[机械设计技术探析] 苏州大学应用技术学院专转本

时间：2019-04-25 03:36:53　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：以带式运输机的设计为例，主要说明学生在传动方案设计、电动机转速选择和传动比分配、齿轮传动设计、轴的设计几个方面的主要问题。　　关键词：课程设计；带式运输机；注意问题
　　中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0163-01
　　
　　带式运输机课程设计是机械设计课程教学中一个必不可少的环节，同时也是机械类专业学生一次综合练习。通过此课程设计，一是，帮助学生巩固和深化先修课所学的知识，通过综合运用《机械设计基础》课程及其它有关的先修课程的理论及生产实践知识，分析和解决机械设计的问题；二是，培养学生正确的设计思路和分析问题、解决问题的能力，培养简单机械总体设计和零部件设计的能力；三是，培养学生机械设计的基本技能，通过设计计算和绘图，学会运用标准、规范、手册和图册并查阅有关的技术资料；四是，培养学生计算机应用能力，通过计算机绘图，把《机械设计基础》的课程设计与计算机技术结合的紧密性，为学生提供了一个计算机应用的实践机会。但学生在搞课程设计时往往不知从何处着手，很容易出现各部分不能有机地综合起来，设计参数不合适等问题。
　　下面结合自己的亲身教学经验，谈一下自己在指导学生进行带式运输机课程设计时的体会。
　　一、教师在课程设计辅导中的原则
　　教师在课程设计辅导中，主要针对设计内容、方法、步骤给予提示和启发。同时，针对学生设计中出现的问题进行个别辅导。主要是引导学生、鼓励学生应用已学过的知识，自己解决设计中遇到的问题，应让学生自己动手查资料，引导学生选择符合装配工艺和加工工艺的机构。例，减速器中心矩的选择和轴承盖的形式密切相关，如果选择不好，不但调整轴承间隙、装配拆端盖困难，且密封性差，加工费时，对于在设计中创新的同学，应给予鼓励；有差错的同学，应该完善自己，切忌越俎代庖，要引导学生自行分析研究，如何做到呢？
　　（一）讲方法，不给答案
　　例：进行轴的设计时，要求对轴的强度进行校验，这时必须算出轴上危险点的最大弯矩和扭矩，然后进行弯矩扭矩的合成，最后利用公式进行计算检验。此时，所谓的方法就是：
　　（1）求出扭矩。
　　（2）求出弯矩。
　　（3）弯矩扭矩合成。
　　（4）强度校核。教师只给方法，不提供具体过程和答案，以此来提高学生的设计计算能力。
　　（二）讲原则，不给过程
　　例：减速器中大齿轮的表面硬度要达到硬度220HBS，而要达到这种硬度的热处理方法有很多种，每一种都有其工艺特点，这时需要学生从实际选择的齿轮材料，经济性要求等多个方面进行综合判断，选择合适的处理方法。
　　二、传动方案设计方面
　　学生在搞课程设计时，指导教师不能直接把传动系统图发给学生，因为不利于开拓学生视野及学生的创新设计。我们可以给出原动部分、执行部分，让学生自己用所学过的知识去设计中间的多种传动方案，并列出多种方案的特点，根据使用要求找出最佳方案。这样有利于活跃学生的思维，又让学生具备一定的成就感。
　　三、传动比的分配方面
　　传动比的分配过程中要注意传动比是否在合理的范围内，传动装置中的传动副传动比相差不能太大，否则有可能造成传动干涉，还要注意传动装置的总传动比每一传动副传动比的连乘积，特别主要联轴器的传动比为1。
　　四、带传动设计方面
　　（1）设计时要注意处理传动件与其他部件的协调问题。如装在电动机轴上的小带轮半径与电动机中心高相称，最好不要超过电机输出轴中心线到地基的距离，其轴孔直径、长度应与电动机外伸轴段直径、长度相符，大带轮不能与机架相碰等。
　　（2）带轮的基准直径应符合标准系列，同时在确定单根V带基本额定功率p0时，应采用插值法确定。特别注意，为了避免弯曲应力过大，带轮的基准直径不能过小。因此，小带轮基准直径应符合最小基准直接些列。
　　五、齿轮传动设计方面
　　（1）齿轮的失效形式不一样，设计准则不一样。例：减速器中齿面点蚀是主要失效形式，应按齿面接触疲劳强度进行设计计算，按齿根弯曲疲劳强度进行校核。校核时，要特别注意强度极限应力值的查图法，一般选取其中间偏下值，即在MQ中间选值。若齿面硬度超出图中荐用的范围，可按外插法查取相应的极限应力值。
　　（2）齿轮结构设计时，通常要考虑齿轮的几何尺寸、材料、使用要求、工艺性及经济性等因素，确定合理适用的结构型式，然后按设计手册推荐用的经验数据确定结构尺寸，最后绘制出齿轮的零件工作图。
　　六、轴的设计方面
　　（1）安装轴承的轴段直径应根据所用的轴承类型及型号考查轴承标准取得，应符合滚动轴承规范。
　　（2）当两相邻的直径发生变化以形成轴肩时，轴肩的圆角半径应小于所安装零件毂孔的倒角尺寸。特别注意安装滚动轴承的轴肩高度必须小于轴承内圈高度，以使轴承的拆卸。
　　（3）为了使套筒、圆螺母、轴端挡圈等可靠压紧轴上零件的端面，与零件轮毂相配的轴段长度L应略小于轮毂宽度B，一般约短1-3mm。
　　七、结束语
　　以上是在指导课程设计中的一些体会。当然除了提高设计质量外，还可以对课程设计题目进行探讨，改革创新，收集生产实践中的新型装置，以拓展学生的视野和思维并提高它们的综合设计能力。
　　参考文献：
　　[1]濮良贵,纪名刚.机械设计（第六版）[M].北京:高等教育出版社,1995
　　[2]陈春颖.减速器设计中的常见问题解析[J].民族职业技术学报,2004,4
　　[3]唐增宝,何永然,刘安俊.机械设计课程设计[M].武汉:华中科技大学出版社,1999
　　[4]何东昌.高级技能人才的培养（序）[J].高等职业教育,2001,1
　　[作者简介]杨剑，女，助教，机械制造及自动化。

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