机械设计课程设计

机械设计课程设计机械设计课程设计的内容1.机械设计课程设计设计题目2.机械设计课程设计任务3.减速器设计已知条件4.机械设计课程设计阶段5.装配草图设计6.装配图设计7.机械设计课程设计计算说明书8.课程设计答辩

设计某一带式运输机用一级斜齿圆柱齿轮减速器。运输机二班制连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限10年，运输带速度允差±5％。一.机械设计课程设计设计题目链板式输送机传动系统简图二.机械设计课程设计任务：1.减速器装配图一张；2.零件工作图若干张（传动零件、轴和箱体等，具体由教师指定）；3.设计计算说明书一份4.

机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。减速器设计已知条件：F：运输带拉力（kN）V：运输带速度（m/s）D：卷筒直径（mm)三.减速器设计已知条件电机带传动减速器FVD联轴器卷筒运输带F：运输带拉力V：运输带速度D：卷筒直径F：运输带拉力V：运输带速度D：卷筒直径四.机械设计课程设计阶段阶段工作内容具体工作任务工作量Ⅰ设计准备1．阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。2．通过参观（模型、实物、生产现场）、看电视录象及参阅设计资料等途径了解设计对象。3．阅读教材有关内容，明确并拟订设计过程和进度计划。4％Ⅱ

传动装置的方案设计分析和拟定传动系统方案（运动简图）10％传动装置的总体设计1．选择电动机；

2．计算传动系统总传动比和分配各级传动比；

3．计算传动系统运动和动力参数。Ⅲ减速器传动零件的设计设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动的主要参数和结构尺寸。5％Ⅳ减速器装配草图设计和绘制

减速器装配草图设计和绘制准备分析并选定减速器结构方案35%减速器传动轴及轴承装置的设计1．设计轴；

2．选择滚动轴承进行轴承组合设计；

3．选择键联接和联轴器。减速器箱体及附件的设计1．设计减速器箱体及附件；

2．绘制减速器装配草图。减速器装配草图检查审查和修正装配草图Ⅴ减速器装配图的绘制1．绘制减速器装配图。

2．标注尺寸和配合。

3．编写减速器特性、技术要求、标题栏和明细表等。25%Ⅵ减速器零件工作图的绘制1．绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图；

2．绘制轴零件工作图；

3．绘制箱体零件工作图。10%Ⅶ设计计算说明书的编写编写设计计算说明书。9%Ⅷ课程设计总结和答辩进行课程设计总结和答辩。2%五.设计计算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

1、选择电动机选择电动机依据：功率P，转速n

1）电动机功率计算Pca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)计算电动机额定功率Pca=（1~1.3）Pd2)电动机转速计算n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)3）选定电动机根据求出的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

2、传动比分配分配原则：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）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

3、计算各轴的n，P，T1）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3)各轴扭矩T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nII4、齿轮传动设计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。

5、验算传动系统速度误差输送带速实际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。6、计算轴类零件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。六.装配草图设计草图设计1、准备工作（1）A0图纸一张，比例1:1。（2）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺寸、轴径估算）2、要求（1）草图设计正确，迅速，主要结构要表达清楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。（2）草图不要求线型，同样零件可只画一个，其它简画。（3）所有零件尺寸记在草图上，以免再次查找。3、任务（以设计手册为参考资料）

1）通过草图设计检查传动比分配是否合理，低速轴与高速大齿轮是否干涉，两大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深1个齿高时低速大轮浸油深度<半径的1/3~1/6。

2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。

3）轴承的组合设计确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置，对中间轴上的轴承进行寿命计算。

4）确定箱体的结构及各部分尺寸。

5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等）

6）确定联接件结构尺寸及位置。

7）验算设计计算中需要验算的内容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dn4.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“挡油盘”。注意，并不是每个轴承处都安挡油盘。

3）油底油面高度≧30~50，以保证足够的油量。

4）轴承盖选嵌入式结构。

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。

5.草图设计步骤

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，最后画侧视图。布图上下左右要适当匀称。6.箱体结构设计

机座壁厚按二级齿轮减速器a选择壁厚

a——低速级中心距轴承座旁螺栓扳手空间扳手空间大操作方便，但h太大螺栓太长，安装不便，且要符合螺栓长度系列螺栓中心到机座外壁距离螺栓中心到机座外凸边缘尺寸7.箱体附件起盖螺钉作用：起盖用，两个对角线布置。定位销作用：镗轴承孔定位用，锥度1：50两个，对角线布置。观察窗作用：注油、观察两对齿轮啮合情况，以能进手为宜。通气器作用：平衡机体内外压力。吊钩作用：起吊整机用，与底座铸出。起盖吊耳作用：起吊盖，与上盖一同铸出。油标尺作用：测量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置设计要防止拔不出油标或油外溢。放油塞作用：更换润滑油的出口，设计在箱体底座最低位置处。七.装配图设计装配图设计的主要内容有：按国家机械制图标准规定画法绘制各视图；标注必要的尺寸及配合；标注零件的序号；绘制并填写标题栏及明细表；编制减速器技术特性表；编写技术条件。1.尺寸的标注（1）特性尺寸（2）配合尺寸（3）外形尺寸（4）安装尺寸2.零件序号、标题栏和明细表3.减速器技术特性减速器技术条件的具体内容可参考如下：（1）装配前所有零部件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，机体内不允许有任何杂物存在。内壁涂上不被机油浸蚀的防锈涂料。（2）滚动轴承装配后，用手转动时应轻快灵活。轴承的轴向游隙如需要在装配时调整，应调至规定数值（如调整轴承间隙：φd1为0.05～0.1mm，φd2为0.08～0.15mm）。（3）啮合侧隙用铅丝检验不小于0.16mm，铅丝不得大于最小侧隙的4倍。（4）用涂色法检验斑点，按齿高接触斑点不小于40％，按齿长接触斑点不小于50％，必要时可用研磨或刮研以改善接触情况。（5）箱盖及箱座接合面严禁使用垫片及其它任何填料，必要时允许涂密封胶或水玻璃。各接触面运转过程中不允许有漏油和渗油现象出现。（6）减速器装配后，选择