机械设计综合课程设计讲义cm

1、一、课程设计的目的一、课程设计的目的 1 1综合运用所学的知识和技能，树综合运用所学的知识和技能，树立正确的设计思想，提高机械设计能力立正确的设计思想，提高机械设计能力。 2 2熟悉机械设计过程，掌握机械设熟悉机械设计过程，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。械设计基本技能上得到训练。 3 3巩固、补漏、加深和扩大在机械巩固、补漏、加深和扩大在机械设计课程和其它先修课程中学到的知识。设计课程和其它先修课程中学到的知识。 4. 4. 融会贯通，提高综合设计素质。

2、融会贯通，提高综合设计素质。二、课程设计内容二、课程设计内容联轴器联轴器电动机电动机减速器减速器滚筒滚筒三、选择设计题目（举例）三、选择设计题目（举例）1 1卷扬机传动装置设计卷扬机传动装置设计 数据编号：数据编号：1 1、2 2、3 3、44 学学 号：号：1 1、2 2、3 3、4 4（稍后指定）（稍后指定） 2 2带式运输机传动装置设计带式运输机传动装置设计 3 3带式运输机传动装置设计带式运输机传动装置设计 4 4带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计 1 1）展开式二级圆柱齿轮减速器）展开式二级圆柱齿轮减速器 2 2）同轴式）同轴式二级圆柱齿轮减速器二级

3、圆柱齿轮减速器 1.传动装置总体设计方案图1张； 2.传动装置装配草图1张 (0号坐标纸，手绘)； 3.工作图：装配图1张（手绘，A0，M1:1或1:2) 、零件图23张（计算机绘图，A3或A4）； 4.设计计算说明书1份（约6000字）。 四、设计工作量四、设计工作量五、课程设计参考进度五、课程设计参考进度1机械装置总体设计（2天）1）确定传动方案2）电动机的选择，即选择电机类型、功率、型号、转速等3）计算总传动比并进行传动比分配4）传动装置运动、动力参数计算，即传动装置运动、动力参数计算，即计算各轴的功率、转速和扭矩等2传动系统参数和传动件设计计算（2天）1）减速器外传动零件设计减速器外传

4、动零件设计2）减速器内传动零件设计减速器内传动零件设计3）按转矩初步计算轴的最小直径按转矩初步计算轴的最小直径4）验算工作速度误差）验算工作速度误差3装配草图设计（3天）1）初估轴径，初选轴承型号2）进行轴的结构设计，轴上零件的结构设计，及其定位和固定方式的确定3）绘制装配草图4）验算轴的强度，轴承的寿命5）选择和校核键、联轴器的强度6）必要时对装配草图进行修改4绘制装配图，手绘（3天） 5绘制零件图2-3张，机绘 （1天）6.编写设计计算说明书 （3天） 7.答辩 （1天）六、成绩评定六、成绩评定图纸质量图纸质量 + 说明书说明书 + 答辩情况答辩情况 + 设计期间表现设计期间表现其中：装配

5、图其中：装配图30%，零件图，零件图20%， 答辩答辩20%，说明书和平时表现，说明书和平时表现30%。鼓励创新鼓励创新，若为创新题目，则：，若为创新题目，则：方案方案30%，装配图，装配图+零件图零件图30%，答辩，答辩20%，说明书和平时表现说明书和平时表现20%。七、参考书七、参考书 1机械设计综合课程设计机械设计综合课程设计 2机械设计机械设计 3互换性与技术测量互换性与技术测量 4. 机械制图机械制图 5. 机械零件设计手册机械零件设计手册 八、课程设计的要求八、课程设计的要求 1.循序渐进，逐步完善和提高。 2.掌握机械设计基本技能，正确处理理论计算与结构设计的关系。 3.汲取传统

6、经验，注重调察研究，发挥主观能动性和创新精神。 4.提倡采用现代设计方法和手段，提高综合设计能力。一、原动机的选择一、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：3000 1500 1000 750 级数： 2 4 6 8电动机的安装及外形尺寸：P2022.确定电动机的功率wdPPdP(1) 工作机所需电动机功率w1000FvP ww9550TnP 或或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：Y132M1 6Y112M 4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

7、动装置总传动比的确定和分配二、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0iiaimawnina012iiiiii(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. 01iiii)3 . 12 . 1 ()3 . 12 . 1 (121，(2) 展开式二级圆柱齿轮减速器 展开式时，i1 i2分配原则:目的：（目的：（1 1）尺寸协调）尺寸协调, , 互不干涉互不干涉高速级大齿轮与低速轴干涉高速级大齿轮与低速轴干涉带轮过大造成安装不便带轮过大造成安装不便（2 2）尺寸紧凑）尺寸紧凑, , 便于润滑便于润滑不同的传

8、动比分配对外廓尺寸的影响不同的传动比分配对外廓尺寸的影响注意：注意： 1.1.按工作机所需电动机功率按工作机所需电动机功率Pd d计算，而不按电计算，而不按电动机额定功率动机额定功率Peded计算。计算。 2.2.设计轴时应按其输入功率计算设计轴时应按其输入功率计算, ,设计传动零设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算件时应按主动轴的输出功率计算。三、传动装置运动、动力参数计算三、传动装置运动、动力参数计算 （计算各轴的功率计算各轴的功率P P、转速、转速n n和转矩和转矩T T）电动机轴电动机轴1轴轴2轴轴3轴轴滚筒轴滚筒轴 一、减速器外传动零件设计一、减速器外传动零件设计1.普通V带传动已

9、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。 3. 高速级齿轮传动已知：P , n , T, i。设计步骤：见教科书例题。4.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、验算工作速度误差四、验算工作速度误差%5五、减速器箱体结构尺寸五、减速器箱体结构尺寸注意：注意：1,12,161ddf6, 832dd、理实理

10、vvvv8，1. 传动零件的结构和几何尺寸传动零件的结构和几何尺寸2. 初步计算轴的直径初步计算轴的直径4. 轴承类型以及润滑、密封方式轴承类型以及润滑、密封方式3. 电动机输出轴的尺寸电动机输出轴的尺寸5. 减速器箱体的结构减速器箱体的结构已知条件：已知条件：设计内容设计内容: :1. 初绘装配草图初绘装配草图2. 轴、轴承、键、联轴器的校核计算轴、轴承、键、联轴器的校核计算3. 完成装配草图完成装配草图（边设计、边计算、边修改）（边设计、边计算、边修改）123451电动机电动机 2 联轴器联轴器 3减速器减速器 4运输带运输带 5卷筒卷筒 vFvF一、初绘装配草图一、初绘装配草图1.布置图

11、：尽量选取布置图：尽量选取1 1的比例的比例3.初步计算轴直径初步计算轴直径2.画中心线，画中心线，da, d, b1, b2 画出三面内壁线。画出三面内壁线。1= 2 = 3 =815mm4.轴的结构设计轴的结构设计 确定各轴段直径和长度。确定各轴段直径和长度。5.箱体结构及其附件箱体结构及其附件(1)箱体、箱盖。箱体、箱盖。(2)联接螺栓、启盖螺钉、定位销。联接螺栓、启盖螺钉、定位销。(3)吊钩、吊环螺钉。吊钩、吊环螺钉。(4)观察孔、油塞、油标、通气器。观察孔、油塞、油标、通气器。C1C1l12L3L2L1L1L2L31L1 阶梯轴结构阶梯轴结构d1d2d3d4d5d齿轮联轴器齿轮联轴器

12、hrcL 外伸端安装联轴器的安装尺寸外伸端安装联轴器的安装尺寸dd5d1d2d3d4Bh弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器rrl油油油润滑轴承的轴承盖结构油润滑轴承的轴承盖结构l1c1c2L1L2L3按外接零件要求确定按外接零件要求确定L1L2L3a1a22l24按外接零件要求确定按外接零件要求确定L1油润滑油润滑 3-5L2L312LLLLLLL1按外接零件按外接零件安装要求确定安装要求确定L2L3L2L32C1C2（58）C1C2aL3L2L1L31L1 支点跨距与悬臂零件间的距离支点跨距与悬臂零件间的距离l1 2 l2 或或l12.5ddl1l2密封件密封件轴用弹性挡圈轴用弹性挡圈用垫片调

13、整锥齿轮轴向位置用垫片调整锥齿轮轴向位置D套杯结构与轴向位置的调整套杯结构与轴向位置的调整2套杯套杯小锥齿轮组合（正装）小锥齿轮组合（正装）l小锥齿轮组合（反装）小锥齿轮组合（反装）l二、验算轴、轴承、键、联轴器二、验算轴、轴承、键、联轴器1. 轴的计算轴的计算2. 轴承的计算轴承的计算3. 键的计算键的计算4. 联轴器的计算联轴器的计算三、完成装配草图三、完成装配草图1. 画出齿轮的结构及固定画出齿轮的结构及固定轴向轴向周向周向2. 画出轴系的细部结构画出轴系的细部结构包括两个内容：包括两个内容： 装配工作图和零件工作图。装配工作图和零件工作图。一、装配工作图一、装配工作图 在草图的基础上进

14、行装配图设计。避在草图的基础上进行装配图设计。避免盲目照抄草图，修改草图中的错误免盲目照抄草图，修改草图中的错误，力力求进一步改进和提高设计质量）求进一步改进和提高设计质量） 要点：要点：1. 1. 布图布图 尽量尽量用用1:1的比例在三的比例在三 (或两或两)个视图上个视图上画出。必要时画断面、剖视和局部视图。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（应当完整、准确地表示出每个零件的结构形状、位置和尺寸，以及它们之间的连构形状、位置和尺寸，以及它们之间的连接性质和相互关系）接性质和相互关系）2.2.画图过程画图过程 用细线勾出装配图中各个零件用细线勾出装配图中

15、各个零件画画零件工作图零件工作图一起加深。（要求各视图一起加深。（要求各视图一起画）一起画）3. 3. 装配图上应标明注册的尺寸装配图上应标明注册的尺寸 特性尺寸：特性尺寸：表明机器性能、规格表明机器性能、规格和特性的尺寸。和特性的尺寸。中心距及偏差：中心距及偏差：1600.0315中心高：中心高：190 （最好以（最好以0结尾）结尾）配合尺寸：配合尺寸：表明配合零件间装配表明配合零件间装配 关系的尺寸。关系的尺寸。 安装尺寸：安装尺寸：表明机器安装在其基础上的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；距离和对中心的

16、距离； 带轮、联轴器伸出头尺寸及对中心距离）带轮、联轴器伸出头尺寸及对中心距离） 外形尺寸：外形尺寸：表明机器占用的空间尺寸。表明机器占用的空间尺寸。（包装、运输、安装、厂房用）（包装、运输、安装、厂房用） 4. 4. 配合选择配合选择 轴轴齿轮（带轮、联轴器）：齿轮（带轮、联轴器）：轴轴轴承内圈：轴承内圈： 箱座孔箱座孔轴承外圈：轴承外圈：轴轴轴套（挡油环）：轴套（挡油环）：轴承盖轴承盖箱座孔：箱座孔：轮缘轮缘轮芯：轮芯：H7 H7 H7 H7n6 m6r6k6，k6H7F9D11k6k6，H7 H7h8f9，H7r65. 5. 装配图上应标注的技术要求装配图上应标注的技术要求 装配前所有零

17、件用煤油清洗，滚动轴承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。用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。 齿轮传动的齿面接触斑点；齿轮传动的齿面接触斑点； 滚动轴承的热补偿间隙为滚动轴承的热补偿间隙为0.20.5mm。 减速器剖分面、密封面和接触面均不允减速器剖分面、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，禁止许渗漏。剖分面涂密封油漆或水玻璃，禁止使用任何垫片。使用任何垫片。 箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。脂。跑合试验要求，空载试验、负载试验跑合试验要求，空载试验、负载试验（时间、工作条件）。（时间、工作条件）。对外观、包装和

18、运输的要求。对外观、包装和运输的要求。6. 6. 减速器的技术特性表减速器的技术特性表7. 7. 标题栏、明细表及零件编号标题栏、明细表及零件编号输入输入功率功率P/kW输入转速输入转速n/(r/min)传动传动效率效率总传总传动比动比i传动特性传动特性第一级第一级第二级第二级mnz2/z1精度等级精度等级mnz2/z1精度等级精度等级 零件工作图：生产用的图纸零件工作图：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。尺寸和技术要求。 设计要点：设计要点： 1.

19、1. 视图选择和布图：选择适当的标准图幅视图选择和布图：选择适当的标准图幅, , 比例尽量采用比例尽量采用1:11:1。 2. 2. 尺寸标注：零件图上应标注尺寸公差、尺寸标注：零件图上应标注尺寸公差、几何公差及表面粗糙度。几何公差及表面粗糙度。 3. 3. 技术要求技术要求 热处理，表面处理。（渗碳，渗氮，氰热处理，表面处理。（渗碳，渗氮，氰化，镀层，抛光）化，镀层，抛光） 未注明的圆角、倒角、斜度等要求。未注明的圆角、倒角、斜度等要求。 特殊要求：修饰，涂色，检验，试验。特殊要求：修饰，涂色，检验，试验。（平衡，噪声）（平衡，噪声）4. 4. 标题栏标题栏 5. 5. 要求要求 避免零件在

20、车间做任何计算（尺避免零件在车间做任何计算（尺寸标注完全）寸标注完全） 零件各部分尺寸尽量标注在同一零件各部分尺寸尽量标注在同一投影图上。投影图上。 尺寸线、引出线引到看得见的轮尺寸线、引出线引到看得见的轮 廓线上。廓线上。 下面介绍齿轮（盘类）和轴（轴类）。下面介绍齿轮（盘类）和轴（轴类）。 齿轮（盘类零件）齿轮（盘类零件） 1 1视图视图 齿轮类零件齿轮类零件一般选取一般选取2 2个视图，侧视图可个视图，侧视图可只画主视图表达不清的键槽和孔。只画主视图表达不清的键槽和孔。 2 2尺寸标准尺寸标准 包括圆、宽度和键槽三部分。包括圆、宽度和键槽三部分。 3 3啮合特性表啮合特性表 齿轮类零件齿

21、轮类零件的主要参数和误差检验项目应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）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标准。差或公差取值见标准。 4 4技术要求技术要求 1 1）对毛）对毛坯的要求：如铸件不允许有缺陷，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。锻件毛坯不允许有氢化皮及毛刺。 2 2）对材料化学成分和力学性能的要求，允）对材料化学成分和力学性能的要求，允许使用的代用材料。许使用

22、的代用材料。 3 3）零件整体和表面处理的要求：如热处理）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、渗碳方法、热处理后的硬度、渗碳/ /渗氮要求及淬渗氮要求及淬火深度火深度。 4 4）未注倒角、圆角半径、斜度等的说明。）未注倒角、圆角半径、斜度等的说明。 5 5）其他特殊要求：如修形或对高速齿轮的）其他特殊要求：如修形或对高速齿轮的动平衡试验等。动平衡试验等。 轴轴( ( 轴类零件轴类零件 ) ) 1 1视图选择视图选择 轴的结构可用一个视图加若干断面。轴的结构可用一个视图加若干断面。 2 2尺寸标注尺寸标注 满足加工、检验、装配要求。满足加工、检验、装配要求。 注意：基准面，加

23、工过程，尺寸链不封闭。注意：基准面，加工过程，尺寸链不封闭。 3 3尺寸公差、形位公差尺寸公差、形位公差 重点是轴颈和轴头部分。重点是轴颈和轴头部分。 4 4表面粗糙度表面粗糙度 5 5技术要求技术要求 轴类零件的技术要求包括：轴类零件的技术要求包括： 1 1）对材料化学成分和力学性能的要求，对材料化学成分和力学性能的要求，允许使用的代用材料。允许使用的代用材料。 2 2）热处理方法和要求：如热处理后的硬热处理方法和要求：如热处理后的硬度、渗碳度、渗碳/ /渗氮要求及淬火深度等渗氮要求及淬火深度等。 3 3）未注倒角、圆角的说明。）未注倒角、圆角的说明。 4 4）其他加工要求：如对某些关键尺寸、）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。加工状态要求的特殊说明。检查：检查： 视图数量是否足够。视图数量是否足够。 零件结构是否正确。零件结构是否正确。 尺寸标注、公差、形位公差、表面粗尺寸标注、公差、形位公差、表面粗