2014周静机械设计课程设计

课程设计

目的一、机械设计课程设计的目的1、

综合运用课程所学理论和知识进行机械设计训练，使所学知识进一步巩固、加深和扩展，为创新设计和今后的工程设计工作打下基础。2、

掌握机械及机械传动装置的一般设计方法、设计步骤，树立正确的设计思想，培养机械设计及解决实际工程问题的能力。3、

进行基本技能训练。如：设计计算、工程绘图、运用资料、手册、标准和规范以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理等。课程设计

设计任务每个学生在规定的时间内，按照题目要求设计出一种减速器，最后完成以下任务：1、减速器装配图一张（1号图幅）（附注：装配草图要求一同交上来）2、零件工作图两张（3号图幅2张绘制输出轴及其上齿轮工作图各一张）3、

设计计算说明书一份

课程设计

设计要求1、装配图必须反映出各个零件之间的结构形状、相对位置和装配关系，通常用三视图加局部视图来描述，装配图中应有如下内容：1）

一组必要的视图（适当的比例，线条粗细分明，清晰整洁）；2）

总体尺寸以及与装配相关的尺寸或配合；3）

减速器性能表；4）

技术条件或要求；5）

零件明细表和标题栏课程设计

课程设计

设计题目题目一：设计一用于带式运输机上的二级圆柱齿轮减速器。运输机工作有轻振，经常满载，空载起动，单向运转。减速器小批量生产，使用期限5年，单班制工作。运输带容许速度误差为5%。课程设计

原始数据题号1-11-21-31-41-51-61-7运输带拉力F(N)2000180024002200160021002600运输带速度V(m/s)0.91.11.20.911.21.1卷筒直径D(mm)3003503003004003503001-81-91-101-11运输带拉力F(N)2800300031003200运输带速度V(m/s0.911.20.9卷筒直径D(mm300320350300课程设计

题目二：设计型砂搅拌机的传动装置—两级圆柱齿轮减速器。单班制工作，单向运行，有轻微的振动，启动载荷为名义载荷的1.5倍，减速器成批生产，使用年限8年。课程设计

原始数据题号2-12-22-32-4碾盘主轴转速(n/min)20151010碾盘主轴扭矩(N.m)15007506001800圆锥齿轮传动比i33.544.52-52-6碾盘主轴转速(n/min)1510碾盘主轴扭矩(N.m12001500圆锥齿轮传动比i33.5课程设计

题目三：设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮齿轮减速器。工作经常满载，空载启动，工作有轻振，不反转，单班制工作。运输带容许速度误差为5%。减速器为小批生产，使用期限10年。课程设计

原始数据题号3-13-23-33-4运输带拉力F(N)2000210022002300运输带速度V(m/s)1.21.31.41.5卷筒直径D(mm)3203203503503-53-63-7运输带拉力F(N)240025002600运输带速度V(m/s)1.61.51.4卷筒直径D(mm)320350350课程设计

题目四：设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。工作平稳，经常满载，双班制工作。曳引链容许速度误差为5%。减速器小批生产，使用期限5年。课程设计

原始数据题号4-14-24-34-44-54-6曳引链拉力F(N)90009500100001100011000

10000曳引链速度V0.30.320.340.350.340.36曳引链链轮齿数Z888888曳引链节距808080808080课程设计

题目五：设计一用于带式运输机上的同轴式二级圆柱齿轮减速器。工作平稳，单向运转，双班制工作。运输带容许速度误差为5%。减速器成批生产，使用期限10年。课程设计

原始数据题号5-15-25-35-45-55-65-7运输机工作轴扭矩(N.m)1300135014001450150015501600运输带速度V(m/s)0.650.70.750.80.850.90.8卷筒直径D(mm)300320350350400350350课程设计

题目六：设计一链式运输机上的蜗杆减速器。单班制工作，工作平稳，经常满载，不逆转。曳引链容许速度误差为5%。减速器通风良好，成批生产，使用期限5年。课程设计

原

始数据题

号6-16-26-36-46－5曳引链拉力F(N)6.4×1036.8×1036×1037×1036.8×103曳引链速度V0.260.250.250.30.25曳引链链轮齿数Z1514121512曳引链节距8010010080100课程设计

题目七：设计一带式运输机上用的蜗杆减速器。运输机连续工作，三班制工作，单向运转，载荷平稳，空载起动。运输带速度容许误差为5%。减速器小批生产，使用期限5年。课程设计

原始数据题号7-17-27-37-47-57-67-77-87-9运输带工拉力F(N)200022002500280030003500300035003000运输带速V(m/s)0.80.91.01.11.11.11．010.9卷筒直径D(mm)350320300300320350300300320课程设计

设计过程设计准备

1）研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤

2）了解设计对象

3）复习课程有关内容

4）准备设计需要的图书、资料和工具2.传动装置的总体设计

1）决定传动装置的方案

2）计算电动机功率，确定电动机型号

3）计算传动装置的运动和动力参数

课程设计

3.装配图设计

1）计算和选择传动比参数

2）绘制装配图草图

3）设计轴并计算轴毂联接强度

4）选择计算轴承和进行支承结构设计

5）进行机体结构及其附件设计

6）完成装配图其它要求零件工作图设计整理和编写计算说明书设计总结和答辩

设计过程课程设计

课程设计第一阶段任务明确要求，进行传动装置的总体设计和传动零件的计算一、传动装置总体设计分析传动装置的组成和特点，确定传动方案（√）选电动机、分配传动比

1）选电动机

a)类型：Y系列

课程设计

课程设计第一阶段任务课程设计

b)容量(功率)：要求电动机额定功率稍大于电动机工作功率Kw电动机工作功率或工作机的功率

课程设计第一阶段任务课程设计

传动装置总效率ηη1-一对轴承效率；η2-齿轮啮合效率；η3-联轴器效率；η4-工作机效率。

课程设计第一阶段任务课程设计

最后注明：

型号、额定功率、同步转速、满载转速、中心高（H）、轴伸尺寸（D*E）c)转速：多选用同步转速为1500r/min、1000r/min2)传动比分配传动装置总传动比

课程设计第一阶段任务课程设计

各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。数值见手册分配原则:(2)外加带/链传动,传动比最好1.5～2.5

课程设计第一阶段任务课程设计

或(3)展开式二级圆柱齿轮减速器(4)同轴式二级圆柱齿轮减速器(5)圆锥－圆柱齿轮减速器

课程设计第一阶段任务课程设计

（6）尺寸协调、互不干涉

课程设计第一阶段任务课程设计

（7）尺寸紧凑、便于润滑

课程设计第一阶段任务课程设计

3）传动装置运动、动力参数计算

各轴PnTiη............二、传动零件设计计算（教材）

齿轮设计、带传动设计、链传动设计

课程设计第一阶段任务课程设计

三、初步计算轴的最小直径

1.键槽单键：加3%～5%双键：加7%～10%2.视该轴段所装零件圆整直径≥注意：

课程设计第一阶段任务课程设计

课程设计第二阶段任务：装配图设计一、装配图设计第一阶段主要任务：定出轴的支点跨距，以便进行轴及轴系零件的强度校核，这一阶段的绘图，所用线条越少越好

以二级展开式圆柱齿轮减速器装配草图设计为例，来说明减速器装配图设计第一阶段工作

1、准备根据传动零件尺寸大小，参考结构类似的减速器装配图，估计待设计的减速器外部轮廓尺寸，并考虑标题栏、明细栏、零件序号及技术要求等位置，选择合适的比例尺，合理布图。

2、绘装配草图（俯视图，结合轴的阶梯化设计）

课程设计

3、轴上力作用点及支承跨距的确定4、轴的弯扭合成验算及疲劳强度计算（见教材）5、验算轴承寿命（见教材）6、验算键的强度（见教材）

课程设计第二阶段任务：装配图设计1238～151.2δ1.2δ1.2δLL=δ+C1+C2+(5~10)油：3～5脂：10～15载荷作用齿宽中点a1a2圆锥齿轮减速器装配图设计特点：1、圆锥齿轮减速器多以小圆锥齿轮中心线作为机体的对称面2、小圆锥齿轮大多作成悬臂结构3、小圆锥齿轮通常放在套杯里蜗杆减速器装配图设计特点：1、蜗杆减速器的结构设计要点是合理地设计蜗杆传动及支座结构并注意散热2、常用的蜗杆轴支承方式：一端固定，一端游动

3、为了提高蜗杆刚度，应尽量减小支点跨距，为此，轴承支座常伸到箱体内部课程设计

主要任务：在第一阶段基础上，进行轴系零件的结构设计

装配图设计第二阶段（一）传动零件结构设计锻造齿轮铸造齿轮（二）套杯与端盖结构（三）轴承润滑与密封

d*n<2*105mm.r/min-------油脂润滑

d*n>=2*105mm.r/min------油润滑课程设计

主要任务：完成减速箱箱体及其附件设计

装配图设计第三阶段（一）减速箱箱体的结构设计(1)为保证减速器支承刚度，箱体轴承座处应有足够的厚度，并设置加强肋。(2)轴承旁联接螺栓凸台结构设计要有利于提高轴承座孔的联接刚度，轴承座孔两侧联接螺栓应尽量靠近轴承，以不与箱体上固定轴承盖的螺纹孔及箱体剖分面上油沟发生干涉为准。通常取两联接螺栓中心距与轴承盖外径相近，凸台的高度由联接螺栓的扳手空间确定

(3)箱盖与箱座联接凸缘应有一定的厚度，以保证箱盖与箱座的联接刚度；箱体剖分面应加工平整，要有足够的宽度；螺栓间距应不大于100～150mm，以保证箱体的密封性。

(4)箱座底面凸缘的宽度B应超过箱座内壁，以利于支撑，使壁厚尽量均匀，并尽量减少加工面。

(5)箱体的中心高由浸油深度确定，传动零件采用浸油润滑时，对于圆柱齿轮通常取浸油深度为一个齿高，锥齿轮浸油深度为0．5～1个齿宽，但不小于10m。

为避免传动零件转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30~50mm，

(6)输油沟设计于箱座的剖分面上，用来输送传动零件飞溅起来的润滑油润滑轴承。飞溅起的油沿箱盖内壁斜面流人输油沟内，经轴承盖上的导油槽流入轴承.(7)要注意箱体结构工艺性。

箱体上加工面与非加工面必须分开，并尽量减少箱体的加工面积，如箱体轴承座端面与轴承盖、窥视孔与视孔盖、螺塞及吊环螺钉的支承面处均应做出凸台或沉头座，铣平或锪平.（二）减速箱附件的结构设计1、窥视孔2、通气器3、放油螺塞4、油标5、起吊装置6、定位销7、起盖螺钉四、完成减速器装配图

1、标注尺寸：特性尺寸、配合尺寸、安装尺寸、外形尺寸2、填写减速器技术特性3、编写技术要求4、零件编号5、编制明细栏和标题栏6、检查装配图1.减速器的工作原理2.减速器的装配关系减速器装配图的画图步骤1.读懂零件图和装配示意图2.定方案、定比例、定图幅，画出图框3.根据表达方案、画主要基准线4.画主要装配干线，逐次向外扩张5.标注尺寸6.编件号、填写明细表、标题栏和技术要求7.检查、描深读懂零件图

和装配示意图31242926272530282322212018171619131415114321986571012(厂名)齿轮1螺母M1014垫圈石棉8-5-14挡油环填料填料键10

22调整环螺塞齿轮轴嵌入端盖滚动轴承嵌入端盖滚动轴承8-5-2017151618198-5-178-5-168-5-158-5-18604GB/T2120222423258-5-24GB/T1096-791Q235145尼龙Q23511Q23512毛毡12毛毡2101451审核日期GB/T6170-86GB/T6170-86减速器代号GB/T5781-86GB/T5780-862序号制图175643GB/T93-87GB/T67-858-5-074Q235螺栓M8

65日期螺栓M8

25重量比例1

1材料数量2Q235螺母M8垫圈8螺钉M3

10透气塞66Q235Q235141Q235Q235Q235支承环调整环轴嵌入端盖嵌入端盖318-5-3127262830298-5-268-5-278-5-288-5-298-5-301HT200尼龙Q23514511Q235Q23511138-55-108-5-088-5-098-5-11GB/T117-861塑料油标机盖视孔盖垫片销A4

18机体111石棉Q235ZL10221Q235ZL102(图号)备注名称606GB/T2.定方案、定比例、定图幅，画出图框3.根据表达方案、画主要基准线4.画主要装配干线，逐次向外扩张(a）画出机体4.画主要装配干线，逐次向外扩张(a）画出机体(b）画出机盖（c）画出齿轮及齿轮轴（d）画出轴承、轴承端盖、挡油环、轴套及调整环（e）画出密封圈（f）画出螺栓、销（g）画出油塞（h）画出油标（i）画出视孔盖104435501638210233

62J7/h84743735

20js6

47J7

47J7/h8

32H7h6

30js6

62j73516070±0.061791332380781047099

2434

181:10M12

6g5.标注尺寸拆去透气塞等零件24252726282930311916171820212223131415712345698101112齿轮1（厂名）螺母M1014垫圈石棉8-5-14挡油环填料填料键10

22调整环螺塞齿轮轴嵌入端盖滚动轴承嵌入端盖滚动轴承8-5-2017151618198-5-178-5-168-5-158-5-18604GB/T2120222423258-5-24GB/T1096-791Q235145尼龙Q23511Q23512毛毡12毛毡2101451审核日期GB/T6170-86GB/T6170-86减速器代号GB/T5781-86GB/T5780-862序号制图175643GB/T93-87GB/T67-858-5-074Q235螺栓M8

65日期螺栓M8

25重量比例1

1材料数量2Q235螺母M8垫圈8螺钉M3

10透气塞66Q235Q235141Q235Q235Q235支承环调整环轴嵌入端盖嵌入端盖318-5-3127262830298-5-268-5-278-5-288-5-298-5-301HT200尼龙Q23514511Q235Q23511138-55-108-5-088-5-098-5-11GB/T117-861塑料油标机盖视孔盖垫片销A4

18机体111石棉Q235ZL10221Q235ZL102(图号)备注名称606GB/T

技术要求1.装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，并检验内部，不允许有金属及其它杂物存在，机体内壁涂上不能被机油浸蚀的涂料两次。2.装配前用手转动灵活，运转无噪音，减速箱的分箱面各接触面及密封处不允许漏油。3.用涂色法检验斑点，按齿高接触斑点不少于45%，按齿长接触斑点不少于60%。必要时可利用研磨或刮后研磨以改善接触情况。4.减速箱装机油HJ-50（GB/T443-1984）至规定高度。5.减速箱表面涂灰色油漆。104435501638210233

62J7/h84743735

20js6

47J7

47J7/h8

32H7h6

30js6

62j73516070±0.061791332380781047099

2434

181:10M12-6g6.编件号、填写明细表、标题栏和技术要求7.检查、描深课程设计

课程设计第三阶段任务：零件图设计和说明书整理

一、零件图的设计要点

1．视图选择和布置每个零件的视图应布置在一个标准图幅内，尽量采用1：1的比例。根据零件表达需要，采用1个或多个视图，配以适当的剖面图、剖视图和局部视图等。零件图应能完全、正确、清楚地表明零件的结构形状和相对位置，并注意与装配图的一致性。视图数量要适当，合理利用图幅，细部结构要表达清楚，必要时可以采用局部放大或缩小视图或文字说明。

2．尺寸标注零件图上的尺寸是加工与检验的依据。图上标注尺寸，必须做到正确、完整、书写清楚，配合尺寸要标注出准确尺寸及其极限偏差。按标准加工的尺寸(如中心孔等)，可按国家标准规定格式标注。

课程设计

零件图上的形位公差，是评定零件加工质量的重要指标，应按设计要求由标准查取，并标注在零件工作图上。零件的所有加工和非加工面表面都要注明表面粗糙度。当较多表面具有同一粗糙度时，可在图幅右上角集中标注，并加注“其余”字样。

3．技术要求零件在制造过程或检验时所必须保证的设计要求和条件，不便用图形或符号表示时，应在零件图技术要求中列出，其内容根据不同的零件的加工方法和要求确定。一些在零件图中多次出现，且具有相同几何特征的局部结构尺寸(如倒角、圆角半径等)，也可在技术要求中列出。

4．标题栏标题栏按国家标准格式设置在图纸的右下角，主要内容有零件的名称、图号、数量、材料、比例等。课程设计第三阶段任务：零件图设计和说明书整理

圆柱齿轮传动设计时注意的问题：

1）齿轮材料及热处理方法的选择。要考虑齿轮毛坯的制造方法，当齿顶圆直径da≤500mm时，一般采用锻造毛坯；当da＞500mm时，因受锻造设备能力的限制，多采用铸造毛坯；当小齿轮的齿根圆直径与轴的直径相差不大时，应将齿轮和轴做成一体。选择材料时要兼顾齿轮及轴的一致性要求；同一减速器内各级大小齿轮的材料最好对应相同，以减少材料牌号和简化工艺要求。。2）齿轮传动的几何参数和尺寸是有严格要求的，应分别进行标准化、圆整或计算其精确值。例如齿轮模数必须标准化，齿轮中心距和齿宽尽量圆整，啮合尺寸(节圆、分度圆、齿顶圆及齿根圆直径、螺旋角、变位系数)必须计算出精确值。计算时要求长度尺寸精确到小数点后2～3（单位为mm），角度精确到秒(″)，中心距应尽量圆整成尾数为0或5，对于直齿轮传动可以