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1、机械设计基础课程设计第一讲概述,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，特别是总体设计和零部件设计的能力,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，由此获得全面的机械设计训练。,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和解决机械设计问题,3 通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册及查阅有关技术资料，培养机械设计的基本技能,二、课程设计的方法1 独立思考，继承与创新2 综合考虑机械零部件的强度、刚度、工艺性、经济性及维护等要求3 采用“三边”设计方法：边计
2、算、边画图、边修改,三、课程设计的内容（见课程设计任务书）,四、课程设计时间安排第18周：选电动机、齿轮传动设计、轴、滚动轴承的设计计算，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,五、成绩评定1 等级：优、良、中、及格、不及格2 评分依据：图纸、设计说明书、答辩、课设期间平时成绩 综合评定,六、参考书1唐增宝等主编，机械设计课程设计，华中科技大学出版社，2006年2杨可桢主编，机械设计基础，高等教育出版社，2006年,机械设计基础课程设计任务书一、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。已知：预期工作年限为10年，大修期3年，每天工作
3、8小时，每年按360天计，单向运转、轻微冲击,传动示意图如下：,二，原始数据 F、V、D(见设计任务书),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，否则不给成绩。,三，设计任务1 减速器装配图1张（A1）；2.零件图2张（A3）3 课程设计说明书1份（按照规定的格式书写，并要求有必要的简图）,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
4、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,传动装置的作用：将动力部分的运动（n,v）和动力(P,T)进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。,一、传动方案分析及设计（见1P3）,动力机：选用电动机,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。,第二讲 机械传动装置的总体方案设计(P3),机器的组成：,如下列出了带式运输机的5种传动方案：,常用传动方案见1P3表2-1。,确定传动方案图
5、如下：,2 确定电动机功率和型号 1）工作机所需功率Pw=FV/1000 Kw 2）电动机所需功率Pd=Pw/传动装置总效率=12n 各传动副的效率1、2n等见1P6表2-2 3）电动机额定功率Pe电动机所需功率Pd 由此查1P147选电动机型号,记下：电动机型号，额定功率Pe，满载转速nm，电动机中心高，外伸轴径和外伸轴长，供选联轴器和计算传动件用。,二、选择电动机(见1P5),1 电动机类型及转速：三相交流电动机：Y系列：（见1P147）YZ,YZR系列：同步转速：一般选1500或1000r/min,i=电机满载转速nm/工作机所需转速nw,nw=601000V/（D）,四、运动参数及动力
6、参数的计算（见1P8）1）计算各轴的转速，输入功率，转矩 2）计算各级传动（高速级，低速级齿轮传动）的输 入转速，输入功率,三、确定传动比i,五、绘制传动方案简图：,看减速器装配,第三讲齿轮传动设计（见1P12）,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）,设计步骤：参考课堂例题和作业,二、注意事项,中心距a如偏小，可能引起轴承端盖打架，则可先估算一下轴承端盖的大小（即初定最小轴径，逐步加大，初定轴承，确定出轴承座孔径，初选轴承盖，即可定其大小）,高、低速轴的结构设计和强度设计计算；各轴上的轴承、键、联轴器的设计,贯彻“三边”设计法，以轴为主线，考虑减速箱体结
7、构，其它零件并行设计，各零件尺寸相互协调。,第四讲轴系设计计算,参考内容：教材2第14章轴；1P13P14；P24P29；图4-1；图5-5；图5-6；图5-8；1表5-1；图20-1,一、设计内容：,二、设计方法,三、初步结构设计设计步骤：1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1 P24表5-1中各符号的意义及计算如：df；d1；d2的确定及螺栓扳手空间c1,c2的确定,2，绘制减速器装配草图（一）（见1P25图5-5）,3 在草图（一）基础上绘出减速器装配草图（二）如下：（见1P26图5-6）,高速轴,1）轴的径向尺寸确定（从最小轴径开始）（1）初估最小轴径
8、dmin,考虑：轴上的联轴器及电机轴径，再定dmin，联轴器的选择见教材 2P274例题,（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）,注意点：a)用于定位时，轴径变化大（510mm）;否则变化小b)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（如：滚动轴承、联轴器处）d)由d轴初选滚动轴承型号e)齿轮尺寸与轴径很接近（d1.8ds）时，采用齿轮轴（见1P29和2P174）,2）轴的轴向尺寸确定,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）,取决轴承的润滑方式,设计思路：（边计算，边画图，边设计）,L=1+C1+C2+5
9、1箱盖壁厚，查1表5-1 C1,C2轴承旁螺栓扳手空间(凸缘尺寸)，查1表5-1,（2）确定轴承座孔长度L,半联轴器距箱体内壁距离=L+e+3040mm,并演算空间B是否足够 e轴承端盖厚，查1P132 B考虑零件的拆装空间,（3）确定半联轴器的位置,第二根轴:设计方法同上，考虑低速轴轴径不能过小而使刚度降低，则一般低速轴的dmin高速轴的dmin,减速器装配草图（图5-6）完成后，找出各轴的受力点和支点，进行弯扭合成强度校核计算五、滚动轴承寿命校核计算六、键的选择及校核计算,四、轴的强度校核计算,第五讲 减速器装配图绘制（见1P28）,此前，应完成1P27图5-6装配草图，轴承、齿轮、轴承端
10、盖、联轴器、键等已选好，各零件强度已校核合格。,一、选图样比例和视图布置（见1P23图5-4，P198图20-1）,注：轴系结构常见错误见1P43表5-5,二、减速器装配图绘制(见1P28P33)在图纸上画出减速器装配草图 1 轴系零件的结构设计 在俯视图（见1P26 图5-6）上画出各轴系零件（齿轮、轴承、轴承端盖等）的详细结构 齿轮结构见1P188；轴承端盖见1P132,绘制思路：先箱体后附件；先主体后局部；先轮廓后细节；画图应在三个视图上同时进行,注：箱体结构常见错误见1P46表5-9,4 检查装配底图：检查内容：1P33,2 减速器箱体结构设计（见1P29）,3 减速器附件设计（见1P
11、32）窥视盖、通气器、油面指示器、起盖螺钉、定位销等的作用（见1P16）及结构（见1第14章）注：减速器附件常见错误见1表5-10,三、完成减速器装配图（1P40）主要内容：尺寸标注，技术要求，技术特性，明细表等见 1P198图20-1,2。技术特性 精度等级：齿轮，公差组的精度等级（1P160）例：8-8-8GJ GB10095-88：简写：8GJ GB10095-88,齿厚极限偏差代号（查1表18-6）：G-上偏差代号，J-下偏差代号,1。尺寸标注 特性尺寸中心距及其偏差（查1表18-4）外形尺寸，安装尺寸，配合尺寸,3。技术要求 1）齿轮啮合侧隙最小侧隙查1表5-4 2）接触斑点考察啮合
12、区接触面积大小及位置，查1表18-13 3）滚动轴承轴向间隙：可调游隙轴承（例：3，7类）：查表12-8深沟球轴承：0.20.4mm 4)润滑剂：齿轮：油润滑，查表15-3轴承：脂润滑，查表15-4,第六讲 零件图绘制及编写设计说明书一、零件图绘制（见1P50）绘制低速轴零件图2张（参考1图6-3）二、设计说明书编写（见1P62）内容及书写规范见P62和设计任务书要求三、答辩,其它说明：,1，时间安排：第一周：1）减速机装拆实验、2）概论、选电机、齿轮设计（一天）3）轴及轴系设计（两天半）,画出装配草图，4）周五绘装配图第二周：周一周二：装配图的绘制（重点）周三：零件图绘制周四：写设计说明书周五：答辩 2，设计教室：3115，3116,3305,3306,3307,3314,3308 3，指导老师：李老师，邹老师 4，借教室，打扫卫生，借1号图板 5，每人买0号图纸一张，档案袋一个,
