机械设计课程设计安排机制.ppt
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1、 课程程设计总体安排体安排2、指导教师及设计地点:、指导教师及设计地点:机制机制1011:皮钧皮钧老师;老师;机制机制1012:张全明张全明老师;老师;机制机制1013:王素王素老师;老师;机制机制1014:方芳方芳老师;老师;机制机制1015:冯薇冯薇老师;老师;机制机制1016:王成志王成志老师;老师;1、时间:、时间:2012年年12月月31日日2013年年1月月18日,共日,共3周。周。3、设计题目:、设计题目:(由指导教师安排,课后班长从指导教师处领取由指导教师安排,课后班长从指导教师处领取)4、注意事项注意事项:注意设计室的安全、清洁卫生,不得在设计室吃早餐、抽烟、打牌!第一章第一
2、章 概述概述一、课程设计的目的一、课程设计的目的 课程设计是机械设计课程重要的教学环节,是培养学生机械设计能力的技课程设计是机械设计课程重要的教学环节,是培养学生机械设计能力的技术基础课。术基础课。课程设计的课程设计的主要目的主要目的是:是:1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识,起)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识,起到巩固、加深及拓宽有关机械设计方面知识的作用。到巩固、加深及拓宽有关机械设计方面知识的作用。2)通过课程设计的实践,逐步树立正确的设计思想,培养学生分析和解决)通过课程设计的实践,逐步树立正确的设计思想,培养学生分析和解决工程实
3、际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一工程实际问题的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。般设计方法和步骤。3)提高学生的有关设计能力,如计算能力、绘图能力等,使学生熟悉设计)提高学生的有关设计能力,如计算能力、绘图能力等,使学生熟悉设计资料(手册、图册等)的使用,掌握经验估算等机械设计的基本技能。资料(手册、图册等)的使用,掌握经验估算等机械设计的基本技能。二、课程设计的内容和任务二、课程设计的内容和任务 课程设计一般选择课程设计一般选择通用机械的传动装置通用机械的传动装置或或简单机械简单机械作为设计课题。作为设计课题。设计的主要内容设计
4、的主要内容一般包括以下几方面:一般包括以下几方面:(1)拟定、分析传动装置的总体设计方案;)拟定、分析传动装置的总体设计方案;(2)选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;)选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;(3)进行传动件的设计计算,校核轴、轴承、联轴器、键等;)进行传动件的设计计算,校核轴、轴承、联轴器、键等;(4)绘制减速器装配图和有关零件工作图;)绘制减速器装配图和有关零件工作图;(5)编制设计计算说明书。)编制设计计算说明书。第一章第一章 概述概述(1)绘制减速器装配制减速器装配图1张;(2)零件工作)零件工作图2张(A3图纸);传动件:件:低速低速级从从动轮或或蜗轮;轴:
5、中间中间轴或或蜗杆杆轴;(3)设计计算算说明明书一份,一份,约30页-8000字左右;字左右;(4)答)答辩。课程程设计要求在要求在3周内完成以下任周内完成以下任务:三、课程设计的步骤三、课程设计的步骤 步步骤主要内容主要内容完成日期完成日期1、设计准准备工作工作(1)熟悉任)熟悉任务书、明确、明确设计内容和要求;内容和要求;(2)熟悉)熟悉设计指指导书、准、准备有关有关资料、料、图纸等;等;(3)观看看录象、象、实物、模型等,了解减速器的物、模型等,了解减速器的结构特点与制造构特点与制造过程。程。12月月2528日日2、传动装置装置总体体设计(1)确定)确定传动方案;方案;(2)选择电动机;
6、机;(3)计算算传动装置的装置的传动比,分配各比,分配各级传动比;比;(4)计算各算各轴的的转速、功率和速、功率和转矩。矩。12月月2931日日上午上午3、传动零件零件设计计算算(1)计算算齿轮传动(或(或蜗杆杆传动)、)、带传动、链传动的主要参数的主要参数和几何尺寸;和几何尺寸;(2)计算各算各传动件上的作用力。件上的作用力。12月月31日日1月月2日日 课程设计一般可按以下顺序进行:课程设计一般可按以下顺序进行:设计准备工作、传动件的设计计算、装设计准备工作、传动件的设计计算、装配图草图的绘制(校核轴、轴承等)、装配图的绘制、编写设计计算说明书、答配图草图的绘制(校核轴、轴承等)、装配图的
7、绘制、编写设计计算说明书、答辩。辩。具体设计步骤具体设计步骤如下表:步步 骤主主 要要 内内 容容完成日期完成日期4、装配、装配图草草图的的绘制制(1)确定减速器的)确定减速器的结构方案;构方案;(2)绘制装配制装配图草草图,进行行轴、轴上零件和上零件和轴承承组合的合的结构构设计;(3)校核)校核轴的的强度、度、滚动轴承的寿命;承的寿命;(4)绘制减速器箱体制减速器箱体结构、减速器附件;构、减速器附件;1月月3日日1月月6日日5、装配、装配图的的绘制制(1)画底)画底线图、剖面、剖面线;(2)选择配合、配合、标注尺寸;注尺寸;(3)编写零件序号、列出明写零件序号、列出明细栏;(4)加深)加深线
8、条、整理条、整理图面,面,书写技写技术要求等。要求等。1月月7日日1月月12日日6、零件工作、零件工作图的的绘制制(1)绘制制齿轮(蜗轮)、)、轴的零件工作的零件工作图;(2)标注尺寸、公差、粗糙度,注尺寸、公差、粗糙度,书写技写技术要求等。要求等。1月月13、14日日7、编写写设计计算算说明明书(1)编写写设计计算算说明明书,内容包括所有的,内容包括所有的计算,并附有必要算,并附有必要的的简图;(2)写出)写出设计总结(一方面一方面总结设计课题的完成情况,另一方面的完成情况,另一方面总结个人所做个人所做设计的收的收获以及不足以及不足)。1月月15、16日日8、答、答辩答答辩准准备,参加答,参
9、加答辩1月月17、18日日课程设计的步骤(课程设计的步骤(续前表)四、课程设计的有关注意事项四、课程设计的有关注意事项 进行行课程程设计是学生第一次接受是学生第一次接受较全面的全面的设计训练,作,作为设计的主体,学生的主体,学生应在教在教师的指的指导下下发挥主主观能能动性,性,积极思极思考考问题,认真真阅读设计指指导书,查阅有关有关设计资料,按教料,按教师的的布置循序布置循序渐进地地进行行认真真设计,按按时完成每一完成每一阶段的段的设计任任务。课程设计注意事项课程设计注意事项:(1 1)认真设计草图是提高设计质量的关键,做到)认真设计草图是提高设计质量的关键,做到边计算边计算、边边绘图绘图、边
10、修改边修改,设计计算和绘图交替进行;,设计计算和绘图交替进行;(2 2)设计过程中应)设计过程中应及时检查及时检查、及时修正及时修正;(3 3)注意计算数据的记录和整理;)注意计算数据的记录和整理;(4 4)要有整体观念。)要有整体观念。(1 1)按)按学校作息时间学校作息时间在规定设计室进行设计,按时完成设计任务在规定设计室进行设计,按时完成设计任务参加答辩,答辩完成并修改后参加答辩,答辩完成并修改后经指导老师同意经指导老师同意方可上交;方可上交;(2 2)每位同学)每位同学独立完成独立完成自己的设计任务,自己的设计任务,不得抄袭不得抄袭他人结果或他人结果或由由他人代替他人代替计算和绘图或计
11、算和绘图或替别人替别人设计计算和绘图,一经发现双方设计计算和绘图,一经发现双方均为不及格;均为不及格;(3 3)不无故缺席、迟到、早退,)不无故缺席、迟到、早退,有事请假有事请假,班长每天负责考勤。,班长每天负责考勤。成绩按等级制等级制评定,主要依据:平时表现(包括考勤):平时表现(包括考勤):10%10%设计能力:设计能力:10%10%设计图纸质量:设计图纸质量:40%40%说明书质量、计算正确性:说明书质量、计算正确性:25%25%答辩:答辩:15%15%五、课程设计纪律要求五、课程设计纪律要求六、成绩评定六、成绩评定第二章第二章 机械传动装置的总体设计机械传动装置的总体设计 传动装置的装
12、置的总体体设计包括确定包括确定传动方案、方案、选择电动机型号、机型号、合理分配各合理分配各级传动比以及比以及计算算传动装置的运装置的运动和和动力参数力参数等,等,为下一步下一步计算各算各级传动件提供条件。件提供条件。设计任任务书由指由指导教教师拟定,学生定,学生应对传动方案方案进行行分析分析,对方案是否合理方案是否合理提出自己的提出自己的见解解。(1 1)带传动带传动平稳性好,能缓冲吸振,但承载能力小,宜平稳性好,能缓冲吸振,但承载能力小,宜布置在高速级布置在高速级;(2 2)链传动链传动平稳性差,且有冲击、振动,宜平稳性差,且有冲击、振动,宜布置在低速级布置在低速级;(3 3)蜗杆传动蜗杆传
13、动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜,否则可选用铝青铜;放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜,否则可选用铝青铜;(4 4)开式齿轮传动开式齿轮传动的润滑条件差,磨损严重,应的润滑条件差,磨损严重,应布置在低速级布置在低速级;(5 5)圆锥齿轮圆锥齿轮、斜齿轮斜齿轮宜宜放在高速级放在高速级。一、传动方案分析(见一、传动方案分析(见P6)二、选择电动机(见二、选择电动机(见P11-14)2、选择电动机容量(确定电动机的功率)、选择电动机容量(确定电动机的功率)1)工作机所需功率工作机所需功率P w 工作机所需功率工作机所需功率P w由由机器的工作阻力机器的工作阻力和和运动参数运动参数求得,可由设计任务求
14、得,可由设计任务书给定的工作机参数按下式求得:书给定的工作机参数按下式求得:PW=Fv/1000 或或 PW=T n/9550 式中:式中:F为工作机的为工作机的工作阻力工作阻力,N;v为工作机的为工作机的线速度线速度,m/s;T为工作为工作机的机的阻力矩阻力矩,Nm;n为工作机的为工作机的转速转速,r/min。1、类型和结构型式的选择、类型和结构型式的选择 工业上一般选择三相交流异步电动机,最常用的电动机是工业上一般选择三相交流异步电动机,最常用的电动机是Y系列笼型系列笼型三相交流异步电动机三相交流异步电动机。常用结构型式为。常用结构型式为卧式封闭型卧式封闭型。3)传动装置总效率传动装置总效
15、率 a 由电动机至工作机的传动装置总效率由电动机至工作机的传动装置总效率 a:a=1 2 3 n 其中其中 1、2、3、n分别为传动系统中每一传动副、每一对轴承及分别为传动系统中每一传动副、每一对轴承及每个联轴器的效率,其数值查手册中或指导书中的表每个联轴器的效率,其数值查手册中或指导书中的表(参考参考P7P7表表1)1)。2)电动机输出功率电动机输出功率Pd 电动机输出功率电动机输出功率Pd为:为:P d=P w/a 式中:式中:P w为工作机所需为工作机所需输入功率输入功率,即工作机主动轴所需功率(,即工作机主动轴所需功率(KW);a为电动机至工作机主动轴之间的为电动机至工作机主动轴之间的
16、总效率总效率。4 4)确定电动机额定功率)确定电动机额定功率P Peded 根据计算出的功率根据计算出的功率P Pd d可选定电动机的额定功率可选定电动机的额定功率P Peded 。应使:。应使:Ped Pd3、选择电动机的转速、选择电动机的转速 三相异步电动机常用的有四种同步转速,即三相异步电动机常用的有四种同步转速,即3000、1500、1000、750r/min,一般多选用一般多选用1500r/min或或1000r/min的电动机的电动机。可由工作机的可由工作机的转速要求转速要求和传动机构的和传动机构的合理传动比范围合理传动比范围(P7P7表表1 1),推算),推算出电动机转速的可选范围
17、,即:出电动机转速的可选范围,即:nd=(i 1 i 2 i 3in)n 式中:式中:nd为为电动机可选转速范围;电动机可选转速范围;i 1、i 2、i 3、in分别分别为各级为各级传动机构的合理传动比范围,传动机构的合理传动比范围,n为工作机的转速为工作机的转速。4、确定电动机的型号、确定电动机的型号 根据选定的电动机类型、结构型式、功率和转速,由表查出根据选定的电动机类型、结构型式、功率和转速,由表查出电动机型电动机型号号及其及其额定功率、满载转速额定功率、满载转速、外形外形和和安装尺寸安装尺寸等各参数的数据,并等各参数的数据,并列表记列表记录录备用。备用。由选定的电动机由选定的电动机满载
18、转速满载转速nm和工作机的和工作机的转速转速n,可得传动装置总,可得传动装置总传传动比为:动比为:ia=nm /n 总总传动比为各级传动比传动比为各级传动比i1、i2、i3 in的乘积,即的乘积,即 ia=i1 i2 i3 in 要求:要求:(1 1)各级传动的传动比应在推荐的范围内选取;)各级传动的传动比应在推荐的范围内选取;(参考参考P7P7表表1)1)(2 2)应使传动装置的结构尺寸较小、重量较轻;)应使传动装置的结构尺寸较小、重量较轻;(3 3)应使各传动件的尺寸协调,结构匀称、合理,避免互相干涉碰撞。)应使各传动件的尺寸协调,结构匀称、合理,避免互相干涉碰撞。三、计算总传动比和分配传
19、动比三、计算总传动比和分配传动比(见(见P1519)以图示的传动装置为例:以图示的传动装置为例:1 1、各轴的转速、各轴的转速n(r/min):n=nm n=n/i1=nm/i12 2、各轴输入功率、各轴输入功率P(kw):P=Pd 01 P=P 12=P d 01 12 3、各轴输入转矩各轴输入转矩T(Nm)T=9550P/n T=9550P/n 注意:注意:设计传动装置时,一般按实际需要的设计传动装置时,一般按实际需要的电动机输出功率电动机输出功率Pd计算,计算,转速则取转速则取满载转速满载转速nm。四、计算传动装置的运动和动力参数四、计算传动装置的运动和动力参数(见(见P1921)第三章
20、第三章 减速器结构、润滑和传动件的设计减速器结构、润滑和传动件的设计 减速器的减速器的类型很多,但其基本型很多,但其基本结构均由构均由传动件、件、轴系零件、箱体及附件系零件、箱体及附件等所等所组成。成。传动件、件、轴系零件的系零件的设计计算参考教材,算参考教材,这里里仅简要介要介绍减速器减速器箱体及附件。箱体及附件。1 1、箱体、箱体 箱体按其结构形状不同可分为箱体按其结构形状不同可分为剖分式和整体式剖分式和整体式,多用铸造而成的剖分式,多用铸造而成的剖分式箱体(见指导手册)。铸铁减速器箱体的箱体(见指导手册)。铸铁减速器箱体的结构尺寸参阅指导手册结构尺寸参阅指导手册(P26(P26表表3)3
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