《普通动物学》完整课后答案

null机械设计课程设计机械设计课程设计课程设计时间：三周（6.20~ 7.9）课程设计时间：三周（6.20~ 7.9）学分数：3学分第一章 概述成绩评定：百分制，60分以下不及格。 不及格只能重修，无补考。成绩考核内容组成：第一章 概述第一章 概述 机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的机械设计能力训练，其目的是：3）进行机械设计基本技能的训练，提高计算、制图、运用设计资料、手册、标准、规范和读图等基本技能。1.1 机械设计课程设计的目的1）培养学生综合运用机械设计及相关课程知识解决机械工程设计问的能力，并使所学知识得到巩固和发展。 2） 学习和掌握设计简单机械的基本方法与步骤。4）为专业课程设计和打基础。null1.2.1 设计题目： 1.2 机械设计课程设计的内容带式输送机传动装置的设计1.2.2 课程设计的内容及工作量1.2.2 课程设计的内容及工作量 以减速器为主体的传动装置的设计，包括传动装置的全部设计计算和结构设计，具体如下： 1）分析传动装置的设计。 2）选择电动机。 3）计算传动装置的运动参数和动力参数。 4）进行传动零件的设计计算。 5）减速器装配草图的设计。 6）绘制减速器装配图及零件图。 7）整理、编写设计说明书。 8）答辩。课程设计的内容：1.2.2 课程设计的内容及工作量1.2.2 课程设计的内容及工作量1）减速器装配图A0图纸1张； 2）齿轮零件图1张； 3）轴类零件图1张； 4）箱体类零件图1张； 5）A4纸编写的课程设计说明书1份（6000字以上）课程设计工作量：1.2.3 课程设计的一般程序及时间安排1.2.3 课程设计的一般程序及时间安排1、设计准备 2、 传动装置总体设计 3、传动零件的设计计算 4、减速器装配草图的设计。 5、绘制减速器装配图 6、绘制零件图 7、整理、编写设计说明书 8、总结和答辩遵守时间和纪律 尊重他人 注意安全 1.2.4 减速器的类型1.2.4 减速器的类型一级减速器二级减速器多级减速器行星减速器一级减速器一级减速器二级减速器二级减速器展开式圆柱减速器同轴式圆柱减速器二级展开式圆柱齿轮减速器二级展开式圆柱齿轮减速器nullnull二级圆锥 — 圆柱齿轮减速器二级圆锥 — 圆柱齿轮减速器油标尺null启箱螺钉 轴承旁螺栓上下箱螺栓低速轴加强筋null套杯加强筋轴承旁螺栓孔挡油盘上下箱螺栓孔一级蜗杆减速器 一级蜗杆减速器 null1.2.5 课程设计应注意的问题1.2.5 课程设计应注意的问题1）遵循“边设计、边计算、边修改”的设计方法；以图纸表达设计结果，以计算说明书表示设计的依据。2）坚持在教师指导下的独立设计原则，提倡独立思考、严肃认真、细致严谨、精益求精的学习精神和工作作风。3）设计中应正确运用标准和规范，要注意一些尺寸需要圆整为标准系列或优先数列。4）学会正确处理设计计算和结构设计之间的关系，要统筹兼顾。确定零件尺寸应注意的几种情况：确定零件尺寸应注意的几种情况：由几何关系导出的公式计算出的尺寸是严格的等式关系。由强度、刚度、磨损等条件导出的计算公式通常是不等式关系。其计算得出尺寸不一定就是最终采用的结构尺寸。应尊重由实践经验总结出来的经验公式， 但这些尺寸关系是近似的，一般应圆整。轴上的定位套、挡油盘等尺寸可根据需要自行设计确定。课程设计中的几点要求：课程设计中的几点要求：遵守时间 上午8：00~11：30 下午14：00~17：00遵守纪律 遵守校规校纪，有事请假；不能大声喧哗；不能打架骂人；尊重他人。注意安全 最后离开教室的人关好门窗，防火防盗；保管好个人用品，保持教室卫生 。第二章 传动装置的总体设计第二章 传动装置的总体设计根据任务书中所给参数和工作要求，分析和选定传动方案； 计算功率并选择电动机； 确定总传动比和分配各级传动比； 计算各轴的转速、转矩和功率。 2.1 传动装置的总体方案分析2.1 传动装置的总体方案分析2.1 传动装置的总体方案分析2.1 传动装置的总体方案分析合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。 1）带传动应布置在高速级。2）链传动一般布置在多级传动的低速端。3）蜗杆传动和齿轮传动同时应用时应布置在高速级。4）圆锥齿轮传动应布置在高速端。5）当采用双级齿轮传动时，斜齿轮传动应布置在高速级。P32.2 电动机的选择2.2 电动机的选择选择电动机类型、型号、结构等，确定额定功率、满载转速、结构尺寸等。电动机类型和结构形式应根据电源种类、工作条件、工作制度及对启动、平稳性、过载能力等方面的要求和条件来确定。1）工业上一般采用Y系列的三相交流异步电动机。2）对载荷平稳、不调速、长期工作的机器可采用Y、YZ系列的鼠笼式三相交流异步电动机。3）对载荷周期变化、启动频繁、小范围调速的机器可采用YZR系列的线绕式三相交流异步电动机。2.2 电动机的选择电动机结构有开启式、防爆式、防护式、封闭式等，可根据防护要求选择。2.2 电动机的选择常用1500r/min、 1000r/min的同步转速。电动机额定功率P0≥ Pr（所需电动机功率）。同一功率的异步电动机同步转速有 3000 1500 1000 750 r/min 磁极对数 2 4 6 8 级 一般来说，同步转速越高，磁极对数越少，外廓尺寸越小，价格越低。所需电动机的功率Pr所需电动机的功率Pr所需电动机的功率所需电动机的功率电动机额定功率P0≥ Pr（所需电动机功率）。※动力每经过一个传动副或运动副就会有一次损失。 计算时不要遗漏。※动力每经过一个传动副或运动副就会有一次损失。 计算时不要遗漏。※带、链、齿轮、轴承、联轴器、滚筒的效率查手册P109表4.2-9。1电机 2带传动 3减速器 4联轴器 5滚筒 6输送带1电机 2联轴器 3减速器 4联轴器 5滚筒 6输送带1电机 2联轴器 3减速器 4联轴器 5滚筒 6输送带1电机 2带传动 3减速器 4齿轮传动 5滚筒 6输送带1电机 2带传动 3减速器 4齿轮传动 5滚筒 6输送带null查P193页表4.12-1，可选Y112M-4或Y132M1-6型电机解：电动机数据及总传动比电动机数据及总传动比选取Y132M1-6型电机。 由P195表4.12-2查得电动机中心高H=132mm，外伸轴径D=38mm，外伸轴长E=80mm.。2.3 分配传动比2.3 分配传动比1）各级传动比均应在合理的范围内。 各种传动的传动比见P109页表4.2-9。3）各传动零件彼此不发生干涉碰撞。分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑（浸油深度接近相等）。2.3 分配传动比2.3 分配传动比按照等浸油高度分配传动比原则2.4 传动装置的运动和动力参数计算2.4 传动装置的运动和动力参数计算计算各轴输入处的功率Pi、转速ni和转矩Ti此方法设计出的传动装置结构比较紧凑。 0轴（电机轴）功率P0=Pr此方法设计出的传动装置结构比较大，承载潜力大。0轴（电机轴）功率P0=P2.4 传动装置的运动和动力参数计算2.4 传动装置的运动和动力参数计算计算各轴的功率P、转速n和转矩T时应注意： 1）按工作机所需功率Pr计算，而不按电动机额定功率P计算。 2）设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算。 null板书讲3 传动零件的设计计算3 传动零件的设计计算设计减速器的装配图前，必须先计算各级传动件的参数，确定其尺寸，并选好联轴器的类型和规格。为使设计减速器的原始条件比较准确，一般先计算减速器外的传动件，如带传动、链传动和开式齿轮传动等，然后计算减速器内的传动件。3.1 减速器外传动零件的设计计算3.1 减速器外传动零件的设计计算3.1.1 普通V带传动设计内容：带的型号、根数、长度、带轮直径、中心距、轮毂宽度、初拉力、作用在轴上的载荷等。设计步骤：（具体见教科书例题） 1）选择三角带型号； 2）选择带轮的基准直径，并验算带速（5m/s≤V≤25m/s）； 3）确定中心距和带长，验算小轮包角；（α1≥120°） 4）按许用功率计算带的根数； 5）确定作用在轴上的压力； 6）确定带轮的结构和尺寸。已知：P0 n0 i带 工作情况null①检查带轮尺寸与传动装置外轮廓尺寸的相互关系。带轮直径与电动机的中心高应相称，带轮轴孔的直径、长度应与电机轴的直径、长度对应，大带轮的外圆半径不能过大，否则会与机器底座相干涉等。②带轮的结构型式主要取决于带轮直径的大小。带轮直径确定后，应验算实际传动比和带轮转速。null注意： ①大小链轮的齿数最好为奇数或不能整除链节数的数；链节数最好取为偶数。 ②当采用单排链传动计算出的链节距较大时，可改用双排链。3.1.2 链传动设计内容：链节距、链轮直径、链节数、排数、中心距、轮毂宽度、作用在轴上的载荷等。已知：P3 n3 i链 工作情况设计步骤：（具体见教科书例题）3.1.3 开式齿轮传动3.1.3 开式齿轮传动①开式齿轮传动一般布置在低速级，常采用直齿齿轮。因开式齿轮的传动润滑条件差，磨损严重，因此只需计算轮齿的弯曲强度，再将计算模数增大10％~20％。 ②应选用耐磨性好的材料作为齿轮材料。 ③由于开式齿轮的支承刚度小，其齿宽系数应取小些。设计内容：模数、齿数、份度圆直径、齿顶圆直径 、齿宽、中心距、轮毂宽度、作用在轴上的载荷等。注意：已知：主动轮的P n i开 及工作情况3.1.4 联轴器的选择3.1.4 联轴器的选择1）选择联轴器的类型电动机轴与减速器高速轴之间的联轴器，为减小启动载荷及缓和冲击，应选用具有较小转动惯量和有弹性元件的联轴器，例如弹性套柱销联轴器；减速器低速轴与工作机之间的联轴器，由于轴的转速较低，传递转矩较大，且减速器与工作机常不在同一基座上，要求有较大的轴线偏移补偿量，因此常采用承载能力较高的无弹性元件的挠性联轴器，如滑块式联轴器、鼓形齿式联轴器；如工作机有振动冲击，为了缓和冲击，则可选用有弹性元件的联轴器，例如弹性柱销联轴器。3.1.4联轴器的选择3.1.4联轴器的选择定计算扭矩 1）联轴器型号的确定协调轴孔直径 3.2 减速器内传动零件的设计计算3.2 减速器内传动零件的设计计算圆柱齿轮计算中应注意以下问题：设计时应选择正确的设计准则，设计内容主要为：确定模数、齿数、齿宽系数、传动中心距，并计算出各齿轮的主要尺寸。设计方法参见《机械设计》教材。1）选择齿轮材料时，通常先估计毛坯的制造方法，当齿轮直径da≤500mm时，可以采用锻造毛坯，选择钢类材料；当da＞500mm多用铸造毛坯，选择铸钢或铸铁。 2）在计算出齿轮尺寸后，应检查与所选定机械性能是否相符，必要时，应对计算作必要的修改。3.2.1 齿轮传动：计算中应注意以下问题：计算中应注意以下问题：3）小齿轮齿根圆直径与轴径接近时，齿轮与轴制成一体，则所选材料应兼顾轴的要求。材料种类选定后，根据毛坯尺寸确定材料机械性能，以进行齿轮强度设计。 4）同一减速器中的齿轮的材料应尽可能一致，以减少材料牌号和工艺要求。x2.5mn x1.6m 齿轮传动计算中应注意以下问题：齿轮传动计算中应注意以下问题：5）设计闭式软齿面齿轮传动时，小齿轮的齿面硬度高于大齿轮的齿面硬度30~50HBS。 6）小齿轮的齿宽比大齿轮的齿宽多5~10mm，齿宽应圆整。 7) 齿轮传动的中心距最好符合表4.2-10中R40系列；直齿轮可通过改变模数、齿数和变位方法符合。斜齿轮可通过改变螺旋角进行调整。 8）斜齿轮的螺旋角、锥齿轮锥距、分度圆直径等数值必须精确到小数点后三位。3.2.2 蜗杆传动3.2.2 蜗杆传动设计内容： 蜗杆、蜗轮的材料及其热处理方式，蜗杆的头数、模数、导程角和直径系数；蜗轮的齿数；蜗杆和蜗轮的结构尺寸。设计时一般先估 计滑动速度来选择材料，当蜗杆传动尺寸确定后，再校验相对滑动速度和效率与估计值是否相符，出入较大时，应修正后重新计算。闭式蜗杆传动在装配草图完成后应进行热平衡计算， 蜗杆分度圆圆周线速度V＜4~5m/s蜗杆布置在下方； V≥4~5m/s蜗杆布置在上方。3.2.3 轴的设计计算3.2.3 轴的设计计算1）初步估算轴的最小直径P：轴传递的功率；kWn：轴的转速；r/min3.2.3 轴的设计计算3.2.3 轴的设计计算如果减速器高速端通过联轴器与电动机相联，则外伸轴段直径d0与电机轴直径不得相差很大， d0=(0.8~1.0)d电机 ，并在联轴器毂孔直径系列内。减速器中间轴轴承内径不应小于高速轴轴承内径直径。减速器低速端按上式估算并圆整。若通过联轴器与工作机相连，轴的外伸轴径应在联轴器毂孔直径系列内。4 减速器的结构设计及绘制装配草图4 减速器的结构设计及绘制装配草图分析和选定减速器的结构方案，设计轴系结构及箱内、外与其有关部分；选择减速器中的一轴及其轴上零件，校核轴、键和联轴器的强度及滚动轴承寿命；进行轴系、箱体及其附件的结构设计，箱体附件一般应包括窥视窗、油标、排油孔及其螺塞、起吊装置等。减速器的结构设计设计方法参见《机械设计基础课程设计指导书》，减速器的结构设计草图完成后，应进行检查并修改。 4 减速器装配草图的绘制4 减速器装配草图的绘制准备工作（1） 确定齿轮传动的主要尺寸 中心距、分度圆直径、齿顶圆直径、齿宽、轮毂长度（2） 查出所选电机的安装要尺寸 电机型号、外伸直径D、轴伸长度E、中心高H（3） Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴各段轴径的确定（5） 滚动轴承的类型及润滑方式（4） 联轴器的型号null减速器的三视图 null减速器的俯视图 Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴4 减速器装配草图的绘制4 减速器装配草图的绘制4.1 Ⅰ轴各段轴径的确定 C1查课程设计P表4.2-124 减速器装配草图的绘制4 减速器装配草图的绘制4.1 Ⅰ轴各段轴径的确定 4 减速器装配草图的绘制4 减速器装配草图的绘制4.1 Ⅰ轴各段轴径的确定 C1查课程设计P表4.2-12d2还需符合轴承内径尺寸要求4 减速器装配草图的绘制4 减速器装配草图的绘制Ⅰ轴各段轴径的确定 d锥d2还需符合轴承内径尺寸要求d1还需符合密封装置尺寸要求4 减速器装配草图的绘制4 减速器装配草图的绘制4.1 Ⅰ轴各段轴径的确定 4 减速器装配草图的绘制4 减速器装配草图的绘制4.1 Ⅱ轴各段轴径的确定 但必须≥Ⅰ轴处的轴承直径d0还需符合轴承内径尺寸要求减速器的装配草图步骤：减速器的装配草图步骤：1）装配工作图设计的准备 2）布置装配草图，进行轴的结构设计 3）进行传动件的结构设计、轴承端盖的结构设计，选择轴承的润滑和密封方式 4）设计减速器的箱体和附件 5）检查装配草图 5 绘制减速器装配图5 绘制减速器装配图装配工作图表达了机器总体结构的设计 、部件的工作原理和装配关系，也表达出各零件间的相互位置、尺寸及结构形状。它是绘制零件工作图、进行部件装配、调试及维护的技术依据。 绘制减速器装配图，应标注必要的尺寸和公差配合，写出减速器特性、技术要求和零件序号，编写零件明细表及标题栏。 6 绘制零件工作图6 绘制零件工作图零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的基本技术文件。它既要反映出设计意图，又要考虑制造的可能性和合理性。因此零件工作图应包括制造和检验零件所需全部内容，如图形、尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、对材料及热处理的说明及其他技术要求、标题栏等。 零件工作图一般选从动轴和大齿轮，尺寸和公差标注及技术要求应完整，绘制齿轮零件工作图应有齿轮公差表。 7 整理、编写设计说明书 7 整理、编写设计说明书 计算说明书是设计计算的整理和总结，是图纸设计的理论依据，而且是审核设计的技术文件之一。因此编写计算说明书是设计工作的一个重要组成部分。 计算说明书的内容视设计任务而定，主要内容参见教材《机械设计课程设计》P47~P48null说明书注意事项： 7 整理、编写设计说明书2)计算部分的书写，首先列出用文字符号表达的计算公式，再代入各文字符号的数值，最后写下计算结果。对所引用的计算公式和数据，应注明来源－－参考资料的编号和页次。 1)计算说明书只能用兰、黑色笔书写，说明书完成后要标出页次，编好目录，加上封面装订成册。要求计算正确，论述清楚，文字精炼，插图简明，书写整洁。 说明书注意事项：说明书注意事项：3)对计算结果，应有简短的结论。如计算结果与实际所取之值相差较大，应作简短的解释，说明原因。4)为了清楚说明计算内容，应附有必要的插图。例如传动方案简图、轴的结构简图、受力图、弯矩和扭矩图以及键联接受力图等。在传动方案简图中对齿轮、轴等零件应同一编号，以便在计算中称呼或作注脚之用。5)对每一自成单元的内容：都应有大小标题，使其醒目突出。 参考文献及书写格式如下：参考文献及书写格式如下：（资料的编号【x】及书名、作者、出版单位、出版年月） 【1】胡家秀主编.机械设计基础.北京：高等教育出版社，2001 【2】陈立德主编.机械设计课程设计指导书（第二版）.北京：高等教育出版社，2004 【3】美伯尔著.机械分析与机械设计.汪一麟等译. 北京：机械工业出版社，1998 答辩与成绩评定:答辩与成绩评定:答辩前，要认真整理和检查全部图纸和说明书，进行系统、全面的回顾和总结。 搞清设计中每一个数据、供述的使用，弄懂图纸上的结构设计问题，每一线条的画图依据以及技术要求等其他问题。最后把课程设计完成后的草图图纸、打印好的正式图图纸叠好，说明书装订好，放在图纸袋内准备答辩。 答辩时按说明书编写，设计者首先对自己的设计进行讲解，说明设计者主要解决的问题，然后回答教师提问。 课程设计成绩根据学生平时工作情况，课程设计水平，深入程度，图纸质量，独立工作能力以及答辩情况综合衡量、评定。