机械设计课程设计2013级

1、 工业工业1301-1302机工机工1305-1320机设机设1301-13072015.12.28-2016.1.14一、目的、内容和要求一、目的、内容和要求1 1、课程设计的目的、课程设计的目的（1 1）培养分析和解决工程实际问题的能力。）培养分析和解决工程实际问题的能力。（2 2）掌握机械设计的一般方法。）掌握机械设计的一般方法。（3 3）基本技术能力训练。）基本技术能力训练。2 2、课程设计的内容、课程设计的内容（1）减速器装配图）减速器装配图1张（张（A1图纸）；图纸）；（2）零件图）零件图3张（低速轴、低速轴上大齿轮、张（低速轴、低速轴上大齿轮、 箱座）；箱座）；（3）设计说明书）

2、设计说明书1份（份（20页以上或页以上或6000字以上）。字以上）。 阅读任务书和课程设计手册，准备绘图用阅读任务书和课程设计手册，准备绘图用具和图纸等；计算电机的功率、转速，选择具和图纸等；计算电机的功率、转速，选择电机型号，确定总传动比和分配各级传动比，电机型号，确定总传动比和分配各级传动比，计算各轴的功率、转速、转矩。计算各轴的功率、转速、转矩。 3、课程设计的进度、课程设计的进度（1）传动装置总体设计）传动装置总体设计 1天天（周二周二 12.29） 周三上午上交指导教师：周三上午上交指导教师：电机型号（包括额定功率、同步转速）、总传动比、分配的各级传动比等。 （2）各级传动零件设计各

3、级传动零件设计 1 1天天（周三周三 12.30） 设计减速器内、外的齿轮、带轮等传动零件。设计减速器内、外的齿轮、带轮等传动零件。 确定确定减速器内、外的齿轮、减速器内、外的齿轮、V带及带轮带及带轮等传动零件的主要尺寸及型号。等传动零件的主要尺寸及型号。 周四上午上交指导教师：周四上午上交指导教师：齿轮模数、齿数、螺旋角、分度圆直径、中心距等；V带型号、基准长度、V带根数、传动中心距、带轮基准直经等， 列表表示参数。 减速器内两级圆柱齿轮传动的，至少一减速器内两级圆柱齿轮传动的，至少一级采用斜齿圆柱齿轮传动。级采用斜齿圆柱齿轮传动。 （4）减速器装配图设计减速器装配图设计 7天天 （19周一

4、周一 - 19周日周日 2016.1.4-2016.1.10） （5）零件工作图设计零件工作图设计 2天天 （20周一周一- 20周二周二 2016.1.11-2016.1.12） （6）编写设计说明书编写设计说明书 1 1天天 （20周三周三 2016.1. 13） （7）课程设计答辩）课程设计答辩 20周四（2016.1.14）上午或下午答辩 同时将设计图纸和说明书装袋，上交老师（3）轴及箱体尺寸设计）轴及箱体尺寸设计 1 1天天 （周四（周四12.31） (1) 独立完成设计任务，不得抄袭他人独立完成设计任务，不得抄袭他人(2) 正确处理理论计算与结构设计的关系正确处理理论计算与结构设计

5、的关系(3) 正确使用标准和规范正确使用标准和规范(4) 成绩判定：成绩判定：考勤+图纸+说明书+答辩 （包括平时答疑和质疑） 4 4、课程设计要求、课程设计要求 课程设计时间课程设计时间： 上午上午 8:00 11:50 下午下午 1:30 5: 00 晚上晚上 6:00 8: 30 同学们每天上、下午必须按时在指定的设计同学们每天上、下午必须按时在指定的设计教室进行课程设计，教室进行课程设计，不得迟到和早退。 班班 级级 设设 计计 教教 室室 指导老师指导老师工业工业1301-02 图书馆图书馆803南部南部 王桂从王桂从机工机工1305-06 图书馆图书馆803南部南部 任升峰任升峰机

6、工机工1307-08 图书馆图书馆803南部南部 张在美张在美机机工工1309-10 图书馆图书馆803南部南部 赵赵 东东机机工工1311-12 图书馆图书馆803南部南部 张清萍张清萍机工机工1313-14 图书馆图书馆803北北部部 高常青高常青机机工工1315-16 图书馆图书馆803北北部部 王文明王文明机机工工1317-18 图书馆图书馆803北北部部 李坤山李坤山机机工工1319-20 图书馆图书馆803北北部部 王王 潍潍 班班 级级 设设 计计 教教 室室 指导老师指导老师机设机设1301-02 图书馆图书馆803北北部部 李长春李长春机设机设1303-04 图书馆图书馆80

7、3中部东中部东 王砚军王砚军机设机设1305-06 图书馆图书馆803中中部东部东 王玉增王玉增机设机设1307 图书馆图书馆803北部北部 杨杨 雪雪题号题号参数参数12345678910工作机轴上工作机轴上的功率的功率PW/kW2.12.2 2.3 3.2工作机上的工作机上的转速转速n/(r/min)20222425262830323436设计螺旋输送机传动装置设计螺旋输送机传动装置已知条件：已知条件：1、螺旋筒轴上的功率、螺旋筒轴上的功率 PW= kW；2、螺旋筒轴上的转速、螺旋筒轴上的转速 nW= r/min；3、三班制，连续单向运转，载荷较平稳；、

8、三班制，连续单向运转，载荷较平稳；4、使用折旧期、使用折旧期10年；年；5、室外工作，灰尘较大，环境最高温度、室外工作，灰尘较大，环境最高温度35；6、三相交流电，电压、三相交流电，电压380/220V；7、三年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；、三年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；8、一般机械厂制造，单件生产。、一般机械厂制造，单件生产。(a)(b)(c)题号题号参数参数12345678910输送带工作输送带工作拉力拉力F/kN7.06.56.04.0输送带工作输送带工作速度速度v/(m/s)

9、2.0400 400 400 450 400 500 450 400 450450设计带式输送机传动装置设计带式输送机传动装置滚筒直径滚筒直径D1、输送带工作拉力、输送带工作拉力F = kN；2、输送带工作速度、输送带工作速度v = m/s；4、两班制，连续单向运转，载荷较平稳；、两班制，连续单向运转，载荷较平稳；5、使用折旧期、使用折旧期8年；年；6、室外工作，灰尘较大，环境最高温度室外工作，灰尘较大，环境最高温度35；7、三相交流电，电压、三相交流电，电压380/220V；8、四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；、四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；9、一般机械厂制造，小批量生

10、产。、一般机械厂制造，小批量生产。3、滚筒直径滚筒直径D = mm；(d)5、设计题目（两个班合在一起排序）、设计题目（两个班合在一起排序） 每大组学号每大组学号1-10： 设计螺旋输送机传动装置设计螺旋输送机传动装置(a)方案，方案， 分别对应分别对应1-10数据数据每大组学号每大组学号11-20：设计螺旋输送机传动装置：设计螺旋输送机传动装置(b)方案，方案， 分别对应分别对应1-10数据数据每大组学号每大组学号21-30：设计螺旋输送机传动装置：设计螺旋输送机传动装置(c)方案，方案， 分别对应分别对应1-10数据数据每大组学号每大组学号31-40：设计带式输送机传动装置：设计带式输送机

11、传动装置(d)方案，方案， 分别对应分别对应1-10数据数据每大组学号每大组学号31-40：设计带式输送机传动装置：设计带式输送机传动装置(d)方案，方案， 分别对应分别对应1-10数据数据每大组学号每大组学号41-50：设计螺旋输送机传动装置：设计螺旋输送机传动装置(a)方案，方案， 分别对应分别对应1-10数据，以此类推数据，以此类推序号小的班在前，再按点名册顺序号排列，缺号不上提（以序号小的班在前，再按点名册顺序号排列，缺号不上提（以老师改作业的排号为准）。私自改号设计，指导老师降分处理老师改作业的排号为准）。私自改号设计，指导老师降分处理。 二、传动装置的总体设计二、传动装置的总体设计

12、内容：确定传动方案、选择电动机型号、合内容：确定传动方案、选择电动机型号、合理分配传动比、计算传动装置的运动和动力理分配传动比、计算传动装置的运动和动力参数。参数。 1、确定传动方案确定传动方案（已知）（已知） 2、选择电动机选择电动机1) 选择电动机类型和结构型式选择电动机类型和结构型式无特殊要求时应选用交流电机，交流电机常用无特殊要求时应选用交流电机，交流电机常用Y系列三相鼠笼型异步电动机，属于一般用途系列三相鼠笼型异步电动机，属于一般用途的自扇冷式电动机，同一类型的电动机有几种的自扇冷式电动机，同一类型的电动机有几种安装形式，根据安装条件选择。安装形式，根据安装条件选择。 2) 选择电动

13、机的功率选择电动机的功率( (容量容量) )选择电动机功率：应保证电动机的额定功率选择电动机功率：应保证电动机的额定功率Ped工作机所需的电动机功率工作机所需的电动机功率Pd工作机所需电动机的功率工作机所需电动机的功率 /WdPP 工作机所需功率工作机所需功率 WWWWnTFP10001000总效率总效率(电动机至工作机电动机至工作机) d321 3) 确定电动机转速确定电动机转速 电动机转速的可调范围：电动机转速的可调范围： 各级传动机构的合理传动比范围。各级传动机构的合理传动比范围。Wnniiiin)(321 niiii 321 对于对于Y系列电动机，系列电动机，多选用同步转速为1500r

14、/min或1000r/min的电动机。 选定转速和计算出所需功率后，查出电动机选定转速和计算出所需功率后，查出电动机的型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、安的型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、安装尺寸、电动机中心高、轴伸尺寸（直径、长装尺寸、电动机中心高、轴伸尺寸（直径、长度、键尺寸）。度、键尺寸）。 设计计算传动装置时，设计计算传动装置时，通常用工作机所需电动机功率Pd进行计算，而不用电动机额定功率。而不用电动机额定功率。 传动装置的转速用电动机的满载转速nm计算，而不用同步转速计算。而不用同步转速计算。 合理选择和分配各级传动比，主要考虑以下合理选择和分配各级传动比，主要考虑以下几点：几

15、点： 1)各级传动比均在推荐范围内，不得超过最大各级传动比均在推荐范围内，不得超过最大值（见表值（见表1-8或表或表13-2）。）。 V带传动i=2-4，圆柱齿轮传动i=3-5，圆锥齿轮传动i=3左右。2)尽量使传动装置的外廓尺寸紧凑或重量较轻。尽量使传动装置的外廓尺寸紧凑或重量较轻。 3)各级传动零件应做到尺寸协调、结构匀称合各级传动零件应做到尺寸协调、结构匀称合理，避免干涉碰撞。理，避免干涉碰撞。 4)尽量使各级大齿轮浸油深度合理。尽量使各级大齿轮浸油深度合理。 4 4、计算传动装置的运动参数和动力参数、计算传动装置的运动参数和动力参数1) 各轴转速各轴转速 由电动机的由电动机的满载转速推

16、出。推出。2) 各轴输入功率各轴输入功率 由由工作机所需电动机的功率推出。推出。 3) 各轴输入转矩各轴输入转矩 由计算出的各轴转速、输入功率计算出各轴输由计算出的各轴转速、输入功率计算出各轴输入转矩入转矩。 三、传动零件的设计计算三、传动零件的设计计算 1 1、选择联轴器的类型和型号、选择联轴器的类型和型号 在说明书上计算，在说明书上计算，图中不需画出联轴器的结构，轴部分需画出结构和标出尺寸。 2 2、V V带传动的设计计算带传动的设计计算 V带的型号、根数、带的长度；带轮直径、带轮宽度和V带传动的中心距等尺寸。 3 3、圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动 齿轮的模数、齿

17、数、螺旋角，带轮直径、带轮宽度和V带传动的中心距等尺寸。 四、轴、键、轴承的强度校核四、轴、键、轴承的强度校核 1 1、校核轴危险截面的强度、校核轴危险截面的强度 根据转矩确定轴的最小直径，结构设计轴的各根据转矩确定轴的最小直径，结构设计轴的各段长度和直径。根据当量弯距图，分析最大应力段长度和直径。根据当量弯距图，分析最大应力可能发生的截面进行校核。可能发生的截面进行校核。 2 2、键的挤压强度校核、键的挤压强度校核键的尺寸根据轴径选键的尺寸根据轴径选bh，按轴的长度选键长，按轴的长度选键长，且符合标准。且符合标准。 3 3、滚动轴承寿命计算、滚动轴承寿命计算根据轴承所在轴位置确定轴承内径，轴

18、承使用根据轴承所在轴位置确定轴承内径，轴承使用场合（载荷大小、方向、转速）选轴承类型、场合（载荷大小、方向、转速）选轴承类型、 直径系列等，计算轴承寿命，或已知轴承所受直径系列等，计算轴承寿命，或已知轴承所受载荷、转速、预期寿命等选轴承型号。载荷、转速、预期寿命等选轴承型号。 五、减速器机体设计五、减速器机体设计 1、轴承座部位设加强筋、轴承座部位设加强筋 （P164） 机座、机盖筋厚，铸件拔模斜度机座、机盖筋厚，铸件拔模斜度 2、轴承座旁联接螺栓位置、轴承座旁联接螺栓位置 紧靠轴承的螺栓有足够的扳手空间（确定高度）紧靠轴承的螺栓有足够的扳手空间（确定高度） 3、齿轮、轴承润滑、密封、齿轮、轴

19、承润滑、密封 轴外伸部位需要密封，齿轮：轴外伸部位需要密封，齿轮：12m/s浸油浸油润滑，齿轮齿顶到油池底面距离不应小于润滑，齿轮齿顶到油池底面距离不应小于(3050)mm，大齿轮浸油应超过，大齿轮浸油应超过1个全齿高，个全齿高，选择润滑油的类型、粘度。选择润滑油的类型、粘度。 滚动轴承润滑：轴承内径圆周速度滚动轴承润滑：轴承内径圆周速度2m/s-飞溅润滑，箱座与箱盖结合飞溅润滑，箱座与箱盖结合面上开油沟，采用全损耗系统用油面上开油沟，采用全损耗系统用油L-AN32等。等。4 4、凸缘联接螺栓间距、凸缘联接螺栓间距 一般一般150200mm，均匀布置，均匀布置 。5 5、机座、机盖厚度、凸缘厚

20、度、机座、机盖厚度、凸缘厚度 （P164） 由于采用铸造，计算值若大于由于采用铸造，计算值若大于8mm，按实，按实际值圆整，若计算出小于际值圆整，若计算出小于8mm，厚度可取，厚度可取8mm 。 六、减速器附件设计六、减速器附件设计（P167-168P167-168） 1、窥视孔盖和窥视孔、窥视孔盖和窥视孔 查看啮合情况查看啮合情况 2、放油螺塞、放油螺塞 将减速器中含有杂质的油放出，将减速器中含有杂质的油放出，应设置在减速器内腔的最低位置。应设置在减速器内腔的最低位置。 3、油标、油标 测量油的深度测量油的深度 4、通气器、通气器 减速器内产生的热空气放出，在减速器内产生的热空气放出，在 减

21、速器内腔的最上部。减速器内腔的最上部。5、启盖螺钉、启盖螺钉 将箱座与箱盖分开将箱座与箱盖分开 6、定位销、定位销 确定箱座与箱盖的准确位置，定位确定箱座与箱盖的准确位置，定位作用，一般放置两个，两销距离越远越好。作用，一般放置两个，两销距离越远越好。7、环首螺钉、吊环和吊钩、环首螺钉、吊环和吊钩 起吊箱盖或整个减速器。起吊箱盖或整个减速器。 不合理结构：不合理结构：（1）插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。）插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。 不合理结构：不合理结构：（2）放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。）放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。不合理结构：不合理结

22、构：（3）轴承盖螺钉设计在剖分面上。）轴承盖螺钉设计在剖分面上。 不合理结构：不合理结构：（4）各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工。）各轴承座孔外端面不平齐，不利于加工。 不合理结构：不合理结构：（5）定位销孔位置不当。）定位销孔位置不当。 七、装配图设计七、装配图设计 1、选择合适比例尺、选择合适比例尺 将将A1图纸分成四等份，画三个视图，右下脚图纸分成四等份，画三个视图，右下脚有标题栏有标题栏(选择国标，选择国标，180mm宽宽)、明细表、明细表(非标非标零件要编图号，与零件图相对应零件要编图号，与零件图相对应)、技术要求、技术要求等标注。等标注。 2、以齿轮为中心设计、以齿轮为中心设计

23、先画主视图、俯视图先画主视图、俯视图 主视图：分度圆、中心距，箱盖内、外壁，主视图：分度圆、中心距，箱盖内、外壁，箱体底部；箱体底部； 俯视图：齿轮宽度中心向两边延伸俯视图：齿轮宽度中心向两边延伸齿轮至齿轮至箱体内壁距离、轴承至箱体内壁距离、轴承宽箱体内壁距离、轴承至箱体内壁距离、轴承宽度（轴承选择）、箱体与箱盖结合面上固定螺度（轴承选择）、箱体与箱盖结合面上固定螺栓距离内壁、外壁的尺寸等。栓距离内壁、外壁的尺寸等。 3、配合标注、尺寸标注、配合标注、尺寸标注 轴与齿轮配合、轴与联轴器配合、轴承与轴与齿轮配合、轴与联轴器配合、轴承与 轴配合、轴承与座孔配合、带轮与配合等。轴配合、轴承与座孔配合

24、、带轮与配合等。 总体尺寸（长、宽、高）、安装尺寸、配总体尺寸（长、宽、高）、安装尺寸、配合尺寸、中心距等。合尺寸、中心距等。 4、编写技术要求、技术特性和明细表、编写技术要求、技术特性和明细表 技术要求包括装配、调整、检验、润滑和密技术要求包括装配、调整、检验、润滑和密 封、维护等方面内容。封、维护等方面内容。 减速器的技术特性包括输入功率、转速、额减速器的技术特性包括输入功率、转速、额定输出转矩、总传动比、齿轮的参数定输出转矩、总传动比、齿轮的参数(如模数、如模数、齿数、螺旋角等齿数、螺旋角等)。 明细表是减速器所有零件的详细目录，每一明细表是减速器所有零件的详细目录，每一种零件都要在明细

25、表中列出。种零件都要在明细表中列出。 八、零件图设计、设计说明书八、零件图设计、设计说明书 大齿轮、大齿轮轴两个零件图用大齿轮、大齿轮轴两个零件图用A2图纸设计，图纸设计，箱座零件图用箱座零件图用A1图纸设计。零件图中要清楚地图纸设计。零件图中要清楚地表达零件内、外部的结构形状，并使视图数量表达零件内、外部的结构形状，并使视图数量最少表注尺寸要足够而不多余，尺寸公差、形最少表注尺寸要足够而不多余，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度（所有表面都要有）的选位公差和表面粗糙度（所有表面都要有）的选取要合理，技术要求等。取要合理，技术要求等。 设计说明书用纸从教材科领取，编写要求见设计说明书用纸从教材科领

26、取，编写要求见课程设计指导书课程设计指导书P211。 计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之设计的理论根据，而且是审核设计的技术文件之一。说明书的内容和设计任务有关，对于本课程一。说明书的内容和设计任务有关，对于本课程设计，其说明书的内容大致包括：设计，其说明书的内容大致包括：1、内容内容(1) 目录（标题及页次）；目录（标题及页次）；(2) 设计任务书；设计任务书；(3) 前言（题目分析，传动方案的拟定等）；前言（题目分析，传动方案的拟定等）；(4) 电动机的选择及传动装置的运动和动力参数电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算；计算；(5) 传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传传动零件的设计计算（确定带传动及齿轮传动的主要参数）；动的主要参数）；(6) 轴的设计计算及校核；轴的设计计算及校核；(7) 箱体设计及说明箱体设计及说明(8) 键连接的选择和计算；键连接的选择和计算；(9) 滚动轴承的选择和计算；滚动轴承的选择和计算；(10) 联轴器的选择；联轴器的选择；(11) 润滑和密封的选择；润滑和密封的选择；(12) 减速器附件的选择及说明；减速器附件的选择及说明；(13) 设计小结；设计