機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)講稿

1、減速器課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作：1集中講課共二次，由主講教師完成。教師準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)封面，課前分發(fā)給每位學(xué)生；講課內(nèi)容主要為：強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)的重要性，布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)，講解課程設(shè)計(jì)的各階段工作內(nèi)容和進(jìn)度要求，第一階段的工作內(nèi)容及方法，并明確其他相關(guān)事項(xiàng)及要求（參見(jiàn)以下各項(xiàng)）；2各班指導(dǎo)教師由教研室統(tǒng)一安排，并在首次集中講課時(shí)向?qū)W生介紹；3安排減速器拆裝試驗(yàn)的班級(jí)及時(shí)間安排，并及時(shí)通知各指導(dǎo)教師；4設(shè)計(jì)用教室，由學(xué)生找院教學(xué)管理老師聯(lián)系；5向?qū)W生明確并強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)時(shí)間：三周；6圖板、丁字尺由各班找核心教學(xué)區(qū)南3院機(jī)房曾老師聯(lián)系；其他繪圖工具自行解決；7要求統(tǒng)一使用帶鄭州大學(xué)頁(yè)眉的隱形橫格

2、B5（信紙）書(shū)寫(xiě)，不允許打?。幻鞔_說(shuō)明書(shū)的書(shū)寫(xiě)格式（參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)）。說(shuō)明書(shū)的裝訂順序?yàn)椋悍饷妗⑷蝿?wù)書(shū)、目錄、正文、參考文獻(xiàn)（資料）。8圖紙由各班或個(gè)人自行解決，需準(zhǔn)備折合A0圖紙至少1.5張；要求必須手繪，不許cad制圖打??；9設(shè)計(jì)常用資料：各出版社出版的最新版機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)等，自行解決；也可參考課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的附錄；10第二次集中講課時(shí)間應(yīng)安排在課程設(shè)計(jì)開(kāi)始后的第四天，時(shí)間、地點(diǎn)由主講老師安排。 1 課程設(shè)計(jì)的目的和要求一、 目的1、 培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力，在前面課程“公差”、“熱處理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”等學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合應(yīng)用。2、 通過(guò)擬定一些簡(jiǎn)單方案，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題、解

3、決問(wèn)題的能力。熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程。二、 要求1、 認(rèn)真、仔細(xì)2、 分為階段性工作3、 請(qǐng)假4、 因材料、熱處理、齒輪齒數(shù)不同，同一數(shù)據(jù)可能會(huì)有不同結(jié)果，不能照抄。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)階段的劃分機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪（蝸輪）減速器工作條件：一班制、連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵（運(yùn)輸帶與滾筒摩擦阻力影響已在F中考慮）。使用期限：十年生產(chǎn)批量：20臺(tái)生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機(jī)械廠?？杉庸?-8級(jí)齒輪及蝸輪動(dòng)力來(lái)源：電力、三相交流380/220伏題目數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F (N)150022002300250026002800330040004800運(yùn)輸帶工作速度V (

4、m/s)1.11.11.11.11.11.41.21.61.4卷筒直徑D (mm)220240300400220350350400500運(yùn)輸帶速度允許誤差 5%設(shè)計(jì)工作量：1. 減速器裝配圖 1張 2. 零件工作圖 2張 3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份參考傳動(dòng)方案：方案1 一、任務(wù)書(shū)1、載荷平穩(wěn)：2、壽命10年：要求軸承壽命年；若年，中修時(shí)更換；年，亦可；年，調(diào)整。3、齒輪：大于或等于8級(jí)精度，9級(jí)閉式一般不用。4、傳動(dòng)比誤差，高精度。5、方案：2、3、4二、圖紙1、零號(hào)圖一張（1：1裝配）2、零件圖3張（箱體或箱蓋、軸、齒輪）三、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：30多頁(yè)四、階段劃分1、第一階段（3天）：運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（輸送帶

5、緊邊在上）；運(yùn)動(dòng)參數(shù)（選擇電動(dòng)機(jī)、分配傳動(dòng)比、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速功率）；傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（齒輪、蝸輪）。2、設(shè)計(jì)和繪制部件裝配圖（1011天）：繪圖和計(jì)算（校核）交叉進(jìn)行，邊畫(huà)邊改。3、零件圖設(shè)計(jì)（2天）4、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（2天）：平時(shí)的計(jì)算保留下來(lái)。5、答辯（2天）：答題簽核改錯(cuò)簽 3 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)一、分析傳動(dòng)裝置組成特點(diǎn)，確定方案1、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖（1）兩級(jí)齒輪傳動(dòng)（2）帶傳動(dòng)+一級(jí)齒輪傳動(dòng)2、合理布置多級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)順序 帶傳動(dòng)應(yīng)在高速級(jí)，受力小、平穩(wěn)，且能緩沖吸振； 鏈傳動(dòng)應(yīng)在低速級(jí)，瞬時(shí)傳動(dòng)比不穩(wěn)，可承受大載荷，不滑動(dòng)； 蝸桿傳動(dòng)適合中小功率，傳動(dòng)比大，間歇運(yùn)動(dòng)； 齒輪-蝸桿傳動(dòng)：蝸桿放第一級(jí)，蝸桿有

6、色。 錫青銅金屬，可減小尺寸，滑移速度可大，節(jié)省材料；鋁鐵青銅，齒輪放一級(jí)，滑移速度小。 錐齒輪盡可能放高速，大尺寸不易加工； 開(kāi)式齒輪放低速級(jí)，因傳動(dòng)精度低 若有斜齒輪和直齒輪，斜齒輪放高速，因其傳動(dòng)平穩(wěn)。二、各類(lèi)減速器的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)1、常用的傳動(dòng)比范圍2、各類(lèi)減速器的應(yīng)用特點(diǎn)三、電機(jī)選擇1、常用：Y系列交流電動(dòng)機(jī)，超負(fù)荷能力較高。例如：Y132S-4中132指中心高。2、電機(jī)的容量（功率）同一功率的電動(dòng)機(jī)，有幾種同步轉(zhuǎn)速，同步轉(zhuǎn)速越高，電機(jī)外形尺寸越小，重量輕，價(jià)格低，效率高，但會(huì)使傳動(dòng)比增大，從而造成減速器尺寸增大。額定功率所需功率（）（1） 兩級(jí)齒輪傳動(dòng)工作機(jī)功率：電機(jī)所需功率：傳動(dòng)總效率

7、：彈性聯(lián)軸器效率 0.98：滾動(dòng)軸承效率 0.98：齒輪效率 0.97：剛性聯(lián)軸器效率 0.99：卷筒效率 1（已在拉力F中考慮）若，可靠近4選取；若，則取5.5（2） 帶傳動(dòng)+一級(jí)齒輪傳動(dòng)工作機(jī)功率：電機(jī)所需功率：傳動(dòng)總效率：帶傳動(dòng)效率 0.96：滾動(dòng)軸承效率 0.98：齒輪效率 0.97：剛性聯(lián)軸器效率 0.99：卷筒效率 1（已在拉力F中考慮）3、 轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：為傳動(dòng)比范圍；為滾筒直徑。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能用1500 rpm就不用1000 rpm。根據(jù)選擇電機(jī)額定轉(zhuǎn)速。四、傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比： 兩級(jí)齒輪傳動(dòng)中：為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比。一般取，并使在其傳

8、動(dòng)比范圍內(nèi)。帶傳動(dòng)+一級(jí)齒輪傳動(dòng)中：為帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，為齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比。一般：；五、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、確定各根軸的轉(zhuǎn)速nI、nII、nIII（1）兩級(jí)齒輪傳動(dòng)nI=；nII=nI /；nIII=nII /= nI /（2）帶傳動(dòng)+一級(jí)齒輪傳動(dòng)nI=/；nII=nI /；nIII=nII2、確定輸入功率PI、PII、PIII和輸出功率（1）兩級(jí)齒輪傳動(dòng)PI=；PII=PI；PIII=PII（2）帶傳動(dòng)+一級(jí)齒輪傳動(dòng)PI=；PII=PI；PIII=PII注意：在計(jì)算各種功率時(shí)，對(duì)于通用機(jī)器常以電動(dòng)機(jī)額定功率作為設(shè)計(jì)功率；對(duì)于專(zhuān)用機(jī)器（或用于指定工況的機(jī)器），則常用電動(dòng)機(jī)的輸出功率（根據(jù)工

9、作機(jī)的需要確定的功率）作為設(shè)計(jì)功率。3、各軸輸入扭矩（1） 兩級(jí)齒輪傳動(dòng)TI=；TII=TI；TIII=TII（2） 帶傳動(dòng)+一級(jí)齒輪傳動(dòng)TI=；TII=TI；TIII=TII得到各軸的參數(shù)后，整理列表并標(biāo)出所選電機(jī)基本尺寸。 4 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（1） 兩級(jí)齒輪傳動(dòng)一、 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知：小齒輪傳遞的功率PI=；轉(zhuǎn)速nI=；求：二、 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知：小齒輪傳遞的功率；轉(zhuǎn)速；求：三、 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1、 閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，中心距取整數(shù)，修正角（）。中心距尾數(shù)取0、2、4、6、8、5，便于測(cè)量。帶小數(shù)時(shí)盡量帶.5的小數(shù)。模數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)選取。校核：2、 閉式硬齒面?zhèn)鲃?dòng)按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校

10、核接觸強(qiáng)度：（2） 帶傳動(dòng)+一級(jí)齒輪傳動(dòng)一、 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知：小輪傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，求：型號(hào)，二、 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)已知：小齒輪傳遞的功率；轉(zhuǎn)速；求：初算軸頸設(shè)計(jì)軸：，為輸入功率。I軸：；II軸：；III軸：I軸和II軸：取大些；III軸取小些，否則軸承壽命太長(zhǎng)。注意問(wèn)題：1、 傳遞動(dòng)力的齒輪，其模數(shù)，最好2、 軟齒面齒輪，齒數(shù)，按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)；硬齒面齒輪，齒數(shù)，按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。3、 兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，中心距之和，最好，一般尾數(shù)選2、4、6、8、0、54、 斜齒輪的螺旋角最好，當(dāng)不大時(shí)，可用深溝球軸承。當(dāng)軸承的軸向力和徑向力之比時(shí)，可用深溝球軸承；時(shí)，用角接觸軸承或圓錐滾子軸承，優(yōu)先選用角接觸球軸承，

11、因其極限轉(zhuǎn)速高。5、 蝸桿軸校核其疲勞強(qiáng)度和剛度。6、 與電機(jī)相聯(lián)的聯(lián)軸器用彈性聯(lián)軸器，因其速度較高（緩沖、減振）；輸出軸與工作機(jī)相聯(lián)的聯(lián)軸器用十字滑塊剛性聯(lián)軸器，因其轉(zhuǎn)矩較大。7、 軸承一般面對(duì)面安裝，便于調(diào)整軸向間隙。8、 電機(jī)軸與輸入軸直徑一般相同。9、 一般機(jī)座壁厚大于機(jī)蓋壁厚2 mm，若減速器尺寸小，可取為一致。10、按算出軸頸后，開(kāi)鍵槽加大10%。 5 講解結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖一、各部分名稱(chēng)作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、附件結(jié)構(gòu)2、軸承端蓋3、凸臺(tái)4、軸承潤(rùn)滑5、齒輪軸6、油溝二、機(jī)體結(jié)構(gòu)1、鑄造式2、剖分式三、箱體上各部分尺寸 表3的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái) 6 設(shè)計(jì)繪制減速器總裝圖一、 方格紙圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1、 傳動(dòng)

12、件的主要尺寸：中心距、模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、分度圓直徑 蝸輪、蝸桿的中心距，幾何尺寸2、 電動(dòng)機(jī)型號(hào)：功率、轉(zhuǎn)速、中心高、軸頸3、 聯(lián)軸器：型號(hào)及尺寸4、 各段軸直徑及長(zhǎng)度（階梯形）5、 初選各軸上滾動(dòng)軸承類(lèi)型，確定寬度、內(nèi)徑、外徑6、 確定潤(rùn)滑方式7、 齒輪是否干涉二、 精確校核軸，計(jì)算軸承壽命。如不合格，修改方格紙圖。三、 繪制正式裝配圖1、 齒輪軸2、 軸承端蓋。帶進(jìn)油槽的端蓋結(jié)構(gòu)3、 潤(rùn)滑與密封。油潤(rùn)滑：開(kāi)油溝；脂潤(rùn)滑：加擋油板。4、 浸油高度與機(jī)體高度5、 尺寸、配合、技術(shù)特性、技術(shù)要求。6、 標(biāo)注尺寸：特性尺寸（中心距）、配合尺寸、安裝尺寸、外形尺寸7、 編號(hào)、明細(xì)表、標(biāo)題欄四、 裝配

13、圖的一些常見(jiàn)錯(cuò)誤和簡(jiǎn)化畫(huà)法裝配圖中，有些細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化，例如小的圓角和倒角，砂輪越程槽、退刀槽、箱體螺栓處的沉頭座坑等可以不畫(huà)出，使零件的裝配關(guān)系更加清晰。有些不明顯的或不影響讀圖的相貫線可以不畫(huà)出，這有利于正確反映裝配關(guān)系。（1） 簡(jiǎn)化畫(huà)法圖6-1a中，軸承端蓋處和軸肩處的砂輪越程槽、箱體螺栓處的沉頭座坑可以不畫(huà)出（圖1b），但在畫(huà)零件圖時(shí)，這些細(xì)節(jié)不能簡(jiǎn)化。軸承端蓋上進(jìn)油缺口不必按投影關(guān)系細(xì)化畫(huà)出，采用簡(jiǎn)化畫(huà)法（圖6-1b）既簡(jiǎn)單，又有利于讀圖。圖6-1 裝配圖的局部結(jié)構(gòu)圖6-2a中，軸上的圓角以及軸上鍵槽與鍵連接處的相貫線也不用細(xì)化，應(yīng)采用簡(jiǎn)化畫(huà)法（圖6-2b）。圖6-2 軸與鍵的結(jié)構(gòu)

14、（2） 軸、軸承及齒輪等方面的錯(cuò)誤及改正圖6-3a中，軸伸出段的截?cái)喈?huà)法不正確，應(yīng)盡量將軸的伸出段全部畫(huà)出，如果由于圖紙面積所限需要將軸截去一部分時(shí)，應(yīng)截去軸伸出段的中間部分，保留軸頭部分（圖6-3b）。圖6-3a箱體底部的加工面積過(guò)大，應(yīng)減??；箱體凸緣尺寸偏小，應(yīng)加大，以滿(mǎn)足地腳螺栓的扳手空間尺寸。改正見(jiàn)圖6-3b。圖6-3 減速器的局部結(jié)構(gòu)圖6-4a中，套杯凸緣與箱體之間的調(diào)整墊片是用于調(diào)整小錐齒輪的軸向位置的，軸承端蓋與套杯端面之間的調(diào)整墊片是用于調(diào)整軸承間隙的，這兩處的調(diào)整墊片都是由一組薄的軟鋼片（例如08F）組成的，因此剖開(kāi)處只能涂黑（圖6-4b），不能畫(huà)成非金屬網(wǎng)格線或金屬剖面線。

15、套杯處軸承端蓋的凸緣部分不能采用普通軸承端蓋的尺寸（圖6-4a），因?yàn)檩S承蓋螺釘要穿過(guò)套杯凸緣擰在箱體上，所以軸承端蓋和套杯的凸緣尺寸都應(yīng)放大（圖6-4b）。軸承端蓋通常為鑄鐵材料，軸承蓋外端面應(yīng)內(nèi)凹一些以減少加工面積，軸承蓋與軸之間應(yīng)有間隙，以免發(fā)生滑磨；小錐齒輪軸缺少軸向定位。改正見(jiàn)圖6-4b。圖4 小錐齒輪軸系局部結(jié)構(gòu)圖6-5a中，嵌入式軸承蓋的徑向結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)定位，應(yīng)當(dāng)在榫槽的徑向留有間隙（圖6-5b），使用嵌入式軸承蓋時(shí)，不能采用一組薄墊片來(lái)調(diào)整軸承間隙（圖6-5a），應(yīng)當(dāng)采用單一的調(diào)整零件。調(diào)整環(huán)剖面處為金屬剖面線（圖6-5b），不應(yīng)涂黑，通過(guò)更換不同厚度調(diào)整環(huán)的方法來(lái)調(diào)整軸承間隙。

16、圖6-5a中軸的端面伸出軸承，將影響裝拆調(diào)整環(huán)。因此，軸的端部不能伸出軸承（圖6-5b）。圖6-5 嵌入式軸承端蓋連接結(jié)構(gòu)圖6-6a中，軸肩過(guò)高影響軸承的拆卸；軸承蓋與軸之間沒(méi)有間隙將產(chǎn)生滑磨；軸上有配合要求的軸段前沒(méi)有軸肩，既增加了軸精加工的成本，又增加了裝拆難度。改正見(jiàn)圖6-6b。圖6-6 軸系的局部結(jié)構(gòu)圖6-7a中，小齒輪與大齒輪寬度相等，這種設(shè)計(jì)不好，增加了加工和裝配的精度要求，否則就不能保證齒輪的嚙合寬度要求；軸與齒輪的配合段等長(zhǎng)，不能保證齒輪的可靠固定；小齒輪齒根圓到軸孔的壁厚看似還合適，但鍵槽處的齒輪壁厚太??；齒輪嚙合處的畫(huà)法不正確。改正如圖6-7b。齒輪的嚙合處一般不畫(huà)出被壓齒

17、輪的齒頂虛線，也可以畫(huà)出齒頂虛線；可以采用圖示的大齒輪的齒在上的畫(huà)法，也可以采用小齒輪的齒在上的畫(huà)法。圖6-7 齒輪與軸的局部結(jié)構(gòu)在圖6-8a中，甩油環(huán)不應(yīng)與箱體內(nèi)壁平齊，否則箱體壁面流下的油不易被甩掉，而會(huì)由甩油環(huán)的徑向間隙進(jìn)入軸承室；齒輪不剖開(kāi)時(shí)，齒根圓不必畫(huà)出；齒輪局部剖開(kāi)處的細(xì)實(shí)線不能截止在齒輪內(nèi)部；斜齒輪上畫(huà)出齒的斜向?yàn)楹?。改正?jiàn)圖6-8b。圖6-8 齒輪與軸的局部結(jié)構(gòu)圖6-9a中，小錐齒輪的齒頂圓大于套杯孔徑，不便于齒輪軸及軸上零件的裝拆；軸肩與軸承內(nèi)圈等高不便于軸承的拆裝。改正見(jiàn)圖6-9b。圖6-9 小錐齒輪軸系局部結(jié)構(gòu)在圖6-10a中，油溝在軸承左側(cè)處和螺栓孔處要漏油；軸承蓋上

18、通常開(kāi)設(shè)4個(gè)缺口，以保證潤(rùn)滑油能流進(jìn)軸承室，圖6-10a中軸承蓋少下部缺口；為了使軸承端蓋上的缺口在偏離分箱面時(shí)，仍能保證軸承室可靠進(jìn)油，應(yīng)當(dāng)在軸承蓋上加工環(huán)形階梯。改正見(jiàn)圖6-10b。圖6-10 油潤(rùn)滑軸承的局部結(jié)構(gòu)（3）箱體及附件等方面的錯(cuò)誤及改正在圖6-11a中，分箱面處的點(diǎn)劃線有錯(cuò)，應(yīng)當(dāng)改為粗實(shí)線（軸承蓋處除外）；軸承采用油潤(rùn)滑，但潤(rùn)滑油無(wú)法流入油溝；螺栓連接畫(huà)法有錯(cuò)；油尺的位置太低，不能正確指示油面，而且，潤(rùn)滑油易從油尺插孔處漏出；放油塞位置偏高，不能將油全部排出。改正見(jiàn)圖6-11b。箱座地腳螺栓孔處的剖面線的斜向以及疏密程度有錯(cuò)，應(yīng)當(dāng)與箱座其它部位的剖面線一致。在減速器裝配圖中，同一零件在同一視圖中或在不同視圖中，其剖面線的斜向和疏密程度應(yīng)當(dāng)是相同的。圖6-11 減速器的局部結(jié)