機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)--課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)帶式輸送機(jī)中使用的單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器原始數(shù)據(jù)：輸送帶工作拉力F（N）輸送帶工作速度v（m/s）卷筒直徑D（mm）原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)；齒輪單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；兩班制。設(shè)計(jì)工作量：裝配圖一張（A1） 零件圖兩張（低速軸、大齒輪）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份帶式輸送機(jī)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器減速器下箱大齒輪軸系圖設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄格式1. 傳動(dòng)方案擬定-12. 選擇電動(dòng)機(jī)-3. 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比-4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)-5. 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算-（1）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算-（2）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算-6. 軸的設(shè)計(jì)及校核-（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì)和校核-驗(yàn)算運(yùn)輸帶帶速允差-8. 鍵聯(lián)接的選擇-（1）軸上鍵聯(lián)接的選擇-（2）軸上鍵聯(lián)接的選擇和校核-9. 聯(lián)軸器的選擇-10. 箱體設(shè)計(jì)-11. 潤(rùn)滑與密封-12. 設(shè)計(jì)小結(jié)-13. 參考資料目錄-設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄格式7. 軸承的選擇計(jì)算-（1）軸上的軸承選擇-（2）軸上的軸承選擇和校核-1： V 帶0.940.970.940.972 ：滾動(dòng)軸承0.980.9950.980.9953：圓柱齒輪（閉式）0.960.980.960.984： 彈性聯(lián)軸器0.990.9950.990.9955 ：卷筒（包括卷筒和軸承）0.960.96設(shè)計(jì)基本步驟1. 選擇電動(dòng)機(jī)（Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)）（1）確定工作

3、機(jī)功率（即卷筒所需功率）（2）確定原動(dòng)機(jī)功率（即電動(dòng)機(jī)的輸出功率） 為從電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主動(dòng)軸之間的總效率（3）確定電動(dòng)機(jī)額定功率Ped根據(jù)Pd 選定Ped ，應(yīng)使Ped等于或稍大于Pd（手冊(cè)表格20-1）（4）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ndV帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍24齒輪傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍36查手冊(cè)表格查手冊(cè)表格20-120-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)單級(jí)齒輪減速器聯(lián)軸器卷筒D電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)單級(jí)齒輪減速器聯(lián)軸器卷筒D2. 分配傳動(dòng)比原則：各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在合理的范圍內(nèi)各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，傳動(dòng)比應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定i帶i齒輪i1=24（帶傳動(dòng)）i2=36（齒輪傳動(dòng)）i帶可取較小值22.5,理想值為23；i齒

4、輪理想值35，常用4左右nm：所選電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速；nw：卷筒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速；根據(jù)各級(jí)傳動(dòng)比分配原則先選取帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，再算出齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)單級(jí)齒輪減速器聯(lián)軸器卷筒D3. 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速(r/min)n軸：nn軸：n軸：電動(dòng)機(jī)軸：4. 計(jì)算各軸輸入功率(kw)軸：P軸：P=P5. 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩(Nm)根據(jù)公式分別求出T0、T、T、T將所有計(jì)算結(jié)果匯總列于設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)最右側(cè)電動(dòng)機(jī)軸：軸：6. 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)參考教材P221 例13-2（第六版P225）設(shè)計(jì)步驟：（1）已知：V帶傳動(dòng)功率P=Pd ；小帶輪轉(zhuǎn)速n1=nm； 大帶輪轉(zhuǎn)速n2=n；傳動(dòng)比i1=i帶（2）按照工作情況由表13-8確定KA

5、后，計(jì)算Pc（3）根據(jù)Pc和 n1由圖13-15選擇V帶型號(hào)（4）計(jì)算大小帶輪基準(zhǔn)直徑（5）驗(yàn)算帶速 帶速在525m/s范圍內(nèi)（6）計(jì)算V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距a初選V帶中心距a0，a0應(yīng)符合0.7(d1+d2)a0120（8）求V帶根數(shù)zz10（9）計(jì)算帶輪軸上的壓力FQ將帶的型號(hào)、帶的根數(shù)、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld、中心距a、大小帶輪基準(zhǔn)直徑d1和d2列于說(shuō)明書(shū)最右側(cè)注意：1. 選定大小帶輪直徑后，i帶可能與分配值不同，應(yīng)采用新值;2. 帶的根數(shù)可以向上圓整，也可以向下圓整，但要保證誤差在5%以?xún)?nèi)；所有計(jì)算數(shù)據(jù)要求保留小數(shù)點(diǎn)后三位帶的根數(shù)Z最好不要大于5根，常用3根或4根，以免帶輪過(guò)寬，當(dāng)Z過(guò)大時(shí)

6、，可增加小帶輪直徑d1重新設(shè)計(jì)。帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)注意： 必須計(jì)算出V帶轉(zhuǎn)速誤差的具體數(shù)值按取定的d2重算n2d2不能太大，一般d2350mm較好，以免造成大帶輪半徑超過(guò)減速器箱座中心高，造成安裝困難和與機(jī)座碰撞。7. 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參考教材P175 例11-1（第六版P179）設(shè)計(jì)步驟：（1）選擇材料及熱處理方式，確定許用應(yīng)力閉式軟齒面：按照齒面接觸強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)；按照齒根彎曲強(qiáng)度條件校核對(duì)于齒面接觸強(qiáng)度，在使用設(shè)計(jì)式或校核式時(shí)（2）按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)和校核注意：（3）其他幾何尺寸設(shè)計(jì)初步選定z1； 初步選定螺旋角（一般在1015）；計(jì)算mn，向上圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，且mn1.5；計(jì)算中心距a，并圓整；

7、計(jì)算螺旋角，精確到秒；精確計(jì)算d1、d2，保留小數(shù)點(diǎn)后三位；（4）計(jì)算齒輪的圓周速度，驗(yàn)算初選的精度等級(jí)是否正確（5）按照教材P68（第六版P69）表4-4計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸（6）大小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 教材P182（第六版P186）（7）齒輪的潤(rùn)滑當(dāng)v12m/s時(shí)，浸油潤(rùn)滑，浸油深度為12個(gè)齒高，且不得小于10mm；當(dāng)v12m/s時(shí)，采用噴油潤(rùn)滑將z1、z2、a、mn、d1、d2、da1、da2、df1、df2、b1、b2列于說(shuō)明書(shū)最右側(cè)已知：P=軸輸入功率；n1=軸轉(zhuǎn)速；i=i齒選用軟齒面組合；小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)（考慮軸要求）；大齒輪用45鋼正火齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)閉式斜齒輪的設(shè)計(jì)注意問(wèn)題：1. z1

8、=2040，一般在30左右2. 標(biāo)準(zhǔn)中心距a（取0、2、5、8結(jié)尾的數(shù)）3. 要分別校核F1和F21. 小齒輪結(jié)構(gòu)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題：（教材P182，第六版P186）當(dāng)x2.5mt或da2d時(shí)，做成齒輪軸，否則做成實(shí)心式齒輪dad齒輪軸實(shí)心式x齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1. 小齒輪結(jié)構(gòu)當(dāng)x2.5mt或da2d時(shí)，做成齒輪軸，否則做成實(shí)心式齒輪dad齒輪軸實(shí)心式x2. 大齒輪結(jié)構(gòu)腹板式dh=1.6ds；lh=（1.01.5）ds并使lhb；=（2.54）mn，但不小于8mm；d0和d按結(jié)構(gòu)取定，當(dāng)d較小時(shí)可不開(kāi)孔。注意：結(jié)構(gòu)尺寸必須取整數(shù)裝配圖草圖設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)P17表3-1；P24表4-1；P25圖4-11.

9、確定三視圖位置擬定軸上零件的裝配方案（確定軸段的數(shù)量、每段軸裝配的零件、初選滾動(dòng)軸承型號(hào)以及軸上零件定位方式等）；軸肩軸環(huán)尺寸：定位軸肩：h(0.07-0.1)d R 或 C；非定位軸肩：h1-2 mm；為保證定位準(zhǔn)確R 或 C r ；軸環(huán)寬度：b 1.4 h（1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)b. 考慮定位軸肩和非定位軸肩要求確定各軸段直徑可初選直徑系列為2（輕）系列裝配圖草圖設(shè)計(jì)2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a. 估算最小直徑（教材P245，第六版P250式14-2）考慮鍵槽，d應(yīng)增大4%-5%；考慮大帶輪尺寸要求，綜合定出裝大帶輪處直徑d1c. 確定各軸段長(zhǎng)度（考慮零件寬度和零件間相互距離由裝配圖畫(huà)出）-“長(zhǎng)度是畫(huà)出

10、來(lái)的”d. 軸承型號(hào)的確定當(dāng)用套筒、圓螺母、軸端擋圈等作軸向定位時(shí):l=B-(23)mm l為該軸段長(zhǎng)度擬定軸上零件的裝配方案（確定軸段的數(shù)量、每段軸裝配的零件、初選滾動(dòng)軸承型號(hào)以及軸上零件定位方式等）；考慮聯(lián)軸器尺寸要求；（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可初選直徑系列為2（輕）系列裝配圖草圖設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a. 估算最小直徑（教材P245，第六版P250式14-2）考慮鍵槽，d應(yīng)增大4%-5%；d. 軸承型號(hào)的確定滿(mǎn)足軸的最小直徑大于軸的最小直徑，綜合定出裝聯(lián)軸器處直徑d1，此處確定聯(lián)軸器型號(hào)（彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，參考教材P297例17-1（第六版P303）b. 考慮定位軸肩和非定位軸肩要求確定各軸段直徑c.

11、 確定各軸段長(zhǎng)度（考慮零件寬度和零件間相互距離由裝配圖畫(huà)出）-“長(zhǎng)度是畫(huà)出來(lái)的”（3）滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑：當(dāng)dn（1.52）105mmr/min時(shí)采用脂潤(rùn)滑，超過(guò)這一范圍采用油潤(rùn)滑裝配圖草圖設(shè)計(jì)a. 初選軸承型號(hào)b. 軸承潤(rùn)滑方式斜齒輪用70000型通常當(dāng)浸油齒輪v2m/s時(shí)，軸承可采用脂潤(rùn)滑c. 密封方式vd，合理；若d結(jié)d，不合理Rvi：軸上的參數(shù)軸承的校核FS1FS2FA=Fa2軸承類(lèi)型70000型 =15=25=40FseFr0.68Fr1.14Fr確定軸承密封方式裝配圖繪制步驟第二階段：軸承組合設(shè)計(jì)等（手冊(cè)P29）確定軸系軸向位置及軸承游隙調(diào)整方式確定軸承端蓋形式并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳動(dòng)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定傳動(dòng)件潤(rùn)滑方式裝配圖繪制步驟第三階段：設(shè)計(jì)機(jī)體及減速器附件確定箱座剖分面的結(jié)構(gòu)確定減速器外壁位置確定箱座及箱蓋的形狀與結(jié)構(gòu)選擇聯(lián)接螺紋，確定軸承旁聯(lián)接螺紋位置并進(jìn)行聯(lián)接凸臺(tái)設(shè)計(jì)，確定剖分面連接螺栓位置選擇定位銷(xiāo)，確定定位銷(xiāo)的位置減速器附件設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器，大齒輪齒頂圓到油池底面距離為3050mm，油面高度大于大齒輪齒頂圓10mm第三階段：設(shè)計(jì)機(jī)體及減速器附件1. 滾動(dòng)軸承內(nèi)的封油盤(pán)和擋油盤(pán)2. 凸臺(tái)高度的確定以及箱蓋外輪廓的設(shè)計(jì)3. 窺視孔和視孔蓋的設(shè)計(jì)窺視孔設(shè)在箱蓋頂部能看到齒輪嚙合的位置，大小以