机械零件课程设计tz.ppt

1、2008年6月22日机械设计课程设计 南京理工大学机械工程学院南京理工大学机械工程学院机械设计及自动化系机械设计及自动化系一、课程设计的目的 1 1）培养学生综合运用所学的机械课程的系统知识）培养学生综合运用所学的机械课程的系统知识 去解决生产实际问题的能力去解决生产实际问题的能力 2 2）学习机械设计的一般方法和步骤）学习机械设计的一般方法和步骤 3 3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘 图，运用设计资料、手册、标准和规范以及图，运用设计资料、手册、标准和规范以及 使用经验结算和处理数据的能力。使用经验结算和处理数据的能力。设计题目：设计题目：两

2、级圆柱齿轮减速器（直齿或斜齿）两级圆柱齿轮减速器（直齿或斜齿）或或 一级蜗杆蜗轮减速器一级蜗杆蜗轮减速器 或或 两级圆锥圆柱齿轮减速器两级圆锥圆柱齿轮减速器设计技术要求：见具体题目要求设计技术要求：见具体题目要求 二、设计内容和工作量 二二级级展展开开式式圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器 二二级级圆圆锥锥圆圆柱柱齿齿轮轮减减速速器器 一一级级蜗蜗杆杆蜗蜗轮轮减减速速器器 具体的应用场合：具体的应用场合：1.1.卷扬机传动装置卷扬机传动装置 2.2.碾砂机传动装置碾砂机传动装置 3.3.螺旋运输机传动装置螺旋运输机传动装置 4.4.皮带运输机传动装置（皮带运输机传动装置（3 3种不同的类型）等种不同

3、的类型）等 工作量：工作量：1 1）减速器装配图）减速器装配图 1 1张张0 0#图纸图纸 2 2）零件工作图）零件工作图 2 2张张3 3#图纸图纸 中间轴、中间轴上的大齿轮中间轴、中间轴上的大齿轮 3 3）设计计算说明书一份）设计计算说明书一份 2020页左右页左右课程设计所需的设计参考书有：课程设计所需的设计参考书有：*机械设计机械设计教材教材*机械零件课程设计指导书机械零件课程设计指导书或其它课程设计指导书或其它课程设计指导书*机械设计手册机械设计手册 简明机械零件设计手册简明机械零件设计手册 机械零件课程设计图册机械零件课程设计图册或同类型其它图册或同类型其它图册准备绘图工具准备绘图

4、工具三、设计的具体步骤和内容1 1）设计准备）设计准备 1 1天天阅读指导书相关内容阅读指导书相关内容2 2）传动装置的总体设计）传动装置的总体设计 1.51.5天天确定传动方案，选择电动机，计算传动装置的总传动比确定传动方案，选择电动机，计算传动装置的总传动比和分配各级传动比，计算各轴的功率、转速和转矩。和分配各级传动比，计算各轴的功率、转速和转矩。3 3）传动件的设计计算）传动件的设计计算1.51.5天天包括箱外传动件，联轴器选型和箱内传动件，两级齿包括箱外传动件，联轴器选型和箱内传动件，两级齿轮几何参数和结构以及轴的结构尺寸的初步确定。轮几何参数和结构以及轴的结构尺寸的初步确定。4 4）

5、减速器装配草图的设计）减速器装配草图的设计6 6天天包括确定减速器箱体的结构形式，各部分结构尺寸，包括确定减速器箱体的结构形式，各部分结构尺寸，箱体上各附件位置和尺寸参数的设计。箱体上各附件位置和尺寸参数的设计。5 5）轴、轴承和键的强度和寿命的设计和校核计算）轴、轴承和键的强度和寿命的设计和校核计算 1 1天天6 6）加深完成减速器的装配图）加深完成减速器的装配图2 2天天标注尺寸，零件明细表，技术要求等标注尺寸，零件明细表，技术要求等7 7）绘制零件工作图）绘制零件工作图1 1天天齿轮、轴齿轮、轴零部结构、标注尺寸和形位公差、齿零部结构、标注尺寸和形位公差、齿轮误差检验项目和表面粗糙度以及

6、加工技术要求等轮误差检验项目和表面粗糙度以及加工技术要求等8 8）编写整理设计计算说明书）编写整理设计计算说明书1 1天天9 9）答辩）答辩 机动机动四、课程设计注意事项和要求1.1.培养独立思考的习惯，锻炼独立工作的能力。培养独立思考的习惯，锻炼独立工作的能力。2.2.在进行各个阶段设计以前，一定要首先认真阅在进行各个阶段设计以前，一定要首先认真阅 读设计指导书，明确要求和注意事项，以避免读设计指导书，明确要求和注意事项，以避免 不必要的修改和错误。不必要的修改和错误。3.3.图纸图纸：所绘图纸要求所绘图纸要求作图准确作图准确、结构合理、表达、结构合理、表达 清晰、图面整洁、尺寸齐全、内容齐

7、全、符合制清晰、图面整洁、尺寸齐全、内容齐全、符合制 图规定。图规定。4.4.设计任务书要求设计任务书要求：计算正确，计算结果在清晰位置：计算正确，计算结果在清晰位置 说明。设计计算内容步骤齐全，表达清楚，并附必说明。设计计算内容步骤齐全，表达清楚，并附必 要的示意图和表格形式进行说明，书写工整。要的示意图和表格形式进行说明，书写工整。2008年6月22日机械设计基础（机械设计基础（IIII）课程设计课程设计具体内容具体内容一、传动装置的总体设计内容（一）传动方案的确定（一）传动方案的确定 设计任务书直接下达设计任务书直接下达例：螺旋运输机传动装置例：螺旋运输机传动装置运输机轴功率运输机轴功率

8、P P（kWkW）运输机轴转速运输机轴转速n(r/m)n(r/m)寿命五年，双班制寿命五年，双班制工作时有轻微振动工作时有轻微振动（二）选择电机（二）选择电机 1类型类型 按工作机载荷，工作条件按工作机载荷，工作条件通用机械，通用机械，结构简单、价格低廉、维护方便结构简单、价格低廉、维护方便 Y系列系列封闭式三相交流异步电动机封闭式三相交流异步电动机经常启动、制动和反转的场合经常启动、制动和反转的场合，应选用起重及冶金应选用起重及冶金 YZR和和YZ系列系列电动机电动机2确定电机功率确定电机功率 电动机所需的功率电动机所需的功率传动装置的总效率传动装置的总效率闭式圆柱齿轮传动效率闭式圆柱齿轮传

9、动效率开式圆锥齿轮传动效率开式圆锥齿轮传动效率联轴器效率联轴器效率要求电动机额定功率要求电动机额定功率 由手册选定型号由手册选定型号轴承效率轴承效率工作机效率工作机效率3.定电机的转速定电机的转速输送机轴转速输送机轴转速n nw w直接给出直接给出 若给出皮带速度和卷筒直径，若给出皮带速度和卷筒直径，需要计算工作机的转速需要计算工作机的转速n nw w 2 2）当工作机转速当工作机转速nw一定时一定时 电机转速越高电机转速越高 使传动系统结构庞大使传动系统结构庞大 兼顾兼顾1 1）、）、2 2）两点来选择同步转速）两点来选择同步转速 其中其中1500rpm、1000rpm两种电机供应较多，设计

10、时应优先采用两种电机供应较多，设计时应优先采用.图中，电机转速经过图中，电机转速经过减速器减速器和和开式圆锥齿轮开式圆锥齿轮减速。减速。1 1）同一额定功率的电机，一般有多种同步转速，同一额定功率的电机，一般有多种同步转速，同步转速同步转速 电机尺寸重量电机尺寸重量 价格价格 注意：注意：可定出电机应可定出电机应在在转速范围转速范围 制表列出电机主要参数：制表列出电机主要参数：最后列出电机参数表（参考指导书）电机型号电机型号额定功率（额定功率（kWkW）转速（转速（r/minr/min）轴径（轴径（mmmm）（三）定总传动比和分配各级传动比（三）定总传动比和分配各级传动比（1）由电机至工作机之

11、间总传动比）由电机至工作机之间总传动比ia额定转速额定转速 （2）传动装置的总传动比）传动装置的总传动比 i传动装置外的传动装置外的其它传动零件的传其它传动零件的传动比，必须先选定动比，必须先选定（3）分配传动装置的两级传动比）分配传动装置的两级传动比 不同的传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(总传动比为总传动比为20.5)20.5)要求：要求：1）单级传动比按要求在合理范围内选择）单级传动比按要求在合理范围内选择 2）各传动件间尺寸要协调、结构要匀称，要保证）各传动件间尺寸要协调、结构要匀称，要保证两级大齿轮浸油深度合理两级大齿轮浸油深度合理 i高=（1.21.4）i

12、低但高速级传动比又不能过大，否则高速级大齿但高速级传动比又不能过大，否则高速级大齿轮直径过大，会与低速级从动轴相碰。轮直径过大，会与低速级从动轴相碰。以上传动比的分配只是初步的，为理论传动比以上传动比的分配只是初步的，为理论传动比 而实际传动比只有等传动件参数确定以后才能定而实际传动比只有等传动件参数确定以后才能定 实际传动比：实际传动比：各轴的各轴的(输出输出)功率功率 从工作机到电动机（功率偏小）从工作机到电动机（功率偏小）P=PW P=PV/34 P=P/13 P=P/13 PI=P/34（四）计算传动装置的运动和动力参数（四）计算传动装置的运动和动力参数 计算减速器中各轴的功率、转矩、

13、转速计算减速器中各轴的功率、转矩、转速 P=P/2 23 3 闭式圆柱齿轮传动效率闭式圆柱齿轮传动效率开式圆锥齿轮传动效率开式圆锥齿轮传动效率联轴器效率联轴器效率轴承效率轴承效率特点特点:功率偏小，尺寸偏小，结构小巧功率偏小，尺寸偏小，结构小巧从电动机到工作机各轴的输出从电动机到工作机各轴的输出功率（功率偏大）功率（功率偏大）PI=Ped P=PI34 P=P13 P=P13P=P34 特点特点：功率偏大，尺寸偏大，偏安全：功率偏大，尺寸偏大，偏安全闭式圆柱齿轮传动效率闭式圆柱齿轮传动效率开式圆锥齿轮传动效率开式圆锥齿轮传动效率联轴器效率联轴器效率轴承效率轴承效率P=P2 3计算各轴的转速计算

14、各轴的转速 nIn电电 nnI nn/i1 nn/i2 nn nn/i锥齿轮锥齿轮 计算各轴输入的工作扭矩计算各轴输入的工作扭矩 T=9550PI/nI T=9550P/n T=9550P/n T=9550P/n T=9550P/n T=9550P/n 将上述计算的运动和动力参数列表将上述计算的运动和动力参数列表 功率功率P P（kWkW）扭矩扭矩T(NT(Nm)m)转速转速n(r/min)n(r/min)传动比传动比i i电动机轴电动机轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴二、传动件的设计计算原始数据原始数据：传动装置的运动及动力参数设计计算：传动装置的运动及动力参数设计计算 所得的数据及设计任务书所给

15、定的工作条件所得的数据及设计任务书所给定的工作条件1齿轮传动参数的设计计算齿轮传动参数的设计计算参考教材参考教材 注意事项：注意事项：1 1）功率较大时，为使结构紧凑，宜选用硬齿面齿轮或者斜齿）功率较大时，为使结构紧凑，宜选用硬齿面齿轮或者斜齿轮；功率较小时，可选用软齿面齿轮。轮；功率较小时，可选用软齿面齿轮。2 2）选择小齿轮齿数时，若为软齿面齿轮，齿数可取多一些）选择小齿轮齿数时，若为软齿面齿轮，齿数可取多一些z z1 1=20-40;=20-40;若为硬齿面齿轮，齿数可取少一些若为硬齿面齿轮，齿数可取少一些z z1 1=17-20=17-20。3 3）软齿面齿轮传动按照齿面接触疲劳强度设

16、计，校核齿根弯）软齿面齿轮传动按照齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度；硬齿面齿轮传动按照齿根弯曲疲劳强度设曲疲劳强度；硬齿面齿轮传动按照齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度；计，校核齿面接触疲劳强度；4 4）两对齿轮分别进行设计。）两对齿轮分别进行设计。5 5）设计完成后，列出下表。）设计完成后，列出下表。高高速速级级齿齿轮轮传传动动模数模数m m1 1（mmmm）低低速速级级齿齿轮轮传传动动模数模数m m2 2（mmmm）传动比传动比i i1 1传动比传动比i i2 2螺旋角螺旋角1 1螺旋角螺旋角2 2小小齿齿轮轮齿数齿数Z Z1 1小小齿齿轮轮齿数齿数Z Z3 3分度圆直径分度圆直径d d1 1(mm)(mm)分度圆直径分度圆直径d d3 3(mm)(mm)齿根圆直径齿根圆直径d df1f1 (mm)(mm)齿根圆直径齿根圆直径d df3f3 (mm)(mm)齿顶圆直径齿顶圆直径d da1a1 (mm)(mm)齿顶圆直径齿顶圆直径d da3a3(mm)(mm)齿宽齿宽b b1 1(mm)(mm)齿宽齿宽b b3 3(mm)(mm)大大齿齿轮轮齿数齿数Z Z2 2 大