机械设计基础课程设计

1机械设计基础课程设计第一次布置2011年12月2第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项3课程设计目的、内容和任务综合运用机械设计基础及其他先修课的知识，进行综合训练，巩固、加深和扩展已学知识。学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。提高学生在计算、制图、熟悉和运用设计资料、手册、图册、标准和规范等，进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。一、目的4课程设计目的、内容和任务二、设计对象设计一般机械系统中的传动装置原动机传动装置工作机控制装置56•题目：设计用于带式运输机的传动装置。运输机的工作牵引力F、传送带的移动速度V以及鼓轮直径D等参数见下表。输送机在常温下工作，载荷平稳，室内工作，有少量粉尘，电动机驱动（三相交流电源），单向运转。该机预期工作8年，每年300工作日，每天8小时。运输带速度允许误差±5%。•传动装置的方案推荐如下：•1、一级带传动与一级闭式圆柱齿轮传动；•三、设计题目简介7带式运输机传动装置的设计89根据传动方案的不同分组，分组,带传动＋圆柱齿轮减速器•附课程设计参数表P239，每人一组数据，指定设计方案。10第一组：带传动与圆柱齿轮减速器传动11给定的设计参数(1)基本参数运输带工作拉力F=N或运输机工作轴转矩T＝(N·m)运输带工作速度v=m/s运输带滚筒直径D=mm或运输机滚筒轴转速n=r/min(2)工作条件具体见各组任务书。(3)使用期限工作期限为8年，每年工作300天，每天工作8小时；12课程设计目的、内容和任务四、设计内容传动方案的分析和拟定；（任务书）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；传动件的设计（带传动、齿轮传动）；轴的设计（所有轴的结构设计，要求画零件图的轴的弯、扭组合强度校核）；轴承的设计（所有轴承的组合设计，要求画零件图的轴上轴承的寿命计算）；13课程设计目的、内容和任务键的选择及强度校核（要求画零件图的轴上键的校核）；联轴器的选择；减速器的润滑与密封；减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件等）；零件工作图设计；编写设计计算说明书及答辩14课程设计目的、内容和任务五、任务减速器装配图1张（A1#图纸），比例自定；附草图1张（用坐标纸画）；零件工作图2张，传动零件、轴或机体等（A3#图纸），比例自定；设计说明书1份（大约20页）采用统一的说明书用纸。15（1）装配草图（2号坐标纸、手绘，要求有尺寸设计痕迹）（2）装配图要求：a、一般要求用计算机绘图，打印1号或0号b、确有困难可采用图板手工绘制一张c、结构设计内容与计算内容对应；d、尺寸标注（外形、特性、安装、配合）全面；e、标题栏内容全面（零部件数及编号等）；f、技术要求合理，符合机械制图规范。一）、图纸要求1617（3）零件图若干a、最好用计算机绘图，一般打印A3图；b、结构设计内容与计算内容及装配图对应；c、尺寸、公差、表面粗糙度等标注全面；d、齿轮零件图应有啮合特性表e、标题栏内容全面（材料、数量、重量等）；f、技术要求合理181920编写计算说明书时注意事项(1)设计计算说明书要求论述清楚，文字精炼，计算正确，书写工整。(2)说明书采用黑色墨水笔按一定格式书写（不能打印），采用统一格式的封面（见附页），装订成册。(3)说明书中应附有必要的插图（传动方案简图、受力图等）。(4)计算中所引用的公式和数据应有根据，并注明其来源(如由资料[×]p．×式(×))。二）、设计计算说明书1份（20页左右）21必须按《机械设计基础课程设计指导书》中要求的格式。22设计计算说明书的内容(1)目录（注意最后编页号，便于修改）。(2)设计任务书（只写自己的参数。单独一页）。(3)传动方案的拟定及说明(传动方案简图，分析、论证)。(4)电动机的选择。(5)计算传动装置的运动和动力参数(6)齿轮、带轮、链轮、蜗杆等传动件的设计计算。(7)轴的设计计算。(8)滚动轴承的选择及计算。23(9)键联接的选择及校核计算。(10)联轴器的选择。(11)减速器附件的选择。(12)润滑与密封(润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择)。(13)设计小结(本设计的优缺点、改进意见及课程设计的体会)。(14)参考资料目录。还可以包含一些其它技术说明，例如装拆、安装的注意事项，维护保养的要求等。24成绩评定标准：1、图纸结构、投影、标注及数据是否正确，线条是否符合制图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等；2、设计计算说明书：设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等；3、设计表现：是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立完成工作量等；4、答辩成绩。综合设计表现、图纸质量、说明书及答辩情况，按五级计分制即优、良、中、及格和不及格评分。学分2学分。不及格者下次应补做。25课程设计的要求1.明确学习目的，端正学习态度；2.认真复习与设计有关的章节内容，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进设计；3.设计态度严肃认真,一丝不苟，反对照抄照搬，抄袭他人设计，容忍错误等问题。4通过设计在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练；5.正确处理理论计算与结构设计的关系，贯彻“边绘图、边计算、边修改”的设计方法；6.正确处理继承与创新的关系；正确使用标准和规范。261.传动装置的总体设计•（1）分析和拟定传动装置的运动简图。•（2）选择电动机。•（3）计算传动装置的总传动比和分配各级传动比。•（4）计算各轴转速、功率及转矩。六、设计步骤272.各级传动的主体设计计算•设计计算齿轮传动、带传动或链传动的主要参数和尺寸。3.装配草图的设计与绘制•（1）装配草图的设计准备工作，主要是分析和选定传动装置的结构方案。•（2）初绘装配草图和轴、轴承的计算；作轴、轴上零件和轴承部件的结构设计；校核轴的强度、滚动轴承的寿命和键的强度。•（3）完成装配草图，并进行检查与修正。284.装配工作图的绘制与完成•（1）绘制装配图。•（2）标注尺寸、配合及零件序号。•（3）编写零件明细表、标题栏、技术特性及技术要求等。5．零件工作图的设计与绘制•（1）齿轮零件的工作图。•（2）轴类零件的工作图。•（3）箱体类零件的工作图296．课程设计计算说明书的编写7．设计总结与答辩•（1）完成答辩前的准备工作。•（2）参加答辩。•答辩说明设计主要解决的问题，然后回答教师提问。30以下计划共2周，供参考。不含双休日。1、设计准备（包含讲课和布置任务,阅读指导书），传动装置总体设计（半天）。2、选择电动机、分配传动比、计算各轴的转速、功率和转矩（半天）。3、传动零件（带传动或链传动、齿轮传动等）设计（一天）。课程设计计划（2周）314、设计和绘制减速器装配图（包括设计计算轴，选择及校核轴承、键和联轴器等）（上机或图板作图，五天）。5、绘制零件工作图(一天)。6、整理和编写设计计算说明书（一天）。7、答辩及上交成果（一天）。32时间节点：1、第1周周三下午2点在设计教室检查装配草图；2、第2周周四上午或周五上午上交课程设计成果，过时不候；要求：本人亲自上交，不允许以回家等理由为名请人代交，否则不接收！33第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项34课程设计准备工作阅读设计资料设计手册：《机械设计基础课程设计手册》，图册：《机械设计课程设计图册》，龚桂义，高教社；教材：《机械设计基础》；资料袋：机械设计课程设计资料袋；35设计准备•（1）阅读和研究设计任务书，明确设计任务与要求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。参阅设计资料等途径了解设计对象。•（2）仔细阅读《机械设计基础课程设计》有关内容，明确并拟订设计过程和进度计划。36第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项37传动装置的总体设计一、分析方案分析传动装置性能、适用范围、常用传动机构特点、应用、常用减速器特点及应用。（本部分内容自学课程设计手册）38传动装置的总体设计二、选择电动机1、电动机类型：选用：Y系列三相异步电动机同步转速：300015001000750级数：2468电动机安装尺寸：见机械设计手册392、确定电动机功率wdPPKWdP工作机所需电动机功率1000vFPw9550wWnTP或wP工作机的功率其中η——电动机至工作机之间的效率；其中各种传动效率参照手册F——运输机的工作拉力（N）；V——运输机的传送速度（m/s）；nW——运输机的传送速度（r/min)40传动装置总效率321234541传动装置的总体设计3、确定电动机转速功率相同的同类电机有不同的转速。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。42传动装置的总体设计4、选定电动机由(电动机额定功率)PedPd及同步转速n在表查出电动机具体型号及相应尺寸。并记下中心高、轴伸尺寸（外伸轴直径、长度等）例：Pd=3.6kW611324112MYMYnm=960r/minnm=1440r/min43传动装置的总体设计注意：设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功率Pd（Pd＜Ped）进行计算。（Pd作为设计功率！）设计计算传动装置各级转速时，按电动机满载转速nm进行计算。（不能按同步转速1000r/min或1500r/min）参照手册。441.确定总传动比iawmanni2.分配各级传动比21iiiiiioa减速器外传动比减速器传动比0ii三、总传动比计算及传动比的分配(参照手册21iiiiiioa45(1)各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值（表）；齿带总齿带齿低速高速带iiiiiiiii*7)4.1~3.1(5.3~3分配原则:(2)齿数：开式齿轮少些，闭式多些；46目的：（1）尺寸协调、互不干涉47（2）尺寸紧凑、便于润滑48传动装置的总体设计四、计算传动装置的运动和动力参数（参照手册例）1、计算各轴转速2、计算各轴输入功率3、计算各轴输入转矩注意：1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电动机额定功率Ped计算。2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算49转扭T（N·mm）功率p（kw）转速n（r/min）工作轴Ⅱ轴Ⅰ轴电动机轴轴名参数转扭T（N·mm）功率p（kw）转速n（r/min）工作轴Ⅱ轴Ⅰ轴电动机轴轴名参数效率η传动比i效率η传动比i传动装置的总体设计4、运动和动力参数列表：50第一次布置内容一．课程设计目的、内容和任务二．课程设计准备工作三．传动装置的总体设计四．传动零件的设计五．注意事项51一、减速器外传动零件设计1、普通V带传动已知：PnTi传动零件的设计要求：参见教材第九章内容及相关例题要求计算出V带传动（或链传动）的基本参数（如型号、长度、根数、排数，节距、中心距等）、计算对轴的作用力。确定带轮或链轮的材料、基本参数和主要结构尺寸等。仔细阅读手册——传动零件的设计计算52V型带的设计（教材）1）传动比i1=2)工作情况系数3）计算功率4）选V型带型号5）小带轮直径6）大带轮直径7）验算V带速度8）初定中心距9）初算V带长度10）确定V带长度11）确定中心距12）计算小带轮包角13）查包角修正系数14）查带长修正系数15）单根传递功率P16）单根带传递功率增量17）计算V带根数Z18）计算V带对轴的拉力F0532.计算两带轮的宽度B54一、减速器外传动零件设计传动零件的设计传动零件的设计计算2、高速级齿轮传动已知：PnTi设计步骤：见教科书例题551.低速级齿轮传动已知：PnTi设计步骤：见教科书例题二、减速器内传动零件设计传动零件的设计齿轮传动设计:第