機械設計基礎課程設計指導書

2021-04-11 20:06:18 字數 4446 閱讀 9998

)如果選用的單列鏈尺寸過大,則應該選雙列鏈.畫鏈輪結構圖時只需要畫其軸面齒形圖. 3,開式齒輪傳動1)開式齒輪傳動一般布置在低速級,常採用直齒齒輪.因開式...

第一章 《機械設計基礎》課程設計總論

一、 課程設計設計的目的

機械設計課程設計是機械設計課程的重要實踐性環節,是學生在校期間第一次較全面的設計能力訓練,在實現學生總體培養目標中占有重要地位。

本課程設計的教學目的是:

1、通過課程設計實踐,樹立正確的設計思想,培養綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論與生產實際知識來分析和解決機械設計問題的能力。

2、學習機械設計的一般方法、步驟,掌握機械設計的一般規律。

3、進行機械設計基本技能的訓練:例如計算、繪圖、查閱資料和手冊、運用標準和規範等的訓練。

二、課程設計的內容和任務

1、課程設計的內容應包括傳動裝置的全部設計計算和結構設計,具體如下:

1)擬定、分析和選定傳動裝置的設計方案。

2)選擇電動機,計算傳動裝置的運動引數和動力引數。

3)進行傳動零件的設計計算。

4)減速器裝配工作圖的結構設計及繪製。

5)零件工作圖的設計和繪製。

6)整理、編寫設計說明書。

2、課程設計的主要任務:

1)編寫設計計算說明書。

2)繪製減速器裝配圖(用a1或a0圖紙繪製)。

3)繪製零件圖。

4)答辯。

三、課程設計的步驟

1、設計準備

閱讀設計任務書,明確設計要求、工作條件、內容和步驟;通過對減速器的裝拆了解設計物件;閱讀有關資料,明確課程設計的方法和步驟,初步擬定設計計畫。

2、傳動裝置的總體設計

根據任務書中所給引數和工作要求,分析和選定傳動裝置的總體方案;計算功率並選擇電動機;確定總傳動比和分配各級傳動比;計算各軸的轉速、轉矩和功率;畫傳動裝置方案簡圖。

3、各級傳動零件的設計計算

通過設計計算,確定各傳動零件的主要引數和尺寸,一般包括帶傳動、聯軸器、齒輪傳動(或蝸桿蝸輪傳動)等。一般應先計算箱外傳動件(如帶、聯軸器),後計算箱內傳動件。

4、減速器裝配工作圖的結構設計及繪製

分析和選定減速器的結構方案,以輕線給軸系結構及箱內、外與其有關部分;選擇減速器中受力較複雜的一軸及其軸上零件,校核軸、鍵和聯軸器的強度及滾動軸承壽命(軸的校核按彎扭合成強度計算);進行軸系、箱體及其附件的結構設計,箱體附件一般應包括窺視窗、油標、排油孔及其螺塞、起吊裝置等。底圖完成後,應進行檢查並修改。標註必要的尺寸和公差配合,寫出減速器特性、技術要求和零件序號,編寫零件明細表及標題欄。

5、零件工作圖的設計和繪製

零件工作圖一般選軸或齒輪,尺寸和公差標註及技術要求應完整,繪製齒輪零件工作圖應有齒**差表。

6、加深和完成減速器裝配圖

7、整理、編寫設計說明書

說明書應包括文字敘述、設計計算和必要的簡圖,在說明書每~頁的右側應單獨寫明有關計算結果和簡短結論(如:「m=3」、「滿足強度要求」等等)

8、設計總結和答辯

課程設計集中在兩周內完成。設計完成後進行總結、驗收,必要時應單獨考核並評定成績。

第二章機械傳動裝置的總體設計

一、傳動方案的分析

傳動裝置的設計方案一般用運動簡圖表示。它直觀地反映了工作機、傳動裝置和原動機三者間的運動和力的傳遞關係。

滿足工作機效能要求的傳動方案,可以由不同傳動機構型別以不同的組合形式和布置順序構成。合理的方案首先應滿足工作機的效能要求,保證工作可靠,並且結構簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護便利。一種方案要同時滿足這些要求往往是困難的,因此要通過分析比較多種方案,選擇能滿足重點要求的較好傳動方案。

如圖所示帶式運輸機的四種傳動方案示意圖:

方案一:採用v帶傳動與齒輪傳動的組合,即可滿足傳動比要求,同時由於帶傳動具有良好的緩衝、吸振效能,可適應大起動轉矩工況要求,結構簡單,成本低,使用維護方便。缺點是傳動尺寸較大,v帶使用壽命較短。

方案二:傳動效率高,使用壽命長,但要求大起動力矩時,起動衝擊大,使用維護較方便。

方案三:能滿足傳動比要求,但要求大起動力矩時,鏈傳動的抗衝擊效能差,噪音大,鏈磨損快壽命短,不易採用。

方案四:傳動效率高,結構緊湊,使用壽命長。當要求大起動力矩時,製造成本較高。

以上四種傳動方案都可滿足帶式輸送機的功能要求,但其結構效能和經濟成本則各不相同,一般應由設計者按具體工作條件,選定較好的方案。

常用傳動機構的布置原則:

1、帶傳動的承載能力較小,傳動平穩,緩衝吸振能力較強,宜布置在高速級。

2、鏈傳動運轉不均勻,有衝擊,宜布置在低速級。

3、蝸桿傳動效率較低,但傳動平穩,當與齒輪副組成傳動機構時,宜布置在高速級。

4、開式齒輪傳動的工作環境一般較差,潤滑條件不好,因而磨損嚴重,壽命較短,應布置在低速級。

5、斜齒輪傳動的平穩性較直齒輪傳動好,常用在高速級或要求傳動平穩的場合。

二、電動機的選擇

1、選擇電動機型別

常用:y系列三相非同步電動機

同步轉速:3000 1500 1000 750

級數: 2 4 6 8

電機安裝型式:(p186~p187)

2、確定電動機的功率

1) 工作機所需電動機功率

工作機的功率

或傳動裝置總效率

2)確定電動機型號

由選定的電動機型別、結構和轉速等查出電動機的型號,確定額定功率、滿載轉速、結構尺寸等。

三、傳動裝置總傳動比的確定和分配

1.確定總傳動比ia

2.分配各級傳動比

傳動比的分配原則:

1) 各級傳動比應在推薦範圍內選取,不得超過最大值。

2)展開式二級圓柱齒輪減速器

3)圓錐---圓柱齒輪減速器

目的:1)尺寸協調、互不干涉

高速級大齒輪與低速軸干涉。

帶輪過大造成安裝不便

2)尺寸緊湊、便於潤滑

不同的傳動比分配對外廓尺寸的影響

四、傳動裝置運動、動力引數計算

計算各軸的功率p、轉速n和轉矩t

注意:1、按工作機所需電動機功率pd計算,而不按電動機額定功率ped計算。

2、設計軸時應按其輸入功率計算、設計傳動零件時應按主動軸的輸出功率計算

第三章傳動零件的設計計算

設計減速器的裝配圖前,必須先計算各級傳動件的引數,確定其尺寸,並選好聯軸器的型別和規格。為使設計減速器的原始條件比較準確,一般先計算減速器的外傳動件,如帶傳動、鏈傳動和開式齒輪傳動等,然後計算其內傳動件。

一、選擇聯軸器的型別和規格

傳動裝置中一般有兩個聯軸器,乙個是聯接電動機與減速器高速軸的聯軸器,另乙個是聯接減速器低速軸與工作機軸的聯軸器。前者由於轉速較高,為了減小起動載荷、緩和衝擊,應選用具有較小轉動慣量的彈性聯軸器,如彈性柱銷聯軸器等;後者由於所聯接的轉速較低,傳遞的轉矩較大,減速器與工作機常不在同一底座上而要求有較大的軸向偏移,常選用無彈性元件的撓性聯軸器,如十字滑塊聯軸器等。

對於標準聯軸器,按傳遞扭矩的大小和轉速選擇型號。

選擇時注意:該型號最大、最小孔徑尺寸必須與兩聯接軸相適應。

二、設計減速器外傳動零件

設計方法參見《機械設計基礎》教材。設計時注意事項:

1、帶傳動

採用普通v帶或窄v帶傳動

1) 檢查帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關係,如裝在電機軸上的小帶輪直徑與電機中心高是否對稱,其軸孔直徑是否與電機軸徑是否一致,大帶輪是否過大與機架相碰。

2)帶輪的結構型式主要取決於帶輪直徑的大小。帶輪直徑與電動機的中心高應相稱,帶輪軸孔的直徑、長度應與電機軸的直徑、長度對應,大帶輪的外圓半徑不能過大,否則會與機器底座相干涉等。

3) 帶輪直徑確定後,應驗算實際傳動比和大帶輪的轉速,並以此修正減速器的傳動比和輸入轉矩。

2、鏈傳動

1)應使鏈輪的直徑、軸孔尺寸等與減速器、工作機相適應。應由所選鏈輪的齒數計算實際傳動比,並考慮是否需要修正實際傳動比。

2)如果選用的單列鏈尺寸過大,則應該選雙列鏈。畫鏈輪結構圖時只需要畫其軸面齒形圖。

3、開式齒輪傳動

1)開式齒輪傳動一般布置在低速級,常採用直齒齒輪。因開式齒輪的傳動潤滑條件差,磨損嚴重,因此只需計算輪齒的彎曲強度,再將計算模數增大10%—20%

2)應選用耐磨性好的材料作為齒輪材料。選擇大齒輪的材料時應考慮毛坯尺寸和製造方法,例如當齒輪尺寸超過50mm時,應採用鑄造毛坯。

3)由於開式齒輪的支承剛度小,其齒寬係數應取小些。

三、設計減速器內傳動零件

設計時應選擇正確的設計準則,計算出減速器各齒輪的引數,主要為:模數、齒數、螺旋角、齒輪寬度、傳動中心距,並計算出各齒輪的主要尺寸。計算中應注意以下問題:

1、選擇齒輪材料時,通常先估計毛坯的製造方法,當齒輪直徑d≤500mm時,可以採用鍛造或鑄造毛坯,當d>500mm多用鑄造毛坯。小齒輪根圓直徑與軸徑接近時,齒輪與軸如製成一體 ,則所選材料應兼顧軸的要求。材料種類選定後,根據毛坯尺寸確定材料機械效能,以進行齒輪強度設計。

在計算出齒輪尺寸後,應檢查與所定機械效能是否相符,必要時,應對計算作必要的修改;同一減速器中的各級小齒輪(或大齒輪)的材料應盡可能一致,以減少材料牌號和工藝要求。

機械設計基礎課程設計指導書

一 課程設計題目 玩具結構設計 二 課程設計的目的和意義 1.理論知識和實際設計密切結合起來,使所學知識得到進一步的鞏固和加深。2.培養學生創新設計能力和解決實際問題的能力。3.通過機械設計課程的學習使學生達到 1 掌握機械運動方案設計 通用零件的結構設計。2 根據機器的結構和使用要求能進行外觀造型...

《機械設計基礎》課程設計指導

3 執行機構設計 確定執行機構具體結構,進行執行機構運動和動力分析。4 傳動裝置總體設計 比較和選擇傳動裝置的方案 選定電動機型別和型號 確定總傳動比和各級傳動比 計算各軸轉速和轉矩。5 傳動件設計計算 設計計算各級傳動件的引數和主要尺寸,例如減速器外傳動零件 帶 鍵傳動等 和減速器內傳動零件 齒輪...

B版 自製機械設計基礎》課程設計的指導書

機械設計基礎 課程設計任務書 設計題目 帶式輸送機的傳動裝置 圓柱齒輪減速器 二 運動簡圖 三 原始資料 四 設計條件 1 工作狀況 二班制,連續運轉 載荷平穩,使用十年 大修三年,室內工作 有粉塵,工作溫度 40oc,45oc 2 技術要求 運輸帶速度允差 5 用三相交流電力 220 380v,5...