机械设计课程设计减速器

机械设计课程设计减速器第1页，课件共61页，创作于2023年2月课程设计的步骤及所占时间(10天)1.设计准备---0.5天(5%)

①准备图板、图纸、笔等；②阅读设计材料。2.传动装置总体设计---0.5天(5%)

①画传动装置简图；②确定电机型号、转速、功率；③传动比分配；④计算各轴的功率、转速和转矩。第2页，课件共61页，创作于2023年2月(续)3.传动零件的设计与草图绘制---0.5天(5%)

①减速器外的传动零件设计计算(如带传动、链传动、开式齿轮传动的设计计算)；②减速器内的传动零件设计计算与结构草图设计(如齿轮传动、锅轮传动的参数计算、强度计算、草图绘制等)。

4.减速器装配草图设计---4.5天(45%)

①选择比例、布置视图；②选择联轴器(需要时)、确定轴的尺寸、轴承型号，设计结构；③校核轴、轴承和键的强度。

第3页，课件共61页，创作于2023年2月(续)5.减速器装配图设计---2天(20%)

①标注尺寸、配合及零件序号；②编写明细表、标题栏及技术要求；③完成装配图。

6.零件工作图设计---1天(10%)

绘制“轴类、齿轮类、箱体类”零件的工作图。

(由指导教师指定)

第4页，课件共61页，创作于2023年2月(续)7.编写设计计算说明书---0.5天(5%)

①编写设计计算说明书；②将设计材料装入档案袋并填好档案袋；③经指导教师审核确认合格后上交。

8.设计总结与答辩(时间许可时)---0.5天(5%)

第5页，课件共61页，创作于2023年2月一、传动装置的总体设计

1、确定传动方案

传动方案的推荐见下页。传动方案的种类、特点见《机械设计课程设计手册》(以下简称《手册》)P191。在布置传动顺序时，一般考虑以下几点：①带传动宜布置在高速级(在高速级时带轮尺寸较小)；②链传动宜布置在低速级(有冲击、运动不均匀，不适于高速级)；

第6页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

③圆锥齿轮应尽量放在高速级和限制传动比，以减小锥齿轮直径和模数；④蜗杆传动，当与齿轮传动同时使用时，对铸铁或铅铁青铜作为蜗轮材料的蜗杆传动，蜗杆副应布置在低速级；对锡青铜作为蜗轮材料的蜗杆传动，蜗杆副应布置在高速级；⑤斜齿轮传动常用在高速级或要求传动平稳的场合；⑥开式齿轮传动，应布置在低速级。

第7页，课件共61页，创作于2023年2月A组推荐传动方案

此方案用于A组的传动方案，由带传动与一对直(斜)齿圆柱齿轮传动组成。第8页，课件共61页，创作于2023年2月B组推荐传动方案

此方案用于B组的传动方案，由一对直齿圆锥齿轮及一对开式圆柱齿轮传动组成。第9页，课件共61页，创作于2023年2月C组推荐传动方案之一

此方案用于C组的传动方案，由蜗杆传动与一对直(斜)齿圆柱齿轮传动组成。

第10页，课件共61页，创作于2023年2月C组推荐传动方案之二

此方案用于C组的传动方案，只有一对蜗杆传动副传动。第11页，课件共61页，创作于2023年2月2、选择电动机

(1)电机类型的选择多采用三相鼠笼式异步电动机，参见《手册》)表12-1。(2)电机容量的选择根据电动机功率Pd和电机转速n的范围确定电机型号。

第12页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

第13页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

总效率η按下式计算：其中η1、η2、η3······分别为传动装置中每一传动副(带、齿轮、蜗杆等)、每对轴承、每个联轴器的效率，其概略值见《手册》P3表1-7。电动机转速范围：第14页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

式中：n---电动机可选转速范围(对Y系列电动机，多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，如无特殊需要，不选用低于750r/min的电动机)。

i1、i2、i3······分别为各级传动副合理的传动比范围(参见《手册》表1-8或表13-2)。第15页，课件共61页，创作于2023年2月3计算总传动比和分配各级传动比

式中：nm---电动机满载转速；nw---工作机的转速。式中：v---输送带工作速度，m/s；

D---滚筒直径，mm。r/min传动装置的总传动比要求应为：第16页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

式中：i0---带传动的传动比；ij---减速器的传动比。总传动比i=i0·ij第17页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

在多级传动中，总传动比i=i1·i2·i3······in。其中i1、i2、i3······in为各级机构的传动比。分配传动比时，应注意以下几点：①各级传动副的传动比应尽量在推荐范围内选取；②应使传动装置尺寸较小，重量较轻；③应使各传动件尺寸协调，结构匀称合理，避免干涉；④传动参数圆整后，工作机实际转速与要求转速的相对误差为±(3～5)%。第18页，课件共61页，创作于2023年2月4计算传动装置的运动和动力参数

1.各轴转速第19页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

2.各轴输入功率第20页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

3.各轴输入转矩式中Td---电机轴的输出转矩(N·m)，用下式计算：第21页，课件共61页，创作于2023年2月5设计计算举例(图)

第22页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---题目

如上图所示的带式运输机传动方案，己知卷筒直径D=500mm，运输带的有效拉力F=10000N，卷筒效率(不包括轴承)η5=0.96，运输带的速度v=0.3m/s，在室内常温下长期连续工作，环境有灰尘，电源为三相交流电，电压380V。试：①选择合适的电动机；②计算传动装置各轴的运动和动力参数。第23页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---(1)、(2)

解(1)选择电机类型按工作条件，选Y型封闭式结构的三相异步电机。(2)选选择电机容量经查表取：带传动效率η1=0.96；

滚子轴承效率η2=0.98；齿轮传动效率η3=0.97(齿轮取8级精度)；齿轮联轴器效率η4=0.99；滚筒效率η5=0.96(不包括轴承)；第24页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---(3)确定电机转速

所以由电机到运输带的总郊率η为：(3)确定电机转速卷筒工作转速nw第25页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

取带传动比i1’=2～4，二级圆柱齿轮减速器传动比i2’=8～40，则总传动比ia’=16～160，故电机转速nd可选范围为：符合这一条件电机的同步转速有750、1000、1500r/min三种。第26页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---电机方案比较

综合考虑电机尺寸、重量、仿价格、带传动的传动比、减速器的传动比，可见方案2较好，所以取Y132M1-6电机。第27页，课件共61页，创作于2023年2月各传动副的传动比

己知总传功动比i=nm/nw=960/11.46=83.77。带传动比推荐范围i0=2～4，可取带的传动比i0=2.8；此时减速器总传动比ij=i/i0=83.77/2.8=29.92(二级圆柱齿轮减速器的传动比推荐为8～40，上述数据在推荐范围内)可取减速器高速级传动比i1=6.95，则减速器低速级传动比i2为i2=ij/i1=29.92/6.95=4.31。第28页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---(4)计算各轴转速

(4)计算各轴转速第29页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---(5)计算各轴输入功率

(5)计算各轴输入功率第30页，课件共61页，创作于2023年2月(续：注意点)

①同一根轴的输出功率(或转矩)与其输入功率(或转矩)不等---同一根轴的输出功率(或转矩)等于其输入功率(或转矩)乘以自身一对轴承的效率。②上一根轴的输出功率(或转矩)与下一根轴的输入功率(或转矩)也不等---下一根轴的输入功率(或转矩)等于上一根轴的输出功率(或转矩)乘以传动副的效率。注意：第31页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---(6)计算各轴输入转矩)

(6)计算各轴输入转矩第32页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

卷筒轴输入转矩运动和动力参数计算结果整理于下表中第33页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---计算结果表

运动和动力参数计算结果整理于下表中第34页，课件共61页，创作于2023年2月二、传动零件的设计计算

参见《手册》相关章节内容。主要有：1、传动零件的设计计算⑴带传动的设计计算---V带传动的型号、长度和根数，中心距、初拉力、张紧装置、对轴的作用力、带轮直径、材料、结构尺寸和加工要求；⑵圆柱齿轮传动的设计计算---选择材料，确定齿轮传动的参数(中心距a、齿数z、模数m或mn、螺旋角β、变位系数x、齿宽等)，齿轮的其它几何尺寸及其结构；第35页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---1

⑶圆锥齿轮传动的设计计算---选择材料，确定齿轮传动的参数(齿数z、大端模数m、节锥顶距R、节圆直径d(大端)等几何尺寸，齿轮的其它几何尺寸及其结构；⑷锅杆传动的设计计算---选择材料，确定齿轮传动的参数(中心距a、齿数z1、z2、模数m、蜗杆特性系数q等)，锅杆、蜗轮的其它几何尺寸及其结构；第36页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---2～6

2、轴的计算；3、滚动轴承的选择与计算；4、键联接的选择与计算；5、联轴器的选择与计算；6、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择。以上计算公式可参见教材中的公式。第37页，课件共61页，创作于2023年2月三、减速器装配图设计

第38页，课件共61页，创作于2023年2月1、减速器主视图

第39页，课件共61页，创作于2023年2月2、减速器俯视图

第40页，课件共61页，创作于2023年2月3、减速器左视图

第41页，课件共61页，创作于2023年2月四、减速器零件图设计

主要有：⑴选择视图；⑵标注尺寸及其偏差；⑶标注表面粗糙度及形位公差；⑷填写工作图的技术要求；⑸填写传动件的啮合参数表；⑹填写标题栏。第42页，课件共61页，创作于2023年2月五、编写设计计算说明书

主要内容有(P211)：⑴目录；⑵设计任务书(填写设计数据及要求任务书)；⑶传动方案的分析与拟定(附传动方案简图)；⑷电动机的选择；⑸传动装置运动参数、动力参数的计算；⑹传动零件的设计计算；第43页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

⑺轴的计算；⑻滚动轴承的选择与计算；⑼键联接的选择与计算；⑽联轴器的选择与计算；⑾润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择；⑿参考资料---格式举例：1陈玉良.机械设计基础.第2版.沈阳.东北大学版社，2003第44页，课件共61页，创作于2023年2月档案袋封面填写内容

《机械设计》课程设计设计题目：___________________________

班级：___________学号：__________姓名：___________________________指导教师：___________________________日期：___________________________学院：__________________________第45页，课件共61页，创作于2023年2月(续)

内装：1、装配图1张(A0图纸)2、零件图2张(A3图纸)3、说明书1本(>17页)第46页，课件共61页，创作于2023年2月图纸折叠方法

第47页，课件共61页，创作于2023年2月THEEND第48页，课件共61页，创作于2023年2月附一、课程设计的目的(1)通过课程设计，综合运用《机械设计基础》课程和其他先修课程的理论和实践知识，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力；(2)学会从机器功能的要求出发，合理选择传动机构类型，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力；(3)通过本课程设计，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养机械设计的基本技能。第49页，课件共61页，创作于2023年2月附二、课程设计的内容

《机械设计基础》课程设计题目一般为机械传动装置或简单机械。要求做到设计方案正确合理；零件的尺寸、形状、结构和材料合适，零件的工作能力计算方法正确，结果准确；在设计中要能够充分考虑设计机械的制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题并有较好认识与解决方案。每个学生应完成：(1)减速器装配图一张；(2)零件工作图l～2张(一根传动轴、一个传动零件)；(3)设计说明书一份(约6000～8000字)。第50页，课件共61页，创作于2023年2月附三、结构注意点

带轮尺寸太大，与底架相碰。第51页，课件共61页，创作于2023年2月(续)---干涉

齿顶与轴相