机械设计、机械设计基础课程设计教案及其要点

3）两级齿轮传动 不干涉（中间轴上大齿轮可能碰到低速轴） 浸油润滑 两大齿轮直径不能相差太大 ∆d=da2-da4<10 一般推荐： 展开式圆柱齿轮减速器 i1=1.3～1.5i2 同轴式圆柱齿轮减速器i1≈i2 圆锥圆柱齿轮减速器i1≈0.25i2 蜗杆齿轮减速器i1≈（0.03~0.06）i2 二级蜗杆减速器i1≈i2
内容、书写格式 文字手写、图可打印
注意封面（按工学院的有文件），
湖南农业大学东方科技学院 课程设计说明书 课程名称： 课程名称： 题目名称： 题目名称： 班 级：20 级 专业 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 指导教师： 评定成绩： 评定成绩： 教师评语： 教师评语： 指导老师签名： 20 年 月 日
装书＋图纸（装配图+零件图顺序） （折叠成A4大小）的顺序装订成本。
技术要求 参考图例
（五）箱体箱盖零件图 参考 图P254～255，
必须要三个视图+必要的局部视图、剖视 图 尺寸不漏不重，注意基准面，高度方向 （分型面） 长度方向（轴承座孔中心线）宽度方向 （对称中线） 轴承座孔中心距的极限偏差=（0.7～0.8） fa
（六）设计计算说明书 P239～ 240
直径公差P104表9-1~116 长度方向不注 自由公差 键槽公差P53，表4-1 中心孔P13
形位公差P237
P237，表17-3、4有推荐项目，具体值P116～121表9-8～12
技术要求
热处理 未注圆角、倒角、粗糙度 参考图例
（四）齿轮的零件工作图
一般两个视图表示P252图19-5
粗糙度P138表10-16、17 形位公差
机械设计、 机械设计、机械设计基础课程设计
目的
一、巩固和深化所学课程的知识
要求我们综合利用先修课程 要绘图，就要用到机械制图的知识 要选材，就要用到金属工艺的知识 选型，综合用到机械原理的知识 受力分析，就要用到理论力学、材料力学的 知识
二、培养设计能力 三、树立正确的设计思想
任务
一、齿轮减速器装配图1张。（A0或A1图纸） 二、零件图4张（齿轮、轴、箱体、箱盖） 三、设计计算说明书1份
四）其它附件(P88~89表77~11)
1、轴承盖P166 2、检视窗P161 3、油标 油尺P88~89 4、放油螺塞（细牙） 5、通气器 6、吊耳P161 7、定位销（标准件）锥销P56,表4-4，箱体联 接辅助件，P226~229， 8、起盖螺钉P227~228 端部制成圆柱形光滑 倒角或半球形
第三次辅导课（2学时） 第三次辅导课
（一）装配图上其它内容 P230～ 233
1、尺寸标注 外形尺寸：长宽高 安装尺寸：中心高，底座及地脚螺栓孔位置尺寸、大小 特性尺寸：中心距及其极限偏差P138表10-15 配合尺寸及代号：P230，表16-2，参考图P250，（单级）；P260，265 （双级展开式）266，268 （双级同轴式）270（一级锥齿轮）273（圆 锥圆柱齿轮） 轴承盖与座孔 过渡 齿轮与轴 过盈 联轴器与轴 过盈 套筒与轴 间隙 挡油盘（封油环）与轴 轴与轴承 基孔制 轴承与孔 基轴制
（三）加深后的装配图
其它内容P232完成装配图 图号的表示：名称+型号+低速级中心距+公称传动比 代号 ZDY 单级硬齿面 ZLY 双级硬齿面 ZSY 三级硬齿面 ZDR 单级软齿面 ZLR 双级软齿面 ZSR 三级软齿面 示例：减速器ZLY560-11.2，560-低速级中心距，11.2公称传动比
9、尺寸标注：外形尺寸，安装尺寸，配合尺 寸，参考图例双P265,单P250 10 10、配合代号 P236表17-2 P236 17-2 11、技术要求和技术特性（图纸在下方）P251 12、零件编号、明细表、标题栏在右下角 尺寸P8，内容参考图例 13、 规定画法，标注法和简化画法 按国家标准
第二次辅导课（2学时） 第二次辅导课
（一）装配草图的设计与绘制 P203~233
一）装配图设计的特点
绘图和计算交错进行 许多尺寸在绘图中得到
二）装配图的绘制方法，步骤与注意的问题
视图的布置
不要顶天立地，采用1:1比例,增加真实感 主要装配关系和工作原理表示安排在一个视图 上(一般在俯视图上),三个视图表示不清的要增 加局部视图。
1、一般步骤（先画轮廓，后画细节，逐步完成结构设计， 然后进行轴、键、强度计算、轴承寿命计算。 1）先画俯视图
由中心往外画，参看P204 图16-2 P205 图16-4 箱体结构尺寸(P20表1-36~40)，各零件之间的距离， 参看P158，表11-1；11-2 初定轴结构后，就可进行强度计算、轴承的寿命计算， 不要全部画好后才计算，要不然就不好修改图。
键槽（与轴一样） 齿轮毛坯公差P137表10-12~14
啮合特性表P252右上角
三组精度，每组定出一两个 照表上项目填，具体数字查表 P125第十章 齿坯公差 表10-34：P147 精度等级 齿厚公差P134极限下偏差P135 公法线平均长度用表10-11 P136，下注计算公法线平均长度的上、下偏 差 P37 中心距及其极限偏差 P138表10-15
3）三个视图对照画，不要把一个视图全画好再画另一个 视图，不然易发生干涉
箱体结构尺寸(参考P159图11-1 P220~226)
箱体材料 HT200 HT150 铸造工艺性 图3-1 P224~226
最小壁厚，壁厚均匀，有拔模斜底，铸造圆角P20表 1-36~40
加工工艺性
尽量减少加工面、凸台、凹坑、螺钉、轴承、座底 等位置 一根轴上两个轴承要大小、型号一致（加工孔一致）
三)总传动比及分配
1）、总传动比 i=nm/nW 2）、传动比的分配 允许3～5% 各种传动装置允许的传动比范围，表1-8(P5)表13—2 （P188） 各级传动装置的结构尺寸协调、均匀、合理、不干涉 ①带+齿 i带<i齿 i带<2.5 大带轮直径不能太大 ②齿+链 i链<3 ③齿+齿 i齿单<4齿轮传动比不为整数,齿数互质 检查干涉：单级，如皮带轮半径大于中心高就会产生 干涉
e、中心距范围 便于布图（太大图纸画不下，太小结构有问题，如轴承） 单级：100<a<150 双级210<a <270 f、两级齿轮传动要检验 i ii 不干涉，3齿轮不会与Ⅲ轴相干涉，距离10～15 联轴器的选择 P，n高速宜选 用有弹性元件挠性联轴器，缓冲吸振 低速转矩大，安装精度高，刚性联轴器;如果安装精度不高，无弹 性元件挠性联轴器 注意：轴孔与电动机轴颈接近 注意：将计算数据和尺寸整理、保留。
方案c
方案d
方案e
方案f
（二）机械系统整体设计
一）传动方案的拟定（给定） 减速器：皮带传动+齿轮传动 两级齿轮传动 齿轮传动+链传动 对已知的传动方案进行可行性、合理性、 经济性分析 ，提出改进意见
二）电机选择 表12-1~19 P167-P181
1、种类： Y系列三相异步电动机 2、功率： 原则Ped>Pd Ped-电机额定功率 Pd=PW/η总 Pw-工作机功率（带式运输机功率） Pw=FV(KW)或Pw=Tω(KW) T(N·m)转矩 n(r/min)转速 η总-总效率，全部运动副效率的连乘积，参考表17P5 3、转速：电动机最高同步转速3000（二级电机） n↑尺寸↓价格↓但减速器i↑ 使i≈12的n，
注意事项
正确处理继承与创新的关系 学会运用三边设计方法（边计算、边绘图、边修改） 讲究和提高工作效率
课题布置
设计题目 带式运输机传动装置的设计（指导书 P286） 3个方案： (b)、 (c)、(d) 每个方案10个题，每人一个题 具体安排：见安排表
设计数据
传动方案
工作原理图
方案a
方案b
三）润滑与密封
1、齿轮润滑
1）用浸油润滑（P323-324）
浸油深度为一个全齿高（2.25m），不小于10mm
最高油面在此基础上加高5～10mm 2）、装油量的计算 Q0=(0.35～ 0.7)L/KW 润滑油的牌号选择P85~86 表7-1，表72
2、滚动轴承润滑方式的选择（P215-218）
2、标题栏与零件编号 标准P8，按制图标准，有顺序 技术要求与技术特性 技术特性 表格形式 P231 技术要求 P250 ，P260图例 1）、与例图相同 2）、齿轮接触斑点P140表10-18~19 3）、轴承间隙P84，表6-16 4）、与例图相同 5）、P85~86表7-1~2 6）、与例图相同
传动方案的拟定 强度计算（低速轴、轴承、键、齿轮）
内容
一、传动装置的总体设计 二、传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算 和选择 三、装配图和零件图设计 四、设计计算说明书的编写
大致安排
总时间：3周 1、传动装置的总体设计及传动零件的设计计算 第一周二前完成，周三上午8：00上第二次辅导课 2、装配图设计 装配草图设计，传动零件的验算 第一周四、五，第二周一完成轻画 3、完成装配图 第二周二完成，第二周一上午8：00上第三次辅导课 4、画零件图 第二周四、五完成 5、写设计计算说明书 第三周一、二完成，周三答辩交卷
四）传动装置的运动和动力参 数计算P196~197
各轴转速 n1 n2 n3 各轴的轴功率（输入功率） P1 P2 P3 P1=Pd•η01 P2=P1•η12 各轴输入转矩 T1，T2，T3 P197 一般按电机额定功率计算。 轴编号后列一栏表,运动和动力参数的计算值整理列 表备查。
（三）传动零件的设计计算 （P198-P202）应注意的问题
画零件图
（二）零件图的特点 P234-238
结构要细化
尺寸不重复，不漏掉，避免封闭尺寸、 尺寸标注、设计基准、工艺基准、测量 基准尽量一致。
（三）轴的零件工作图 例图 P252、254、255
一个主要视图+剖视图+必要的局部放大图
表面粗糙度P236表17-2，具体值表9-13~17，P121～124 尺寸公差 凡配合处按装配图上配合代号查公差（不能用代号）
1、对带传动 Z≤4 D1>Dmin 教材P155\157，D2不能太大，i<2～2.5 2、链传动 选择单排滚子链 节距尽量小，节距为偶数，Z1参看教材P177 链轮齿数要奇数，不能整除链节数 3、齿轮传动：各计算数值必须精确，小数点后三位。 A、精度 7～8级 B、齿宽系数 Φd 直齿：Φd 大 硬小 斜齿：Φd 小 软大 C、设计准则 软齿面 按齿面接触强度设计为主 硬齿面 按齿根弯曲强度设计为主 d、结果要合理 2≤m≤4 动力用齿轮，结构又不太大
V齿≧2m/s，采用飞溅润滑，
箱体与箱盖结合面加油沟与引油结构，把油引入轴承， 小齿轮处加挡油盘P250图19-4。
V齿<2m/s，采用脂润滑，
所有轴承处加封油环，箱体上油沟要把油引入 油箱P258图19-11
3、密封P217-218表16-1
1）、轴的伸出端 轴承盖开槽，P166表11-10，毡圈密封P90~92表712~19 2）、非伸出端 加密封垫片
2）再画主视图 H（中心高）的确定P223： i 齿顶与箱底面的距离 hmin>30～50mm 渣滓不易搅起来 ii 保证装油量（冷却、润滑）P31 单级 0.35～0.7升/kw，多级成倍（保证冷却） 轮齿浸油深度一个全齿高，不小于10mm（保证润滑） iii 安装要求 H=电机中心高 最好这三条都满足，不行的话，满足前两条