南昌大学机械设计课程设计课件

1、机械设计机械设计课程设计课程设计功用：功用：在机器中用来减速，也可以用来增速。在机器中用来减速，也可以用来增速。 齿轮减速器齿轮减速器 蜗杆减速器蜗杆减速器 蜗杆齿轮减速器蜗杆齿轮减速器 行星齿轮减速器行星齿轮减速器 摆线针轮减速器摆线针轮减速器 谐波齿轮减速器谐波齿轮减速器 减速器概述减速器概述 组成：组成：由齿轮传动和蜗杆传动组成。由齿轮传动和蜗杆传动组成。类型类型 除了部分旋转类机械如鼓风机、水泵等直接由原动机驱动之外、除了部分旋转类机械如鼓风机、水泵等直接由原动机驱动之外、绝大多数的工作机械其工作部分的转速与原动机的转速不一致，绝大多数的工作机械其工作部分的转速与原动机的转速不一致，因

2、此，需要协调原动机与工作机之间的速度。因此，需要协调原动机与工作机之间的速度。 上述六种减速器已有标准系列产品，只有在选不到合适的产品上述六种减速器已有标准系列产品，只有在选不到合适的产品时，才自行设计制造减速器。时，才自行设计制造减速器。 特点：特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、 因而应用很广泛。因而应用很广泛。齿轮减速器简介齿轮减速器简介类型：类型：圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器单级圆柱齿单级圆柱齿轮减速器轮减速器两级圆柱齿轮两级圆柱齿轮减速器减速器三级圆柱齿轮三级圆柱齿轮减速器减速器特点：特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、传动

3、效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、 因而应用很广泛。因而应用很广泛。齿轮减速器简介齿轮减速器简介展开式双级圆展开式双级圆柱齿轮减速器柱齿轮减速器分流式双级圆分流式双级圆柱齿轮减速器柱齿轮减速器同轴式双级圆同轴式双级圆柱齿轮减速器柱齿轮减速器类型：类型：圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器展开式三级圆展开式三级圆柱齿轮减速器柱齿轮减速器特点：特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、 因而应用很广泛。因而应用很广泛。齿轮减速器简介齿轮减速器简介分流式三级圆分流式三级圆柱齿轮减速器柱齿轮减速器类型：类型：圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器齿轮减速器简介齿轮减速器简介

4、选型：选型：各类型齿轮减速器的选型原则见教材。各类型齿轮减速器的选型原则见教材。类型：类型：锥齿轮减速器锥齿轮减速器 蜗轮蜗杆减速器蜗轮蜗杆减速器齿轮减速器简介齿轮减速器简介齿轮减速器简介齿轮减速器简介齿轮减速器简介齿轮减速器简介齿轮减速器箱体齿轮减速器箱体箱体结构尺寸箱体结构尺寸见表见表4-1附件和附加结附件和附加结构见表构见表4-2设计目的设计目的1、综合运用机械设计有关知识，分析解决设计问题；、综合运用机械设计有关知识，分析解决设计问题；2、建立正确的设计思想，掌握设计过程，增强分析问题解决、建立正确的设计思想，掌握设计过程，增强分析问题解决问题的能力；问题的能力；3、进行设计技术、绘图

5、和标准规范应用等基本技能训练。、进行设计技术、绘图和标准规范应用等基本技能训练。设计任务设计任务带式运输机的两级圆柱齿轮减速器带式运输机的两级圆柱齿轮减速器6带传动123456一、传动系统总体设计一、传动系统总体设计（一）方案分析：（一）方案分析：分析给定传动方案，论证其合理性和特点，或提出分析给定传动方案，论证其合理性和特点，或提出改进意见。改进意见。设计内容设计内容（二）选择电机：（二）选择电机：1、电机的类型：、电机的类型：封闭式封闭式Y系列电机；系列电机；2、电机的功率：、电机的功率：取决于工作机、系统中各取决于工作机、系统中各传动、联轴器、轴承传动、联轴器、轴承3、电机的转速：、电机

6、的转速：电机的转速范围（各级传电机的转速范围（各级传动的传动比）和经济性；动的传动比）和经济性；4、电机的型号、电机的型号一、传动系统总体设计一、传动系统总体设计设计内容设计内容（三）分配传动比（三）分配传动比1、总传动比、总传动比2、传动比分配：、传动比分配：各类传动在合理的传动比范围内；各级传动的尺寸避免各类传动在合理的传动比范围内；各级传动的尺寸避免干涉；整体尺寸紧凑；各级大齿轮的尺寸相近（有利于润滑）干涉；整体尺寸紧凑；各级大齿轮的尺寸相近（有利于润滑）两级齿轮减速器的传动比分配：两级齿轮减速器的传动比分配：1）展开或分流式：）展开或分流式：i1=（1.11.5）i2 ；同轴式：；同轴

7、式：i1=i22）带传动的传动比宜小，避免大轮过大；）带传动的传动比宜小，避免大轮过大；一、传动系统总体设计一、传动系统总体设计（四）运动及动力参数的计算（四）运动及动力参数的计算：各轴转速、各轴输入功率和输入转矩；列表。各轴转速、各轴输入功率和输入转矩；列表。二、传动设计二、传动设计（一）（一）V带传动的设计带传动的设计1、计算功率，、计算功率，2、带的型号及带轮基准直径；、带的型号及带轮基准直径；3、带速；、带速；4、中心距及带的基准长度；、中心距及带的基准长度；5、包角；、包角；6、带的根数。、带的根数。设计内容设计内容二、传动设计二、传动设计（二）齿轮传动设计：（二）齿轮传动设计：仅对

8、输出轴大齿轮仅对输出轴大齿轮进行精确设计计算及结构设计进行精确设计计算及结构设计1、材料的选择：、材料的选择：闭式传动用调质处理的锻闭式传动用调质处理的锻钢，大小齿轮材质相同钢，大小齿轮材质相同2、螺旋角：、螺旋角：8203、齿轮直径：、齿轮直径：精确到小数点后三位精确到小数点后三位4、模数：、模数：低速级齿轮模数大于高速级低速级齿轮模数大于高速级5、强度设计及校核，结构、强度设计及校核，结构设计内容设计内容二、传动设计二、传动设计（三）联轴器型号的选择（三）联轴器型号的选择1、类型：、类型：根据工作条件、载荷等进行选择根据工作条件、载荷等进行选择2、型号及尺寸：、型号及尺寸：按计算转矩、转速

9、及轴径选择，避免与电机相连轴的轴按计算转矩、转速及轴径选择，避免与电机相连轴的轴径与电机轴径相差过大径与电机轴径相差过大设计内容设计内容三、减速器装配图设计：边计算，边画图，边修改三、减速器装配图设计：边计算，边画图，边修改（一）减速器装配草图（一）减速器装配草图1、设计准备：、设计准备：传动零件的类型和尺寸；联轴器；滚动轴承的类型及安装传动零件的类型和尺寸；联轴器；滚动轴承的类型及安装形式；箱体的结构形式及各组成件的连接方式。形式；箱体的结构形式及各组成件的连接方式。设计内容设计内容2、草图设计、草图设计1）图纸及比例：）图纸及比例：A0或或A1，三视图，比例，三视图，比例1：2；三、减速器

10、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、减速器装配图设计：边计算，边画图，边修改（一）减速器装配草图（一）减速器装配草图设计内容设计内容2、草图设计、草图设计2）确定各组成件的相对位置：由内向外，先主要后次要，先主视后其）确定各组成件的相对位置：由内向外，先主要后次要，先主视后其他；他；（1）画出各视图基准线（齿轮中心线），绘制齿轮轮廓线位置，并按）画出各视图基准线（齿轮中心线），绘制齿轮轮廓线位置，并按表表5-1确定各零件间的相互位置，并画出箱体内壁线和轴承内侧端面位确定各零件间的相互位置，并画出箱体内壁线和轴承内侧端面位置；置；（2）根据箱盖和箱体壁厚由表）根据箱盖和箱体壁厚由表4-1确定轴

11、承旁螺栓位置，按表确定轴承旁螺栓位置，按表5-1确定确定轴承座孔的长度，并画出其外端面线轴承座孔的长度，并画出其外端面线设计内容设计内容设计内容设计内容三、减速器装配图设计：边计算，边画图，边修改三、减速器装配图设计：边计算，边画图，边修改（一）减速器装配草图（一）减速器装配草图2、草图设计、草图设计3）初算轴径：）初算轴径：（1）外伸轴为轴外伸端的最小直径；非外伸轴，取较大）外伸轴为轴外伸端的最小直径；非外伸轴，取较大A0值，可作为安值，可作为安装齿轮处的直径；装齿轮处的直径；（2）有联轴器时，外伸端轴径应与其孔径相适应；与电机相连时，还应）有联轴器时，外伸端轴径应与其孔径相适应；与电机相连

12、时，还应注意不能与电机轴径相差太大；注意不能与电机轴径相差太大；（3）有键槽时，轴径增大）有键槽时，轴径增大4%；若后续计算轴径大于估值，须修改结构设计若后续计算轴径大于估值，须修改结构设计设计内容设计内容30nPAd 三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（一）减速器装配草图（一）减速器装配草图2、草图设计、草图设计4）轴结构设计：工艺性，方便装拆，准确定位，改善受力）轴结构设计：工艺性，方便装拆，准确定位，改善受力（1）确定轴径）确定轴径与齿轮、带轮和联轴器配合时，按其孔径取标准值；与齿轮、带轮和联轴器配合时，按其孔径取标准值；与密封元件或轴承配合时，

13、初选轴承型号（两端轴承尽量采用相同型与密封元件或轴承配合时，初选轴承型号（两端轴承尽量采用相同型号），确定其宽度、外径和内径等，轴径与其内直径一致；号），确定其宽度、外径和内径等，轴径与其内直径一致；定位轴肩有一定高度；定位轴肩有一定高度；设计内容设计内容三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（一）减速器装配草图（一）减速器装配草图2、草图设计、草图设计（2）确定各轴段长度）确定各轴段长度安装齿轮、带轮和联轴器的轴段，长度比轮毂宽度小安装齿轮、带轮和联轴器的轴段，长度比轮毂宽度小13mm安装轴承的轴段：根据润滑方式确定轴承内侧端面位置；油润滑时尽量安装轴承

14、的轴段：根据润滑方式确定轴承内侧端面位置；油润滑时尽量靠近内壁；脂润滑时，留甩油盘位置；靠近内壁；脂润滑时，留甩油盘位置；外伸段的长度：按传动零件或联轴器和轴承端盖的结构确定，并考虑是外伸段的长度：按传动零件或联轴器和轴承端盖的结构确定，并考虑是否预留螺栓等装拆所需距离否预留螺栓等装拆所需距离设计内容设计内容三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（一）装配草图：（一）装配草图：4）轴结构设计：工艺性，方便装拆，准确定位，改善受力）轴结构设计：工艺性，方便装拆，准确定位，改善受力（3）轴上键槽的尺寸和位置）轴上键槽的尺寸和位置（4）设计轴的结构）设计轴的结构

15、（5）输出轴及其轴承和键的校核：）输出轴及其轴承和键的校核：确定轴承的安装方式（正装或反装），确定轴承的安装方式（正装或反装），轴上力的作用点及轴承支点位置；校核轴的强度；验算滚动轴承寿命；校轴上力的作用点及轴承支点位置；校核轴的强度；验算滚动轴承寿命；校核键连接的强度核键连接的强度设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（二）轴系结构详细设计（二）轴系结构详细设计1、齿轮结构设计：、齿轮结构设计：根据齿轮的材料、尺寸等确定其结构（齿轮轴、实心根据齿轮的材料、尺寸等确定其结构（齿轮轴、实心式、腹板式或轮辐式等）式、腹板式或轮辐式等）2、滚动轴

16、承的组合设计、滚动轴承的组合设计1）配置：双支点各单向固定，或一支点双向固定、另一支点游动）配置：双支点各单向固定，或一支点双向固定、另一支点游动2）轴向紧固：轴承的内圈在轴上和轴承外圈在轴承孔内的定位；）轴向紧固：轴承的内圈在轴上和轴承外圈在轴承孔内的定位；3）配合：内圈和轴为基孔制，外圈和座孔为基轴制；）配合：内圈和轴为基孔制，外圈和座孔为基轴制；4）轴承端盖的结构：凸缘式和嵌入式，非标准件。当轴承采用油润滑时，）轴承端盖的结构：凸缘式和嵌入式，非标准件。当轴承采用油润滑时，端部直径应略小并开槽。端部直径应略小并开槽。设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边

17、计算，边画图，边修改（二）轴系结构详细设计（二）轴系结构详细设计2、滚动轴承的组合设计、滚动轴承的组合设计4）轴承端盖的结构：凸缘式和嵌入式，非标准件。当轴承采用油润滑时，）轴承端盖的结构：凸缘式和嵌入式，非标准件。当轴承采用油润滑时，端部直径应略小并开槽。端部直径应略小并开槽。设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（二）轴系结构详细设计（二）轴系结构详细设计2、滚动轴承的组合设计、滚动轴承的组合设计5）润滑和密封）润滑和密封（1）脂润滑时，轴承内侧应设甩油盘；油润滑且轴承旁齿轮齿顶圆小于）脂润滑时，轴承内侧应设甩油盘；油润滑且轴承旁齿轮齿

18、顶圆小于轴承外径时，设挡油盘；轴承外径时，设挡油盘；（2）采用接触式毡圈密封，必要时可以组合式密封）采用接触式毡圈密封，必要时可以组合式密封设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（三）箱体设计（三）箱体设计1、箱座高度：、箱座高度：1）大齿轮齿顶到油池底面）大齿轮齿顶到油池底面3050mm；2）箱座中心高度）箱座中心高度Hda2/2+（3050）+7 7da2为大齿轮齿顶圆直径，为大齿轮齿顶圆直径，7为箱体底面至箱体油池底部距离为箱体底面至箱体油池底部距离3）校核储油量：单级减速器每千瓦功率所需油量）校核储油量：单级减速器每千瓦功率所需油量

19、350700cm2，多级按，多级按级数成比例增加；级数成比例增加；设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（三）箱体设计（三）箱体设计2、箱体的刚度：、箱体的刚度：1）壁厚按表）壁厚按表4-1设计，设计，2）轴承座螺栓凸台设计见图）轴承座螺栓凸台设计见图5-263）设置加强筋：箱体和箱盖轴承座上下位置，筋板厚度见表）设置加强筋：箱体和箱盖轴承座上下位置，筋板厚度见表4-13、箱盖外轮廓设计：、箱盖外轮廓设计：圆弧加直线圆弧加直线设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（三）箱体设计（三）箱体

20、设计2、箱体的刚度：、箱体的刚度：4、箱体凸缘尺寸：、箱体凸缘尺寸：箱盖和箱体连接凸缘、箱体底座凸缘的宽度见表箱盖和箱体连接凸缘、箱体底座凸缘的宽度见表4-1；轴承座外端面向外凸出轴承座外端面向外凸出510mm，方便切削加工，方便切削加工设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（三）箱体设计（三）箱体设计5、导油沟的形式和尺寸：、导油沟的形式和尺寸：见图见图5-28和图和图5-29设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（四）附件及附属结构（四）附件及附属结构1、视孔和视孔盖：、视孔和视孔盖

21、：啮合区上方的箱盖顶部，手能伸入啮合区上方的箱盖顶部，手能伸入2、通气孔：、通气孔：视孔盖上设置，见表视孔盖上设置，见表8-68-6表表8-88-83、油面指示器：、油面指示器：低速轴附近，位置不能太低，避免油溢出低速轴附近，位置不能太低，避免油溢出设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（四）附件及附属结构（四）附件及附属结构4、放油孔和油塞：、放油孔和油塞：油池最低处，且不高于油池底面；应设有凸台。表油池最低处，且不高于油池底面；应设有凸台。表8-8-1717和表和表8-188-185、起吊装置：、起吊装置：箱盖设吊环螺钉，相应位置应设置

22、凸台，使螺钉孔有足够箱盖设吊环螺钉，相应位置应设置凸台，使螺钉孔有足够深度；箱体设吊耳深度；箱体设吊耳6、定位销：、定位销：圆锥销。设置在箱体连接凸缘的对角处。直径见表圆锥销。设置在箱体连接凸缘的对角处。直径见表4-17、起盖螺钉：、起盖螺钉：设置于箱盖连接凸缘上设置于箱盖连接凸缘上设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（五）完成装配图：（五）完成装配图：检查草图无误后，形成装配图检查草图无误后，形成装配图设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（五）完成装配图（五）完成装配图检查草图无误

23、后，形成装配图检查草图无误后，形成装配图1、尺寸标注、尺寸标注（1 1）特性、规格尺寸）特性、规格尺寸（2 2）装配尺寸）装配尺寸（3 3）安装尺寸：如减速器中心高度，轴外伸长度和直径，地脚螺栓孔径）安装尺寸：如减速器中心高度，轴外伸长度和直径，地脚螺栓孔径和位置，箱体底面尺寸和位置，箱体底面尺寸（4 4）外形尺寸：总长、宽和高等）外形尺寸：总长、宽和高等2、技术特性：、技术特性：见表见表5-45-43、技术要求：、技术要求：4、零件编号、零件编号5、标题栏和零件明细表、标题栏和零件明细表设计任务设计任务三、装配图设计：边计算，边画图，边修改三、装配图设计：边计算，边画图，边修改（五）完成装配

24、图（五）完成装配图设计任务设计任务四、零件工作图设计：完成以下零件图纸设计四、零件工作图设计：完成以下零件图纸设计（一）输出轴（一）输出轴1）一个主视图，必要时辅以局部视图一个主视图，必要时辅以局部视图2）尺寸标注：）尺寸标注：全部直径及配合处的极限偏差；以零件定位面或轴端面为全部直径及配合处的极限偏差；以零件定位面或轴端面为基准面，标准轴各段长度基准面，标准轴各段长度3）形位公差：）形位公差：见表见表6-14）表面粗糙度：）表面粗糙度：见表见表6-25）技术要求：）技术要求：热处理，圆角和倒角，其他热处理，圆角和倒角，其他设计任务设计任务四、零件工作图设计：完成以下零件图纸设计四、零件工作图

25、设计：完成以下零件图纸设计（一）输出轴（一）输出轴设计任务设计任务四、零件工作图设计：完成以下零件图纸设计四、零件工作图设计：完成以下零件图纸设计（二）输出轴大齿轮（二）输出轴大齿轮1）一到两个视图一到两个视图2）尺寸标注：）尺寸标注：以轴线为基准标准各径向尺寸（齿根圆是加工结果，可以以轴线为基准标准各径向尺寸（齿根圆是加工结果，可以不标出），以端面为基准标准齿宽方向尺寸；标准键槽尺寸；不标出），以端面为基准标准齿宽方向尺寸；标准键槽尺寸；3）表面粗糙度：）表面粗糙度：各加工表面粗糙度（参考表各加工表面粗糙度（参考表18-9）4）形位公差：）形位公差：配合尺寸及精度要求较高的尺寸应标注其偏差；配合表面、配合尺寸及精度要求较高的尺寸应标注其偏差；配合表面、安装或测量基准面，应标注形位公差。安装或测量基准面，应标注形位公差。5）啮合特性表：）啮合特性表：见图见图10-2图图10-46）技术要求）技术要求设计任务设计任务四、零件工作图设计：完成以下零件图纸设计四、零件工作图设计：完成以下零件图纸设计（二）输出轴大齿轮（二）输出轴大齿轮设计任务设计任务五、编写设计说明书五、编写设计说明书设计说明书要求、内容和格式见教材第七章设计说明书要求、内容和格式见教材第七章设计