机械课程设计导引

机械课程设计导引第一页，共58页。1概述（P191）2

几点提示第二页，共58页。(1)培养分析和解决实际问题的能力综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，进行课程设计(2)培养机械设计能力—（以典型机械产品设计为载体）为满足机器的功能要求，合理选型，制定设计方案；正确计算零件的工作能力；结构设计：尺寸、形状、材料及零部件配置构；综合权衡：制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，

(3)培养机械设计的基本技能

学习运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料

第三页，共58页。1.2.1内容（题目）：见设计任务书1.2.2任务：

(1)绘制减速器装配图（A0图幅）；

(2)绘制零件工作图（3）设计说明书（格式：P249-250）1.2.3注意1）统一装袋，文件袋统一封面2）将设计任务书装钉在目录之后的第一页第四页，共58页。绘制零件图的具体任务

圆锥齿轮减速器：圆柱齿轮减速器：蜗杆减速器：小锥齿轮及高速轴第二级大齿轮及输出轴；蜗杆，蜗轮部装图齿圈、轮芯零件图要求：用计算机绘制零件工作图第五页，共58页。机械设计课程设计设计题目内

装123

……专业、方向、班级

设计者、学号

指导教师

完成日期

年

月

日

成绩（校、院名）第六页，共58页。（1）设计准备(减速器模型地点：2-401)（1天）（2）传动装置的总体设计↓（3）传动件的设计（2~3天）（4）结构设计—绘制装配草图（第2周余1~2天）（5）绘制装配图（2~3天）（6）绘制零件工作图（要求用计算机绘图）（1~2天）（7）整理编写设计说明书（2~3天左右分散进行）（8）小结准备答辩第七页，共58页。（1）方案设计（2）分析计算—参数设计、强度（刚度）校核（3）结构设计—结构、装配、制造、公差（4）设计表达—图面、说明书（5）表现与答辩第八页，共58页。1概述（P191）2

几点提示第九页，共58页。第十页，共58页。要点同步转速越高、定子线圈对数越少、电机价格越低、总传动比增大、减速器尺寸与成本加大。同步转速1500r/min

为齿轮减速器较适中方案第十一页，共58页。引例：由工作机阻力矩T阻计算可得：电机的输出功率：P=6.5kW选用型号Y132M-4额定功率P=7.5kW电机同步转速1500满载转速1440r/min问题：减速器负荷（功率）：P=？减速器高速轴转速nⅠ=?如何计算减速器各轴的扭矩？第十二页，共58页。计算要点１.力矩计算以阻力矩为计算基点

----由后往前算

2.转速计算以电动机满载转速为计算基点

----由前往后算3.减速器功率按给定负荷计算(任务约定)4.各轴的功率，应分输入与输出功率，两者相差的是轴承的功率损耗（效率）第十三页，共58页。计算方法１.

----按力矩流由后往前算

例：圆锥-圆柱减速器第三轴输出钮矩3轴方法一：方法二：第十四页，共58页。2.3.1齿轮减速器（1）传动比分配对结构的影响第十五页，共58页。第十六页，共58页。2.3.1齿轮减速器（1）传动比分配对结构的影响（2）二级齿轮减速器传动比分配的基本要求：结构紧凑、两大齿轮浸油深度接近⇒dⅠ大≈dⅡ大(如何实现？)第十七页，共58页。分配传动比齿轮计算dⅠ大≈dⅡ大?否是第十八页，共58页。2.3.1齿轮减速器（1）传动比分配对结构的影响（2）二级齿轮减速器传动比分配的基本要求：结构紧凑、两大齿轮浸油深度接近⇒dⅠ大≈dⅡ大(如何实现？)(3)分析、思考软、硬齿面齿轮的优缺点，使用场合。（4）二级圆柱齿轮减速器----采用斜齿轮传动第十九页，共58页。2.3.2蜗杆减速器（1）多方案比较计算（计分）基本要求：取同步转速1000r/min,1500r/min对比定一个方案（2）结构设计（装配底图）初步完成后，进行：1）蜗杆刚度校核2）油温（热平衡）计算第二十页，共58页。2.4.1概述第二十一页，共58页。（1）紧接在传动件设计之后进行装配草图绘制（2）直接在0号图纸上选择适当的比例进行草图≠“潦草的图”（3）主要设计过程①起步--配置传动件的相对位置，确定箱体内壁；第二十二页，共58页。第二十三页，共58页。（1）紧接在传动件设计之后进行装配草图绘制（2）直接在0号图纸上选择适当的比例进行草图≠“潦草的图”（3）主要设计过程①起步--配置传动件的相对位置，确定箱体内壁；②确定轴的最小直径，选择轴承；③轴系结构设计（并行箱体相关结构的设计）第二十四页，共58页。第二十五页，共58页。（1）紧接在传动件设计之后进行装配草图绘制（2）直接在0号图纸上选择适当的比例进行草图≠“潦草的图”（3）主要设计过程①起步--配置传动件的相对位置，确定箱体内壁；②确定轴的最小直径，选择轴承；③轴系结构设计（并行箱体相关结构的设计）蜗杆减速器要求：蜗杆采用一支点双向固定,另一端游动的支撑方式。第二十六页，共58页。③轴系结构设计（并行箱体相关结构的设计）蜗杆减速器要求：蜗杆采用一支点双向固定,另一端游动的支撑方式。一对角接触球轴承组合第二十七页，共58页。③轴系结构设计（并行箱体相关结构的设计）蜗杆减速器要求：蜗杆采用一支点双向固定,另一端游动的支撑方式。一对圆锥滚子轴承组合第二十八页，共58页。（1）紧接在传动件设计之后进行装配草图绘制（2）直接在0号图纸上选择适当的比例进行草图≠“潦草的图”（3）主要设计过程①起步--配置传动件的相对位置，确定箱体内壁；②确定轴的最小直径，选择轴承；③轴系结构设计（并行箱体相关结构的设计）④轴、轴承、键的强度（刚度）校核第二十九页，共58页。第三十页，共58页。（1）紧接在传动件设计之后进行装配草图绘制（2）直接在0号图纸上选择适当的比例进行草图≠“潦草的图”（3）主要设计过程①起步--配置传动件的相对位置，确定箱体内壁；②确定轴的最小直径，选择轴承；③轴系结构设计（并行箱体相关结构的设计）④轴、轴承、键的强度（刚度）校核⑤完善箱体及减速器附件的设计第三十一页，共58页。2.4.1概述2.4.2传动件的配置（1）二级齿轮传动减速器—2种方案第三十二页，共58页。输入输入输出输出哪一种方案有利于减轻轮齿的承载不均？第三十三页，共58页。输入输入输出输出要求：齿轮类减速器设计，在齿轮设计计算前进行传动件配置方案对比选择。斜齿轮应在说明书、图纸注明旋向。第三十四页，共58页。2.4.1概述2.4.2传动件的配置（1）二级齿轮传动减速器—2种方案（2）蜗杆减速器--蜗杆下置2.4.3减速器结构及尺寸—P158第十一章第三十五页，共58页。第三十六页，共58页。第三十七页，共58页。2.4.1概述2.4.2传动件的配置（1）二级齿轮传动减速器—2种方案（2）蜗杆减速器--蜗杆下置2.4.3减速器结构及尺寸—P158第十一章2.4.4小锥齿轮轴支承跨度的设计第三十八页，共58页。问题：l1、l2取值有何讲究？l1l2↑轴承2负荷↓支承刚度↑

经验方法：l1（2〜3）l2或：l12.5d∟轴颈直径l1l212第三十九页，共58页。2.4.1概述2.4.2传动件的配置（1）二级齿轮传动减速器—2种方案（2）蜗杆减速器--蜗杆下置2.4.3减速器结构及尺寸—P158第十一章2.4.4小锥齿轮轴支承跨度的设计2.4.5轴的轴向固定用圆螺母时注意防松第四十页，共58页。第四十一页，共58页。（1）同一支点成对安装同型号角接触轴承的计算（蜗杆减速器）

第四十二页，共58页。方法要点：按双列轴承计算

1）基本额定动载荷CΣ

和基本额定静载荷C0Σ

与单个轴承的C和C0

关系：

角接触球轴承：

圆锥滚子轴承：第四十三页，共58页。方法要点：按双列轴承计算

2）不需计算内部轴向力，等效为一个双列轴承内力抵消，直接取轴上的轴向力作为轴承的轴向力

3）X、Y－按双列轴承选取静载第四十四页，共58页。Cotα=1.5/e第四十五页，共58页。（1）同一支点成对安装同型号角接触轴承的计算（蜗杆减速器）

（2）滚动轴承简化画法----设计手册第六章滚动轴承各表头第四十六页，共58页。2.6.1Fc产生的原因（1）联接件与半联轴器产生相对滑移（2）制造误差2.6.2Fc的计算D0—联接元件圆周力“作用圆周”的直径D0第四十七页，共58页。2.6.3载荷合成问题：Fc方向不定弯矩合成：（设Mc—由Fc产生的弯矩）提示：加画Fc作用下的支反力分析简图和弯矩图对策：“偏安全处理”力合成：（设Frc—由Fc产生的支反力：Frc1

、Frc2

）FCFrC1FrC2MC第四十八页，共58页。2.7.1齿轮、蜗轮的润滑当v<12m/s

可采用油池润滑

浸油深度、油池深度、油量：P2312.7.2轴承的润滑（1）方式一：油润滑实现的方法：齿轮溅油（传动件v2~3m/s

）

第四十九页，共58页。第五十页，共58页。输油槽第五十一页，共58页。2.7.1齿轮、蜗轮的润滑当v<12m/s

可采用油池润滑

浸油深度、油池深度、油量：P2312.7.2轴承的润滑（1）方式一：油润滑实现的方法：齿轮溅油（传动件v2~3m/s

）

浸油（下置蜗杆）

刮油润滑（蜗轮）第五十二页，共58页。第五十三页，共58页。2.7.1齿轮、蜗轮的润滑当v<12m/s

可采用油池润滑

浸油深度、油池深度、油量：P2312.7.2轴承的润滑（1）方式一：油润滑实现的方法：齿轮溅油（传动件v2~3m/s）

浸油（下置蜗杆）

刮油润滑（蜗轮）（2）方式二：脂润滑（d·n<2105mm·r/min）要点：1）加挡油环

2）可用毛毡密封第五十四页，共58页。第五十五页，共58页。2.7.1齿轮、蜗轮的润滑当v<12m/s

可采用油池润滑

浸油深度、油池深度、油量：P2312.7.2轴承的润滑（1）方式一：油润滑实现的方法：齿轮溅油（传动件v