蜂窝煤课程设计综合课程设计2

机械原理及设计综合课程设计§1总论§5传动装置的总体设计§6传动零件的设计计算

机械原理及设计综合课程设计§7初定轴、联轴器和轴承§8减速器装配图设计§9零件工作图设计§10设计说明书§3初定电机转速和传动装置方案§2执行机构方案设计§4执行机构尺寸设计§1总论（目的、题目、任务）§1总论§1总论

一.课程设计的目的巩固和加深先修课的知识；综合应用所学知识解决工程实际问题；进一步提高计算、绘图、运用资料等基本技能。二.课程设计的题目题目：糕点切片机机器的组成：蜂窝煤成型机三.设计任务和时间安排原动机传动装置执行部分控制系统§1（切片机）§1总论实现2个动作：1.切刀往复直线(或其它形式)运动；2.运输带间歇移动。§1（蜂窝煤成型机）§1总论蜂窝煤成型机§1（蜂窝煤成型机）§1总论实现5个动作：1.上料器连续转动；2.冲头、卸煤杆往复直线运动；3.扫屑刷往复移动或摆动；4.工作盘间歇回转；5.输送带匀速直线运动。§1（任务、时间安排、工作量）§1总论设计任务和时间安排:1.执行部分机构设计；第一阶段(1.5周）第二阶段(2～2.5周）第三阶段(1天）2.初定原动机(一般为电动机)和传动方案；3.传动装置设计；4.考核、答辩。工作量:1.执行机构方案图及机构运动简图一张（A2）；2.机构运动分析程序及结果；3.减速器装配图草图一张（手画，A0（主、俯视图））；4.减速器装配图一张（A0）；5.零件图两张（A2）；6.课程设计说明书一份。§1（注意事项、评分标准）§1总论四.注意事项五.评分标准（优、良、中、及格、不及格）§1（设计步骤）§1总论六.设计步骤0.准备阶段；(资料、草稿本、实验)1.执行机构方案设计；2.初定电机转速和传动装置方案；3.执行机构尺寸设计、运动分析；(包括机构方案图、机构运动简图等)4.传动装置总体设计；(包括选电机、分配传动比等)5.传动件设计计算；6.初定轴、轴承，选联轴器；7.画减速器草图；8.减速器装配图设计；(包括轴、轴承、键结构设计和强度校核等)9.零件工作图设计；10.编写说明书；11.考核、答辩。4天3天2天2天5天1天2天1天§2执行机构方案设计（一.常见运动形式1.连续转动）§2执行机构方案设计§2执行机构方案设计一.常见执行机构的运动形式连杆机构1.连续转动双曲柄机构转动导杆机构齿轮机构带传动机构链传动机构§2（移动）§2执行机构方案设计连杆机构2.移动移动从动件凸轮机构螺旋机构带、链传动机构曲柄滑块机构移动导杆机构液压驱动如切刀和冲头、卸煤杆等的运动。齿轮齿条机构§2（摆动、间歇运动）§2执行机构方案设计连杆机构3.摆动摆动从动件凸轮机构4.间歇运动棘轮机构如扫屑刷等的运动。双摇杆机构曲柄摇块机构摆动导杆机构曲柄摇杆机构如工作盘、糕点等的运动。槽轮机构不完全齿轮机构圆柱凸轮、蜗杆凸轮机构§2（二.机构的组合摆动）§2执行机构方案设计齿轮+曲柄滑块机构二.机构的组合内燃机曲柄压力机压力机1齿轮+凸轮+连杆机构§2（压力机1）§2执行机构方案设计§2（压力机2）§2执行机构方案设计六杆机构压力机2曲柄摇杆+棘轮机构§2（三.拟定执行机构方案）§2执行机构方案设计三.拟定执行机构方案采用尽可能短的运动链；优先采用低副，特别是转动副，尽量避免虚约束；各执行构件的运动协调性；选择最优方案。评价指标：机构功能的质量、机构系统的合理性和经济性。选择机构方案时应考虑：每一机构要求列出3种以上方案，并进行比较。合理安排传动机构的顺序；运动规律、运动精度、承载能力、工作速度、总体布局等；§2（四.画运动方案图，循环图）§2执行机构方案设计四.画出选定执行机构的运动方案图目的：为了描述各执行机构之间有序的、制约的相互配合的运动关系。首先选择一个构件作为定标件，以该构件运动的转角或时间作为确定其它执行构件运动先后顺序的基准。如：蜂窝煤成型机五.画出执行机构的运动循环图以曲柄滑块中的曲柄为定标件。§2（圆周式）§2执行机构方案设计圆周式0090018002700###0##0冲头在工作盘外冲头在工作盘孔中工作盘转动扫屑退让##0###0工作盘静止§2（直角坐标式）§2执行机构方案设计直角坐标式00360018009002700冲头工作盘扫屑刷下降上升转动转动静止扫屑扫屑退让##0###0冲头在工作盘中##0###0§3初定电机转速和传动装置方案(一.电极转速)§3初定电机转速和传动装置方案§3初定电机转速和传动装置方案一.电机转速原动机驱动集中驱动(一个原动机,各执行构件要求运动准确协调,传动链复杂.)分散驱动(两个以上原动机,传动链简单.)原动机类型电动机(结构简单,价格便宜,效率高,使用方便,但转速高,要减速装置.)内燃机(无电源时.)液动、气动课程设计选用“Y系列”三相异步电动机。§3（电机同步转速）电机同步转速ns：电流频率50HZ磁极对数p=1，2，3，4电机尺寸价格传动装置尺寸无级变速器§3初定电机转速和传动装置方案§3（二.拟定传动装置方案）§3初定电机转速和传动装置方案二.拟定传动装置方案总传动比：双级齿轮减速器：i带=2～4i锥=2～3，i柱=3～6，i链=2～5i蜗=10～40带传动齿轮传动链传动蜗杆传动i开≤5分析传动方案1）传动顺序是否合理；3）是否实用、经济、安全、美观等。2）结构是否简单、紧凑；手册P5§3（常见传动装置方案）§3初定电机转速和传动装置方案常见传动装置方案：二级圆柱齿轮减速器§3（常见传动装置方案）§3初定电机转速和传动装置方案圆锥-圆柱齿轮减速器蜗杆减速器§3（二级圆柱齿轮减速器立体图）§3初定电机转速和传动装置方案§3（圆锥-圆柱齿轮减速器立体图）§3初定电机转速和传动装置方案§3（蜗杆减速器立体图）§3初定电机转速和传动装置方案§4执行机构尺寸设计（尺寸设计）§4执行机构尺寸设计§4执行机构尺寸设计一.尺寸设计对心曲柄滑块机构棘轮机构h

minrl棘轮齿数Z=12～60模数m=1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10mmZ=30～60Z=12～30棘轮顶圆da=mZ棘爪长度l=2πm§4（机构方案图，运动简图，运动分析）§4执行机构尺寸设计二.按比例画出方案图及机构运动简图应注明各主要尺寸三.机构运动分析画出执行构件（冲头或切刀）的s、v、a线图动画演示全部执行机构的运动A2图纸§5传动装置的总体设计（选电机）§5传动装置的总体设计§5传动装置的总体设计

一.选择电动机电动机是标准部件电机的4个要素：类型、结构、容量（功率）、转速。1.类型和结构直流交流同步异步绕线型鼠笼型课程设计选用“Y系列”三相异步电动机。（手册P167）§5（选电机功率）§5传动装置的总体设计2.选电机功率总效率：基本概念：Ped——电机的额定功率；Pd——所需的电机工作功率；Pw——工作机所需功率；η——从电机轴至工作机输入轴间的总效率。手册P5§5（定电机转速,列表）§5传动装置的总体设计3.定电机转速基本概念：ns——同步转速；nm——满载转速。列出电机主要尺寸、参数：型号额定功率Ped(kW)满载转速nm(r/min)中心高H(mm)外形尺寸L×(AB/2+AD)×HD轴伸尺寸D×E§5（分配传动比）§5传动装置的总体设计二.计算传动装置的总传动比ia，并分配传动比1.各传动比应在推荐的范围内；2.分配i带时注意带轮直径的标准系列，分配i齿时最好不取整数；i高=(1.2～1.4)i低i锥≈0.25i减≤3注意：§5（分配传动比注意问题）§5传动装置的总体设计3.考虑传动件尺寸相互协调；不干涉带轮不与地(或基架)碰高速级大齿轮不与输出轴碰润滑——尽量使两大齿轮浸油深度合理,低速级大齿轮浸油稍深。两圆柱：i高=(1.2～1.4)i低锥柱：i锥≈0.25i减≤3同轴：i高≈i低§5（计算运动和动力参数）§5传动装置的总体设计三.计算传动装置的运动和动力参数轴号输入功率(kW）转速(r/min)输入转矩(N·mm)电机轴Pd(≠Ped)nmT=9.55×106Pd/nm

ⅠPⅠ=Pd·η带nⅠ=nm/i带TⅠ=T·i带·η带ⅡPⅡ=PⅠ·η承·η齿nⅡ=nⅠ/i高TⅡ=TⅠ·i高·η承·η齿ⅢPⅢ=PⅡ·η承·η齿nⅢ=nⅡ/i低TⅢ=TⅡ·i低·η承·η齿工作机输入轴Pw=PⅢ·η承·η联nw=nⅢTw=TⅢ·η承·η联§6传动零件的设计计算§6传动零件的设计计算§6传动零件的设计计算一.带传动计算二.齿轮传动计算注意：Da1<电机中心高×2；Da2<减速器中心高×2小带轮顶圆直径≈大齿轮da2低/2+55注意：1）m≥2mm；3）若采用齿轮轴时，注意选择小齿轮材料；2）圆柱齿轮，a取整（a个位数最好是0或5）；4）齿宽系数不宜太大或太小；5）df1最好>42，并计算出da1、da2、df1、df2。三.校核工作机转速误差：§7初定轴、联轴器和轴承§7初定轴、联轴器和轴承§7初定轴、联轴器和轴承轴：注意：1）计算与结构的关系，协调dⅠ与d电、d带、d联；

dⅠ=(0.8～1)d电

dⅢ>dⅡ>dⅠ联轴器：轴承：2）要求画出减速器各轴的结构示意图，标出各段直径。一般采用弹性柱销(或弹性套柱销)联轴器。（步骤）一般采用3类或7类轴承，全固式（蜗杆传动除外）。注意：优选轻系列。§7(俯视图)§7初定轴、联轴器和轴承§8减速器装配图设计(表达的内容,设计步骤)§8减速器装配图设计§8减速器装配图设计一.装配图应表达的内容工作原理；注意：先画轮廓尺寸，后画细部结构；先画主要零件，后画次要零件；先画箱内零件，后画箱外零件。各零件的相互关系；装配、调试、检验和维修的依据。二.设计步骤1.准备阶段了解减速器结构；必要的技术数据；计算减速器箱体主要结构尺寸(手册P158)。注意：§8(减速器箱体主要结构尺寸计算中的注意点)§8减速器装配图设计注意：

1）δ≥8mm，一般δ1=δ；小圆锥齿轮处：３）D2不能算错；２）各处螺栓直径；§8减速器装配图设计§8(布局图面，画底图)2.布局图面选择视图；定图纸有效面积，画出标题栏、明细表的位置（手册P8）；定比例（推荐1∶1）。3.开始画底图，定跨距步骤：1）在主、俯视图上画出齿轮的中心线、轮廓线和箱体内壁线；2）确定轴承座孔外端面位置及箱体凸缘宽度；立体图3）轴的结构设计。4.输出轴及其轴承、键的承载能力校核5.齿轮结构设计§8减速器装配图设计注意：箱体尺寸应取整。此处箱体内壁待定§8(在主、俯视图上画出齿轮的中心线、轮廓线和箱体内壁线)参考手册P205/图16-4若d齿<d轴，则取大些8～12§8减速器装配图设计§8(圆锥-圆柱齿轮减速器)参考手册P176/图15-3>8若d齿<d轴，则取大些≈2LL注意：以小锥齿轮轴线为箱体的对称线。>δ8～12§8(确定轴承座孔外端面位置及箱体凸缘宽度)垫片2mmδ+C1+C2+5端盖10mmδ+C1’+C2’或=48mm腹板式(图册P74/图2中自由锻)x§8(圆柱齿轮结构设计)§8减速器装配图设计齿轮轴齿轮轴§8(圆锥齿轮结构设计)§8减速器装配图设计x齿轮轴；（大端模数）锥齿轮结构见图册P75§8(滚动轴承组合设计)§8减速器装配图设计6.滚动轴承组合设计排列固定配合装拆调整润滑密封——正排列反排列——两固式固游式注意端盖的结构——调整垫片v齿≥2m/s——油润滑v齿<2m/s——脂润滑注意油沟的布置(手册P224/图53)注意挡油板的结构、布置——根据v轴(课本P334)7.箱体结构设计小锥齿轮轴向位置小锥齿轮处用黄油杯§8(端盖的结构)§8减速器装配图设计闷盖透盖轴承脂润滑1014～1715图册P85§8(调整垫片)§8减速器装配图设计§8(挡油板)§8减速器装配图设计手册P208/图12，图册P8１油润滑脂润滑3～58～12§8(箱体结构设计)§8减速器装配图设计7.箱体结构设计保证足够刚度1）要求一定的壁厚加肋板轴承旁螺栓尽量靠近机座底凸缘宽应超过机体内壁又要有足够的扳手空间，如何协调？凸台箱盖箱座剖分面C1C2C1C2§8(箱体绘图步骤)§8减速器装配图设计保证剖分面的密封性精刨或刮研；可涂密封胶，不能加垫片；回油沟，通气器；联接螺栓均布且距离不宜太大。工艺性铸造——壁厚均匀，拔模斜度机加工——区分加工面和非加工面；减少调刀次数2）步骤①确定轴承旁螺栓凸台高度；②确定减速器左、右外壁圆弧；③减速器中心高；④油沟结构尺寸(油润滑时)；⑤布置箱体螺栓、定位销和起盖螺栓；⑥油标凸台结构(不能太低或太高)。手册P228/图66§8(确定凸台高度)§8减速器装配图设计注意：1）D2不能错；2）凸台高度在D2较大处确定。D2C2C1§8(确定左、右外壁圆弧)§8减速器装配图设计注意：左外壁圆弧的圆心在剖分面上但不一定在齿轮轴心，主要考虑：1）高速级大齿轮顶圆；2）凸台；3）吊钩位置；

4）窥视孔位置。左外壁圆弧右外壁圆弧D2C2C1§8减速器装配图设计§8(中心高)注意：2015浸油深度中心高H浸油深度：高速级一个齿高≥10mm（锥齿(0.5