机械设计课程设计 课程设计设计过程 1如进行传动方案的设计 已拟定完成 2电动机功率及传动比分配 3主要传动零件的参数设计 V带 V带轮2个 轴2个 齿轮2个 标准件的选用 4减速器结构 箱体各部分尺寸确定 结构工艺性设计 5装配图的设计要点及步骤等 6设计和绘制零件工作图7整理和编写设计说明书 基本目的 1培养正确的设计思想 训练综合运用所学的理论知识解决工程实际问题的能力 2学习机械设计的一般方法 掌握通用机械零件 机械传动装置的设计过程和进行方式 3设计基本技能的训练 如计算 绘图 熟悉和运用设计资料 手册 图册 标准和规范等 1 设计的工作量 1 装配图 张 1或0号图纸 2 零件工作图若干张 传动零件 轴或机体等 3 计算说明书一份 约6000一8000字 课程设计要求 1研究分析设计题目和工作条件 明确设计要求和设计内容 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 2 一 选择电动机 参见课程设计8 9页 1选择电动机的类型 结构形式和转速 计算电动机的功率 确定电动机的型号 一对齿轮效率0 97 一对轴承效率0 99 联轴器效率0 99 带传动效率0 96 1 所需电动机输出的功率 Pd Pw kw Pw 工作机器的输出功率 kw 由电动机到工作机的总效率 2 若已知工作机器的阻力F N 圆周速度 m s 则 Pw F V 1000 kW 课程设计过程步骤 3 由Pd查表选择电动机型号 查课程设计156页附表10 3 二 总传动比i及其分配i1 i2 由电机转速n1和滚筒转速n3确定总传动比i n1 n3分配 i1为V带的传动比 2 4 i2为齿轮的传动比 2 4 总传动比 i i1 i2 三 V型带及带轮的设计计算 1 V型带的设计 教材85 87页 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F0 4 2 计算两带轮的宽度B 5 四 齿轮传动的设计计算根据 传递功率P 传动比I 小齿轮的转速n 工作时间 闭式传动 1选择材料 热处理 精度等级 决定齿面硬度 表面粗糙度 2按齿面接触疲劳设计 教材138 140页 确定Z1 Z2和齿宽系数算实际传动比 传动比误差计算转矩T确定载荷系数K确定许用接触应力查表确定两齿轮的极限应力计算应力循环次数NL查表确定两齿轮的接触疲劳寿命系数极限应力ZNT1 ZNT2 查接触疲劳寿命的安全系数求出d1 确定标准模数m 查表6 1 3 校核齿根弯曲疲劳强度A 两齿轮的分度圆直径B 两齿轮齿宽查表两轮的齿形系数和应力修正系数计算许用弯曲应力 查极限弯曲应力 弯曲寿命系数 应力修正系数 弯曲疲劳安全系数 6 E 计算弯曲许用应力计算弯曲应力计算齿轮传动的中心距计算齿轮的圆周速度 4 两齿轮的几何尺寸计算 教材108页表6 1 齿顶圆直径齿根圆直径分度圆直径基圆直径齿顶高 齿根高 齿全高齿顶径向间隙齿厚 齿槽宽 齿距两齿轮的中心距 尽量满足课程设计表3 2 齿顶圆的压力角计算重合度 教材112页6 19式 7 五 轴的设计 参见课程设计15 16页 1 各轴的功率计算2 各轴的转速计算 列表 3 各轴的转矩计算 4 轴的概略设计 参见课程设计63 68页 1 高速轴的概略设计材料 热处理 按扭转计算最小直径装V带轮处长度 外伸端直径与长度 装两轴承和两轴承盖处的直径和长度 试选轴承与轴承盖 装齿轮处的直径和长度齿轮与箱体的距离轴的总长度 2 低速轴的概略设计 参见课程设计63 68页 步骤与高速轴类同注意 变速箱等宽 高速轴轴承的中心与低速轴轴承的中心要在同一条直线上 也就是要求两根轴轴承中心等宽度 设计到这里开始作草图 查表 轴承及轴承盖各参数 套筒的结构尺寸 齿轮的按装 连轴器的结构尺寸等 8 9 参见课程设计49页表6 1 10 5 轴的结构设计 见教材231 232页 1 轴上的键槽宽度和长度确定 参见教材243页 2 轴肩 轴环宽度与高度 各圆角半径和倒角大小3 轴上零件的固定方法和紧固件4 轴上各零件的润滑方法和密封件的尺寸安装5 作出轴的结构草图 6 轴系零 部件的设计 1 设计小带轮的轮槽及带轮结构 按教材73页进行 作出教材73页所示的结构图并标注 11 2 设计大带轮的轮槽及带轮结构作出教材73页所示的结构图并标注 3 齿轮的结构设计 教材157 158页 A 小齿轮的结构设计及标注 齿轮轴或实体齿轮 B 大齿轮的结构设计及标注 孔板式齿轮 六 低速轴轴的强度较计算 参见教材237 240页 求出齿轮的受力Ft Fr Fa作出低速轴的空间受力简图作出水平平面的受力图 求解水平面的约束力作出水平面的弯矩图 求出最大弯矩作出竖直平面的受力图 求解竖直平面的约束力作出竖直面的弯矩图 求出最大弯矩作出合成弯矩图作出扭矩图求出当量弯矩代入强度条件 核算危险截面强度 12 七 轴承寿命计算 联轴器与键的计算高速轴上轴承的寿命计算轴承型号 查表查出 基本额定动载荷C 查出温度系数计算轴承受的径向载荷P 用工作小时数Lh表示轴承的寿命 G 能否满足使用要求 2 低速轴上联轴器的计算计算名义转矩T查表教材12 2工作情况系数K得出 计算转矩Tc查出所使用联轴器的许用转矩和许用转速是否满足Tc T n n 13 3 低速轴上键的强度计算1 查出键的结构尺寸b h L2 校核键的挤压强度 参看教材242 243页 八 减速器润滑方式和润滑油的选择1 润滑方式选择 课程设计54 59页 2 润滑剂的选择 课程设计143 144页 九 减速器结构装配的绘制减速器箱体结构及装配草图的绘制 按课程设计49页表6 1的计算箱体尺寸22个 2 减速器箱体结构及装配图的绘制 大体类同课程设计83 84页的装配图 标注尺寸公差及配合 写出技术特性 零件按顺序编号编写技术要求 零件明细表和标题栏 14 十一 整理和编写设计说明书设计说明书内容14项 参见课程设计96 97页 设计说明书格式 参见课程设计97 98页 十 设计和绘制零件工作图1 大齿轮的加工零件图 参考课程设计92页的图形 2 从动轴的加工零件作图 参考课程设计89页的图形 15