6）完成后，找出各軸的受力點(diǎn)和支點(diǎn)，）完成后，找出各軸的受

15、力點(diǎn)和支點(diǎn)，進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算五、五、滾動軸承壽命校核計(jì)算滾動軸承壽命校核計(jì)算六、六、鍵的選擇及校核計(jì)算鍵的選擇及校核計(jì)算四、四、軸的強(qiáng)度校核計(jì)算軸的強(qiáng)度校核計(jì)算第五講第五講減速器裝配圖繪制減速器裝配圖繪制（見（見1P28）此前，應(yīng)完成此前，應(yīng)完成1P27圖圖5-6裝配草圖，軸承、齒輪、軸承端蓋、裝配草圖，軸承、齒輪、軸承端蓋、聯(lián)軸器、鍵等已選好，各零件強(qiáng)度已校核合格。聯(lián)軸器、鍵等已選好，各零件強(qiáng)度已校核合格。一、選圖樣比例和視圖布置一、選圖樣比例和視圖布置（見（見1P23圖圖5-4，P198圖圖20-1）注：注：軸系結(jié)構(gòu)常見錯誤見軸系結(jié)構(gòu)常見錯誤見1P43表表5

16、-5二、減速器裝配圖繪制二、減速器裝配圖繪制(見見1P28P33)在圖紙上畫出減速器裝配草圖在圖紙上畫出減速器裝配草圖1軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在俯視圖（在俯視圖（見見1P26圖圖5-6）上畫出各軸系零件（齒輪、）上畫出各軸系零件（齒輪、軸承、軸承端蓋等）的詳細(xì)結(jié)構(gòu)軸承、軸承端蓋等）的詳細(xì)結(jié)構(gòu)齒輪結(jié)構(gòu)齒輪結(jié)構(gòu)見見1P188；軸承端蓋軸承端蓋見見1P132繪制思路：繪制思路：先箱體后附件；先主體后局部；先輪廓后細(xì)節(jié)；先箱體后附件；先主體后局部；先輪廓后細(xì)節(jié)；畫圖應(yīng)在三個視圖上同時進(jìn)行畫圖應(yīng)在三個視圖上同時進(jìn)行注：注：箱體結(jié)構(gòu)常見錯誤見箱體結(jié)構(gòu)常見錯誤見1P46表表5-94檢查裝配底圖

17、：檢查裝配底圖：檢查內(nèi)容：檢查內(nèi)容：1P332減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見（見1P29）3減速器附件設(shè)計(jì)減速器附件設(shè)計(jì)（見見1P32）窺視蓋、通氣器、油面指示器、起蓋螺釘、定位銷等的作用窺視蓋、通氣器、油面指示器、起蓋螺釘、定位銷等的作用（見（見1P16）及結(jié)構(gòu)（見）及結(jié)構(gòu)（見1第第14章章）注：注：減速器附件常見錯誤見減速器附件常見錯誤見1表表5-10三、完成減速器裝配圖三、完成減速器裝配圖（1P40）主要內(nèi)容：尺寸標(biāo)注，技術(shù)要求，技術(shù)特性，明細(xì)表等主要內(nèi)容：尺寸標(biāo)注，技術(shù)要求，技術(shù)特性，明細(xì)表等見見1P198圖圖20-12。技術(shù)特性。技術(shù)特性精度等級：齒輪精度等級：齒輪，公差組

18、的精度等級（公差組的精度等級（1P160）例：例：8-8-8GJGB10095-88：簡寫：簡寫：8GJGB10095-88齒厚極限偏差代號（查齒厚極限偏差代號（查1表表18-6）：）：G-上偏差代號，上偏差代號，J-下偏差代號下偏差代號1。尺寸標(biāo)注。尺寸標(biāo)注特性尺寸特性尺寸中心距及其偏差（中心距及其偏差（查查1表表18-4）外形尺寸，安裝尺寸，配合尺寸外形尺寸，安裝尺寸，配合尺寸3。技術(shù)要求。技術(shù)要求1）齒輪嚙合側(cè)隙）齒輪嚙合側(cè)隙最小側(cè)隙最小側(cè)隙查查1表表5-42）接觸斑點(diǎn)）接觸斑點(diǎn)考察嚙合區(qū)接觸面積大小及位置，查考察嚙合區(qū)接觸面積大小及位置，查1表表18-133）滾動軸承軸向間隙：）滾動軸承軸向間隙：可調(diào)游隙軸承（例：可調(diào)游隙軸承（例：3，7類）：查表類）：查表12-8深溝球軸承：深溝球