机械设计课程设计一级减速器2013秋xhjppt

1、 机械设计课程设计机械设计课程设计一、设计目的和意义一、设计目的和意义 机械设计课程设计是工科学生第一次较全面的机机械设计课程设计是工科学生第一次较全面的机械设计训练，也是机械设计课程的一个重要的实践械设计训练，也是机械设计课程的一个重要的实践性教学环节。性教学环节。目的：目的：1、综合运用先修课理论，培养分析和解决工程实际、综合运用先修课理论，培养分析和解决工程实际问题的能力。问题的能力。2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。3、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、使、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、使用技术资料）用技术资料） “机械设

2、计”是一门技术基础课，目的在于培养学生的机械设计能力。课程设计是“机械设计”课程最后一个重要的实践性教学环节。课堂上进行理论教学，而课程设计是实践教学。课堂上讲述是一个个单一零件，如：齿轮、带轮、轴承、联轴器等。课程设计是把一个个零件组装成一台机器或一个传动装置。所以二者是紧密联系在一起的。所以二者是紧密联系在一起的。 n培养学生综合运用以前学过的理论知识解决实际问题的能力，即理论联系实际的能力。n学习和掌握机械设计的一般过程和方法。如制定合理设计方案、选择传动机构类型、材料选择等。n进行机械设计基本技能的训练。如计算能力、绘图能力、查手册、图册、运用经验数据能力等。意义：意义： 传动方案的设

3、计（已拟定完成）。传动方案的设计（已拟定完成）。 电动机功率及传动比分配。电动机功率及传动比分配。 主要传动零件的参数设计主要传动零件的参数设计 草图设计草图设计带、链、轴、齿轮、轴承、键、联轴器的带、链、轴、齿轮、轴承、键、联轴器的设计和标准件的选用。设计和标准件的选用。减速器结构、箱体各部分尺寸确定，结构减速器结构、箱体各部分尺寸确定，结构工艺性设计。工艺性设计。 装配图的设计和绘制。装配图的设计和绘制。 零件工作图设计和绘制。零件工作图设计和绘制。 整理和编写设计说明书。整理和编写设计说明书。主要步骤：主要步骤：二、课程设计任务书二、课程设计任务书机械设计课程设计指导书机械设计课程设计指

4、导书机械设计课程设计图册机械设计课程设计图册机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容）机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容）机械设计（教材）机械设计（教材）三、设计任务量三、设计任务量四、参考资料四、参考资料1、画A1号草图、装配图各一张， A3号零件图两张。2、设计论文（说明书）一份，不少于20页。五、设计步骤五、设计步骤 1、选择电动机、选择电动机 2、传动比分配、传动比分配 3、计算各轴的转速、计算各轴的转速 4、齿轮传动设计、齿轮传动设计 6、计算轴类零件、计算轴类零件 5、验算系统误差、验算系统误差 7、绘制装配图和零件图、绘制装配图和零件图1、选择电动机、选择电

5、动机选择电动机依据：功率选择电动机依据：功率P，转速，转速n 1）电动机功率计算电动机功率计算P工作机功率工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F输送带拉力输送带拉力 （N） V_钢绳速度钢绳速度 （m/s）电动机需要功率：电动机需要功率： Pd= P w / (kw) 总总 效效 率率 ： =1. 2. 3 n 1_卷筒轴承效率卷筒轴承效率 2_ 卷筒效率卷筒效率 3_低速级联轴器效率低速级联轴器效率 4_ III轴轴承效率轴轴承效率 5_低速级齿轮啮合效率低速级齿轮啮合效率 6_ II轴轴承效率轴轴承效率 7_高速级齿轮啮合效率高速级齿轮啮合效率 8

6、_ I轴轴承效率轴轴承效率 9_高速级联轴器效率高速级联轴器效率 (效率值查设计手册效率值查设计手册)2)电动机转速计算电动机转速计算n工作机转速nw ： 因：V= (Dn)/60*1000 (m/s) 故：nw=(V*60*1000)/ D(rpm) 其中：V钢绳带速 (m/s) D卷筒直径 (mm) 电动机转速: nd= nwi总（rpm） i总-传动装置总传动比合理范围3）选定电动机）选定电动机根据求出的P、n查手册。转速n：建议选用同步转速为1000rpm或者1500（rpm）功率P：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率即 P额Pd=PW/总选定电动机：型号（Y系列）2、传动比分配、传

7、动比分配分配原则：各级传动在合适的传动比范围内。分配原则：各级传动在合适的传动比范围内。i总总=i减减=i带带*i减减*i开开=nm/nwi减减减速器传动比减速器传动比i带带带传动的传动比带传动的传动比i开开开式齿轮的传动比开式齿轮的传动比nm电动机满载转速电动机满载转速nw工作机转速工作机转速3、计算各轴的、计算各轴的n，P，T1）各轴转速）各轴转速电动机轴电动机轴:nm（满载转速）（满载转速）I轴轴: nI =nmII轴轴: n II =nI/i高高 2)各轴输入功率各轴输入功率 电动机轴电动机轴: Pd=Pw/总总 I轴轴: P I = Pd （联轴器效率）联轴器效率） II轴轴: P

8、I I= P I * 12 12I轴至轴至 II轴效率轴效率3)各轴扭矩各轴扭矩T电动机轴：电动机轴：Td=9550*Pd/nm（Nm）I轴：轴： TI= Td II轴：轴：TII= TI*12*I高高 计算出参数列表备用。计算出参数列表备用。轴 号功率 P扭矩 T转速 n 传动比i电动机轴 Pd Td nm i=1 I 轴PI入PI出TI入TI出 n I II 轴PII入PII出TII入TII出 n II4、齿轮传动设计、齿轮传动设计1 1）采用直齿轮或斜齿轮）采用直齿轮或斜齿轮2 2）选用中碳钢，传动用模数）选用中碳钢，传动用模数m1.5-2mm1.5-2mm；3 3) ) 强度计算中的功

9、率用输出功率；强度计算中的功率用输出功率；4 4）如果用斜齿轮，则）如果用斜齿轮，则=8-15=8-15，Z Z1 1=20-=20-40 40 ，Z Z2 2=iZ=iZ1 1求出后圆整；求出后圆整；5 5）因圆整）因圆整Z Z2 2时时i i变化了故须验算传动比误差：变化了故须验算传动比误差： i=i=（i-Zi-Z2 2/Z/Z1 1）/i100%/i100%5%5%6 6）中心距：一级减速器）中心距：一级减速器a 180mma 180mm7 7）检查浸油深度，大齿轮浸油）检查浸油深度，大齿轮浸油1 1个齿高个齿高 5、验算传动系统速度误差、验算传动系统速度误差工作机带速实际工作机带速实

10、际Vw在求解过程中与理论在求解过程中与理论V发生了变化，故应验算系统误差。发生了变化，故应验算系统误差。 （ V-Vw）/V100%5%若不满足应重新计算。若不满足应重新计算。 6、计算轴类零件、计算轴类零件1）初估）初估I 、II轴径，注意第轴径，注意第I 根轴是否设计成根轴是否设计成齿轮轴，对齿轮轴，对 II轴进行弯扭合成强度验算。轴进行弯扭合成强度验算。2）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号相同。对相同。对II轴上的轴承进行寿命计算。轴上的轴承进行寿命计算。3）键的选择，对）键的选择，对 II轴上的键进行强度校核。轴上的键进行强度校核。提示：提示：

11、 力的结果取整数，力的结果取整数， 齿轮几何参数精确到小数点后两位，齿轮几何参数精确到小数点后两位， 传动比精确到小数点后两位，传动比精确到小数点后两位， 螺旋角精确到秒，螺旋角精确到秒， 设计公式要写明来源出处设计公式要写明来源出处。第二阶段设计的主要内容第二阶段设计的主要内容:1、草图设计、草图设计2、装配图、装配图3、撰写说明书、撰写说明书n草图设计是装配图设计的规划和准备阶段草图设计是装配图设计的规划和准备阶段n装配图设计是对草图的进一步细化和完善装配图设计是对草图的进一步细化和完善n特点：特点：“算画结合算画结合”边画边算边画边算一、草图设计一、草图设计1、准备工作、准备工作（1）A

12、1图纸一张，比例图纸一张，比例1:1，用仪器画，用仪器画（2）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺寸、轴径估算）寸、轴径估算）2、要求、要求 （1） 草图设计正确，迅速，主要结构要表达清草图设计正确，迅速，主要结构要表达清楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。 （2）草图不要求线型，同样零件可只画一个，）草图不要求线型，同样零件可只画一个，其它简画。其它简画。 （3）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次查找。查找。3、任务（以设计手册为参考资料）、任务（以设计手册为参考资料）1）轴的结构设

13、计和轴系零件设计（补充设计计算）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。2）轴承的组合设计）轴承的组合设计 确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置，对轴承进行寿命计算。置，对轴承进行寿命计算。3）确定箱体的结构及各部分尺寸。）确定箱体的结构及各部分尺寸。4）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等）等）5）确定联接件结构尺寸及位置。）确定联接件结构尺寸及位置。6）验算）验算设计计算中需要验算的内容设计计算中需要验算的内容1

14、、各级齿轮传动的强度验算、各级齿轮传动的强度验算2、中间轴的弯扭合成强度验算、中间轴的弯扭合成强度验算3、中间轴键的强度验算（只验算一处）、中间轴键的强度验算（只验算一处）4、中间轴上的滚动轴承寿命验算、中间轴上的滚动轴承寿命验算5、两级传动大齿轮浸油深度验算、两级传动大齿轮浸油深度验算6、选择减速器内齿轮润滑方式验算、选择减速器内齿轮润滑方式验算V7、选择滚动轴承的润滑（剂）方式验算、选择滚动轴承的润滑（剂）方式验算dn4.设计中应注意的问题设计中应注意的问题 1）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径匹配。匹配。 2）润滑剂和润滑方式的选择）

15、润滑剂和润滑方式的选择 减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确确定，减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数定，减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dn确定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润确定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂，此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，滑脂，此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，故应在轴承处采用密封装置故应在轴承处采用密封装置“挡油盘挡油盘”。注意，并。注意，并不是每个轴承处都安挡油盘。不是每个轴承处都安挡油盘。 3）油底油面高度）油底油面高度3050，以保证足够的油量。，以保证足够的油量。 4）

16、轴承盖选凸缘式结构。）轴承盖选凸缘式结构。 5）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也可以成齿轮轴。可以成齿轮轴。 5.草图设计步骤 按中心距先画轴心线，再画轴及轴承，按中心距先画轴心线，再画轴及轴承， 先画箱内，后画箱外，先画箱内，后画箱外， 先粗画，后细画，先粗画，后细画， 先画俯视图，再画主视图（不绝对）先画俯视图，再画主视图（不绝对） 布图上下左右要适当匀称。布图上下左右要适当匀称。箱体结构设计箱体结构设计 机座壁厚机座壁厚 按齿轮减速器按齿轮减速器a选择壁厚选择壁厚 a中心距中心距 轴承座旁螺栓扳手空间轴承座旁螺栓扳手空间 扳手空间大操

17、作方便，但扳手空间大操作方便，但h太大螺栓太长，太大螺栓太长，安装不便，且要合于螺栓长度系列安装不便，且要合于螺栓长度系列 螺栓中心到机座外壁距离螺栓中心到机座外壁距离 螺栓中心到机座外凸边缘尺寸螺栓中心到机座外凸边缘尺寸起盖螺钉起盖螺钉作用：起盖用作用：起盖用 。定位销定位销作用：镗轴承孔定位用，锥度作用：镗轴承孔定位用，锥度 1：50 两个，两个， 对角线布置。对角线布置。观察窗观察窗作用：注油、观察两对齿轮啮合情作用：注油、观察两对齿轮啮合情况，以能进手为宜。况，以能进手为宜。通气器通气器作用：平衡机体内外压力。作用：平衡机体内外压力。吊钩吊钩作用：起吊整机用，与底座铸出。作用：起吊整机

18、用，与底座铸出。起盖吊耳起盖吊耳作用：起吊盖，与上盖一同铸作用：起吊盖，与上盖一同铸出。出。油标尺油标尺作用：测量油面深度，要有最高作用：测量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置设计要防止液面，最低液面刻度。位置设计要防止拔不出油标或油外溢。拔不出油标或油外溢。放油塞放油塞作用：更换润滑油的出口，设计作用：更换润滑油的出口，设计在箱体底座最低位置处。在箱体底座最低位置处。二、正式装配图二、正式装配图 1）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使他人能拆图的目的他人能拆图的目的） 2）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，明细表，技术要求等应齐全。明细表，技术要求等应齐全。 3）标注尺寸）标注尺寸 a.特性尺寸特性尺寸:齿轮中心距及公差值。齿轮中心距及公差值。 b.外廓尺寸外廓尺寸:长长*宽宽*高高 ，包括外伸端轴长。，包括外伸端轴长。 c.安装尺寸安装尺寸:地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔 距、外伸端轴中心高。距、外伸端轴中心高。 d.配合尺寸配合尺寸:齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸端与联轴器