机械设计毕业论文(范本)

黄冈职业技术学院毕业论文PAGE第43页共43页黄冈职业技术学院毕业设计课题名称:设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器系别机电工程系专业机电一体化 班级机电动机200702班姓名杨国志学号200703011211指导教师李杰老师目录第1章、总述 4一、机械设计基础毕业设计的目的 4二、机械设计基础毕业设计的内容 4三、机械设计基础毕业设计的要求 4第2章、传动装置的总体设计 5一、减速箱的工作原理 5二、电动机的选择 6三、计算总传动比及分配各级的传动比 7四、运动参数及动力参数计算 7第3章、传动零件的设计计算 9一、带轮传动的设计计算 9二、带轮的安装与维护 11第4章、轴的设计计算 12一、从动轴的设计计算 12二、从动轴校核轴受力图 13第5章、滚动轴承的选择及校核计算 16一、从动轴滚动轴承的设计 16二、主动轴滚动轴承的设计 17第6章、键联接的选择及校核计算 18一、从动轴与齿轮配合处的键 18二、主动轴与齿轮配合处的键 19第7章、润滑的选择 20第8章、联轴器及轴承盖的选择 21一、联轴器的选择 21二、轴承盖的选择 21第9章、减速器箱体和附件设计 22一、减速器箱体： 22二、附件设计： 23小结 26参考文献 27

摘要本次毕业课题设计中的减速机选择的是非标准减速器。一级圆柱齿轮减速机是位于原动机和工作机之间的机械传动装置。机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。关键词：传动装置箱体齿轮低速轴AbstractThesubjectofdesigngraduateschoosenon-standardgearreducer.Acylindricalgearreducerislocatedbetweentheprimemoverandworkingmachinemechanicaltransmissiondevice.Machinesoftentheoriginalmotivation,transmissionandworkmachineofthreeparts.Soundtransmissionprogramsshouldnotonlymeettheperformancerequirementsoftheworkmachine,butalsoreliableoperation,simplestructure,compactandeasyprocessing,lowcost,hightransmissionefficiency,aswellaseasytouseandmaintain.Keywords:low-speedgearboxgearshaft第1章、总述一、机械设计基础毕业设计的目的（1）培养我们综合运用所学的机械设计课程的知识去解决机械工程问题的能力，并使所学知识得到巩固和发展。（2）学习机械设计的一般方法和简单机械传动装置的设计步骤。（3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图和学习使用设计资料、手册、标准和规范。二、机械设计基础毕业设计的内容（1）拟定和分析传动装置的设计方案。（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数。（3）进行传动件的设计计算，结构设计，校核轴、轴承、连轴器、键等零部件的强度，选择润滑和密封方式。（4）绘制减速器装配图。（5）绘制零件工作图。（6）编写设计计算说明书，准备答辩。 三、机械设计基础毕业设计的要求（1）理论联系实际，力求设计合理，同时鼓励创新。（2）认真阅读教材中与课程有关的内容，认真查阅有关资料。（3）正确运用课程设计指导书，按步骤进行设计和计算，不要急于求成；按时完成全部设计任务。第2章、传动装置的总体设计一、减速箱的工作原理一级圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的转动，动力从一轴传至另一轴，实现减速的，如图2-1齿轮减速器结构图所示。动力由电动机通过皮带轮（图中未画出）传送到齿轮轴，然后通过两啮合齿轮（小齿轮带动大齿轮）传送到轴，从而实现减速之目的。由于传动比i=n1/n2，则从动轴的转速n2=z1/z2×n1。减速器有两条轴系——两条装配线，两轴分别由滚动轴承支承在箱体上，采用过渡配合，有较好的同轴度，从而保证齿轮啮合的稳定性。端盖嵌入箱体内，从而确定了轴和轴上零件的轴向位置。装配时只要修磨调整环的厚度，就可使轴向间隙达到设计要求。运动简图：1——电动机2——带传动3——联轴器4——皮带式输送机5——一级圆柱齿轮减速器工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微的震动，两班制工作，使用年限5年，输送机带轮轴转速的允许误差为±5%。小批量生产，每年工作300天。要求：每人交上说明书一份，装配图一张，零件图二张输送带（牵引力）F=5KN滚筒直径D=300mm输送带带速v=1.1m/s二、电动机的选择选择电动机的类型：按电动机的特性及工作条件选择。若无特殊要求一般选择Y系三相异步电动机，其优点是可直接接在三相交流电路中，结构简单，价格便宜，维护方便。选择电动机的容量：电动机的容量选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。容量选择过大，则电动机的价格高，传动能力又不能充分利用，而且由于电动机经常在轻载下运转，基效率和功率数都较低从而造成能源的浪费。对于长期运行、载荷比较稳定的机械，通常按照电动机的额定功率选择，而不校核电动机的发热和起动转矩，选择电动机容量时应保证电动机的额定功率Ped应略大于工作机所需的电动机功率Pd即Ped≥Pd电动机输出功率：Pw=Fv/1000=5kn×1.1m/s/1000=5.5kw电动机至输送带的总功率：η总=η14×η2×η3×η4根据表2—1查得η1=0.99（球轴承）η2=0.99（弹性联轴器）η3=0.97（8级精度的一般齿轮传动）η4=0.96(带传动)η总=η14×η2×η3×η4=0.994×0.99×0.97×0.96=0.88电动机所需的工作功率：Pd=Pw/η总=5.5/0.88=6.25kw电动机额定功率：Ped为7.5kw确定电动机转速：电动机输出轴转速：nw=60×1000V/πD=60×1000×1.1/3.14×300=70r/min表2—2查得带传动的传动范围i`1=2～4闭式直齿圆柱齿轮传动的传动范围i`2=3～4总传动比范围为i`=（2～4）（3～4）=6～16故电动机转速的可选范围为nd=i`•nw=（6～16）×70r/min=(420～1120)r/min所以nd=970r/min（满载时转数）确定电动机型号：查附表3，选定电动机型号为Y160M—6三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=nd/nw=970/70=13.852、分配各级传动比：（1）据指导书，取齿轮i齿轮=5（单级减速器i=3~6之间取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6合理，为减少系统误差，取整数为宜）（2）∵i总=i齿轮×i带∴i带=i总/i齿轮=13.85/5=2.77四、运动参数及动力参数计算计算各轴转速（r/min）nI=n电动/i带=970/2.77=350r/minnII=nI/i齿轮=350/5=70r/minnIII=nII=70r/min计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=6.25×0.96=6KWPII=PI×η齿轮轴承×η齿轮=6×0.99×0.97=5.76KWPIII=PII×η齿轮轴承×η联轴器=5.76×0.99×0.99=5.64KW3、计算各轴扭矩（N•mm）Td=9550×Pd/n电动=9550×6.25/970=61N•mmTI=9550×PI/nI=9550×6/350=163.71N•mmTII=9550×PII/nII=9550×5.76/70=785.82•mmTIII=9550×PIII/nIII=9550×5.64/70=769.45N•mm第3章、传动零件的设计计算一、带轮传动的设计计算解：确定计算功率PC，选择V型带。由于载荷平稳，工作时间两班制。所以由书表11—7查得k=1.3，故计算功率为PC=kP=1.3×3=3.9kw由于PC=3.9kw，n1=970r/min。由书表11—8得，确定带的型号为A型号。确定带轮的基准直径d1和d2由书表11—8，根据d1〉dmin的要求，取d1=100mm。∵d2=d1n1/n2=100×970/369.23=262mm验算带速V=πd1n1/60×1000=3.14×100×970/60×1000=5.076m/s∴带速V在5～25m/s范围内，故合适。计算中心距a，带长Ld初定中心距为0.7(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2)得0.7(100+262)≤a0≤2(100+262)254mm≤a0≤722mm取a0=500mm初定带长为L0=2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0=2×500+3.14（100+262）/2（262-100）2/4×500=1569mm由书表11—1取Ld=1600mm中心距a≈a0+（Ld-L）/2=500+（1600-1569）/2=515mm中心距变化范围为amin=a-0.015Ld=515-0.015×1600=491mmamax=a+0.03Ld=515+0.03×1600=563mm验算小带轮包角小带轮包角可按下列公式得α1=1800-（d2-d1）/a×57.30=1800-（260-100）/515×57.30=162.10∵α1=162.10〉1200∴小带轮包角α1合适。确定V带的根数Z根据书表11—4查得，单根普通V带所能传递的功率P0=0.96kw根据书表11—5查得，单根普通V带功率增量为△P0=0.11kw根据书表11—6查得，包角修正系数为Ka=0.95根据书表11—1查得，带长修正系数为KL=0.99Z=PC/(P0+△P0)KαKL=3.9/(0.96+0.11)×0.95×0.99=3.88取Z=4计算初压力F0由书表11—2查得q=0.1kg/m，单根V带的初拉力：F0=500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2=500×3.9/4×5.024×(2.5/0.96-1)+0.1×5.0242=160.65N计算轴上的力FyFy=2ZF0sinα1/2=2×4×160.65sin167.6/2=1233.792N带轮的材料选用小带轮的材料为铸铁（AT150）因为直径采用实心式带轮。大带轮的材料为HT150，因为直径d2=262mm。采用腹板式带轮。普通V带轮的轮槽尺寸∵V带为A型号，查书表11—3查得∴bd=11mmhamin=2.75mme=15±0.3mmfmin=9mmhfmin=8.7mmδmin=6mmφ=34° 根据《机械设计手册》235页查得轮宽B=（Z-1）e+2f=（4-1）×15+2×9=63mm二、带轮的安装与维护安装时，两轮的轴线应平行，否则带间磨损严重，一般应使小轮包角α1≥120°。要先将中心距缩小，带套在带轮上再慢慢拉紧，不要硬撬，带装好后，带的张紧程度是大拇指能按下12mm为宜，在使用过程中对带传递应进行定期检查，发现有疲劳破坏现象时，应及时将V带更换，用安全防护罩将带传动罩起来，即保证人身安全，又防止酸碱等腐蚀腰带，而发生意外。第4章、轴的设计计算一、从动轴的设计计算 已知：P4=2.6kw，从动齿轮转速70r/min。分度圆直径d2=222.5mm，单向传动，载荷平稳，工作时间两班制。选择轴的材料，确定许用应力查书表16—2得选用45钢，正火处理，硬度在170～217HBW，抗拉强度σb=600Mpa查书表16—4得许用弯曲应力[σ-1bb]=55Mpa按扭转强度计算最小直径d≥C(P/n)1/3由书表16—3，C=118～107取C=115d2≥34.49mm考虑到轴颈上有一键槽，应将轴径增大3%，但因为从动轴传递的功率较小，故不用将轴径增大。根据弹性套柱销连轴器TL6内孔直径取d2=35mm，查附表2—10。选弹性套柱销联轴器（GB4324—1984）轴的结构设计确定轴上零件布置在箱中央，轴承对称地布置在两侧，轴在外轴端安装联轴器，齿轮以轴环和套筒实现轴向定位和固定，以平键联接和过盈配合H7/r6实现周向固定。查5—3表，为便于装拆和调整等要求，通常将轴设计成阶梯轴。确定轴各段直径和长度根据轴各段直径确定的原则，采用阶梯轴尺寸按由小至大，由两端到中央的顺序确定。而装有密封件和滚动轴承处的直径，则应与密封件和轴承的内径一致。轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。查表5—1①外伸轴直径d1=35mm②联轴器定位肩高度a=3mm，圆角半径R=2，直径d2=41mm③为安装轴承便于安装，两滚动轴承处的轴径直径d3〉d2。且查表5—1查得，轴颈的直径d3=47mm。因为两相邻轴段直径的变化仅是轴上的拆装方便或区分表面，所以两直径略有差值。即轴颈直径d3=45mm。因直齿圆柱齿轮减速器的轴有存在径向载荷，所以选深沟球轴承来承受径向载荷。选择轴承型号60209宽度系列代号为窄，直径系列代号为轻，内径代号09。④安装齿轮，采用标准系列值，取d4=55mm。⑤轴环处考虑齿轮定位和固定直径。查《机械设计手册》771页8—355查得，a=（0.07～0.1）d4，a=5.5d5=d4+2a=66mm⑥轴上两轴承的轴径的直径应一致d6=45mm。确定各段轴的长度因为选用弹性套柱销联轴器（GB4323—1984）。主动端Z型轴孔，C型键槽dz=35mm，L=60mm，A=45mm。TL6型号。对于安装联轴器的轴段，应使轴段的长度略短于相配轮毂的宽度。∴l1=58mm为保证齿轮固定可靠，而且齿轮端面与箱体之间不相碰及轴承拆卸方便，齿轮端面与箱体壁间应留有一定间隙，为使轴承含在箱体内取两者之间间距为15.79mm。选择凸缘式轴承盖，密封圈B=（6～14）mm，取B=6mm。根据《机械设计手册》表6—921493页。轴承盖b1=12mm，L`=16mm。∴l2=43.79mm查《机械设计手册》986页轴承宽度b=19mm，r=2，套筒设定为8mm。∴l3=41mm安装齿轮的轴段，应使轴段的长度略短于相配轮毂的宽度，因为轮毂宽度L=66mm，所以跟齿轮联接的轴段l4=64mm。轴环宽度l5=b=1.4a=7.7mm根据《机械设计手册》表8—355查得轴径l6=21mm为防止传动件润滑油飞溅到轴承内，轴承面向箱体内壁侧应加挡油环l=（10～15）mm，设定挡油环长度为12mm。二、从动轴校核轴受力图圆周力：Ft=2T/d2=339.33N径向力：Fr=Ft•tanα=760.1N作用在右端带轮上的力F=2500N，方向向下。K=136mmL=56.2mm画出轴的空间受力图根据水平受力图求水平面支反力，并画出水平弯矩图。F1H=F2H=Ft/2=1169.67N截面a处弯距为MaH=F1HL/2=32.87N•m 根据垂直面受力图求垂直面支反力，并画出垂直面弯距图。F1V=FrL/2L=380.05N•mF2V=Fr-F1V=380.05N•m∴F1V=F2V垂直面弯距Mav=F2VL/2=10.68N•m求F力在支点所产生的反力，并画出其弯距图F1F=FrK/L=6049.82N•mF2F=F-F1F=8549.82N•mF力产生的弯距MaF=FK=340N•m在轴的a—a截面，F力产生的弯距为MaF=F1FL/2=170N•m求合成弯距，并画出合成弯距图按F力作用的最不利的情况考虑，把MaF与（Mav2+MaH2）1/2直接相加，得Ma=（Mav2+MaH2）1/2+MaF=204.56N•m画出转距图T=260.25N•m由图可见，a—a截面最危险，求当量弯距。Me=[Ma2+（2T）]21/2由于轴的转距变化规律不清楚，所以按脉动变化转距计算。α=[σ-1bb]/[σ0bb]根据《机械设计手册》表8—346762页[σ-1bb]=60Mpa[σ0bb]=100Mpa∴α=[σ-1bb]/[σ0bb]=0.6Me=[Ma2+(αT)2]1/2=257.35N•m计算危险截面的直径轴的材料选用45钢调质处理，已查得[σ-1bb]=60Mpad≥(Me/0.1[σ-1bb])1/3=35mm说明：因截面a处有一键槽，应将直径增大3%，但因为轴传递的功率小。所以不增加。结构设计图中此处直径为55mm，故强度足够。图如下:第5章、滚动轴承的选择及校核计算一、从动轴滚动轴承的设计选择轴承类型：由于单向传动主要受径向载荷，同时也承受轴向载荷，选择深沟球轴承。D=85mm选择轴承型号，根据轴径d=45mm，选择轴承型号60209型滚动轴承。验算T=9550p/n=260.25N•mFt=2T/d2=2339.33N•mFr=Ft•tanα=760.1N已知：轴承的使用期限（5年），每年工作300天（两班制）。∴Lh=19440h∵直齿圆柱齿轮不承受轴向力∴当量动载荷P=xFr根据书表18—8查得x=1∴P=760.1N根据《机械设计手册》986页Cr=2560KNC0=1810KN根据书表18—5查得当轴承的工作温度100°Cft=1根据书表18—6查得载荷性质：为冲击，平稳fp=1.2∵轴承为深沟球轴承∴轴承的寿命指数ε=3∴Cr′=fp•p/ft（60n/106•Lh′）1/ε =4387.3N∵4.3873KN〈Cr∴轴承型号60209型滚动轴承满足要求。二、主动轴滚动轴承的设计选择轴承类型：由于单向传动主要受径向载荷，同时也承受轴向载荷，选择深沟球轴承。D=72mm选择轴承型号，根据轴径d=35mm，选择轴承型号60207型滚动轴承。验算T=9550p/n=70.09N•mFt=2T/d2=2437.91N•mFr=Ft•tanα=792.12N已知：轴承的使用期限（5年），每年工作300天（两班制）。∴Lh=19440h∵直齿圆柱齿轮不承受轴向力∴当量动载荷P=xFr根据书表18—8查得x=1∴P=792.12N根据《机械设计手册》986页Cr=2010KNC0=1390KN根据书表18—5查得当轴承的工作温度100°Cft=1根据书表18—6查得载荷性质：为冲击，平稳。 fp=1.2∵轴承为深沟球轴承∴轴承的寿命指数ε=3∴Cr′=fp•p/ft（60n/106•Lh′）1/ε=7176.6N∵7.1766KN〈Cr∴轴承型号60207型滚动轴承满足要求。第6章、键联接的选择及校核计算一、从动轴与齿轮配合处的键 分已知：d=55mmn=70r/min载荷平稳，单向传动。a. 齿轮传动要求轴与齿轮对中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据轴径d=55mm由《机械设计手册》表4—994—100849页查得b. 选用A型平键，尺寸为b=16mm说明：查《机械设计手册》可得键的长度应比轴段短5～10mm故取L=56mmh=10mm验算键联接挤压强度A型键工作长度l=L-b=40m查书表15—3查得许用应力挤压应力[σF]=125～150MpaσP=4000T/hld=47.32Mpa〈[σF]∴合格相配键槽设计由《机械设计手册》表4—99查得槽深t=6毂槽深t1=4.4尺寸偏差宽度轴N9-0.04毂JS±0.02深度轴t00毂t10∵键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短5～10∴取轮毂装入侧的轴段端5mm从动轴联轴器相配键槽的设计已知：d2=35mmn=70r/min载荷平稳，单向传动。a齿轮传动要求轴与齿轮对中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据轴径d=35mm由《机械设计手册》表4—99849页查得选用A型平键，尺寸为b=10mmh=8mm说明：查《机械设计手册》可得键的长度应比轴段短5～10mm故取L=50mm槽深t=5偏差宽度N9-0.04深度t00∵键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短5～10mm∴取轮毂装入侧的轴段端3mm。二、主动轴与齿轮配合处的键已知：d=40mmn=350r/min载荷平稳，单向传动。齿轮传动要求轴与齿轮对中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据轴径d=40mm由《机械设计手册》表4—994—100849页查得选用A型平键，尺寸为b=12mm说明：查《机械设计手册》可得键的长度应比轴段短5～10mm故取L=56mmh=8mm验算键联接挤压强度A型键工作长度l=L-b=44mm查书表15—3查得许用应力挤压应力[σF]=125～150MpaσP=4000T/hld=19.91Mpa〈[σF]∴合格相配键槽设计由《机械设计手册》表4—99查得槽深t=5毂槽深t1=3.3尺寸偏差宽度轴N9-0.04毂JS±0.02深度轴t00毂t10∵键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短5～10∴取轮毂装入侧的轴段端5mm主动轴联轴器相配键槽的设计已知：d1=24mmn=369.23r/min载荷平稳，单向传动。a齿轮传动要求轴与齿轮对中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据轴径d=24mm由《机械设计手册》表4—99849页查得选用A型平键，尺寸为b=8mmh=7mm说明：查《机械设计手册》可得键的长度应比轴段短5～10mm取L=40mm槽深t=4mm偏差宽度N9-0.04深度t00∵键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短5～10mm∴取轮毂装入侧的轴段端3mm。第7章、润滑的选择1.齿轮的圆周速度v=1.1m/s〈12m/s采用池浴润滑，为了减少搅拌损失和避免润池温度过高，大齿轮侵入油池中的深度为1个全齿高，但不小于10mm。但为避免传动零件转动时将沉积在油底的污物搅起，造成齿面磨损，应使大齿轮齿顶距油池底面的距离不小于30～50mm。根据书表4—14查得，齿轮传动润滑油粘度为220cSt。2.轴承的润滑∵d1n1=0.13×105mm•r/min〈（1.5～2）×105mm•r/mind2n2=0.043×105mm•r/min〈（1.5～2）×105mm•r/min∴采用脂润滑，润滑脂填充量不得超过轴承空隙的1/3～1/2，过多会引起轴承发热。3.轴承密封的选择：密封是为了防止灰尘，水份等侵入轴承，并且防止润滑剂流入。根据密封类型的特点：选用毡圈密封，轴颈圆周速度v〈5m/s合适。毡圈材料为毛毡，安装前用热矿物油浸渍。主动轴轴承毛毡密封的尺寸设计。d0=29mm，毛毡尺寸d=d0-1=28mmD=d0+（14～20）=45mmB=6mm槽的尺寸d1=d0+（1～2）=30mmD1=D+（1～2）=46mmB1=B+（0.5～1.5）=5mm从动轴轴承毛毡密封的尺寸设计。d0=41mm，毛毡尺寸d=d0-1=40mmD=d0+（14～20）=55mmB=6mm槽的尺寸d1=d0+（1～2）=42mmD1=D+（1～2）=56mmB1=B+（0.5～1.5）=5mm第8章、联轴器及轴承盖的选择一、联轴器的选择根据其特点，补偿两轴相对偏移、减振、缓冲、绝缘性能，重量较轻，承载能力大，工作温度〈100°C。由附表2—10选择弹性套柱销联轴器。主动轴联轴器型号为TL4型。从动轴联轴器型号为TL6型。二、轴承盖的选择选用可穿透端盖结构，故选用凸缘式轴承盖，主动轴D=72mm，根据《机械设计手册》表4—230986页轴承外径，根据表4—2查得，d3=9mm端盖上螺钉数目为4。d0=d3+1=10mmD0=D+2.5d3=94.5mmD2=D0+2.5d3=117mme=1.2d3=10.8mm≥e=10.8 D4=D-（10～15）=60mmL=0.15D=10.8mm选用可穿透端盖结构，故选用凸缘式轴承盖。从动轴D=85mm，根据《机械设计手册》表4—230986页轴承外径，根据表4—2查得，d3=10mm端盖上螺钉数目为4。d0=d3+1=11mmD0=D+2.5d3=110mmD2=D0+2.5d3=135mme=1.2d3=12mme1≥e=12D4=D-（10～15）=70mmL=0.15D=10.8mm第9章、减速器箱体和附件设计一、减速器箱体：箱座壁厚δ=0.025a+1=3.6mm∵一级齿轮减速器δ≥8mm∴箱体壁厚取δ1=8mm箱盖壁厚δ1=0.2a+1=2.175mm∵一级齿轮减速器δ1≥8mm∴箱体壁厚取δ1=8mm箱盖凸缘厚度b1=1.5δ1=12mm箱座凸缘厚度b=1.5δ=12mm地脚螺钉直径df=0.036a+12=18地脚螺钉数目∵a=150mm〈250mm∴n=4轴承旁连接螺栓直径d1=0.75df=M14盖与座连接螺栓直径d2=（0.5～0.6）df=M9连接螺栓d2的距离l=125～200轴承端盖螺钉直径d3=M10检查孔盖螺钉直径d4=（0.3～0.4）df=7.2根据表4—4取d4=M8定位销直径d=（0.7～0.8）d2=7.2mm箱座加强肋厚度m=0.85δ=6.8mm箱盖加强肋厚度m1=0.85δ1=6.8mm轴承盖螺钉分布圆直径主动轴D=72mm根据《机械设计手册》表8—401查得轴承盖螺钉分布圆直径D1=95mm轴承座凸缘端面直径D2=115mm从动轴D=85mm根据《机械设计手册》表8—401查得轴承盖螺钉分布圆直径D1=110mm轴承座凸缘端面直径D2=130mm地脚螺栓孔凸缘的配置尺寸df=18mm根据《机械设计手册》表8—398查得到外箱壁距离C1′=25到凸缘边距离C2′=22D0′=45轴承座旁连接螺栓孔凸缘的配置尺寸d1=14mm根据《机械设计手册》表8—397查得到外箱壁距离C1=22到凸缘边距离C2=18D0=30r=4盖与座连接螺栓孔凸缘的配置尺寸d2=9mm根据《机械设计手册》表8—397查得到外箱壁距离C1=15到凸缘边距离C2=13D0=20r=3箱盖铸造壁相交部分的尺寸δ1=8mm根据《机械设计手册》表8—399查得X=3Y=15R=5箱体内壁和齿顶的间隙△〉1.2δ=9.6mm故取△=10mm箱体内壁与齿轮端面的间隙△1≈10～15取△1=12mm底座深度Hd=0.5d+（30～50）=156mm底座高度H=Hd+δ+（5～10）=171mm外箱盖至轴承座端面距离l1=C1+C2+（5～10）=46mm轴承座连接螺栓间的距离说明：因尽量靠近，以与端盖螺栓互不干涉为准。主动轴S=D1+（2～2.5）d1=70从动轴S2=D2+（2～2.5）d1=80但因为距离太近取S=124二、附件设计：挡油环设计：采用脂润滑时，为防止箱体内润滑油飞溅到轴承内，稀释润滑脂而变质，同时防止油脂泄入箱内轴承面向箱体内壁一侧应加挡油环。挡油板做成齿状，主动轴，挡油环厚度为6.9mm，挡油环与轴承间隔为3.9mm，置于轴承内侧。从动轴，挡油环厚度为7.2mm，挡油环与轴承间隔为5mm，置于轴承内侧。视孔盖：为检查传动零件的啮合情况，并向箱体内注入润滑油。在箱体的适当位置设置观察孔，视孔盖用螺钉固定在箱盖上。根据表4—4查得取A=115mmB=90mmA1=75B1=50mmA2=95mmB2=70mmh=3mmR=10mm螺钉d=M8L=154个通气器：减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱体内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力平衡，不致使润滑油沿分合面、轴伸密封处或其他缝隙渗漏，在箱体顶部装通电器。选择通气器类型为简单式通气器。根据表4—5查得取d=M10×D1=13mmD1=11.5mmS=10mmL=16mml=8mma=2mmd1=3mm油标：为检查减速器内油池面的高度及油的颜色是否正常，经常保持油池内有适量的能使用的油，一般在箱体便于、油面较稳定的部分，安装油标。选择油标类型为油标尺。根据表4—7查得，d=M12d1=4mmd2=12mmd3=6mmh=28mma=10mmb=6mmC=4mmD=20mmD1=16mm油塞：为在换油时便于排污油和清洗剂，应在箱底部、油池的最低位置处开设放油孔，平时用油塞将放油孔堵住。根据表4—10查得，外六角螺塞的尺寸为d=M12×1.25d1=10.2D=22e=15S=13L=24h=12b=3b1=2c=1.0定位销：为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的连接凸缘上配装圆锥定位销。因为采用多销定位，相对于箱体应为非对称布置，以免配错位。圆锥销的结构尺寸dmin=9.94mml=60mmdmax=10mma≈1.2mmr1≈d1=9.94mmr2≈a/2+d+（0.021）2/8a=10.54mm公称直径d=10mm，长度l=60mm，材料35钢，热处理硬度28～38HRC，表面氧化处理A型圆锥销。启盖螺钉：为加强密封效果，通常装配时在箱体剖分面以上有水玻璃或密封胶，然而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此常在箱盖连接凸缘的适当位置，加工出1～2个螺孔，旋入启盖螺钉，将上箱盖顶起。起吊装置：当减速器重量超过25kg时，为了便于拆卸和搬运，在箱体上应设置起吊装置。它常由箱盖上的吊孔和箱座上的吊钩构成。吊钩在箱座上铸出。根据表4—12查得。K=C1+C2=40mmH≈32mmh≈0.5H=16mmr≈0.25K=10mmb≈（1.8～2.5）δ=20mm套筒：防止轴上零件的轴向定位移动，使零件准确而可靠地处在规定的位置，以保证机器的正常工作。主动轴的套筒直径为47mm，宽为8mm从动轴的套筒直径为59mm，宽为4.9回油沟的形状及尺寸：a=5b=8c=5小结经过这次的机械毕业设计，使我学习并掌握了更多的机械设计中的知识，通过这次实习我也能把上课所学到的理论知识联系到实际的机械设计中去，从而更加巩固了上课时学习的内容和提高了机械设计的水平，了解了设计时需要的内容和设计步骤，及其设计出的零件组成。这次设计是进行一级圆柱齿轮减速器设计，首先是对电动机的选择，再计算出各带的传递功率、转速和转距。然后进行传动零件的设计计算，从而对V带轮和V带各部分进行正确的选择，再对圆柱齿轮进行设计，计算出圆柱齿轮各个尺寸，从而设计出合理的圆柱齿轮。再进行齿轮轴的设计，计算出齿轮轴上的各径向和轴向尺寸。再对滚动轴承进行选择，选择出只受径向力的深沟球轴承和对轴承进行校核。再进行对键的联接的设计和校核计算，选择保证正常工作的键。最后进行润滑的选择、联轴器的选择和轴承盖的选择。然后再对减速器箱体和附件进行设计尺寸。最后对设计完的一级圆柱齿轮减速器的各零件部分用CAD绘画出装配图和零件图，用此来检查自己设计出的各零件尺寸是否正确、组装是否合理、是否满足设计要求。经过这次设计使我能更加了解了机械设计的知识，使我巩固理论知识，提高实际问题的思考分析能力，进一步提高了我独立解决问题的能力。也使我进一步认识一级圆柱齿轮减速器的内部结构，掌握各部分的计算和进行正确的选择；进一步加强了我独立工作能力的培养、巩固专业知识、锻炼了专业技能。在此要谢谢指导老师老师的悉心教导，提高了自我的知识面和发现自身的不足，来使我们的知识能更丰富，能为国家做更大贡献。参考文献[1]陈立德.机械设计基础.3版.北京:高等教育出版社,2007.[2]<<机械设计师手册>>编写组,机械设计师手册.北京:机械工业出版社,1998.[3]吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册.2版.北京:高等教育出版社,1999.[4]龚桂义,机械课程设计指导书.2版.北京:高等教育出版社,1990.[5]卢颂峰.机械零件课程设计手册.北京:中央广播电视大学出版社,1985.[6]浙江大学机械零件教研室.机械零件课程设计.杭州:浙江大学出版社,1983.[7]上海交通大学机械原理及机械零件教研室.机械零件课程设计.上海:上海交通大学出版社,1980.[8]哈尔滨工业大学,等.机械零件课程设计指导书.北京:高等教育出版社,1982.[9]陈于萍.互换性与测量技术基础.北京:机械工业出版社,1998.[10]王中发.机械设计.北京:理工大学出版社,1998.[11]吴宗泽.机械零件设计手册.北京:机械工业出版社,2004.附录资料：不需要的可以自行删除电机绕组的绕制与嵌线项目二电机绕组的绕制与嵌线实现目标通过对电机绕组的绕制和嵌线拆除，进一步了解电机的基本结构与原理，掌握绕制嵌线步骤、工艺规范及注意事项，学会正确的使用专业工具。主要内容1.定子绕组展开图的绘制。2.绕组的绕制。3.绕组的嵌放和接线。教学方法1、项目引导法2、启发式教学3、现场教学实施场景实训室、多媒体教室教学工具PPT、三相异步电动机、绕线嵌线工具总学时12应知绕组展开图原理、步骤和方法；嵌线的工艺方法。应会1.绕组的绕制；2.绕组展开图的绘制；3.应用专用工具嵌线。项目评价总结能否正确绘制绕组展开图，能否绕制绕组，能否熟练嵌线项目实施过程设计项目导入从上一节的内容可以看出电机绕组的绕制和嵌线都是按照一定的规律排布和设置的。定子绕组的这种绕制和嵌线方法能够有利于电动机内部产生旋转磁场，提出问题，学生思考：绕组的绕制和嵌放是按照什么规律设置的？我们是否可以重新绕制定子绕组并嵌放到电动机内部呢？从而引入本节内容。项目实施1．绕线专用工具介绍（实物展示、PPT演示、视频）(1)绕线机。在工厂中绕制线圈都采用专用的大型绕线机。对于普通小型电机的绕组，可用小型手摇绕线机。(2)绕线模。绕制线圈必须在绕线模上进行，绕线模一般用质地较硬的木质材料或硬塑料制成，不易破裂和变形。(3)划线板。由竹子或硬质塑料等制成，如图3-6所示，划线端呈鸭嘴形或匕首形，划线板要光滑，厚薄适中，要求能划入槽内2／3处。(4)压线板。一般用黄铜或低碳钢制成，形状如图3—7所示，当嵌完每槽导线后，就利用压线板将蓬松的导线压实，使竹签能顺利打入槽内。2．定子绕组展开图的绘制(PPT演示、模型展示、挂图)现以4极24槽单层绕组的三相笼式异步电机为例来说明定子绕组展开图的绘制过程。什么是展开图呢?设想用纸做一个圆筒来表示定子的内圆，用画在圆筒内表面上的相互平行的直线表示定子槽内的线圈边，用数字标明槽的号数，如图3—8(a)所示。然后，沿1号槽与最末一个槽之问的点划线剪开，如图3—8(b)所示。展开后就得到如图3—8(c)所示的平面图，把线圈和它们的连接方法画在这个平面图上，就是展开图。(1)定子绕组展开图的绘制步骤。①画槽标号。在纸上等距离地把所修电动机的定子槽画成平行线。因电动机定子为24槽，故画24根平行线代表槽数，并标明每个槽的序号，如图3-9(a)所示。②定极距(分极性)。从第一槽的前半槽起，至最末一槽的后半槽画长线，线的长度代表电动机的总电角度。再按电动机的磁极数来等分，每一等份代表一个极距，相当于180。电角度，然后依次标出极性。极性的排列为N、S、N、S…，如图3-9(b)所示。③标电流方向。按照同一极性下导线的电流方向相同，不同极性下导线的电流方向相反的原则画出电流方向。在图3-9(b)中设N极下各线圈边的电流方向都向上，则S极下各线圈边的电流方向都向下。④分相带。将每一极划分为3等份，即60度相带，在图3-9(b)中每一相占两槽；假如第l槽为u相的首端，则l、2、7、8、13、14、19、20槽均属于u相。V相首端应与u相首端相差120。电角度，即5、6、11、17、18、23、24槽均属V相，其他槽属于w相。最后在每一个三等份(即60度相带)上依次重复地标出相序号u、V、w。⑤分别连接各相绕组。按照采用的绕组类型及线圈节距，安置和连接每相线圈组。在上图中，先将u相的两个线圈顺着电流方向连接成线圈组，再依照电流方向将U相各线圈连起来组成u相绕组，如图3-9(c)所示。根据三相间隔120电角度的原则，U相、V相和W相绕组的首端应依次各移过l20电角度，即移过一个极距的2／3；如u相首端是从第一槽开始，那么，v相的首端就从第5槽开始，w相的首端就从第9槽开始，再按上述方法将V相和w相的各线圈组串接起来，组成V相和W相绕组，这样就构成了一个完整的三相定子绕组展开图，如图3-9(d)所示。图中所示为24槽4极的定子绕组展开图，其极距ζP为：ζP=Q／2P=24／4=6(槽)相应的电度角为180O；U、V相问间隔l20电角度；每极下相占60O相带。用上述方法画出的各相绕组在定子槽中的位置和所占的槽数清晰明了，可以清楚地看出各相绕组的连接方式和端部接线的方法，因此展开图是嵌线的重要依据。掌握上述的基本概述及绘制步骤后，就可以着手画展开图了。画展开图时，最好用3种不同颜色的笔来画，这样就能更清楚、更容易地区别各相绕组定子槽内的分布情况、安置位置以及连接方法。(2)绕组的连接方法。三相24槽4极电机的单链绕组有短节距和全节距之分。图3—10为单层链式短节距绕组展开图。画图时先将u相绕组画出，U相绕组的有效边分别安置在线槽l～6、7～12、13～18、19～24之中，然后再将各线圈连接起来，如图3—11所示。可以设定任意一个线槽为U相的首端。图3—10三相24槽4极电动机的单链(短节距)绕组展开图同理，W相和V相绕组的安置和连接方法与u相是一样的，只不过w和V相绕组的首端相对第一相绕组的首端依次移过l20的电角度，即移过一个极距的2／3。如果u相绕组的首端U1从第6号线槽引出，移过一个极距的2／3，也就是4槽(6×2／3)。因此，w相绕组的首端W1应从第2号线槽内引出，V相绕组的首端V1应从第l0号线槽内引出。注意w相绕组的各线圈的连接方向应与另外两相绕组相反，这样可使三相绕组的6根首尾端引出线比较集中，便于和电动机接线板连接。线圈与线圈的连接方法有反串联和顺串联两种。当每相绕组中线圈组的数目等于电动机磁极数时，每相绕组中各线圈之问的连接次序就是首端接首端，尾端接尾端，即反串联；当每相绕组中线圈组的数目等于电动机磁极数的一半时，每相绕组中各线圈之间的连接次序是首端接尾端，即顺串联。这两种方法是绝大多数电动机同一相绕组中各线圈组问的连接规律。图3—12为单层链式全节距绕组展开图。图中每两只线圈连绕成一个线圈组，每相共有两个线圈组，正好等于电动机磁极数的一半，因而绕组的连接为顺串联。这个规律对于任何类型的绕组、不同槽数与极数的电动机都是适用的。图3—12三相24槽4极电动机的单链绕组(全节距)展开图3．绕组的绕制方法（互动方法、学生参与，现场教学）(1)绕线模尺寸的确定。在线圈嵌线过程中，有时线圈嵌不下去，或嵌完后难以整形；线圈端部凸出，盖不上端盖，即便勉强盖上也会使导线与端盖相碰触而发生接地短路故障。这些都是因为绕线模的尺寸不合适造成的。绕线模的尺寸选得太小会造成嵌线困难；太大又会浪费导线，使导线难以整形且绕组电阻和端部漏抗都增大，影响了电动机的电气性能。因此，绕线模尺寸必须合适。选择绕线模的方法：在拆线时应保留一个完整的旧线圈，作为选用新绕组的尺寸依据。新线圈尺寸可直接从旧线圈上测量得出。然后用一段导线按已决定的节距在定子上先测量一下，试做一个绕线模模型来决定绕线模尺寸。端部不要太长或太短，以方便嵌线为宜。(2)绕线注意事项。①新绕组所用导线的粗细、绕制匝数以及导线面积，应按原绕组的数据选择。②检查一下导线有无掉漆的地方，如有，需涂绝缘漆，晾干后才可绕线。③绕线前，将绕线模正确地安装在绕线机上，用螺钉拧紧，导线放在绕线架上，将线圈始端留出的线头缠在绕线模的小钉上。④摇动手柄，从左向右开始绕线。在绕线的过程中，导线在绕线模中要排列整齐、均匀、不得交叉或打结，并随时注意导线的质量，如果绝缘有损坏应及时修复。⑤若在绕线过程中发生断线，可在绕完后再焊接接头，但必须把焊接点留在线圈的端接部分，而不准留在槽内，因为在嵌线时槽内部分的导线要承受机械力，容易被损坏。⑥将扎线放入绕线模的扎线口中，绕到规定匝数时，将线圈从绕线槽上取下，逐一清数线圈匝数，不够的添上，多余的拆下，再用线绳扎好。然后按规定长度留出接线头，剪断导线，从绕线模上取下即可。⑦采用连绕的方法可减少绕组间的接头。把几个同样的绕线紧固在绕线机上，绕法同上，绕完一把用线绳扎好一把，直到全部完成。按次序把线圈从绕线模上取下，整齐地放在搁线架上，以免碰破导线绝缘层或把线圈搞脏、搞乱，影响线圈质量。⑧绕线机长时间使用后，齿轮啮合不好，标度不准，一般不用于连绕；用于单把绕线时也应即时校正，绕后清数，确保匝数的准确性。4．嵌线的基本方法（互动方法、学生参与，现场教学）(1)绝缘材料的裁制。为了保证电动机的质量，新绕组的绝缘必须与原绕组的绝缘相同。小型电动机定子绕组的绝缘，一般用两层0.12mm厚的电缆纸，中间隔一层玻璃(丝)漆布或黄蜡绸。绝缘纸外端部最好用双层，以增加强度。槽绝缘的宽度以放到槽口下角为宜，下线时另用引槽纸，如图3—13所示。如果是双层绕组，则上下层之间的绝缘一定要垫好，层间绝缘宽度为槽中间宽度的1.7倍，使上下层导线在槽内的有效边严格分开。为了方便，不用引槽纸也可以，只要将绝缘纸每边高出铁心内径25～30mm即可，如图3—14所示。 我们用0.2mm厚的绝缘纸（复合纸）长度=槽长+5×2=90+10=100mm，宽度=槽深×2×2=15×2×2=60mm。图3-13伸出槽外的绝缘图3-14绝缘的大小线圈端部的相