矿大银川学院2011机械设计课程设计

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'矿大银川学院2011机械设计课程设计'
机械设计课程设计 基本目的: 1 培养正确的设计思想,训练综合运用所学的理论知识解决工程实际问 题的能力; 2 学习机械设计的一般方法,掌握通用机械零件、机械传动装置的设计过程 和进行方式。 3 设计基本技能的训练。如计算、绘图、熟悉和运用设计资料、手册、图册、 标 准和规范等。 课程设计设计过程: 1 如进行传动方案的设计(已拟定完成) 2 电动机功率及传动比分配, 3 主要传动零件的参数设计 (V带、V带轮2个、轴2个、齿轮2个)标准件的选用. 4 减速器结构、箱体各部分尺寸确定,结构工艺性设计, 5 装配图的设计要点及步骤等。 6 设计和绘制零件工作图 7 整理和编写设计说明书潘存云教授研制设计任务书设计的工作量: 1)装配图-张(1或0号图纸); 2)零件工作图2张(从动轴及从动齿轮) 3)计算说明书一份,约6000一8000字 课程设计过程步骤 一、选择电动机(1 选择电动机的类型、结构形式和转速,计算电动机的功率, 确定电动机的型号。1)所需电动机输出的功率 Pd=Pw/η (kw) Pw  ── 工作机器的输出功率(kw) η ── 由电动机到工作机的总效率 一对齿轮效率0.97;一对轴承效率0.99 ; 联轴器效率0.99 ; 带传动效率0.96   2) 若已知工作机器的阻力F(N),圆周速度υ(m/s),则 Pw=F*V/1000 (kW) 3)由Pd查表选择电动机型号(查课程设计156页附表10)二、总传动比i 及其分配i1、i2 由电机转速n1和滚筒转速n3确定总传动比i =n1/n3 分配:i1 为带的传动比; (2~4) i2 为齿轮的传动比;(2~5) 总传动比:i=i1* i2 三、V型带及带轮的设计计算 1 .V型带的设计(教材85~87页) 10)确定V带长度 1)传动比i1= 2) 工作情况系数 11)确定中心距 3)计算功率 12)计算小带轮包角 4)选V型带型号 13)查包角修正系数 5)小带轮直径 14)查带长修正系数 6)大带轮直径 15)单根传递功率P 7)验算V带速度 16)单根带传递功率增量 8)初定中心距 17)计算V带根数 Z )计算 带对轴的拉力 9)初算V带长度 18 V F02. 计算两带轮的宽度B四、齿轮传动的设计计算根据:传递功率P;传动比I; 小齿轮的转速n; 工作时间、闭式传动。1 选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。2 按齿面接触疲劳设计(教材138~140页)A) 确定Z1、Z2 和齿宽系数 B) 算实际传动比 、传动比误差C) 计算转矩TD) 确定载荷系数KE) 确定许用接触应力F) 查表确定 两齿轮的极限应力 G) 计算应力循环次数NLH) 查表确定 两齿轮的接触疲劳寿命系数极限应力ZNT1、 ZNT2。I) 查接触疲劳寿命的安全系数J) 求出d1、确定标准模数m (查表6-1)3. 校核齿根弯曲疲劳强度A)两齿轮的分度圆直径B)两齿轮齿宽C) 查表两轮的齿形系数和应力修正系数D) 计算许用弯曲应力 (查极限弯曲应力、弯曲寿命系数、应力修正系数、弯曲疲劳安全系数) E) 计算弯曲许用应力 F) 计算弯曲应力 G) 计算齿轮传动的中心距 H) 计算齿轮的圆周速度4. 两齿轮的几何尺寸计算(教材108页表6-1)A) 齿顶圆直径B) 齿根圆直径C) 分度圆直径D) 基圆直径E) 齿顶高、齿根高、齿全高F) 齿顶径向间隙G) 齿厚、齿槽宽、齿距H) 两齿轮的中心距(尽量满足课程设计 表3.2)I) 齿顶圆的压力角J) 计算重合度(教材112页6-19式) 五、轴的设计(参见课程设计15~16页) 1.各轴的功率计算 2.各轴的转速计算 (列表) 3.各轴的转矩计算 4、轴的概略设计(参见课程设计63~68页)1)高速轴的概略设计A. 材料、热处理、B. 按扭转计算最小直径C. 装V带轮处长度、外伸端直径与长度、D. 装两轴承和两轴承盖处的直径和长度(试选轴承与轴承盖)E. 装齿轮处的直径和长度F. 齿轮与箱体的距离G. 轴的总长度2)低速轴的概略设计(参见课程设计63~68页)A. 步骤与高速轴类同B. 注意:变速箱等宽、高速轴轴承的中心与 低速轴轴承的中心要在 同一条直线上,也就是要求两根轴轴承中心等宽度。C. 设计到这里开始作草图(查表: 轴承及轴承盖各参数、套筒的结 构尺寸、齿轮的按装、连轴器的结构尺寸等) 齿轮减速器的相关尺寸 符号 名 称 尺 寸 Δ2 转动零件端面至箱体内壁的距离 Δ2≈10~15(对于重型减速器应取大 些) b 小齿轮宽度 由齿轮结构设计确定B、B1 轴承宽度 根据轴颈直径选择滚动轴承确定 Δ1 齿顶圆与箱体内壁之间的最小间隙 Δ1≥1.2δ(δ--箱体壁厚) l' 小锥齿轮轴承支点间的距离 l' =(2.5~3)d(d--轴颈直径) l 轴承支点间的距离 由装配图计算决定 箱外零件至轴承支点间的距离 l1 5. 轴的结构设计(见教材231~232页) 1)轴上的键槽宽度和长度确定(参见教材243页) 2)轴肩、轴环宽度与高度、各圆角半径和倒角大小 3)轴上零件的固定方法和紧固件 4)轴上各零件的润滑方法和密封件的尺寸安装 5)作出轴的结构草图 6. 轴系零、部件的设计 1) 设计小带轮的轮槽及带轮结构(按教材73页进行)作出教材73页所示的结构图并标注2) 设计大带轮的轮槽及带轮结构作出教材73页所示的结构图并标注3) 齿轮的结构设计(教材157~158页)A) 小齿轮的结构设计及标注(齿轮轴或实体齿轮)B) 大齿轮的结构设计及标注(孔板式齿轮) 六 、低速轴轴的强度较计算(参见教材237~240页) 1. 求出齿轮的受力Ft、Fr、Fa 2. 作出低速轴的空间受力简图 3. 作出水平平面的受力图、求解水平面的约束力 4. 作出水平面的弯矩图、求出最大弯矩 5. 作出竖直平面的受力图、求解竖直平面的约束力 6. 作出竖直面的弯矩图、求出最大弯矩 7. 作出合成弯矩图 8. 作出扭矩图 9. 求出当量弯矩 10. 代入强度条件、核算危险截面强度七、轴承寿命计算、联轴器与键的计算1. 高速轴上轴承的寿命计算A) 轴承型号:B) 查表查出: 基本额定动载荷C;C) 查出温度系数D) 计算轴承受的径向载荷P;E) 用工作小时数Lh表示轴承的寿命。 6 ?F) 10 f C ? 16670 ? C ? L ? ( t ) ? ? ? h 60n P n ? P ?G) 能否满足使用要求2. 低速轴上联轴器的计算A) 计算名义转矩TB) 查表教材12-2工作情况系数KC) 得出:计算转矩TcD) 查出所使用联轴器的许用转矩和许用转速E) 是否满足Tc<=[T] n <=[n] 3. 低速轴上键的强度计算 1)查出键的结构尺寸b*h*L 2) 校核键的挤压强度(参看教材242~243页) 八、减速器润滑方式和润滑油的选择 1.润滑方式选择(课程设计54~59页) 2.润滑剂的选择(课程设计143~144页)九、减速器结构装配的绘制1. 减速器箱体结构及装配草图的绘制 (按课程设计49页 表6-1的计算箱体尺寸22个)2. 减速器箱体结构及装配图的绘制 (大体类同课程设计83~84页的装配图)3. 标注尺寸公差及配合、写出技术特性、零件按顺序编号4. 编写技术要求、零件明细表和标题栏十、设计和绘制零件工作图1.大齿轮的加工零件图(参考课程设计92页的图形)2.从动轴的加工零件作图(参考课程设计89页的图形)十一、整理和编写设计说明书1. 设计说明书内容14项(参见课程设计96~97页)2. 设计说明书格式(参见课程设计97~98页) 机械设计课程设计 基本目的: 1 培养正确的设计思想,训练综合运用所学的理论知识解决工程实际问 题的能力; 2 学习机械设计的一般方法,掌握通用机械零件、机械传动装置的设计过程 和进行方式。 3 设计基本技能的训练。如计算、绘图、熟悉和运用设计资料、手册、图册、 标 准和规范等。 课程设计设计过程: 1 如进行传动方案的设计(已拟定完成) 2 电动机功率及传动比分配, 3 主要传动零件的参数设计 (V带、V带轮2个、轴2个、齿轮2个)标准件的选用. 4 减速器结构、箱体各部分尺寸确定,结构工艺性设计, 5 装配图的设计要点及步骤等。 6 设计和绘制零件工作图 7 整理和编写设计说明书潘存云教授研制设计任务书设计的工作量: 1)装配图-张(1或0号图纸); 2)零件工作图2张(从动轴及从动齿轮) 3)计算说明书一份,约6000一8000字 课程设计过程步骤 一、选择电动机(1 选择电动机的类型、结构形式和转速,计算电动机的功率, 确定电动机的型号。1)所需电动机输出的功率 Pd=Pw/η (kw) Pw  ── 工作机器的输出功率(kw) η ── 由电动机到工作机的总效率 一对齿轮效率0.97;一对轴承效率0.99 ; 联轴器效率0.99 ; 带传动效率0.96   2) 若已知工作机器的阻
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