《机械设计基础》课程设计讲稿

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３）选型号 由已知轴的转速n、 及电机轴径d，查设计手册P128 由已知轴的转速 、Tc 、 d及电机轴径 ，查设计手册 及电机轴径 校核: 轴径d=联轴器孔径 校核 Tc≤[T] 、 n ≤[n] 、轴径 联轴器孔径
考虑轴上零件的定位、固定或区分加工面、零件拆装需要） （2） 逐步加大轴径（考虑轴上零件的定位、固定或区分加工面、零件拆装需要） ）
机械设计基础》 《机械设计基础》课程设计 第一讲 概述
一、 课程设计的目的 机械设计课程设计是机械设计课程的一个教学实践环节， 机械设计课程设计是机械设计课程的一个教学实践环节，由 此获得全面的机械设计训练。 此获得全面的机械设计训练。 基本目的： 基本目的： 1． 综合运用机械设计课程及前修课程所学知识去分析 1． 综合运用机械设计课程及前修课程所学知识去分析 机械设计课程及前修课程所学知识 和解决机械设计问题 2． 学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、机 ． 学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、 械传动装置或简单机械的设计过程， 械传动装置或简单机械的设计过程，培养正确的设计思想和分析 问题、解决问题的能力， 问题、解决问题的能力，特别是总体设计和零部件设计的能力 3． 通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册及查阅有关 ． 通过计算和绘图，学会运用标准、规范、 技术资料， 技术资料，培养机械设计的基本技能
V
三、确定传动比i 确定传动比 i=电机满载转速nm/工作机所需转速nw, 电机满载转速 工作机所需转速
nw=60×1000×V/（πD） × × （ ）
四、运动参数及动力参数的计算（见[1]P8） 运动参数及动力参数的计算（ ） 1） 计算各轴的转速，输入功率，转矩 ） 计算各轴的转速，输入功率， 2） 计算各级传动（高速级，低速级齿轮传动）的输 ） 计算各级传动（高速级，低速级齿轮传动） 入转速， 入转速，输入功率
四， 设计要求 1. 按国家标准的规定选择有关设计参数与标准零部件绘 制装配图和零件图 2. 设计期间，设计者一律必须在设计室完成任务，否则 设计期间，设计者一律必须在设计室完成任务， 不给成绩。 不给成绩。
编写课程设计说明书内容： 五， 编写课程设计说明书内容： 1、 目录 2、 设计任务（附上课程设计任务书，注明自己的题号及数据） 3、 机械传动装置的总体方案设计 1） 传动方案的分析及拟定 2） 选择电动机 3） 运动参数及动力参数的计算 4） 传动方案简图绘制 4、 齿轮传动设计计算（画出轮齿受力分析图） 5、 联轴器的选择计算 6、轴的设计计算 7、 滚动轴承选择计算 8、 键的选择及计算 9、 润滑与密封设计 10、 减速器结构设计 11、 设计小结 12 、参考文献
六、 参考书 [1] 唐增宝等主编，机械设计课程设计，华中科技大学出版 唐增宝等主编，机械设计课程设计， 社，2006年 年 [2] 杨可桢主编，机械设计基础，高等教育出版社， 杨可桢主编，机械设计基础，高等教育出版社，2006年 年
《机械设计基础》课程设计任务书 机械设计基础》
一、 设计题目 设计一台冶金、矿山用带式运输机的动力及传动装置。 设计一台冶金、矿山用带式运输机的动力及传动装置。 已知：预期工作年限为10年 大修期3年 每天工作8小时 小时， 已知：预期工作年限为 年，大修期 年，每天工作 小时，每 年按360天计，单向运转、轻微冲击 传动示意图如下： 天计， 年按 天计 单向运转、轻微冲击, 传动示意图如下：
联轴器的选择见教材 [2]P274例题
联轴器的选择方法： 联轴器的选择方法： 1．由工作条件选联轴器类型：（弹性套柱销联轴器 ．由工作条件选联轴器类型：（弹性套柱销联轴器 ：（弹性套柱销联轴器[1]P128) 2．选联轴器型号： ．选联轴器型号： １）求名义转矩 2）求计算转矩 ）
箱体内壁
P T = 9.55×10 n Tc = K ⋅T
动力机 传动装置 工作机 控制部分
F
V
动力及传动装置
动力机： 动力机：选用电动机 传动装置的作用：将动力部分的运动（ ）和动力(P,T)进 传动装置的作用：将动力部分的运动（n,v）和动力 进 行转换传递给工作机（又称执行部分）， ），以满足工作机的 行转换传递给工作机（又称执行部分），以满足工作机的 需要；传动装置的设计是传动方案设计的关键。 需要；传动装置的设计是传动方案设计的关键。
如下列出了带式运输机的5种传动方案：
常用传动方案见[1]P3表2-1 。 表 常用传动方案见
确定传动方案图如下： 确定传动方案图如下：
弹性联轴器
运输带
F
卷筒
电动机
V
斜齿轮减速器
带运输机传动简图
二、选择电动机(见[1]P5) 选择电动机 见 1． 电动机类型及转速： ． 电动机类型及转速： 三相交流电动机： 系列 系列： 三相交流电动机：Y系列：（见[1]P147） 轴器 ） 弹性联 YZ,YZR系列： 系列： 系列
箱盖外壁
δ1 由结构定 见图5-8 脂润滑 油润滑
箱体内壁
（2） 确定轴承座孔长度 ） 确定轴承座孔长度L L=δ1+C1+C2+5～８ ～ δ1——箱盖壁厚，查[1]表5-1 箱盖壁厚， 箱盖壁厚 表 C1,C2——轴承旁螺栓扳手空间 凸缘尺寸 ，查[1]表5-1 轴承旁螺栓扳手空间(凸缘尺寸 轴承旁螺栓扳手空间 凸缘尺寸)， 表 （3） 确定半联轴器的位置 ） 半联轴器距箱体内壁距离=L+e+30~40mm, 半联轴器距箱体内壁距离 并演算空间B是否足够 并演算空间 是否足够 e——轴承端盖厚，查[1]P132 轴承端盖厚， 轴承端盖厚 B——考虑零件的拆装空间 考虑零件的拆装空间 箱盖外壁
2，绘制减速器装配草图（一）（见[1]P25图5-5） ，绘制减速器装配草图（ 图 ）
△2
△1 箱体内壁
3． 在草图（一）基础上绘出减速器装配草图（二）如下： ． 在草图（ 基础上绘出减速器装配草图（ 如下： （见[1]P26图5-6） 图 ）
箱盖外壁
由结构定 见图5-8
脂润滑
油润滑
箱体内壁
δ1
贯彻“三边”设计法，以轴为主线，考虑减速箱体结构，其它零 贯彻“三边”设计法，以轴为主线，考虑减速箱体结构， 件并行设计，各零件尺寸相互协调。 件并行设计，各零件尺寸相互协调。 参考内容： 参考内容： 教材[2]第 章轴 章轴； 教材 第14章轴； [1]P13~P14；P24~P29；图4-1；图5-5；图5-6；图5-8； ； ； ； ； ； ； [1]表5-1；图20-1 表 ；
轴承润滑方式（油或脂润滑） 轴上零件的宽度（如轴承，联轴器，齿轮等宽度） 轴向尺寸取决于 轴上零件的轴向定位可靠（轴长 < 零件宽2 ~ 3mm） 轴承旁联接螺栓扳手空间C1 + C 2及零件拆装空间B
设计思路： 边计算，边画图，边设计） 设计思路：（边计算，边画图，边设计） 以箱体内壁为基准 （1） 确定轴承在轴承座孔内位置 ） 即定轴的支承点位置） （即定轴的支承点位置） 取决轴承的润滑方式
单级圆柱齿轮减速器装配草图
高速轴 1） 轴的径向尺寸确定（从最小轴径开始） ） 轴的径向尺寸 径向尺寸确定 从最小轴径开始） （1） 初估最小轴径 ） 初估最小轴径dmin
d min ≥ C
3
P/n
箱盖外壁
δ1 由结构定 见图5-8 脂润滑 油润滑
考虑：轴上的联轴器及电机轴径， 考虑：轴上的联轴器及电机轴径， 再定dmin， 再定 ，
第二讲
机械传动装置的总体方案设计(P3) 机械传动装置的总体方案设计
主要内容：确定传动具体方案，选电机，定传动比， 主要内容：确定传动具体方案，选电机，定传动比，计算传动装 置的运动和动力参数。 置的运动和动力参数。
运输带 卷筒
一、传动方案分析及设计（见[1]P3） 传动方案分析及设计（ ） 机器的组成： 机器的组成：
注意点： 注意点： a)用于定位时，轴径变化大（5~10mm）;否则变化小 用于定位时，轴径变化大（ 用于定位时 ） 否则变化小 b)滚动轴承的定位应查其标准 滚动轴承的定位应查其标准 c)有标准零件配合的轴径应取相应标准值 有标准零件配合的轴径应取相应标准值
箱盖外壁
δ1 由结构定 见图5-8 脂润滑 油润滑
运输带 卷筒
F
V
二，原始数据 F 、 V 、 D(见设计任务书 见设计任务书) 见设计任务书
动力及传动装置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三， 设计任务 1． 减速器装配图 张（A1）； ． 减速器装配图1张 ）； 2. 零件图 张（A3） 零件图2张 ） 3． 课程设计说明书 份（按照规定的格式书写，并要求有 ． 课程设计说明书1份 按照规定的格式书写， 必要的简图） 必要的简图）
五、绘制传动方案简图： 绘制传动方案简图：
电动机 Y132M1-6 额定功率4KW，满载转速960rpm
F=6000N
V=0.6m/s i=4.019
看减速器装配
第三讲
齿轮传动设计（见[1]P12）
主要内容： 主要内容：齿轮传动设计计算 一、齿轮传动设计计算（斜齿圆柱齿轮传动设计计算） 齿轮传动设计计算（斜齿圆柱齿轮传动设计计算） 设计步骤：参考课堂例题和 设计步骤：参考课堂例题和作业 课堂例题 二、注意事项
三、 初步结构设计 设计步骤： 设计步骤： 1． 设计前准备：读懂图 （结构特点，各零部件作用）； ． 设计前准备：读懂图5-1（结构特点，各零部件作用）； 图5-22；弄清 P24表5-1中各符号的意义及计算 ；弄清[1] 表 中各符号的意义及计算
的确定及螺栓扳手空间c1,c2的确定 如：df；d1；d2的确定及螺栓扳手空间 ； ； 的确定及螺栓扳手空间 的确定
二、 课程设计的方法 1． 独立思考，继承与创新 ． 独立思考， 2． 综合考虑机械零部件的强度、刚度、工艺性、经济性及维 ． 综合考虑机械零部件的强度、刚度、工艺性、 护等要求 3． 采用“三边”设计方法：边计算、边画图、边修改 ． 采用“三边”设计方法：边计算、边画图、 课程设计的内容（见课程设计任务书） 三、 课程设计的内容（见课程设计任务书） 四、 课程设计时间安排 齿轮传动设计、 滚动轴承的设计计算， 第18周：选电动机 、齿轮传动设计、轴、滚动轴承的设计计算， 周 轴系设计草图、 轴系设计草图、减速器装配底图 第19周：完成减速器装配图、画零件图、写设计说明书、答辩 周 完成减速器装配图、画零件图、写设计说明书、 五、 成绩评定 1． 等级：优、良、中、及格、不及格 及格、 ． 等级： 2． 评分依据：图纸、设计说明书、答辩、课设期间平时成绩 ． 评分依据：图纸、设计说明书、答辩、 综合评定