机械课程设计课件(二级减速器)

机械设计课程设计是高等工科院校机械类本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性教学环节。其目的是：1、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。2、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、使用技术资料）第一页，共58页。第一页，共58页。名称：带式输送机传动装置（二级圆柱齿轮减速器）。要求：有轻微冲击,工作经常满载,原动机为电动机,齿轮单向传动,单班制工作（每班8小时）,运输带速度误差为±5%,减速器使用寿命5年,每年按300天计,小批量生产,启动载荷为名义载荷的1.5倍。传动系统简图原始数据三、设计任务量1、画A0号草图、装配图各一张，

A3号零件图一张。2、设计论文（说明书）一份，不少于20页。四、参考资料课程设计指导书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）机械设计（教材）第二页，共58页。第二页，共58页。1、选择电动机2、传动比分配3、计算各轴的转速4、齿轮传动设计

6、计算轴类零件5、验算系统误差7、绘制装配图和零件图

第三页，共58页。第三页，共58页。选择电动机依据：功率P，转速n

1）电动机功率计算P工作机功率：Pw=FV/1000（kw）其中已知：F——输送带拉力（N）

V___输送带速度（m/s）电动机需要功率：Pd=Pw

/η(kw)总效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1_________卷筒轴承效率η2_________卷筒效率

η3_________低速级联轴器效率η4_________III轴轴承效率

η5_________低速级齿轮啮合效率η6__________II轴轴承效率

η7_________高速级齿轮啮合效率η8__________I轴轴承效率

η9_________高速级联轴器效率(效率值查设计手册)第四页，共58页。第四页，共58页。工作机转速nw

：因：V=(πDn)/60*1000(m/s)

故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)其中：V——输送机带速(m/s)

D——卷筒直径(mm)电动机转速:nd=nwi总=(8~40)nw（rpm）其中：i总=8~40i总——减速器传动比(总传动比)第五页，共58页。第五页，共58页。根据求出的P、n查手册。转速n：建议选用同步转速为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/ŋ总选定电动机：型号（Y系列）、同步转速n、满载转速nm、额定功率P额、轴的中心高、电动机轴径、起动转矩/额定转矩的比值。

记下备用第六页，共58页。第六页，共58页。分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。（浸油深度）第七页，共58页。第七页，共58页。i总=i减=i高*i低=nm/nwi减——减速器传动比i高——减速器内高速级传动比i低——减速器内低速级传动比nm——电动机满载转速nw——工作机转速i高=（1.2~1.3)i低i减=（1.2~1.3)i低2第八页，共58页。第八页，共58页。1）各轴转速电动机轴:nm（满载转速）I轴:nI=nmII轴:nII=nI/i高

……2)各轴输入功率电动机轴:Pd=Pw/ŋ总

I轴:PI=Pdŋ（ŋ联轴器效率）

II轴:PII=PI*

ŋ12ŋ12——I轴至

II轴效率第九页，共58页。第九页，共58页。电动机轴：Td=9550*Pd/nm（Nm）I轴：TI=TdII轴：TII=TI*ŋ12*I高

……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PdTdnmi=1

I轴PI入PI出TI入TI出nIII轴PII入PII出TII入TII出nII第十页，共58页。第十页，共58页。1）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动；2）选用中碳钢，传动用模数m≥1.5-2mm；3)强度计算中的功率用输出功率；4)β角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消；5）β=8-15°，Z1=20-40，Z2=iZ1求出后圆整；6）因圆整Z2时i变化了故须验算传动比误差：

Δi=[（i-Z2/Z1）/i]100%≤±5%7）为使图面匀称，中心距：a高≤

120，

a低≤

140，8）检查浸油深度，当高速级大齿轮浸油1个齿高时，低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的六分之一到三分之一，以降低搅油功耗。第十一页，共58页。第十一页，共58页。输送带速实际Vw在求解过程中与理论V发生了变化，故应验算系统误差。

[（V-Vw）/V]100%<±5%若不满足应重新计算。第十二页，共58页。第十二页，共58页。1）初估I、II、III轴径，注意第I根轴是否设计成齿轮轴，对II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相同。对II轴上的轴承进行寿命计算。3）键的选择，对II轴上的键进行强度校核。提示：力的结果取整数，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，螺旋角精确到秒，设计公式要写明来源出处。第十三页，共58页。第十三页，共58页。第十四页，共58页。第十四页，共58页。方案12345678910运输带拉力F(N)1800180019001900200020002100210022002200运输带速度V(m/s)1.11.21.11.20.91.00.91.00.91.0卷筒直径D(mm)300300300300300300300300300300第十五页，共58页。第十五页，共58页。

（绘图部分）

第十六页，共58页。第十六页，共58页。1、各级齿轮传动的强度验算2、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）4、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6、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dn第十七页，共58页。第十七页，共58页。4.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匹配。

2）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V确定，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“封油环”。

3）油底油面高度≧30~50，以保证足够的油量。

4）轴承盖一般选嵌入式结构。

5）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。

第十八页，共58页。第十八页，共58页。

按中心距先画轴心线，再画轴及轴承，先画箱内，后画箱外，先粗画，后细画，先画俯视图，再画主视图，最后画左视图。布图上下左右要适当匀称。第十九页，共58页。第十九页，共58页。1）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）

2）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。

3）标注尺寸

a.特性尺寸:齿轮中心距及公差值。

b.外廓尺寸:长*宽*高，包括外伸端轴长。

c.安装尺寸:地脚螺栓孔径及定位尺寸、孔距、外伸端轴中心高。

d.配合尺寸:齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸端与联轴器。装配图上标注公差代号。

4）列出减速器特性功率、转速、传动比。第二十页，共58页。第二十页，共58页。

1、中间轴、齿轮（低速级大齿轮）或箱体

2、要求：标出全部尺寸、公差值、形位置公差、粗糙度、材料及热处理方法、技术要求等。轴的键槽处要有移出断面图，齿轮轴列出参数表。第二十一页，共58页。第二十一页，共58页。

1、页数约24页（16开）包括封面，目录，附录。

2、轴的弯扭矩图在同一张纸上。

评分依据

1、正式装配图、零件图（绘图正确，尺寸准确，零件图和装配图相符）

2、说明书（设计过程完整、合理，计算正确）

3、答辩以上均要求独立完成，如有雷同视为作弊。

第二十二页，共58页。第二十二页，共58页。第二十三页，共58页。第二十三页，共58页。二、应表达内容1、工作原理；2、各零件装配关系；3、各零件的形状和尺寸三、装配图设计步骤1、准备阶段2、布置图面：（1）比例1：1；（2）三视图；第二十四页，共58页。第二十四页，共58页。8~12△1△2△23、在主、俯视图上画出传动件中心线、

轮廓线及其箱体内壁线a1a2注意：箱体尺寸应取整。第二十五页，共58页。第二十五页，共58页。第二十六页，共58页。第二十六页，共58页。第二十七页，共58页。第二十七页，共58页。（1）确定轴承在箱体孔中的位置

油润滑：沿内壁线缩近△3＝3～5mm

脂润滑：沿内壁线缩近△3＝8～12mm（2）确定轴承孔外端面的位置L L＝C1+C2+δ＋（5~10）注意：

C1、C2指的是轴承旁螺栓直径对应的C1、C2 第二十八页，共58页。第二十八页，共58页。油润滑脂润滑3～58～12第二十九页，共58页。第二十九页，共58页。8～12△1△2△2△3轴承起始线L轴承孔外端面端盖10mm+垫片2mm轴伸端位置20放联轴器或带轮第三十页，共58页。第三十页，共58页。1）考虑零件装配方案2）定轴各段的直径和长度（伸出轴长度）3）考虑轴向、周向定位6、（最后一根）轴、轴承、键的强度校核7、传动零件的组合设计8、滚动轴承的组合设计考虑：固定方式，调整，装拆，润滑和密封第三十一页，共58页。第三十一页，共58页。要求：

1）刚度：壁厚，筋板（轴承端部凸出处）

2）工艺性： 铸造工艺（拔模斜度、壁厚尽量均匀） 加工面与非加工面的区别减少加工时调整刀具的次数机加工工艺3)要有可靠密封、足够油量4)保证剖分面的密封性第三十二页，共58页。第三十二页，共58页。保证足够刚度一定的壁厚加肋板轴承旁螺栓尽量靠近机座底凸缘宽应超过机体内壁又要有足够的扳手空间，如何协调？凸台箱盖箱座剖分面C1C2C1C2第三十三页，共58页。第三十三页，共58页。1）轴承旁螺栓凸台尺寸确定；2）大、小齿轮端盖外表面圆弧R底确定；3）箱体螺栓布局（注意：不能布置在剖分面上）4）油面高度及箱座中心高度H5）定油沟尺寸（油润滑）6）油标凸台结构（一般倾斜45°）7）其它附件设计：作用、位置、大小第三十四页，共58页。第三十四页，共58页。C2C2C1A轴承旁螺栓凸台高度线BOR3R2R1R1=da/2，R2=R1+△1，R3=R2+δ1，第三十五页，共58页。第三十五页，共58页。注意：左外壁圆弧的圆心不一定在轴心，主要考虑：1）高速级大齿轮顶圆；2）凸台；3）吊钩位置；4）窥视孔位置。左外壁圆弧右外壁圆弧D2C2C1第三十六页，共58页。第三十六页，共58页。§8减速器装配图设计注意：2015浸油深度中心高H浸油深度：高速级一个齿高≥10mm（锥齿(0.5～1)b≥10mm）低速级≤da2低/6第三十七页，共5