機械課程設計課件(二級減速器)

1、 機械設計課程設計機械設計課程設計 （設計計算部分）（設計計算部分）一、設計目的一、設計目的 機械設計課程設計是高等工科院校機械類機械設計課程設計是高等工科院校機械類本科學生第一次較全面的機械設計訓練，也是本科學生第一次較全面的機械設計訓練，也是機械設計課程的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。機械設計課程的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。其目的是：其目的是：1、綜合運用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工、綜合運用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。程實際問題的能力。2、學習簡單機械傳動裝置的設計原理和過程。、學習簡單機械傳動裝置的設計原理和過程。3、進行機械設計基本技能訓練。（計算、繪、進行機械設計基本

2、技能訓練。（計算、繪圖、使用技術資料）圖、使用技術資料）二、課程設計任務書二、課程設計任務書名稱：帶式輸送機傳動裝置（二級圓柱齒輪減速器）。名稱：帶式輸送機傳動裝置（二級圓柱齒輪減速器）。要求：要求：有輕微沖擊有輕微沖擊,工作經(jīng)常滿載工作經(jīng)常滿載,原動機為電動機原動機為電動機,齒輪齒輪單向傳動單向傳動,單班制工作（每班單班制工作（每班8小時）小時）,運輸帶速度誤差為運輸帶速度誤差為5%,減速器使用壽命減速器使用壽命5年年,每年按每年按300天計天計,小批量生產(chǎn)小批量生產(chǎn),啟啟動載荷為名義載荷的動載荷為名義載荷的1.5倍。倍。傳動系統(tǒng)簡圖傳動系統(tǒng)簡圖原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)三、設計任務量三、設計任務量1

3、、畫A0號草圖、裝配圖各一張， A3號零件圖一張。2、設計論文（說明書）一份，不少于20頁。四、參考資料四、參考資料課程設計指導書課程設計指導書課程設計圖冊課程設計圖冊機械零件設計手冊（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機械零件設計手冊（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機械設計（教材）機械設計（教材）五、設計步驟五、設計步驟 1、選擇電動機、選擇電動機 2、傳動比分配、傳動比分配 3、計算各軸的轉速、計算各軸的轉速 4、齒輪傳動設計、齒輪傳動設計 6、計算軸類零件、計算軸類零件 5、驗算系統(tǒng)誤差、驗算系統(tǒng)誤差 7、繪制裝配圖和零件圖、繪制裝配圖和零件圖1、選擇電動機、選擇電動機選擇電動機依據(jù)：功

4、率選擇電動機依據(jù)：功率P，轉速，轉速n 1）電動機功率計算電動機功率計算P工作機功率工作機功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F輸送帶拉力輸送帶拉力 （N） V_輸送帶速度輸送帶速度 （m/s）電動機需要功率：電動機需要功率： Pd= P w / (kw) 總總 效效 率率 ： =1. 2. 3 n 1_卷筒軸承效率卷筒軸承效率 2_ 卷筒效率卷筒效率 3_低速級聯(lián)軸器效率低速級聯(lián)軸器效率 4_ III軸軸承效率軸軸承效率 5_低速級齒輪嚙合效率低速級齒輪嚙合效率 6_ II軸軸承效率軸軸承效率 7_高速級齒輪嚙合效率高速級齒輪嚙合效率 8_ I軸軸承效率軸

5、軸承效率 9_高速級聯(lián)軸器效率高速級聯(lián)軸器效率 (效率值查設計手冊效率值查設計手冊)2)電動機轉速計算電動機轉速計算n工作機轉速工作機轉速nw ： 因：因：V= (Dn)/60Dn)/60* *1000 (m/s)1000 (m/s) 故：故：nw=(V*60*1000)/ D(rpm)D(rpm)其中：其中：V輸送機帶速輸送機帶速 (m/s)(m/s) D卷筒直徑卷筒直徑 (mm) (mm) 電動機轉速電動機轉速: : nd= nwi總總=(840) nw（rpmrpm） 其中：其中：i總總=840 i總總減速器傳動比減速器傳動比(總傳動比總傳動比)3）選定電動機）選定電動機根據(jù)求出的根據(jù)求

6、出的P、n查手冊。查手冊。轉速轉速n：建議選用同步轉速為：建議選用同步轉速為1500（rpm）功率功率P：為使傳動可靠，額定功率應大于：為使傳動可靠，額定功率應大于 計算功率即計算功率即 P額額Pd=PW/總總選定電動機：型號（選定電動機：型號（Y系列）、系列）、 同步轉速同步轉速n、滿載轉速、滿載轉速nm、 額定功率額定功率P額額、軸的中心高、軸的中心高、 電動機軸徑、電動機軸徑、 起動轉矩起動轉矩/額定轉矩的比值。額定轉矩的比值。 記下備用記下備用2、傳動比分配、傳動比分配分配原則：各級傳動尺分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以兩個大齒輪直徑

7、接近以便潤滑。（浸油深度）便潤滑。（浸油深度）i總總=i減減=i高高*i低低=nm/nwi減減減速器傳動比減速器傳動比i高高減速器內(nèi)高速級傳動比減速器內(nèi)高速級傳動比i低低減速器內(nèi)低速級傳動比減速器內(nèi)低速級傳動比nm電動機滿載轉速電動機滿載轉速nw工作機轉速工作機轉速i高高=（1.21.3)i低低i減減= （1.21.3) i低低23、計算各軸的、計算各軸的n，P，T1）各軸轉速）各軸轉速電動機軸電動機軸:nm（滿載轉速）（滿載轉速）I軸軸: nI =nmII軸軸: n II =nI/i高高 2)各軸輸入功率各軸輸入功率 電動機軸電動機軸: Pd=Pw/總總 I軸軸: P I = Pd （聯(lián)軸器

8、效率）聯(lián)軸器效率） II軸軸: P I I= P I * 12 12I軸至軸至 II軸效率軸效率3)各軸扭矩各軸扭矩T電動機軸：電動機軸：Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：軸： TI= Td II軸：軸：TII= TI*12*I高高 計算出參數(shù)列表備用。計算出參數(shù)列表備用。軸 號功率 P扭矩 T轉速 n 傳動比i電動機軸 Pd Td nm i=1 I 軸PI入PI出TI入TI出 n I II 軸PII入PII出TII入TII出 n II4、齒輪傳動設計、齒輪傳動設計1 1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃?；）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃樱? 2）選用中碳鋼，傳動用模數(shù)）選用中碳鋼，傳動用

9、模數(shù)m1.5-2mm1.5-2mm；3) 3) 強度計算中的功率用輸出功率；強度計算中的功率用輸出功率；4) 4) 角方向確定應使中間軸的軸向力有所抵消；角方向確定應使中間軸的軸向力有所抵消；5 5）=8-15=8-15，Z Z1 1=20-40 =20-40 ，Z Z2 2=iZ=iZ1 1求出后圓整；求出后圓整；6 6）因圓整）因圓整Z Z2 2時時i i變化了故須驗算傳動比誤差：變化了故須驗算傳動比誤差： i=i=（i-Zi-Z2 2/Z/Z1 1）/i100%/i100%5%5%7 7）為使圖面勻稱，中心距：）為使圖面勻稱，中心距：a a高高 120120， a a低低 140140，

10、8 8）檢查浸油深度，當高速級大齒輪浸油）檢查浸油深度，當高速級大齒輪浸油1 1個齒高個齒高 時，低速級大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的時，低速級大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的六分之一到三分之一，以降低攪油功耗。六分之一到三分之一，以降低攪油功耗。 5、驗算傳動系統(tǒng)速度誤差、驗算傳動系統(tǒng)速度誤差輸送帶速實際輸送帶速實際Vw在求解過程中與理論在求解過程中與理論V發(fā)生了變化，故應驗算系統(tǒng)誤差。發(fā)生了變化，故應驗算系統(tǒng)誤差。 （ V-Vw）/V100%5%若不滿足應重新計算。若不滿足應重新計算。 6、計算軸類零件、計算軸類零件1）初估）初估I 、II、 III軸徑，注意第軸徑，注意第I 根軸是否根

11、軸是否設計成齒輪軸，對設計成齒輪軸，對 II軸進行彎扭合成強度驗算。軸進行彎扭合成強度驗算。2）軸承的選擇，同一根軸上的兩個軸承型號）軸承的選擇，同一根軸上的兩個軸承型號相同。對相同。對II軸上的軸承進行壽命計算。軸上的軸承進行壽命計算。3）鍵的選擇，對）鍵的選擇，對 II軸上的鍵進行強度校核。軸上的鍵進行強度校核。提示：提示： 力的結果取整數(shù)，力的結果取整數(shù)， 齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點后兩位，齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點后兩位， 傳動比精確到小數(shù)點后兩位，傳動比精確到小數(shù)點后兩位， 螺旋角精確到秒，螺旋角精確到秒， 設計公式要寫明來源出處設計公式要寫明來源出處。帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖帶式輸送機傳

12、動系統(tǒng)簡圖原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)方 案12345678910運輸帶拉力F(N)1800180019001900200020002100210022002200運輸帶速度V(m/s)1.11.21.11.20.91.00.91.00.91.0卷筒直徑D(mm)300300300300300300300300300300 機械設計課程設計機械設計課程設計 （繪圖部分）（繪圖部分）設計計算中需要驗算的內(nèi)容設計計算中需要驗算的內(nèi)容1、各級齒輪傳動的強度驗算、各級齒輪傳動的強度驗算2、中間軸的彎扭合成強度驗算、中間軸的彎扭合成強度驗算3、中間軸鍵的強度驗算（只驗算一處）、中間軸鍵的強度驗算（只驗算一處）4、中

13、間軸上的滾動軸承壽命驗算、中間軸上的滾動軸承壽命驗算5、兩級傳動大齒輪浸油深度驗算、兩級傳動大齒輪浸油深度驗算6、選擇減速器內(nèi)齒輪潤滑方式驗算、選擇減速器內(nèi)齒輪潤滑方式驗算V7、選擇滾動軸承的潤滑（劑）方式驗算、選擇滾動軸承的潤滑（劑）方式驗算dn4.設計中應注意的問題設計中應注意的問題 1）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應與聯(lián)軸器孔徑）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應與聯(lián)軸器孔徑匹配。匹配。 2）潤滑劑和潤滑方式的選擇）潤滑劑和潤滑方式的選擇 減速器內(nèi)齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度減速器內(nèi)齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度V確定，確定， 減速器內(nèi)軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)減速器內(nèi)軸承的潤滑

14、劑和潤滑方式按速度因數(shù)dn確確定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應此時二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應在軸承處采用密封裝置在軸承處采用密封裝置“封油環(huán)封油環(huán)”。 3）油底油面高度）油底油面高度3050，以保證足夠的油量。，以保證足夠的油量。 4）軸承蓋一般選嵌入式結構。）軸承蓋一般選嵌入式結構。 5）齒輪與軸的結合方式可設計成齒輪與軸分離，也）齒輪與軸的結合方式可設計成齒輪與軸分離，也可以成齒輪軸?？梢猿升X輪軸。 5.草圖設計步驟 按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承，按中心距先畫軸心線，再

15、畫軸及軸承， 先畫箱內(nèi)，后畫箱外，先畫箱內(nèi)，后畫箱外， 先粗畫，后細畫，先粗畫，后細畫， 先畫俯視圖，再畫主視圖，先畫俯視圖，再畫主視圖， 最后畫左視圖。最后畫左視圖。 布圖上下左右要適當勻稱。布圖上下左右要適當勻稱。正式裝配圖正式裝配圖 1）各視圖應能完整表達箱內(nèi)外結構（達到使）各視圖應能完整表達箱內(nèi)外結構（達到使他人能拆圖的目的）他人能拆圖的目的） 2）符合制圖國家標準，零件編號，標題欄，）符合制圖國家標準，零件編號，標題欄，明細表，技術要求等應齊全。明細表，技術要求等應齊全。 3）標注尺寸）標注尺寸 a.特性尺寸特性尺寸:齒輪中心距及公差值。齒輪中心距及公差值。 b.外廓尺寸外廓尺寸:長

16、長*寬寬*高高 ，包括外伸端軸長。，包括外伸端軸長。 c.安裝尺寸安裝尺寸:地腳螺栓孔徑及定位尺寸、孔地腳螺栓孔徑及定位尺寸、孔 距、外伸端軸中心高。距、外伸端軸中心高。 d.配合尺寸配合尺寸:齒輪與軸、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、齒輪與軸、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、外伸端與聯(lián)軸器。裝配圖上標注公差代號。外伸端與聯(lián)軸器。裝配圖上標注公差代號。 4）列出減速器特性）列出減速器特性 功率、轉速、傳動比。功率、轉速、傳動比。零件圖零件圖 1、 中間軸、齒輪（低速級大齒輪）或中間軸、齒輪（低速級大齒輪）或箱體箱體 2、要求：標出全部尺寸、公差值、形位、要求：標出全部尺寸、公差值、形位置公差、粗糙度、材料及熱處理方法、置

17、公差、粗糙度、材料及熱處理方法、技術要求等。技術要求等。 軸的鍵槽處要有移出斷面圖，軸的鍵槽處要有移出斷面圖， 齒輪軸列出參數(shù)表。齒輪軸列出參數(shù)表。編寫設計計算說明書編寫設計計算說明書 1、頁數(shù)約、頁數(shù)約24頁（頁（16開）開） 包括封面，目錄，附錄。包括封面，目錄，附錄。 2、軸的彎扭矩圖在同一張紙上。、軸的彎扭矩圖在同一張紙上。 評分依據(jù)評分依據(jù) 1、正式裝配圖、零件圖（繪圖正確，尺寸準、正式裝配圖、零件圖（繪圖正確，尺寸準確，零件圖和裝配圖相符）確，零件圖和裝配圖相符） 2、說明書（設計過程完整、合理，計算正確）、說明書（設計過程完整、合理，計算正確） 3、答辯、答辯 以上均要求獨立完成

18、，如有雷同視為作弊。以上均要求獨立完成，如有雷同視為作弊。 減速器裝配圖設計一、結構一、結構二、應表達內(nèi)容二、應表達內(nèi)容1、工作原理；、工作原理；2、各零件裝配關系；、各零件裝配關系；3、各零件的形狀和尺寸、各零件的形狀和尺寸三、裝配圖設計步驟三、裝配圖設計步驟1、準備階段、準備階段2、布置圖面：、布置圖面：（1）比例）比例1：1；（；（2）三視圖；）三視圖；8121223、在主、俯視圖上畫出傳動件中心線、在主、俯視圖上畫出傳動件中心線、 輪廓線及其箱體內(nèi)壁線輪廓線及其箱體內(nèi)壁線a1a2注意：箱體尺寸應取整。二級圓柱齒輪傳動立體圖4、根據(jù)初估軸徑定跨距（1）確定軸承在箱體孔中的位置）確定軸承在

19、箱體孔中的位置油潤滑：沿內(nèi)壁線縮近油潤滑：沿內(nèi)壁線縮近335mm脂潤滑：沿內(nèi)壁線縮近脂潤滑：沿內(nèi)壁線縮近3812mm（2）確定軸承孔外端面的位置）確定軸承孔外端面的位置LLC1+C2+（510）注意：注意：C1、C2指的是軸承旁螺栓直徑對應的指的是軸承旁螺栓直徑對應的C1、C2油潤滑脂潤滑35812二級圓柱齒輪傳動812122 23軸承起始軸承起始線線L軸承孔軸承孔外端面外端面端蓋端蓋10mm+墊片墊片2mm軸伸端位置軸伸端位置20放聯(lián)軸放聯(lián)軸器或帶器或帶輪輪5、軸的結構設計（說明書上表示出）1）考慮零件裝配方案）考慮零件裝配方案2）定軸各段的直徑和長度（伸出軸長度）定軸各段的直徑和長度（伸出

20、軸長度）3）考慮軸向、周向定位）考慮軸向、周向定位6、（最后一根）軸、軸承、鍵的強度校核7、傳動零件的組合設計8、滾動軸承的組合設計考慮：固定方式，調(diào)整，裝拆，潤滑和密封考慮：固定方式，調(diào)整，裝拆，潤滑和密封9、箱體結構設計要求：要求：1）剛度）剛度：壁厚，筋板（軸承端部凸出處）：壁厚，筋板（軸承端部凸出處）2）工藝性）工藝性：鑄造工藝鑄造工藝（拔模斜度、壁厚盡量均勻）（拔模斜度、壁厚盡量均勻）加工面與非加工面的區(qū)別加工面與非加工面的區(qū)別減少加工時調(diào)整刀具的次數(shù)減少加工時調(diào)整刀具的次數(shù)機加工工藝機加工工藝3)要有可靠密封、足夠油量要有可靠密封、足夠油量4)保證剖分面的密封性保證剖分面的密封性保證足夠剛度一定的壁厚加肋板軸承旁螺栓盡量靠近機座底凸緣寬應超過機體內(nèi)壁又要有足夠的扳手空間，如何協(xié)調(diào)？凸臺箱蓋箱座剖分面C1C2C1C2具體步驟1）軸承旁螺栓凸臺尺寸確定；）軸承旁螺栓凸臺尺寸確定；2）大、小齒輪端蓋外表面圓?。┐?、小齒輪端蓋外表面圓弧R底確定；底確定；3）箱體螺栓布局（注意：不能布置在剖分面上）箱體螺栓