中小学写字与书法教学研究

东北大学机械工程与自动化学院2联轴器滚动轴承皮带运输机双级圆柱齿轮减速器电机滑动轴承带3456789一、概述（1）培养综合运用机械系统课程知识解决机械工程问题的能力；（2）学习机械设计的一般方法；（3）掌握简单机械传动装置的设计步骤；（4）机械设计基本技能的训练——计算、绘图、设计使用的标准、规范、手册等。1.课程设计的目的102任务：完成任务书中传动系统的设计。包括：①选择电机；②传动装置中运动和动力参数计算；③主要零件的设计（带、链、齿轮、……）；④减速器的装配图（0号，1：1）；⑤部分零件的工作图（箱体、齿轮、轴等）；⑥设计计算说明书。11最终上交材料：手绘装配草图1张（A2坐标纸，1:1画）机绘减速器装配图1张——A2号图纸机绘零件工作图3张：——A3号或A4号图纸减速器箱盖或箱座工作图1张大齿轮零件工作图1张减速器低速轴工作图1张设计计算说明书一份（手写或打印）123.课程设计的步骤设计准备传动装置的总体设计传动零件的总体设计减速器装配草图设计工作图设计编写设计计算说明书答辩134.课程设计的方法和要求4.1方法方案设计——必要的计算和结构设计——设计结果用图纸表达——设计依据为设计计算说明书。“三边”设计法——边画图、边计算、边修改。•误解，先将所有的计算都作完，再画图，实际这是不可能的。144.2设计要求(1)设计工作要认真、仔细、独立完成。(2)正确使用设计规范和标准。(3)正确处理设计计算和结构设计的关系。尺寸确定的几种情况：①几何公式确定的尺寸如齿轮传动中心距不得圆整。设计要求，a取Ra40系列值，不是靠圆整得到的，而是靠调整参数实现的。15②由强度公式确定的尺寸：按接触强度设计齿轮中心距32122)1(HEHaZZZZuKTua3/npAd轴的最小直径的确定，,考虑结构需要最后确定。③经验公式确定的尺寸如箱体结构尺寸，一般都需要圆整。④自己设计的尺寸：强度不是主要问题，又无经验公式，通常用类比法设计（轴套）。(4)作图正确，表达清晰；计算准确，书写工整。161.电动机的选择选择依据:工作机的特性、工作环境、工作载荷的大小和性质。所需选定:电动机的种类、类型和结构形式、功率、转速。1.1种类、类型和结构形式的选择Y系列三相异步电动机一、设计步骤171.电动机的选择1.2电动机功率的选择rPP0;kW;kW0，工作机所需电动机功率电动机额定功率，rPP选择条件：181000/FVPW总/WrPP工作机滑动轴承联轴器齿轮轴承带总23工作机功率考虑功率损失191.电动机的选择1.3电动机转速的确定三相异步电动机的同步转速有3000，1500，1000，750r/min四种。建议使用同步转速为1000或1500r/min的电机。至少选择两种同步转速的电机进行方案比较，以选择最优方案。具体见参考教材P11例2-1。202.传动比的分配——初步2.1各级传动比的分配根据表17-9合理选择推荐值。带齿低齿高带减总iiiiinniW/0闭i开i4~2i带或链：*原则各级传动的传动比在推荐值范围内=3~5=4~6圆柱齿轮213~2带带不过大，ii*保证各级传动不干涉ex.大带轮太大——22齿低齿高带总减带取：iiiiii/3~2齿高减齿低iii/)%5~3(%100理理实iii*允许实际传动比与理论传动比有误差，要求：减齿高齿低齿高取：iiii)4.1~3.1()4.1~3.1(230轴1轴2轴3轴4轴2.2传动装置运动和动力参数计算—P,n,T,i,η24第三讲传动零件的设计计算1.减速器外传动零件的设计计算1.1普通V带传动带的型号、带轮直径和宽度、带的长度、中心距、带的根数、作用在轴上力的大小和方向。。带速：一般取带的根数：小带轮直径：要求：25m/s~56;~310,;min1vzzdd带轮尺寸确定：考虑设计的尺寸在传动装置中是否合适。带轮直径确定后，验算带传动的实际传动比。确定带轮毂孔直径：根据带轮的安装情况具体考虑。251.减速器外传动零件的设计计算1.2链传动确定链节距、齿数、链轮直径、轮毂宽度、中心距、作用在轴上力的大小和方向。要求：链轮齿数应为奇数或不能整除链节数的数。链节数应为偶数，避免使用过度链节。261.3选择联轴器根据各种联轴器的应用特点，按标准选择（公称转矩和许用转速）。nnTTnc272.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动设计完减速器以外的传动零件后，要验算原始计算的运动和动力参数，如有变动应进行相应的修改，然后，再进行减速器内传动零件的设计计算。2.1齿轮材料及热处理方法的选择。大、小齿轮硬度差；硬度硬齿面；硬度软齿面50HBS~30350HBS350HBS第三讲传动零件的设计计算282.2齿轮的结构2.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动齿轮轴的结构。离小于两倍齿轮模数，或齿轮齿根距键槽的距齿轮轴当mXdda22第三讲传动零件的设计计算292.3齿轮传动的中心距2.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动角或采取变位。改变齿数、模数、螺旋斜齿圆柱齿轮变位。改变齿数、模数或采取直齿圆柱齿轮要求中心距为整数。::mm,160130)(2cos121~zzma第三讲传动零件的设计计算302.4齿轮参数2.减速器内传动零件的设计计算—齿轮传动精确到小数点后三位。、齿顶圆直径分度圆直径；秒精确到螺旋角add第三讲传动零件的设计计算318~15≥δ≥1.2δδ+c1+c2δ+c3+c45~8油润滑3~5脂润滑10~15初估轴径d1,按联轴器选标准直径、长度需定位,直径比d1大3~10，按密封件取标准值；长度按结构无定位，直径大1~3，但须按轴承取标准值轴承定位轴肩齿轮定位轴肩无定位，直径大1~3；长度比齿轮短2~3加轴套定位，上端按轴承定位要求，下端按齿轮定位要求；长度按结构定1、用坐标纸按1:1绘图2、标注中心矩、各段轴径、图示结构尺寸3、键联接段的轴长、键长~108~1532第四讲减速器的构造减速器包括：齿轮传动、轴、轴承、箱体及其附件。4.1齿轮、轴及轴承组合334.2箱体第四讲减速器的构造344.3减速器的附件（1）检查孔及其盖板第四讲减速器的构造354.3减速器的附件（2）通气器第四讲减速器的构造364.3减速器的附件（3）轴承盖和密封装置第四讲减速器的构造374.3减速器的附件（4）轴承挡油盘第四讲减速器的构造384.3减速器的附件（5）定位销第四讲减速器的构造394.3减速器的附件（6）启箱螺钉第四讲减速器的构造404.3减速器的附件（7）油面指示器第四讲减速器的构造414.3减速器的附件第四讲减速器的构造（8）放油螺塞424.3减速器的附件（9）油杯轴承采用脂润滑时，补充润滑脂（10）起吊装置当减速器的质量超过25kg时，为了搬运用第四讲减速器的构造43第五讲减速器装配草图设计原则：一般，设计总是从装配图的设计开始的。大部分零件的结构和尺寸是在装配草图设计阶段决定的，在这个阶段的过程中，要综合考虑零件的强度、刚度、制造工艺、装配、调整和润滑等各个方面。目的：是观察最初确定的运动参数、各传动件的结构和尺寸是否干涉，同时，在绘图工程中定出轴的结构、跨距及受力点的位置，以便验算轴的强度、滚动轴承的寿命。最后，确定出所有零部件的结构和尺寸，为工作图的设计打下基础。逐步学会并掌握“三边”设计法。445.1初绘减速器装配草图（1）准备工作确定传动齿轮的主要尺寸；电动机的安装尺寸；选择联轴器的类型；初选滚动轴承类型；确定滚动轴承的润滑和密封方式；确定减速器箱体的结构尺寸（箱体结构复杂，强度和刚度的计算比较困难，按经验公式计算出尺寸后要圆整，具体见表5-1）。第五讲减速器装配草图设计455.1初绘减速器装配草图（2）俯视图草图初绘（步骤）选择比例尺—一般按1：1，用A0号图纸绘制，布局，画出中心线；齿轮轮廓尺寸绘制；画出箱体的内壁线；初定外伸段轴径，高速端与电机联d=(0.8~1.0)d电机；（按公式计算圆整）；设计轴的结构（径向尺寸确定和轴向尺寸确定）；确定轴承安装具体位置见图5-8；确定轴承座孔的宽度和箱缘宽度；轴承盖、螺钉、调整垫片的绘制；确定外伸轴段的长度；确定轴和轴上零件的受力点。3nPAd第五讲减速器装配草图设计465.1初绘减速器装配草图第五讲减速器装配草图设计47≥1.2δ油润滑3~5初估轴径d1,联轴器需选标准值;长度按带、链轮、联轴器定需定位,直径比d1大5~9，按密封件取标准值；长度按结构无定位，直径大1~3，但须按轴承取标准值轴环定位，上端按轴承定位要求，下端按齿轮定位要求；长度按结构确定无定位，直径大1~3；长度比齿轮短1~3轴套定位，原则与轴环相同5~8δ+c3+c4脂润滑10~1510~15δ+L1+L2≥δ485.2轴强度、轴承寿命、键联接强度的校核计算（1）轴的强度校核计算根据俯视草图确定的轴的结构和支点及轴上零件力的作用点，进行轴的受力分析、绘制弯矩图和当量弯矩图，判定危险截面进行强度校核（参见教材第8章）。要求：只进行输出轴的强度校核，如果强度不够可通过加大轴径提高其强度。第五讲减速器装配草图设计495.2轴强度、轴承寿命、键联接强度的校核计算（2）滚动轴承寿命的校核计算滚动轴承的寿命最好与减速器的寿命相同，或与减速器的检修期相符（检修期一般为2~3年）。若轴承寿命不够，先考虑选用另一种直径系列的轴承，其次考虑改变轴承的类型，提高基本额定动载荷（参见教材第9章）。要求：只进行输出轴上的一对滚动轴承进行校核计算。第五讲减速器装配草图设计505.2轴强度、轴承寿命、键联接强度的校核计算（3）键联接强度的校核计算键联接的强度校核计算主要是验算其挤压应力，许用挤压应力按键、轴、轮毂三者材料最弱的选取，一般情况下，轮毂的材料最弱（参见教材第3章）。要求：只进行输出轴上键的强度校核。若计算应力大于许用应力，可通过改变键长、改用双键、采用花键、加大轴径、改选较大剖面的键等来满足强度要求。第五讲减速器装配草图设计515.3完成减速器装配草图主要工作：设计轴系部件（箱内传动零件、轴上其他零件、与轴承组合有关的零件）、箱体及减速器的具体结构。步骤如下：（1）轴系部件的结构设计（2）减速器箱体的结构设计（3）减速器附件的设计第五讲减速器装配草图设计525.3完成减速器装配草图（1）轴系部件的结构设计①箱内齿轮的结构设计若小齿轮做成齿轮轴，俯视图中的大齿轮采用全剖，小齿轮根据轴的规定画法采用局部剖，表面两齿轮的啮合情况。若为斜齿轮，应在小齿轮的未剖外形图上用三条细实线画出齿斜方向。第五讲减速器装配草图设计535.3完成减速器装配草图（1）轴系部件的结构设计②滚动轴承的润滑和密封装置的设计脂润滑：浸于油中的齿轮圆周速度v2m/s时采用，充填量为轴承空间的1/2~1/3，箱体外部轴承座上适当位置安装油脂杯。轴承面向箱体内的一侧安装挡油盘。第五讲减速器装配草图设计545.3完成减速器装配草图（1）轴系部件的结构设计②滚动轴承的润滑和密封装置的设计油润滑：浸于油中的齿轮圆周速度v=2m/s时采用。第五讲减速器装配草图设计555.3完成减速器装配草图（1）轴系部件的结构设计③箱缘输油沟的结构形式和尺寸构造有机械加工油沟和铸造油沟。常用机械加工油沟。若齿轮为斜齿轮而小齿轮的直径又小于轴承孔径，则应在小齿轮轴承滚动轴承面向箱体内的一侧安装挡油盘。当齿轮圆周速度v3m/s时，分箱面上可以不开输油沟，转速高，飞溅的润滑油雾可直接进入滚动轴承进行润滑。第五讲减速器装配草图设计565.3完成减速器装配草图（1）轴系部件的结构设计④轴承透盖和闷盖的详细结构当轴承透盖或闷盖直径较小时，端面可不必减少加工面。第五讲减速器装配草图设计575.3完成减速器装配草图（1）轴系部件的结构设计⑤轴承透盖处轴承密封件的结构目的：防止外界的灰尘、水气、杂质等进入轴承及防止轴承内的润滑剂外泄，在外伸轴端轴承孔内设置密封件。密封件有接触式密封和非接触式密封。常用接触式