A. 機械課程設計要怎麼做的
機械課程設計是機械專業大學生必須完成的任務,因為他關繫到你後來從事該行業的一個理論鋪墊,做課程設計可參照《機械課程設計指導書》一步步展開設計,到圖書館查一些相關資料,綜合利用大學里學習的理論知識,例如理論力學、材料力學、機械制圖等,使你從理論到實踐實現過渡,主要設計步驟有:
設計步驟
1. 傳動裝置總體設計方案
2. 電動機的選擇
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數
5. 設計V帶和帶輪
6. 齒輪的設計
7. 滾動軸承和傳動軸的設計
8. 鍵聯接設計
9. 箱體結構的設計
10.潤滑密封設計
11.聯軸器設計
B. 機械設計製造基礎課程設計應該包含哪些內容
主幹學科:力學、機械工程。
主要課程:工程力學、機械設計基礎、電工與電子技術、微型計算機原理及應用、機械工程材料、製造技術基礎。
編輯本段機械製造與自動化就業領域
(1)機械製造工藝與設備;
(2)數控編程與加工;
(3)機械設計與製造;
(4)機械電子工程;
(5)機械設備與管理;
(6)金屬材料與熱處理。
專業培養目標
本專業培養具備機械製造基礎知識與應用能力,能在工業生產第一線從事機械製造領域內的設計製造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才。
專業培養要求
本專業學生主要學習機械製造的基礎理論,學習微電子技術、計算機技術和信息處理技術的基本知識,受到現代機械工程師的基本訓練,具有進行機械產品設計、製造及設備控制、生產組織管理的基本能力。
常識
畢業生應具備的知識和能力
1. 具有較扎實的自然科學基礎、較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2.較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識,主要包括力學、機械學、電工與電子技術、機械工程材料、機械設計工程學、機械製造基礎、自動化基礎、市場經濟及企業管理等基礎知識;
3.具有本專業必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能;
4.具有本專業領域內某個專業方向所必要的專業知識,了解其科學前沿及發展趨勢;
5.具有初步的科學研究、科技開發及組織管理能力;
6.具有較強的自學能力和創新意識。
C. 機械原理課程設計的設計目的
機械原理課程設計的主要目的是為學生在完成課堂教學基本內容後提供一個較完整的從事機械設計初步實踐的機會。《機械原理課程設計》的編寫宗旨就是指導學生能在短時間內,將所學的機械基礎理論運用於一個簡單的機械繫統,通過機械傳動方案總體設計,機構分析和綜合,進一步鞏固掌握課堂教學知識,並結合實際得到工程設計方面的初步訓練,培養學生綜合運用技術資料,提高繪圖、運算的能力。同時,注重學生創新意識的開發。1.設計目的
機械原理課程是培養學生具有機械理論能力的技術基礎課。
課程設計則是機械設計課程的實踐性教學環節,同時也是我學習機械專業來第一次全面的自主進行機械設計能力的訓練。在這個為期兩周的過程里,我們有過緊張,有過茫然,有過喜悅,感受到了學習的艱辛,也收獲到了學有所獲的喜悅,回顧一下,我覺得進行機械原理課程設計的目的有如下幾點:
(1)通過課程設計實踐,樹立正確的設計思想,增強創新意識,培養綜合運用機械原理課程和其他先修課程的的理論與實際知識去分析和解決機械設計問題的能力。
(2)學習設計機械產品的一般方法,掌握機械設計的一般規律。
(3)通過制定設計方案,合理選擇傳動機構,正確計算零件的工作能力,確定尺寸及掌握機械零件,再進行結構設計,達到了解和掌握機械零件,機械傳動裝置或簡單機械的設計過程和方法。
(4)學習進行機械基礎技能的訓練,例如:計算、繪圖、查閱設計資料和手冊等。
D. 機械設計課程設計的內容簡介
本書是根據高等工科院校機械設計課程教學基本要求編寫的。全書包括4個部分: 第一篇為機械設計課程設計指導,以常見類型的減速器(圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器和蝸桿減速器)為例,系統地介紹了機械傳動裝置的設計內容、步驟和方法,給出了裝配圖、零件圖的參考圖例。第二篇主要介紹了簡化畫法以及常用機械零部件的結構尺寸及參考圖例。第三篇為機械設計及習題和設計大作業中一些常用的數據、標准和規范。第四篇為設計大作業及其指導,注意兼顧機械類和近機類兩種不同專業的教學特點和要求,結合《機械設計》、《機械設計基礎》教材的平時設計性大作業而編寫。全書採用最新國家標准和部頒標准。
本書可供高等工科院校機械類、近機類和非機類各專業進行機械設計課程設計時作配套教材,也可供成人高等工業學校及相關工程技術人員參考。
E. 機械設計課程設計資料
設計目的:
通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用,培養結構設計,計算能力,熟悉一般的機械裝置設計過程。
(二)
傳動方案的分析
機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要,是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外,還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
本設計中原動機為電動機,工作機為皮帶輸送機。傳動方案採用了兩級傳動,第一級傳動為帶傳動,第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動承載能力較低,在傳遞相同轉矩時,結構尺寸較其他形式大,但有過載保護的優點,還可緩和沖擊和振動,故布置在傳動的高速級,以降低傳遞的轉矩,減小帶傳動的結構尺寸。
齒輪傳動的傳動效率高,適用的功率和速度范圍廣,使用壽命較長,是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計採用的是單級直齒輪傳動。
減速器的箱體採用水平剖分式結構,用HT200灰鑄鐵鑄造而成。
二、傳動系統的參數設計
原始數據:運輸帶的工作拉力F=0.2 KN;帶速V=2.0m/s;滾筒直徑D=400mm(滾筒效率為0.96)。
工作條件:預定使用壽命8年,工作為二班工作制,載荷輕。
工作環境:室內灰塵較大,環境最高溫度35°。
動力來源:電力,三相交流380/220伏。
1
、電動機選擇
(1)、電動機類型的選擇: Y系列三相非同步電動機
(2)、電動機功率選擇:
①傳動裝置的總效率:
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作機所需的輸入功率:
因為 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③電動機的輸出功率:
=3.975/0.87=4.488KW
使電動機的額定功率P =(1~1.3)P ,由查表得電動機的額定功率P = 5.5KW 。
⑶、確定電動機轉速:
計算滾筒工作轉速:
=(60×v)/(2π×D/2)
=(60×2)/(2π×0.2)
=96r/min
由推薦的傳動比合理范圍,取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I』 =3~6。取V帶傳動比I』 =2~4,則總傳動比理時范圍為I』 =6~24。故電動機轉速的可選范圍為n』 =(6~24)×96=576~2304r/min
⑷、確定電動機型號
根據以上計算在這個范圍內電動機的同步轉速有1000r/min和1500r/min,綜合考慮電動機和傳動裝置的情況,同時也要降低電動機的重量和成本,最終可確定同步轉速為1500r/min ,根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4 ,滿載轉速 1440r/min 。
其主要性能:額定功率:5.5KW,滿載轉速1440r/min,額定轉矩2.2,質量68kg。
2
、計算總傳動比及分配各級的傳動比
(1)、總傳動比:i =1440/96=15
(2)、分配各級傳動比:
根據指導書,取齒輪i =5(單級減速器i=3~6合理)
=15/5=3
3
、運動參數及動力參數計算
⑴、計算各軸轉速(r/min)
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵計算各軸的功率(KW)
電動機的額定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶計算各軸扭矩(N?mm)
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N?m
=9550×4.138/96 =411.645N?m
=9550×4.056/96 =403.486N?m
三、傳動零件的設計計算
(一)齒輪傳動的設計計算
(1)選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不大,所以齒輪採用軟齒面。小齒輪選用40Cr調質,齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45#鋼,調質,齒面硬度220HBS;根據指導書選7級精度。齒面精糙度R ≤1.6~3.2μm
(2)確定有關參數和系數如下:
傳動比i
取小齒輪齒數Z =20。則大齒輪齒數:
=5×20=100
,所以取Z
實際傳動比
i =101/20=5.05
傳動比誤差:(i -i)/I=(5.05-5)/5=1%<2.5% 可用
齒數比:
u=i
取模數:m=3 ;齒頂高系數h =1;徑向間隙系數c =0.25;壓力角 =20°;
則
h *m=3,h )m=3.75
h=(2 h )m=6.75,c= c
分度圓直徑:d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指導書取
φ
齒寬:
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ,
b
齒頂圓直徑:d )=66,
d
齒根圓直徑:d )=52.5,
d )=295.5
基圓直徑:
d cos =56.38,
d cos =284.73
(3)計算齒輪傳動的中心矩a:
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液壓絞車≈182mm
(二)軸的設計計算
1
、輸入軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質,硬度217~255HBS
根據指導書並查表,取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴選d=25mm
⑵、軸的結構設計
①軸上零件的定位,固定和裝配
單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面由軸肩定位,右面用套筒軸向固定,聯接以平鍵作過渡配合固定,兩軸承分別以軸肩和大筒定位,則採用過渡配合固定
②確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段:d =25mm
, L =(1.5~3)d ,所以長度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考慮齒輪端面和箱體內壁,軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm,通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度,並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定,為此,取該段長為55mm,安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長:
L =(2+20+55)=77mm
III段直徑:
初選用30207型角接觸球軸承,其內徑d為35mm,外徑D為72mm,寬度T為18.25mm.
=d=35mm,L =T=18.25mm,取L
Ⅳ段直徑:
由手冊得:c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮,應便於軸承的拆卸,應按標准查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取:d =(35+3×2)=41mm
因此將Ⅳ段設計成階梯形,左段直徑為41mm
+2h=35+2×3=41mm
長度與右面的套筒相同,即L
Ⅴ段直徑:d =50mm. ,長度L =60mm
取L
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=80mm
Ⅵ段直徑:d =41mm, L
Ⅶ段直徑:d =35mm, L <L3,取L
2
、輸出軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質鋼,硬度(217~255HBS)
根據課本P235頁式(10-2),表(10-2)取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、軸的結構設計
①軸的零件定位,固定和裝配
單級減速器中,可以將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面用軸肩定位,右面用套筒軸向定位,周向定位採用鍵和過渡配合,兩軸承分別以軸承肩和套筒定位,周向定位則用過渡配合或過盈配合,軸呈階狀,左軸承從左面裝入,齒輪套筒,右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。
②確定軸的各段直徑和長度
初選30211型角接球軸承,其內徑d為55mm,外徑D=100mm,寬度T為22.755mm。考慮齒輪端面和箱體內壁,軸承端面與箱體內壁應有一定矩離,則取套筒長為20mm,則該段長42.755mm,安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
則
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滾動軸承的選擇
1
、計算輸入軸承
選用30207型角接觸球軸承,其內徑d為35mm,外徑D為72mm,寬度T為18.25mm.
2
、計算輸出軸承
選30211型角接球軸承,其內徑d為55mm,外徑D=100mm,寬度T為22.755mm
五、鍵聯接的選擇
1
、輸出軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
鍵的類型及其尺寸選擇:
帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好,故選擇C型平鍵聯接。
根據軸徑d =42mm ,L =65mm
查手冊得,選用C型平鍵,得: 卷揚機
裝配圖中22號零件選用GB1096-79系列的鍵12×56
則查得:鍵寬b=12,鍵高h=8,因軸長L =65,故取鍵長L=56
2
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=60mm,L
查手冊得,選用C型平鍵,得:
裝配圖中 赫格隆36號零件選用GB1096-79系列的鍵18×45
則查得:鍵寬b=18,鍵高h=11,因軸長L =53,故取鍵長L=45
3
、輸入軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
=25mm
L
查手冊
選A型平鍵,得:
裝配圖中29號零件選用GB1096-79系列的鍵8×50
則查得:鍵寬b=8,鍵高h=7,因軸長L =62,故取鍵長L=50
4
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=50mm
L
查手冊
選A型平鍵,得:
裝配圖中26號零件選用GB1096-79系列的鍵14×49
則查得:鍵寬b=14,鍵高h=9,因軸長L =60,故取鍵長L=49
六、箱體、箱蓋主要尺寸計算
箱體採用水平剖分式結構,採用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計算如下:
七、軸承端蓋
主要尺寸計算
軸承端蓋:HT150 d3=8
n=6 b=10
八、減速器的
減速器的附件的設計
1
、擋圈 :GB886-86
查得:內徑d=55,外徑D=65,擋圈厚H=5,右肩軸直徑D1≥58
2
、油標 :M12:d =6,h=28,a=10,b=6,c=4,D=20,D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 :JB/ZQ4450-86
九、
設計參考資料目錄
F. 機械設計課程設計的內容簡介
本書是按照應用型高等工科院校機械設計及機械設計基礎課程的教學要求編寫的,可供學習這兩門課程及其課程設計時使用。
全書分為三篇及附錄:第一篇,機械設計課程設計指導書,以常見的減速器為例,系統地介紹了機械傳動裝置的設計內容、步驟和方法;第二篇,機械設計常用標准和規范,介紹了課程設計常用標准、規范和資料;第三篇,參考圖例;附錄,給出了課程設計題目、設計思考題及設計計算示例,供教師和學生參考。
本書可作為應用型高等工科院校機械類、近機類和機電類等專業的教材,並可供有關工程技術人員參考。