机化_机械设计综合课程设计讲义（PDF75页）

总体设计（电机选择，传动比算）；零件设计计算（已知功率转速）；装配草图+零件校核详细装配图零件工作图（齿轮和轴）设计说明书一、课程设计的目的1．综合运用所学的知识和技能，树立正确的设计思想，提高机械创新设计能力。2．熟悉机械设计过程，掌握机械设计的一般方法和规律，学会使用设计资料、标准和规范，通过设计实践，在机械设计基本技能上得到训练。3．巩固、加深和扩大在本课程和先修课程中学到的知识。二、课程设计内容1.装配图1张（A2、A3图纸）2.零件图2张（高速轴、齿轮个一件）；3.设计计算说明书1份（6000～8000字）。三、设计工作量四、课程设计参考进度1．总体设计2．装配草图设计3．工作图设计(上机)4．编写设计计算说明书5．答辩五、课程设计的要求1）独立完成设计任务；2）合理利用机械设计手册进行一些常见资料的查询，零件的结构工艺性设计、典型传动的设计与计算；应用机械设计综合课程设计教材附带的AUTOCAD插件进行详细结构设计和图纸绘制；鼓励利用PRO/E、SOLIDWORKS等3D软件进行结构设计，实现3D到2D；正确处理理论计算与结构设计的关系；3）正确使用标准和规范；4）装订要求：按说明书内容要求，用统一封面将说明书与图纸装订成册，全部采用A4纸，封面用230克浅蓝色虎纹纸，一律左侧装订。同时各班按学号整理提交电子稿（刻一张光盘）。5）成绩判定考勤+图纸+说明书+答辩（包括平时答疑和质疑）对优秀成绩必须通过答辩，答辩须提前2-3天申请，答辩可多次，按最后一次评定成绩。六、说明设计地点：学生宿舍。答疑时间：上午9:30-11：00，地点：北-201。指导老师：夏红梅答辩时间：1.4或1.5日？课程设计指导书第二章（例题21-26）一、原动机的选择常用：Y系列三相异步电动机1.选择电动机类型同步转速：300015001000750级数：2468电动机的安装及外形尺寸：2.确定电动机的功率wdPPdP(1)工作机所需电动机功率w1000FvPww9550TnP或wP工作机的功率传动装置总效率4212345Fv(2)确定电动机型号例：Y132M16Y112M4查取电动机轴外伸端尺寸:--直径--长度等d3.6kWPm960r/minnm1440r/minnDE二、传动装置总传动比的确定和分配1.确定总传动比2.分配各级传动比减速器外传动比减速器传动比0iiaimawnina012iiiiii(1)各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值(3)圆锥—圆柱齿轮减速器ii25.01iiii)4.1~3.1()4.1~3.1(121或(2)展开式二级圆柱齿轮减速器分配原则:目的：（1）尺寸协调,互不干涉高速级大齿轮与低速轴干涉带轮过大造成安装不便（2）尺寸紧凑,便于润滑不同的传动比分配对外廓尺寸的影响注意：1.按工作机所需电动机功率Pd计算？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。三、传动装置运动、动力参数计算（计算各轴的功率P、转速n和转矩T）电动机轴1轴2轴3轴滚筒轴课程设计指导书第三章1.箱体结构（29页）。2.传动零件（齿轮、带、链）参考教材设计计算及结构部分。一、减速器外传动零件设计1.普通V带传动已知：P,n,T,i。2.链传动已知：P,n,T,i。设计步骤：见教科书例题。1.高速级齿轮传动已知：P,n,T,i。设计步骤：见教科书例题。2.低速级齿轮传动已知：P,n,T,i。设计步骤：见教科书例题。二、减速器内传动零件设计三、按转矩初步计算轴的最小直径mind注意：1.键槽单键：加5%双键：加7%2.圆整为标准直径3.或按联轴器圆整直径3nPC≥四、验算工作速度误差%5五、减速器箱体结构尺寸注意：1,12,161ddf6,832dd、理实理vvvv≤≥8，≥≥课程设计指导书第三章第三节参考教材齿轮、带轮、轴等结构部分。1.传动零件的结构和几何尺寸2.初步计算轴的直径4.轴承类型以及润滑、密封方式3.电动机输出轴的尺寸5.减速器箱体的结构（表3-1）已知条件：设计内容:1.初绘装配草图2.轴、轴承、键、联轴器的校核计算3.完成装配草图（边设计、边计算、边修改）一、初绘装配草图1.布置图：尽量选取1∶1的比例3.初步计算轴直径2.画中心线，da,d,b1,b2画出三面内壁线。Δ1=Δ2=Δ3=8～15mm4.轴的结构设计确定各轴段直径和长度。5.箱体结构及其附件(1)箱体、箱盖。(2)联接螺栓、启盖螺钉、定位销。(3)吊钩、吊环螺钉。(4)观察孔、油塞、油标、通气器。C1C1l1Δ2L3L2L1L1L2L3Δ1L1阶梯轴结构d1d2d3d4d5d齿轮联轴器hrcLl油油润滑轴承的轴承盖结构l1c1c2L1L2L3按外接零件要求确定L1L2L3a1a2Δ2l2Δ4按外接零件要求确定L1油润滑3-5L2L3Δ1Δ2支点跨距与悬臂零件间的距离l1≥2l2或l1≈2.5ddl1l2二、验算轴、轴承、键、联轴器1.轴的计算2.轴承的计算3.键的计算4.联轴器的计算三、完成装配草图（55页图3-59）1.画出齿轮的结构及固定轴向周向2.画出轴系的细部结构在草图的基础上进行装配图设计。避免盲目照抄草图，修改草图中的错误，力求进一步改进和提高设计质量）要点：1.布图尽量用1:1的比例在两(或三)个视图上画出。必要时画断面、剖视和局部视图。（应当完整、准确地表示出每个零件的结构形状、位置和尺寸，以及它们之间的连接性质和相互关系）2.画图过程用细线勾出装配图中各个零件——画零件工作图——一起加深。（要求各视图一起画）3.装配图上应标明注册的尺寸①特性尺寸：表明机器性能、规格和特性的尺寸。中心距及偏差：160±0.0315中心高：190（最好以0结尾）②配合尺寸：表明配合零件间装配关系的尺寸。③安装尺寸：表明机器安装在其基础上的位置尺寸。（箱体底面尺寸；地脚螺钉中心距离和对中心的距离；带轮、联轴器伸出头尺寸及对中心距离）④外形尺寸：表明机器占用的空间尺寸。（包装、运输、安装、厂房用）4.配合选择①轴—齿轮（带轮、联轴器）：②轴—轴承内圈：箱座孔—轴承外圈：③轴—轴套（挡油环）：④轴承盖—箱座孔：⑤轮缘—轮芯：H7H7H7H7n6m6r6k6，，，k6H7F9D11k6k6，H7H7h8f9，H7r65.装配图上应标注的技术要求①装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。②齿轮传动的齿面接触斑点；滚动轴承的热补偿间隙为0.2~0.5mm。③减速器剖分面、密封面和接触面均不允许渗漏。剖分面涂密封油漆或水玻璃，禁止使用任何垫片。④箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。⑤跑合试验要求，空载试验、负载试验（时间、工作条件）。⑥对外观、包装和运输的要求。6.减速器的技术特性表7.标题栏、明细表及零件编号输入功率P/kW输入转速n/(r/min)传动效率η总传动比i传动特性第一级第二级mnz2/z1β精度等级mnz2/z1β精度等级课程设计指导书第四章零件设计1.轴的结构（62-64页）。2.齿轮结构（64-66页）。零件工作图：生产用的图纸一张完整的零件图要求能全面、正确、清晰地表达零件结构、制造和检验所需所全部尺寸和技术要求。设计要点：1.视图选择和布图：选择适当的标准图幅,比例尽量采用1:1。2.尺寸标注：零件图上应标注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。3.技术要求①热处理，表面处理。（渗碳，渗氮，氰化，镀层，抛光）②未注明的圆角、倒角、斜度等要求。③特殊要求：修饰，涂色，检验，试验。（平衡，噪声）4.标题栏（参照教材图4-1）5.要求①避免零件在车间做任何计算（尺寸标注完全）②零件各部分尺寸尽量标注在同一投影图上。③尺寸线、引出线引到看得见的轮廓线上。下面介绍齿轮（盘类）和轴（轴类）。齿轮（盘类零件）1．视图齿轮类零件一般选取1～2个视图，侧视图可只画主视图表达不清的键槽和孔。2．尺寸标准包括圆、宽度和键槽三部分。3．啮合特性表齿轮类零件的主要参数和误差检验项目应在齿轮（蜗轮）啮合特性表中列出。啮合特性表一般布置在图幅的右上角。齿轮（蜗轮）的精度等级和相应的误差检验项目的极限偏差或公差取值见第六章。4．技术要求1）对毛坯的要求：如铸件不允许有缺陷，锻件毛坯不允许有氢化皮及毛刺。2）对材料化学成分和力学性能的要求，允许使用的代用材料。3）零件整体和表面处理的要求：如热处理方法、热处理后的硬度、渗碳/渗氮要求及淬火深度。4）未注倒角、圆角半径、斜度等的说明。5）其他特殊要求：如修形或对高速齿轮的动平衡试验等。齿轮传动的几何参数和尺寸有严格的要求，应分别进行标准化、圆整或计算其精确值。模数必须标准化，中心距和齿宽尽量圆整（5的倍数便于测量），啮合尺寸(节圆、分度圆、齿顶圆以及齿根圆的直径、螺旋角、变位系数等)必须计算精确值，长度尺寸准确到小数点后2～3位(单位为mm)，角度准确到秒。圆整中心距时，对直齿轮传动，可以调整模数m和齿数z；对斜齿轮传动可以调整螺旋角β。齿轮结构尺寸，如轮缘内径D1、轮辐厚度C1、轮辐孔径d。、轮裁直径d，和长度L等，按参考资料给定的经验公式计算，但都应尽量圆整，以便于制造和测量。齿轮结构设计表4-3齿轮结构锻造齿轮锻造齿轮铸造齿轮铸造齿轮1．视图这类零件图一般用两个视图表示：主+左简化：侧视图只画轴孔和键槽。注：β角方向应在视图上清楚的画出。2尺寸标注1)径向尺寸：以轴的中心线为基准标出。注：齿根圆在图纸上不标出。2)齿宽方向的尺寸：以端面为基准标出。有关齿轮零件工作图的尺寸标注，参见有关手册。除啮合参数（齿顶圆、分度圆）为精确值外，其它尺寸（轮缘厚度、辐板厚度、轮毂及辐板开孔尺寸等）应圆整。3．表面粗糙度可参考手册。4.尺寸公差1)齿顶圆直径的极限偏差；作基准（IT7~9)；不作基准（IT11)；2)轴孔或齿轮轴轴颈的公差，参见有关手册；3)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差，参见有关手册；齿轮零件图的绘制6.啮合特性表①齿轮的主要参数（不得省略）②齿轮的测量项目7.技术要求①对铸件、锻件或其他类型坯件的要求；②对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；③对材料表面机械性能的要求，如热处理方法，对处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等；④对未注明倒角、圆角半径的说明；⑤对大型或高速齿轮的平衡校验要求。5.形位公差（可参有关手册）1)齿顶圆的径向跳动公差。；2)齿轮端面的端面跳动公差。3)齿轮轴孔的圆柱度公差。其值约为轴孔直径公差的0.3倍，并圆整为标准值；4)键槽的对称度公差，其值可取轮毂键槽宽度公差的1/2；键槽的平行度公差一般可不注，精度高，可参有关手册。技术要求1.其余未标注的倒角都2G材料为号钢调质3.齿面硬度40286其余制图校核圆柱直齿大齿轮机械设计课程设计优质碳素钢调质齿圈径向跳动公差公法线长度变动公差基节极限偏差齿形公差齿向公差齿厚齿顶高系数齿形角模数齿数7-精度等级中心距3配偶齿轮齿数数值代号齿轮各项参数轴(轴类零件)1．视图选择轴的结构可用一个视图加若干断面。2．尺寸标注满足加工、检验、装配要求。注意：基准面，加工过程，尺寸链不封闭。3．形位公差重点是轴颈和轴头部分。4．表面粗糙度5．技术要求轴类零件的技术要求包括：1）对材料化学成分和力学性能的要求，允许使用的代用材料。2）热处理方法和要求：如热处理后的硬度、渗碳/渗氮要求及淬火深度等。3）未注倒角、圆角的说明。4）其他加工要求：如对某些关键尺寸、加工状态要求的特殊说明。检查：①视图数量是否足够。②零件结构是否正确。③尺寸标注、公差、形位公差、表面粗糙度是否正确。④技术要求是否完善、正确。⑤标题栏、明细表填写是否完整、正确。检查修改后加深。图纸全部内容要符合制图国家标准。保持整洁，文字、数字用仿宋体写出。深8精度等级8-8-7HKGB10095-88齿顶高系数ha*111轴总长318±0.027其余:重量比例审核校对制图高速齿轮轴共张第张技术要求:1.调质处理170～