机械设计基础课程设计课件教学提纲
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2）带根数不宜太多，一般取3～6根 3）带轮的直径确定后，应验算实际传动比 和打带轮的转速，并修正减速器的传动比和 输入转矩。
第三章 传动零件设计计算
3、齿轮传动设计 参照教材
设计时应选择正确的设计准则，计算出减速器各齿轮的参数，主要为：模数、齿 数、齿轮宽度、传动中心距，并计算出各齿轮的主要尺寸。计算中应注意以下问 题：
1、选择电动机的类型:Y系列三相笼型异步电机，额定电压交流380V，
全封闭，自扇冷式
2、选择电动机功率
工作机所需功率：
Pw
FV
w
KW
所需电动机功率：
Pd
Pw
KW
：电动机至工作机之间传动装置之间的总效率
带齿轮 轴 2 承 联轴器
选择电动机额定功率：
Ped(1~1.3)Pd
第二章 传动装置的总体设计
1）视图 这类零件图一般用两个视图表示。（主+侧） 简化：侧视图只画轴孔和键槽。
2）标注尺寸 a) 径向尺寸：以轴的中心线为基准标出。 ★ 注：齿根圆在图纸上不标出。 b)齿宽方向的尺寸：以端面为基准标出。 ★ 注：自由尺寸应圆整(如轮缘厚度、轮毂、开孔尺寸等)。 有关齿轮零件工作图的尺寸标注，参见手册。
第四章 减速器装配图设计
1、装配图草图设计第一阶段
绘制齿轮轮廓，确定箱体内壁线位置，轴承座外边缘位置
L= +c1+c2+(5~10)
2、 装配图草图设计第二阶段
轴的结构设计 选择轴承和联轴器型号
1）初估轴径，确定各段直径
安装轴承段：选出轴承（确定尺寸d*D*B、润滑密封方式，定出△3， 画出轴承轮廓、定出轴承端盖尺寸，为设计密封圈处轴长作准备）
★ 轴的所有表面都要加工。表面粗糙度可查表选择。 3）标注尺寸公差 凡有配合处的直径按装配图的配合性质标出尺寸的偏差。 键槽的尺寸偏差及标注方法可查有关手册。 4）形位公差
表17-3列出了在轴上应标注的形位公差项目，供设计时参考。 5）技术要求
在图上不便表示而在制造时又必须遵循的要求和条件。
2、齿轮零件工作图
第二章 传动装置的总体设计
第三节 传动装置总传动比的计算及分配
1、计算总传动比 2、分配传动比
i总
nm nw
初取：i带 （推荐: 普通V带传动比： i带 2 ~ 4 ）
i齿
i总 i带
i带 i齿
注意： i带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难；
（带轮、齿轮）传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足：
3）尺寸公差和形位公差 尺寸公差 a)齿顶圆直径的极限偏差。参见手册； 作基准（IT7~9) 不作基准（IT11) b)轴孔或齿轮轴轴颈的公差。参见手册； c)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差。参见手册； 形位公差（参见手册）。
第六章 编写设计计算说明书
1、内容 （1）目录（标题及页次）； （2）设计任务书； （3）传动方案的拟定； （4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算； （5）传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）； 6）轴的设计计算及校核； （7）箱体设计及说明 （8）键联接的选择和计算； （9）滚动轴承的选择和计算； （10）联轴器的选择； （11）润滑和密封的选择； （12）减速器附件的选择及说明； （13）设计小结； （14）参考资料（资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年 月）。 2、要求和注意事项
根据机器的功能要求和工作条件，拟定传动方案如图所示：
1、输送胶带牵引力：
F＝
(KN)
2、胶带速度 :
V＝
(m/s)
3、胶带轮直径：
D＝
（mm）
滚筒效率 ηw＝0.97
工作条件：单班制，连续单向运
转。载荷平稳，室内工作。使用期限10
年（每年工作300工作日）。
第二章 传动装置的总体设计
第二节 选择电动机
安装联轴器段：选择联轴器型号 安装密封件段：选出密封件
2）轴的长度设计（由画图决定） 3）验算轴、轴承，键
3、装配图草图设计第三阶段 4、装配图草图设计第四阶段
齿轮结构设计，滚动轴承组合设计
设计和绘制箱体及附件（定出总体轮廓， 附件位置）
第四章 减速器装配图设计
5、减速器装配图设计
装配图草图完成后，应进行尺寸、技术要求、减速器特性的标注、 零件的编号及零件明细表和标题栏的填写，检查无误后加深，形成 完整的装配图。
必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上，要求计算正 确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整洁。 3、书写格式
本设计一般用同步转速为1500 r/min和1000 r/min 2种电动机转速。
第二章 传动装置的总体设计
第二节 选择电动机
4、确定电动机型号
根据功率和转速范围，从手册中查出适用的电动机型号，并记录其型号， 额定功率，满载转速，外形尺寸，中心高，轴伸尺寸，键连接尺寸，安装 尺寸等参数备用。
主要尺寸：
II轴：
TII
9.55106•PII（N.mm ） nII
第二章 传动装置的总体设计
上述工作完成之后，应进行传动装置的运动和动力参数计算。主要 包括各轴的转速、转矩，各级之间的传动比和效率，并整理填写在 表格中，如下表所示。
参
轴
数
名
电机轴
转速 n(r/min)
功率P(Kw))
转矩T(N.mm)
传动 比
i
i理论i实际 5%
i实际
第二章 传动装置的总体设计
第四节 传动装置的运动参数和动力参数的计算
1、 计算各轴转速
I轴： n
nm i带
2、 计算各轴功率
II轴： n nI i齿轮
I轴： PI Pd •带
3、计算各轴转矩
II轴： PII PI • • 轴承齿轮
I轴：
TI
9.55106•PI（N.mm ） nI
机械设计基础课程设计
第一章 概论
第一节 机械设计课程设计的目的
➢ 培养综合运用本课程和其他先修课程的理论与生产实际知识去分 析和解决机械设计问题的能力；
➢ 培养学生独立设计能力，掌握基本的设计方法、步骤和设计过程。 综合运用已学过有关课程的基本知识，使学生在金属工艺、公差 配合、机械零件的设计计算、机械制图，以及查阅手册和图册、 熟悉有关国家标准和规范、运用相关技术资料的基本能力受到较 全面的基本训练；
➢ 进一步巩固和加深所学基本知识，并树立正确的设计思想和严谨 的工作作风。
第一章 概论
第二节 课程设计的题目和内容
➢ 题目:设计一带式运输机用的一级直齿圆柱齿轮减速器。 ➢ 内容:
减速器的轴系结构图1张； 减速器的主要零件的零件图2张； 设计计算说明书。
第二章 传动装置的总体设计
第一节 确定传动方案
•动力传递时，齿轮模数 mn 应不小于 1.5mm； •齿轮宽度：小齿轮宽度 = 大齿轮宽度 + (5～ 10) mm； •正确选择齿轮结构形式，如小齿轮尺寸过小，可采用如下结 构：
•齿轮各参数计算出来后，应以表格的形式记录下有关的尺寸参数
第三章 传动零件设计计算
3、齿轮传动设计 参照教材
参 齿 分度圆 齿顶圆
第五章 零件工作图设计
零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。主要内 容有图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、材料和热 处理说明、技术要求、标题栏。
1、轴零件工作图
2、齿轮零件工作图
1、轴零件工作图
1）标注尺寸 主要径向尺寸和轴向尺寸。 首先应选好基准面，并尽量使尺寸的标注反映加工工艺的要求； 不允许出现封闭的尺寸链。 对所有的倒角、圆角都应标注无遗，或在技术要求中说明。 2）表面粗糙度
第二节 选择电动机
3、选择电动机的转速
普通V带传动比： i2~4
齿轮传动比： i3~5
总传动比：
i总6~20
电动机转速范围： nmi总nw
工作机转速 ：
6000v0
nw D r/min
电机转速高、转矩小、外廓尺寸小、重量轻、价格便宜。但是转速越高， 传动装置总传动比必然增大，尺寸及重量增大、价格高，故二者应综合考虑。
齿 轮
数 数Z 直径d名 Nhomakorabea直径da
Z1 Z2
齿根圆 直径df
齿宽 b
第四章 减速器装配图设计
准备工作：
1、装配图草图设计第一阶段 2、 装配图草图设计第二阶段 3、装配图草图设计第三阶段 4、装配图草图设计第四阶段 5、减速器装配图设计
第四章 减速器装配图设计
准备工作：
绘制减速器装配图之前，必须确定减速器的基本机体结构尺寸。方法 是参照《课程设计指导书》计算并填写好表 图面布置 绘制装配图时，首先必须考虑图面布置问题，其布置形式和参考数据如下图所示：
1 尺寸标注 2 技术特性
3 技术要求
4 零件编号
5
零件明细表 和标题栏
6 图纸加深
装配图上应标注的尺寸有:★ 特性尺寸：传动零件中心距；★配 合尺寸； ★安装尺寸；★外形尺寸。
应在装配图上适当位置写出减速器的技术特性，包括：★输入功 率和转速、★传动效率、★总传动比及各级传动比、★传动特性 等，可在装配图上列表表示。
在装配图上应标注出在视图上无法表示的关于装配、调整、检验、 维护等方面的技术要求，通常包括以下几方面： 对零件的要求； 对润滑剂的要求；对密封的要求；对安装调整的要求；对试验的 要求；对包装、运输和外观的要求。
按要求以顺时针或逆时针方向对各个零件正确编号。
零件明细表和标题栏必须符合标准。
应在图纸检查无误后再加深。
效率
I轴
II 轴 工作机轴
第三章 传动零件设计计算
1、选择联轴承器的类型与型号
类型：根据联轴器使用的场合选用 型号：与相关轴配套
2、带传动设计 参见教材
设计过程中，主要注意以下问题： 1）检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，如装在电机轴上的 小带轮直径与电机中心高是否对称，其轴孔直径是否与电机轴径是否一致 ，大带轮是否过大与机架相碰等；
第三章 传动零件设计计算
3、齿轮传动设计 参照教材
设计时应选择正确的设计准则，计算出减速器各齿轮的参数，主要为：模数、齿 数、齿轮宽度、传动中心距，并计算出各齿轮的主要尺寸。计算中应注意以下问 题：
1、选择电动机的类型:Y系列三相笼型异步电机，额定电压交流380V，
全封闭，自扇冷式
2、选择电动机功率
工作机所需功率：
Pw
FV
w
KW
所需电动机功率：
Pd
Pw
KW
：电动机至工作机之间传动装置之间的总效率
带齿轮 轴 2 承 联轴器
选择电动机额定功率：
Ped(1~1.3)Pd
第二章 传动装置的总体设计
1）视图 这类零件图一般用两个视图表示。（主+侧） 简化：侧视图只画轴孔和键槽。
2）标注尺寸 a) 径向尺寸：以轴的中心线为基准标出。 ★ 注：齿根圆在图纸上不标出。 b)齿宽方向的尺寸：以端面为基准标出。 ★ 注：自由尺寸应圆整(如轮缘厚度、轮毂、开孔尺寸等)。 有关齿轮零件工作图的尺寸标注，参见手册。
第四章 减速器装配图设计
1、装配图草图设计第一阶段
绘制齿轮轮廓，确定箱体内壁线位置，轴承座外边缘位置
L= +c1+c2+(5~10)
2、 装配图草图设计第二阶段
轴的结构设计 选择轴承和联轴器型号
1）初估轴径，确定各段直径
安装轴承段：选出轴承（确定尺寸d*D*B、润滑密封方式，定出△3， 画出轴承轮廓、定出轴承端盖尺寸，为设计密封圈处轴长作准备）
★ 轴的所有表面都要加工。表面粗糙度可查表选择。 3）标注尺寸公差 凡有配合处的直径按装配图的配合性质标出尺寸的偏差。 键槽的尺寸偏差及标注方法可查有关手册。 4）形位公差
表17-3列出了在轴上应标注的形位公差项目，供设计时参考。 5）技术要求
在图上不便表示而在制造时又必须遵循的要求和条件。
2、齿轮零件工作图
第二章 传动装置的总体设计
第三节 传动装置总传动比的计算及分配
1、计算总传动比 2、分配传动比
i总
nm nw
初取：i带 （推荐: 普通V带传动比： i带 2 ~ 4 ）
i齿
i总 i带
i带 i齿
注意： i带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难；
（带轮、齿轮）传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足：
3）尺寸公差和形位公差 尺寸公差 a)齿顶圆直径的极限偏差。参见手册； 作基准（IT7~9) 不作基准（IT11) b)轴孔或齿轮轴轴颈的公差。参见手册； c)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差。参见手册； 形位公差（参见手册）。
第六章 编写设计计算说明书
1、内容 （1）目录（标题及页次）； （2）设计任务书； （3）传动方案的拟定； （4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算； （5）传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）； 6）轴的设计计算及校核； （7）箱体设计及说明 （8）键联接的选择和计算； （9）滚动轴承的选择和计算； （10）联轴器的选择； （11）润滑和密封的选择； （12）减速器附件的选择及说明； （13）设计小结； （14）参考资料（资料的编号【】及书名、作者、出版单位、出版年 月）。 2、要求和注意事项
根据机器的功能要求和工作条件，拟定传动方案如图所示：
1、输送胶带牵引力：
F＝
(KN)
2、胶带速度 :
V＝
(m/s)
3、胶带轮直径：
D＝
（mm）
滚筒效率 ηw＝0.97
工作条件：单班制，连续单向运
转。载荷平稳，室内工作。使用期限10
年（每年工作300工作日）。
第二章 传动装置的总体设计
第二节 选择电动机
安装联轴器段：选择联轴器型号 安装密封件段：选出密封件
2）轴的长度设计（由画图决定） 3）验算轴、轴承，键
3、装配图草图设计第三阶段 4、装配图草图设计第四阶段
齿轮结构设计，滚动轴承组合设计
设计和绘制箱体及附件（定出总体轮廓， 附件位置）
第四章 减速器装配图设计
5、减速器装配图设计
装配图草图完成后，应进行尺寸、技术要求、减速器特性的标注、 零件的编号及零件明细表和标题栏的填写，检查无误后加深，形成 完整的装配图。
必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上，要求计算正 确，论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整洁。 3、书写格式
本设计一般用同步转速为1500 r/min和1000 r/min 2种电动机转速。
第二章 传动装置的总体设计
第二节 选择电动机
4、确定电动机型号
根据功率和转速范围，从手册中查出适用的电动机型号，并记录其型号， 额定功率，满载转速，外形尺寸，中心高，轴伸尺寸，键连接尺寸，安装 尺寸等参数备用。
主要尺寸：
II轴：
TII
9.55106•PII（N.mm ） nII
第二章 传动装置的总体设计
上述工作完成之后，应进行传动装置的运动和动力参数计算。主要 包括各轴的转速、转矩，各级之间的传动比和效率，并整理填写在 表格中，如下表所示。
参
轴
数
名
电机轴
转速 n(r/min)
功率P(Kw))
转矩T(N.mm)
传动 比
i
i理论i实际 5%
i实际
第二章 传动装置的总体设计
第四节 传动装置的运动参数和动力参数的计算
1、 计算各轴转速
I轴： n
nm i带
2、 计算各轴功率
II轴： n nI i齿轮
I轴： PI Pd •带
3、计算各轴转矩
II轴： PII PI • • 轴承齿轮
I轴：
TI
9.55106•PI（N.mm ） nI
机械设计基础课程设计
第一章 概论
第一节 机械设计课程设计的目的
➢ 培养综合运用本课程和其他先修课程的理论与生产实际知识去分 析和解决机械设计问题的能力；
➢ 培养学生独立设计能力，掌握基本的设计方法、步骤和设计过程。 综合运用已学过有关课程的基本知识，使学生在金属工艺、公差 配合、机械零件的设计计算、机械制图，以及查阅手册和图册、 熟悉有关国家标准和规范、运用相关技术资料的基本能力受到较 全面的基本训练；
➢ 进一步巩固和加深所学基本知识，并树立正确的设计思想和严谨 的工作作风。
第一章 概论
第二节 课程设计的题目和内容
➢ 题目:设计一带式运输机用的一级直齿圆柱齿轮减速器。 ➢ 内容:
减速器的轴系结构图1张； 减速器的主要零件的零件图2张； 设计计算说明书。
第二章 传动装置的总体设计
第一节 确定传动方案
•动力传递时，齿轮模数 mn 应不小于 1.5mm； •齿轮宽度：小齿轮宽度 = 大齿轮宽度 + (5～ 10) mm； •正确选择齿轮结构形式，如小齿轮尺寸过小，可采用如下结 构：
•齿轮各参数计算出来后，应以表格的形式记录下有关的尺寸参数
第三章 传动零件设计计算
3、齿轮传动设计 参照教材
参 齿 分度圆 齿顶圆
第五章 零件工作图设计
零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。主要内 容有图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、材料和热 处理说明、技术要求、标题栏。
1、轴零件工作图
2、齿轮零件工作图
1、轴零件工作图
1）标注尺寸 主要径向尺寸和轴向尺寸。 首先应选好基准面，并尽量使尺寸的标注反映加工工艺的要求； 不允许出现封闭的尺寸链。 对所有的倒角、圆角都应标注无遗，或在技术要求中说明。 2）表面粗糙度
第二节 选择电动机
3、选择电动机的转速
普通V带传动比： i2~4
齿轮传动比： i3~5
总传动比：
i总6~20
电动机转速范围： nmi总nw
工作机转速 ：
6000v0
nw D r/min
电机转速高、转矩小、外廓尺寸小、重量轻、价格便宜。但是转速越高， 传动装置总传动比必然增大，尺寸及重量增大、价格高，故二者应综合考虑。
齿 轮
数 数Z 直径d名 Nhomakorabea直径da
Z1 Z2
齿根圆 直径df
齿宽 b
第四章 减速器装配图设计
准备工作：
1、装配图草图设计第一阶段 2、 装配图草图设计第二阶段 3、装配图草图设计第三阶段 4、装配图草图设计第四阶段 5、减速器装配图设计
第四章 减速器装配图设计
准备工作：
绘制减速器装配图之前，必须确定减速器的基本机体结构尺寸。方法 是参照《课程设计指导书》计算并填写好表 图面布置 绘制装配图时，首先必须考虑图面布置问题，其布置形式和参考数据如下图所示：
1 尺寸标注 2 技术特性
3 技术要求
4 零件编号
5
零件明细表 和标题栏
6 图纸加深
装配图上应标注的尺寸有:★ 特性尺寸：传动零件中心距；★配 合尺寸； ★安装尺寸；★外形尺寸。
应在装配图上适当位置写出减速器的技术特性，包括：★输入功 率和转速、★传动效率、★总传动比及各级传动比、★传动特性 等，可在装配图上列表表示。
在装配图上应标注出在视图上无法表示的关于装配、调整、检验、 维护等方面的技术要求，通常包括以下几方面： 对零件的要求； 对润滑剂的要求；对密封的要求；对安装调整的要求；对试验的 要求；对包装、运输和外观的要求。
按要求以顺时针或逆时针方向对各个零件正确编号。
零件明细表和标题栏必须符合标准。
应在图纸检查无误后再加深。
效率
I轴
II 轴 工作机轴
第三章 传动零件设计计算
1、选择联轴承器的类型与型号
类型：根据联轴器使用的场合选用 型号：与相关轴配套
2、带传动设计 参见教材
设计过程中，主要注意以下问题： 1）检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，如装在电机轴上的 小带轮直径与电机中心高是否对称，其轴孔直径是否与电机轴径是否一致 ，大带轮是否过大与机架相碰等；