论如何提高机械设计课程设计教学质量(2)
另外,为了避免高速级齿轮润滑不良,高速级与低速级两对齿轮的中心距不应相差过大。同时高速级与低速级两对齿轮的中心距也不能相差太小,比如高速级中心距150 mm,低速级中心距160 mm,这会造成高速级的大齿轮与低速轴发生干涉。一般这种问题,学生通常会在绘制草图的时候方能发现。
图2 二级展开式圆柱齿轮减速器高速轴
最后强调一点,高速级中心距不能小于100 mm。
3.2 高速级最小轴径的确定
3.2.1 减速器的高速级与带传动相连
此时高速级最小轴径的确定方法为[2]:
式中:A0为材料常数;
P1为高速轴的功率,kW。
n1为高速轴的转速,r/,min。
3.2.2 减速器的高速级与联轴器相连
此时高速级最小轴径的确定方法为[4]:先按最小轴径公式(1)确定最小轴径,之后选择合适的联轴器,结合联轴器的标准孔径,最终确定出高速轴的最小轴径。特别强调,在选择联轴器时应考虑电动机的轴伸连接尺寸“D”。
3.3 高速轴其他段轴径的确定
高速轴其他段轴径的确定方法应本着如下原则:有标准件的地方应满足标准件的轴径要求;满足轴上零件的轴向定位;方便轴上零件安装与拆卸。
如图2所示,在φ30处,此处轴肩为定位轴肩[5],轴肩高度;又由于此处有标准件毡圈,毡圈要求安装轴径得是“5”的倍数。两条约束加持之下,最终计算出高速轴第二段轴径d=30 mm。
如图2所示,在φ35处,此处轴肩为过渡轴肩[6],轴肩高度;又由于此处有标准件滚动轴承,滚动轴承要求安装轴径得是“5”的倍数;另外是为了减小轴的精加工表面,以及方便滚动轴承拆装。三条约束加持之下,最终计算出高速轴第三段轴径d=35 mm。
4 装配图绘制
在绘制装配图的主视图时,学生们容易犯错误的地方就是“H”值的确定。“H”值的确定方法如下式:。低速级大齿轮,hs约为1个齿高~(1/6~1/3)个齿轮半径;高速级大齿轮,hf约为0.7个齿高,但不小于10 mm。具体情况如图3所示。
图3 二级展开式圆柱齿轮减速器装配图主视图
“H”值的确定,一方面充分考虑了二级展开式圆柱齿轮润滑优良,另一方面又保证减速器结构尽可能紧凑。
5 结语
《机械设计课程设计》包括传动装置方案设计、运动和动力参数选择、齿轮设计、轴系的设计、联轴器的选择、轴承的选择等。涉及零件之广,计算工作量之多,绘制图纸量之大都有目共睹。对于大三的机械专业本科生而言,难度不言而喻。在设计的过程中难免会有这样那样的困难与错误。因此指导教师应更加尽职尽责,悉心指导。指导时,应简明扼要,重点突出,避免学生走弯路,或者少走弯路。
[1]李育锡,董海军.机械设计课程设计[M].北京:高等教育出版社,2020.
[2]濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2019.
[3]曾德芝,陈睿.高职院校机械设计基础课程设计理论教学研究——评《机械设计基础课程设计》[J].有色金属(冶炼部分),2020(12):127.
[4]刘军,张涛.基于新工科背景的机械设计课程创新[J].机械设计,2020,37(S2):268-270.
[5]杨小高,丁德琼.基于创新创业技术型人才过程培养的《机械设计课程设计》实践教学改革[J].科技资讯,2020,18(9):70-71,74.
[6]黄志诚,潘金波,王兴国.工程认证背景下“机械原理”与“机械设计”课程设计教学改革研究[J].科技与创新,2020(23):46-47,50.
文章来源:《机械设计与研究》 网址: http://www.jxsjyyj.cn/qikandaodu/2021/0611/1068.html