機械設(shè)計課程設(shè)計-高教版

機械設(shè)計課程設(shè)計

機電工程學(xué)院課程設(shè)計

1.培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的正確設(shè)計思想2.學(xué)習(xí)機械設(shè)計一般方法3.進行機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練目的課程設(shè)計

設(shè)計題目1.垂直斗式提升機傳動裝置設(shè)計（題目A）設(shè)計內(nèi)容：1）電動機選型2）帶傳動設(shè)計3）聯(lián)軸器選型設(shè)計4）減速器設(shè)計

二級展開式圓柱齒輪傳動（異向）

1-料斗；2-滾筒；3-減速器；

4-帶傳動；5-電動機

課程設(shè)計

課程設(shè)計

2.機械廠裝配車間輸送帶傳動裝置設(shè)計（題目B）設(shè)計內(nèi)容：1）電動機選型2）帶傳動設(shè)計3）聯(lián)軸器選型設(shè)計4）減速器設(shè)計

二級展開式圓柱齒輪傳動（分流）1-輸送帶；2-電動機；3-V帶傳動；

4-減速器；5-主動滾筒設(shè)計題目課程設(shè)計

3.懸掛式輸送機傳動裝置設(shè)計（題目C）設(shè)計內(nèi)容：1）電動機選型2）鏈傳動設(shè)計3）聯(lián)軸器選型設(shè)計4）減速器設(shè)計E1:二級展開式圓柱齒輪傳動（同軸）

1-輸送鏈；2-主動星輪；3-鏈傳動；4-減速器；5-電動機設(shè)計題目課程設(shè)計

4.螺旋輸送機傳動裝置設(shè)計（題目D）設(shè)計內(nèi)容：1）電動機選型2）開式錐齒輪傳動設(shè)計3）聯(lián)軸器選型設(shè)計4）減速器設(shè)計

二級展開式圓柱齒輪傳動（同向）1-螺旋輸送機；2-減速器；

3-電動機；4-開式齒輪傳動設(shè)計題目課程設(shè)計

題目分配課程設(shè)計

減速器裝配圖1張（1號圖紙）零件圖工作圖2張（3號)軸和齒輪各1張。3.設(shè)計計算說明書1份。設(shè)計工作量課程設(shè)計

設(shè)計過程設(shè)計準(zhǔn)備

1）研究設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要求、條件、內(nèi)容和步驟

2）了解設(shè)計對象

3）復(fù)習(xí)課程有關(guān)內(nèi)容

4）準(zhǔn)備設(shè)計需要的圖書、資料和工具2.傳動裝置的總體設(shè)計

1）決定傳動裝置的方案

2）計算電動機功率，確定電動機型號

3）計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)

課程設(shè)計

3.裝配圖設(shè)計

1）計算和選擇傳動比參數(shù)

2）繪制裝配圖草圖

3）設(shè)計軸并計算軸轂聯(lián)接強度

4）選擇計算軸承和進行支承結(jié)構(gòu)設(shè)計

5）進行機體結(jié)構(gòu)及其附件設(shè)計

6）完成裝配圖其它要求零件工作圖設(shè)計整理和編寫計算說明書設(shè)計總結(jié)和答辯

設(shè)計過程課程設(shè)計

設(shè)計進度第一周：完成全部傳動零件設(shè)計第一周末：進行第二次布置第二周：裝配圖設(shè)計第三周：零件圖設(shè)計，整理說明書，答辯課程設(shè)計

紀律要求

要求全部同學(xué)在設(shè)計教室完成課程設(shè)計內(nèi)容，并作為總成績考核指標(biāo)之一課程設(shè)計

參考資料

主教材2機械設(shè)計課程上機與設(shè)計，東南大學(xué)出版社3機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊，哈爾濱工業(yè)大學(xué)4實用機械設(shè)計手冊.中國礦業(yè)大學(xué)出版社5機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書（各校皆有出版）課程設(shè)計

1.在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生獨立完成2.正確處理理論計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系3.正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系4.正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范課程設(shè)計的要求課程設(shè)計

課程設(shè)計第一階段任務(wù)明確要求，進行傳動裝置的總體設(shè)計和傳動零件的計算一、傳動裝置總體設(shè)計分析傳動裝置的組成和特點，確定傳動方案（√）選電動機、分配傳動比

1）選電動機

a)類型：Y系列

課程設(shè)計

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

b)容量(功率)：要求電動機額定功率稍大于電動機工作功率Kw電動機工作功率或工作機的功率

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

傳動裝置總效率ηη1-一對軸承效率；η2-齒輪嚙合效率；η3-聯(lián)軸器效率；η4-工作機效率。

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

最后注明：

型號、額定功率、同步轉(zhuǎn)速、滿載轉(zhuǎn)速、中心高（H）、軸伸尺寸（D*E）c)轉(zhuǎn)速：多選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min、1000r/min2)傳動比分配傳動裝置總傳動比

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

各級傳動比應(yīng)在推薦范圍內(nèi)選取，不得超過最大值。數(shù)值見手冊分配原則:(2)外加帶/鏈傳動,傳動比最好1.5～2.5

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

或(3)展開式二級圓柱齒輪減速器(4)同軸式二級圓柱齒輪減速器(5)圓錐－圓柱齒輪減速器

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

（6）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

（7）尺寸緊湊、便于潤滑

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

3）傳動裝置運動、動力參數(shù)計算

各軸PnTiη............二、傳動零件設(shè)計計算（教材）

齒輪設(shè)計、帶傳動設(shè)計、鏈傳動設(shè)計

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

三、初步計算軸的最小直徑1.鍵槽單鍵：加3%～5%雙鍵：加7%～10%2.視該軸段所裝零件圓整直徑≥注意：

課程設(shè)計第一階段任務(wù)課程設(shè)計

課程設(shè)計第二階段任務(wù)：裝配圖設(shè)計一、裝配圖設(shè)計第一階段主要任務(wù)：定出軸的支點跨距，以便進行軸及軸系零件的強度校核，這一階段的繪圖，所用線條越少越好

以二級展開式圓柱齒輪減速器裝配草圖設(shè)計為例，來說明減速器裝配圖設(shè)計第一階段工作

1、準(zhǔn)備根據(jù)傳動零件尺寸大小，參考結(jié)構(gòu)類似的減速器裝配圖，估計待設(shè)計的減速器外部輪廓尺寸，并考慮標(biāo)題欄、明細欄、零件序號及技術(shù)要求等位置，選擇合適的比例尺，合理布圖。

2、繪裝配草圖（俯視圖，結(jié)合軸的階梯化設(shè)計）1238～151.2δ1.2δ1.2δLL=δ+C1+C2+(5~10)油：3～5脂：10～15載荷作用齒寬中點a1a2三、草圖設(shè)計由上箱體造型確定10~12

≥8-10C1+C25~8≥40

油3~5

脂8~12箱體壁厚≥8、10、12地腳螺栓：M16、M20軸承旁螺栓：M12、M16兩端螺栓：M10、M12

各段直徑：先確定軸承內(nèi)經(jīng)或軸端直徑各段長度：從軸承→兩端1.2

15~20

＋＋C1C2＋＋＋＋三、草圖設(shè)計

≥10~151.2

C1+C2≥40箱體壁厚≥8、10、12地腳螺栓df=16或20軸承旁螺栓d=12或16兩端螺栓d=10或12各段直徑：先確定軸承內(nèi)經(jīng)或軸端直徑各段長度：從中間→兩端≥10≥10

3~520左右≥10＋＋＋＋三、草圖設(shè)計≥10

≥10~151.2

C1+C23~5≥40油潤滑3~5脂潤滑8~12箱體壁厚≥8地腳螺栓df=16或20軸承旁螺栓d=12或16兩端螺栓d=10或12各段直徑：先確定軸承內(nèi)經(jīng)或軸端直徑各段長度：從中間→兩端20左右≥10B2B1≥10＋＋

草圖設(shè)計初選軸承特輕或輕系列→中系列→換其他類型軸承1.類型選擇2.尺寸系列選擇

最小壽命Lh≥10000~12000h圓柱齒輪減速器圓錐圓柱齒輪減速器可選深溝球軸承（6類）→角接觸球軸承（7類）→圓錐滾子軸承（3類）小錐齒輪軸安裝在套杯中，為了安裝方便一般應(yīng)該選3類，其他軸也可選3類或7類壽命要求在課程設(shè)計

3、軸上力作用點及支承跨距的確定4、軸的彎扭合成驗算及疲勞強度計算（見教材）5、驗算軸承壽命（見教材）6、驗算鍵的強度（見教材）

課程設(shè)計第二階段任務(wù)：裝配圖設(shè)計圓錐齒輪減速器裝配圖設(shè)計特點：1、圓錐齒輪減速器多以小圓錐齒輪中心線作為機體的對稱面2、小圓錐齒輪大多作成懸臂結(jié)構(gòu)3、小圓錐齒輪通常放在套杯里蝸桿減速器裝配圖設(shè)計特點：1、蝸桿減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點是合理地設(shè)計蝸桿傳動及支座結(jié)構(gòu)并注意散熱2、常用的蝸桿軸支承方式：一端固定，一端游動

3、為了提高蝸桿剛度，應(yīng)盡量減小支點跨距，為此，軸承支座常伸到箱體內(nèi)部課程設(shè)計

主要任務(wù)：在第一階段基礎(chǔ)上，進行軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

裝配圖設(shè)計第二階段（一）傳動零件結(jié)構(gòu)設(shè)計鍛造齒輪鑄造齒輪（二）套杯與端蓋結(jié)構(gòu)（三）軸承潤滑與密封d*n<2*105mm.r/min-------油脂潤滑

d*n>=2*105mm.r/min------油潤滑課程設(shè)計

主要任務(wù)：完成減速箱箱體及其附件設(shè)計

裝配圖設(shè)計第三階段（一）減速箱箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)為保證減速器支承剛度，箱體軸承座處應(yīng)有足夠的厚度，并設(shè)置加強肋。(2)軸承旁聯(lián)接螺栓凸臺結(jié)構(gòu)設(shè)計要有利于提高軸承座孔的聯(lián)接剛度，軸承座孔兩側(cè)聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承，以不與箱體上固定軸承蓋的螺紋孔及箱體剖分面上油溝發(fā)生干涉為準(zhǔn)。通常取兩聯(lián)接螺栓中心距與軸承蓋外徑相近，凸臺的高度由聯(lián)接螺栓的扳手空間確定

(3)箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣應(yīng)有一定的厚度，以保證箱蓋與箱座的聯(lián)接剛度；箱體剖分面應(yīng)加工平整，要有足夠的寬度；螺栓間距應(yīng)不大于100～150mm，以保證箱體的密封性。

(4)箱座底面凸緣的寬度B應(yīng)超過箱座內(nèi)壁，以利于支撐，使壁厚盡量均勻，并盡量減少加工面。

(5)箱體的中心高由浸油深度確定，傳動零件采用浸油潤滑時，對于圓柱齒輪通常取浸油深度為一個齒高，錐齒輪浸油深度為0．5～1個齒寬，但不小于10m。

為避免傳動零件轉(zhuǎn)動時將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，大齒輪齒頂距油池底面距離不小于30~50mm，

(6)輸油溝設(shè)計于箱座的剖分面上，用來輸送傳動零件飛濺起來的潤滑油潤滑軸承。飛濺起的油沿箱蓋內(nèi)壁斜面流人輸油溝內(nèi)，經(jīng)軸承蓋上的導(dǎo)油槽流入軸承.(7)要注意箱體結(jié)構(gòu)工藝性。

箱體上加工面與非加工面必須分開，并盡量減少箱體的加工面積，如箱體軸承座端面與軸承蓋、窺視孔與視孔蓋、螺塞及吊環(huán)螺釘?shù)闹С忻嫣幘鶓?yīng)做出凸臺或沉頭座，銑平或锪平一、減速器的外部結(jié)構(gòu)

剖分式（鑄造箱體）

——剖分面為軸的中心線所在的平面

凸緣（螺栓）連接上、下箱體

軸承座旁有凸臺

連接底座（地腳螺栓靠兩端）

——固定減速器

安裝螺栓的沉頭座

軸承座加強肋(板)

軸承座端面外凸

連接底面結(jié)構(gòu)減速器裝拆（二）減速箱附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、窺視孔除齒輪、軸、箱體以外的一些零件。1.窺視孔及視孔蓋—非標(biāo)準(zhǔn)減速器裝拆

位置在嚙合區(qū)上方，觀察、加油，應(yīng)盡量大些。2、通氣器減速器裝拆2.通氣器—標(biāo)準(zhǔn)件

減速器工作時，由于箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，使壓力增大，箱體內(nèi)外壓力不等。為使箱體內(nèi)受熱膨脹的氣體自由排出，以保持箱體內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸密封件處向外滲漏，箱體頂部應(yīng)裝有通氣器。3、放油螺塞放油孔和螺塞——標(biāo)準(zhǔn)件減速器裝拆

為排放污油和便于清洗減速器箱體內(nèi)部，在箱座油池的最低處設(shè)置放油孔，平時用放油螺塞將放油孔堵住，放油螺塞采用細牙螺紋。在放油螺塞頭和箱體凸臺端面間應(yīng)加防漏用的封油墊，以保證良好的密封。4、油標(biāo)油面指示器（油標(biāo)、油尺、油窗）減速器裝拆

油標(biāo)的作用在于檢查減速器箱體油面的高度，使其保持適當(dāng)?shù)挠土?。油?biāo)一般設(shè)置在箱體便于觀察且油面較穩(wěn)定的部位。油標(biāo)有多種類型及規(guī)格。油面指示器（油標(biāo)、油尺、油窗）減速器裝拆5、起吊裝置起吊裝置—非標(biāo)準(zhǔn)減速器裝拆上箱體：吊耳、吊環(huán)螺釘下箱體：吊鉤6、定位銷減速器裝拆定位銷—標(biāo)準(zhǔn)件

為保證裝拆減速器箱蓋時仍能保持軸承座孔制造加工時的精度，應(yīng)在精加工軸承座孔前，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝兩個圓錐銷。兩定位錐銷相距應(yīng)盡量遠些，并設(shè)置在箱體的兩縱向聯(lián)接凸緣上。圓錐銷，10或12（小端直徑）7、起蓋螺釘起蓋螺釘（全螺紋）—標(biāo)準(zhǔn)件減速器裝拆

由于裝配減速器時在箱體剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封膠，因而在拆卸時往往因膠結(jié)緊密難于開蓋。為此，常在箱蓋凸緣的適當(dāng)位置加工出1～2個螺孔，裝入啟箱用的圓柱端螺釘或平端螺釘，旋動啟箱螺釘便可將箱蓋頂起。啟箱螺釘?shù)拇笮】膳c凸緣聯(lián)接螺栓相同。對于小型減速器也可不設(shè)啟蓋螺釘，拆卸減速器時用螺絲刀直接撬開箱蓋。一般選擇M8、M10二、附件8.軸承蓋——非標(biāo)準(zhǔn)件，鑄件減速器裝拆凸緣式：利用螺釘固定在箱體上，結(jié)構(gòu)尺寸大，零件數(shù)目較多，但裝拆和用于調(diào)整軸承軸向游隙比較方便；嵌入式：軸承蓋結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，但只能用于沿軸承軸線剖分的箱體中。調(diào)整不方便。透蓋悶蓋

圓柱齒輪減速器如采用深溝球軸承時可選擇凸緣式或嵌入式軸承蓋

圓錐圓柱齒輪減速器采用圓錐滾子軸承時一般最好選擇凸緣式軸承蓋

二、附件8.軸承蓋——非標(biāo)準(zhǔn)，鑄件減速器裝拆二、附件9.密封件標(biāo)準(zhǔn)件，用于透蓋。

減速器裝拆二、附件減速器裝拆9.套杯——非標(biāo)準(zhǔn)，鑄件

用于小錐齒輪軸的支承三、潤滑1、齒輪潤滑v齒<12m/s，采用油池潤滑。減速器裝拆雙柱：最低油面：浸住z2至少10mm；最高油面：浸住z220~25mm。錐柱：最低油面：浸住z2半個齒寬；最高油面：浸住z2全齒寬。最低油面最高油面最低油面最高油面三、潤滑2、軸承潤滑減速器裝拆v

齒>3m/s時，采用油潤滑v

齒≤2m/s時，采用脂潤滑(1)油潤滑:

導(dǎo)油溝——尺寸、位置、形式銑削加工鑄造加工油潤滑:

軸承蓋上缺口的結(jié)構(gòu)、作用；

當(dāng)da較?。ㄐ∮谳S承外圈）時，為防止嚙合區(qū)熱油進入軸承，加裝擋油板。結(jié)構(gòu)、位置三、潤滑減速器裝拆脂潤滑:

不需油溝；

每個軸承均需安裝擋油板。

結(jié)構(gòu)、位置三、潤滑減速器裝拆四、完成減速器裝配圖

1、標(biāo)注尺寸：特性尺寸、配合尺寸、安裝尺寸、外形尺寸2、填寫減速器技術(shù)特性3、編寫技術(shù)要求4、零件編號5、編制明細欄和標(biāo)題欄6、檢查裝配圖課程設(shè)計

課程設(shè)計第三階段任務(wù)：零件圖設(shè)計和說明書整理

一、零件圖的設(shè)計要點

1．視圖選擇和布置每個零件的視圖應(yīng)布置在一個標(biāo)準(zhǔn)圖幅內(nèi)，盡量采用1：1的比例。根據(jù)零件表達需要，采用1個或多個視圖，配以適當(dāng)?shù)钠拭鎴D、剖視圖和局部視圖等。零件圖應(yīng)能完全、正確、清楚地表明零件的結(jié)構(gòu)形狀和相對位置，并注意與裝配圖的一致性。視圖數(shù)量要適當(dāng)，合理利用圖幅，細部結(jié)構(gòu)要表達清楚，必要時可以采用局部放大或縮小視圖或文字說明。

2．尺寸標(biāo)注零件圖上的尺寸是加工與檢驗的依據(jù)。圖上標(biāo)注尺寸，必須做到正確、完整、書寫清楚，配合尺寸要標(biāo)注出準(zhǔn)確尺寸及其極限偏差。按標(biāo)準(zhǔn)加工的尺寸(如中心孔等)，可按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定格式標(biāo)注。

課程設(shè)計

零件圖上的形位公差，是評定零件加工質(zhì)量的重要指標(biāo)，應(yīng)按設(shè)計要求由標(biāo)準(zhǔn)查取，并標(biāo)注在零件工作圖上。零件的所有加工和非加工面表面都要注明表面粗糙度。當(dāng)較多表面具有同一粗糙度時，可在圖幅右上角集中標(biāo)注，并加注“其余”字樣。

3．技術(shù)要求零件在制造過程或檢驗時所必須保證的設(shè)計要求和條件，不便用圖形或符號表示時，應(yīng)在零件圖技術(shù)要求中列出，其內(nèi)容根據(jù)不同的零件的加工方法和要求確定。一些在零件圖中多次出現(xiàn)，且具有相同幾何特征的局部結(jié)構(gòu)尺寸(如倒角、圓角半徑等)，也可在技術(shù)要求中列出。

4．標(biāo)題欄標(biāo)題欄按國家標(biāo)準(zhǔn)格式設(shè)置在圖紙的右下角，主要內(nèi)容有零件的名稱、圖號、數(shù)量、材料、比例等。課程設(shè)計第三階段任務(wù)：零件圖設(shè)計和說明書整理

減速器裝配圖第三講減速器裝配圖、零件圖設(shè)計及說明書編寫一、要求

用足夠的視圖、剖視，清楚、準(zhǔn)確、完整地表達減速器結(jié)構(gòu)及其裝配特征、所有零件的形狀和尺寸、相關(guān)零件間的相互關(guān)系、聯(lián)接性質(zhì)；

按國家機械制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定畫法繪制各視圖。

視圖；

標(biāo)注必要的尺寸及配合；

標(biāo)注零件的序號；

繪制并填寫標(biāo)題欄及明細表；

編制減速器技術(shù)特性表；編寫技術(shù)條件等。二、內(nèi)容裝配圖設(shè)計裝配圖設(shè)計裝配圖設(shè)計2、裝配圖尺寸的標(biāo)注2）

裝配尺寸（配合尺寸）

表達機器或裝配單元內(nèi)部零件之間的裝配關(guān)系的尺寸，有配合要求的兩零件接合部位應(yīng)標(biāo)注配合尺寸，如傳動零件、聯(lián)軸器、軸承內(nèi)圈、軸套、擋油盤等與軸之間；軸承外圈、軸承蓋等與箱體軸承座孔之間。1）

外形尺寸

表明減速器所占空間尺寸。如減速器的總長、總寬及總高。外形尺寸可供包裝運輸和布置安裝場所作為參考。1、視圖——三視圖裝配圖設(shè)計3、裝配圖尺寸的標(biāo)注3）

安裝尺寸

表達機器上或裝配單元外部安裝的其它零部件的安裝配合尺寸，如軸外伸端的直徑、配合、長度等；表達減速器在基礎(chǔ)上的安裝時的安裝位置尺寸，如箱體底面的長與寬，地腳螺栓孔的直徑、中心距及定位尺寸以及中心高等。4）

特性尺寸

表明減速器的主要性能、規(guī)格和特性的尺寸。如傳動零件的中心距及其偏差等。5）

設(shè)計者認為重要的尺寸

裝配圖設(shè)計4、零件編號

編注零件序號應(yīng)避免出現(xiàn)遺漏和重復(fù)，與零件種類必須一一對應(yīng)，不同種類零件均應(yīng)單獨編號。對于材料、尺寸、規(guī)格和精度完全相同的零件應(yīng)編為一個序號。引出線不應(yīng)相交，也不應(yīng)與剖面線平行。裝配關(guān)系明確的零件組（如螺栓、螺母和墊圈）可用公共引出線，但應(yīng)分別編注序號。獨立部件（如滾動軸承、通氣器等）只編一個序號。121314裝配圖設(shè)計5、技術(shù)特性表

技術(shù)條件應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求確定，一般包括關(guān)于裝配、調(diào)整、檢查和維持等方面的內(nèi)容。輸入功率輸入轉(zhuǎn)速效率總傳動比傳動特性高速級低速級mnz2/z1

精度等級mnz2/z1

精度等級6、技術(shù)要求7、標(biāo)題欄和明細表

裝配圖標(biāo)題欄和明細表可采用制圖國家標(biāo)準(zhǔn)。

零件圖設(shè)計

零件工作圖是零件制造、檢驗和制訂工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件。它既要反映出設(shè)計意圖，又要考慮到制造的可能性、合理性和經(jīng)濟性。

零件工作圖應(yīng)包括制造和檢驗零件所需全部內(nèi)容。

零件的基本結(jié)構(gòu)及主要尺寸應(yīng)與裝配圖一致，不應(yīng)隨意更改。如必須更改，應(yīng)對裝配圖作相應(yīng)的修改。從裝配圖拆零件。零件圖設(shè)計

低速級低速軸；

低速級大齒輪。一、