機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)

1、 (第一次布置第一次布置) 一、設(shè)計(jì)目的一、設(shè)計(jì)目的 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是高等工科院校機(jī)械類本機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是高等工科院校機(jī)械類本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，也是機(jī)科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，也是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。械設(shè)計(jì)課程的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（一級斜齒圓柱齒輪減速器）。（一級斜齒圓柱齒輪減速器）。三、設(shè)計(jì)任務(wù)量三、設(shè)計(jì)任務(wù)量四、參考資料四、參考資料五、設(shè)計(jì)步驟五、設(shè)計(jì)步驟 1、選擇電動機(jī)、選擇電動機(jī) 2、傳動比分配、傳動比分配 3、計(jì)算各軸的、計(jì)算各軸的 n，P，T 4、帶傳動設(shè)計(jì)、帶傳動設(shè)計(jì)7、計(jì)算軸類零件、計(jì)算

2、軸類零件 6、驗(yàn)算系統(tǒng)誤差、驗(yàn)算系統(tǒng)誤差 8、繪制裝配圖和零件圖、繪制裝配圖和零件圖 5、齒輪傳動設(shè)計(jì)、齒輪傳動設(shè)計(jì)1、選擇電動機(jī)、選擇電動機(jī)功率功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n 工作機(jī)功率工作機(jī)功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F輸送帶拉力輸送帶拉力 （N） V輸送帶速度輸送帶速度 （m/s）電動機(jī)需要功率：電動機(jī)需要功率： Pd= P w / (kw) 總總 效效 率率 ： =1. 2. 3 n 1_帶傳動效率帶傳動效率 2_高速軸軸承效率高速軸軸承效率 3_齒輪嚙合效率齒輪嚙合效率 4_低速軸軸承效率低速軸軸承效率 5_低速級聯(lián)軸器效率低速級聯(lián)軸器效率 (效率值

3、查設(shè)計(jì)手冊效率值查設(shè)計(jì)手冊)2)電動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算電動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算n工作機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw ： 因：因：V= (Dn)/60Dn)/60* *1000 (m/s)1000 (m/s) 故：故：nw=(V*60*1000)/ DD(rpm)(rpm) 其中：其中：V輸送機(jī)帶速輸送機(jī)帶速 (m/s)(m/s) D卷筒直徑卷筒直徑 (mm) (mm) 電動機(jī)轉(zhuǎn)速電動機(jī)轉(zhuǎn)速: : nd= nwi總總=(620) nw（rpmrpm） 其中：其中：i總總= i帶帶i齒輪齒輪= 620 i帶帶 （24） i齒輪齒輪（35）3）選定電動機(jī)）選定電動機(jī)根據(jù)求出的根據(jù)求出的P、n查手冊。查手冊。 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n：建議選

4、用同步轉(zhuǎn)速為：建議選用同步轉(zhuǎn)速為10001500（rpm） 功率功率P：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于計(jì)算功：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于計(jì)算功率即率即 P額額Pd=PW/總總選定電動機(jī)：選定電動機(jī)：型號：型號： 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)速、滿載轉(zhuǎn)速nm、 額定功率額定功率P額額、軸的中心高、軸的中心高、 電動機(jī)軸徑、電動機(jī)軸徑、 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩的比值。額定轉(zhuǎn)矩的比值。 記下備用記下備用常用：Y系列三相異步電動機(jī) 1. 1.確定總傳動比i i總 wmnni總2.分配各級傳動比齒輪帶總iii2、傳動比分配、傳動比分配分配原則: 各級傳動比應(yīng)在合理的范圍內(nèi)：各級傳動比應(yīng)在合理的范圍內(nèi)：

5、 各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，傳動比應(yīng)滿足：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，傳動比應(yīng)滿足：42 帶帶i53齒輪i目的：（1）尺寸協(xié)調(diào)、互不干涉（2）尺寸緊湊、便于潤滑I軸n I=帶電動機(jī)inmII軸n II=齒輪帶電動機(jī)iinm II軸設(shè)計(jì)輸出軸設(shè)計(jì)輸出轉(zhuǎn)速與所要求的轉(zhuǎn)速不轉(zhuǎn)速與所要求的轉(zhuǎn)速不符，但誤差在以內(nèi)符，但誤差在以內(nèi)即可滿足工程要求。即可滿足工程要求。3、計(jì)算各軸的、計(jì)算各軸的n，P，T 1）各軸轉(zhuǎn)速）各軸轉(zhuǎn)速Nm 9550iiinpT 各軸功率：各軸功率： 帶dpI齒輪軸承帶dpII電機(jī)的額定功率為電機(jī)的額定功率為4kw，而工作時輸出的功率為而工作時輸出的功率為3.95kw,則在計(jì)算轉(zhuǎn)矩時應(yīng)按則在計(jì)算轉(zhuǎn)矩時

6、應(yīng)按3.95kw。2)各軸的功率、轉(zhuǎn)矩各軸的功率、轉(zhuǎn)矩將以上計(jì)算得到的運(yùn)動和動力參數(shù)列表備用。將以上計(jì)算得到的運(yùn)動和動力參數(shù)列表備用。4、帶傳動設(shè)計(jì)、帶傳動設(shè)計(jì)已知：P、 n、 T、 i設(shè)計(jì)步驟：參照課本或設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行，參照課本或設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行，可選擇普通可選擇普通V帶。帶。V型帶的設(shè)計(jì)型帶的設(shè)計(jì)5、齒輪傳動設(shè)計(jì)、齒輪傳動設(shè)計(jì)傳遞功率傳遞功率 P ，小齒輪轉(zhuǎn)速，小齒輪轉(zhuǎn)速 n ，傳動，傳動比比 i ；載荷平穩(wěn)，工作時間，閉式傳動。；載荷平穩(wěn)，工作時間，閉式傳動。 齒輪的精度、齒輪的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、 da2 、 df 1 、 df 2 、 b1

7、、 b2 。參照課本或設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行。參照課本或設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行。 注意注意：6、驗(yàn)算傳動系統(tǒng)速度誤差、驗(yàn)算傳動系統(tǒng)速度誤差 輸送帶速實(shí)際輸送帶速實(shí)際V實(shí)實(shí)在求解過程中與理論在求解過程中與理論V理理發(fā)生了變化，故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。發(fā)生了變化，故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。 若不滿足應(yīng)重新計(jì)算。若不滿足應(yīng)重新計(jì)算。%5理實(shí)理vvvv7、計(jì)算軸類零件、計(jì)算軸類零件 根據(jù)兩軸的轉(zhuǎn)矩初估軸徑。再根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)要求設(shè)根據(jù)兩軸的轉(zhuǎn)矩初估軸徑。再根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)。計(jì)軸的結(jié)構(gòu)。注意第注意第I I 根軸是否設(shè)計(jì)成齒輪軸根軸是否設(shè)計(jì)成齒輪軸; ;對軸進(jìn)行彎對軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算。扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算。 同一根軸上的兩個

8、軸承型號相同。對軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。同一根軸上的兩個軸承型號相同。對軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。 根據(jù)軸徑選擇合適的鍵，進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)軸徑選擇合適的鍵，進(jìn)行強(qiáng)度校核。提示：提示： 力的結(jié)果取整數(shù)；力的結(jié)果取整數(shù)； 齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位；齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位； 傳動比精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位；傳動比精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位； 螺旋角精確到秒；螺旋角精確到秒； 設(shè)計(jì)公式要寫明來源出處。設(shè)計(jì)公式要寫明來源出處。v 按轉(zhuǎn)矩初步計(jì)算軸的最小直徑注意：注意：1.1.對外伸軸，由上式求出的直徑為外伸軸段對外伸軸，由上式求出的直徑為外伸軸段的最小直徑；對非外伸軸，計(jì)算時應(yīng)取較大的的最小直徑；對非外伸軸，計(jì)算時

9、應(yīng)取較大的C C值，值，估算的軸徑可作為安裝齒輪處的的直徑。估算的軸徑可作為安裝齒輪處的的直徑。單鍵：加單鍵：加5%5%雙鍵：加雙鍵：加7%7%2.2.鍵槽鍵槽3.3.圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑或按聯(lián)軸器圓整直徑。圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑或按聯(lián)軸器圓整直徑。mind3nPC帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)方 案12345678910運(yùn)輸帶拉力F(N)1800180019001900200020002100210022002200運(yùn)輸帶速度V(m/s)1.11.21.11.20.91.00.91.00.91.0卷筒直徑D(mm)300300300300300300300300300300

10、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院（第二次布置）（第二次布置）第二階段設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容第二階段設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容: 1、草圖設(shè)計(jì)、草圖設(shè)計(jì) 2、裝配圖、裝配圖 3、零件圖、零件圖 4、撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 “算畫結(jié)合算畫結(jié)合”邊畫邊算邊畫邊算草圖設(shè)計(jì)是裝配圖設(shè)計(jì)的規(guī)劃和準(zhǔn)備階段；草圖設(shè)計(jì)是裝配圖設(shè)計(jì)的規(guī)劃和準(zhǔn)備階段；裝配圖設(shè)計(jì)是對草圖的進(jìn)一步細(xì)化和完善。裝配圖設(shè)計(jì)是對草圖的進(jìn)一步細(xì)化和完善。草圖設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)1 1、準(zhǔn)備工作、準(zhǔn)備工作（1 1）A1A1坐標(biāo)紙一張，比例坐標(biāo)紙一張，比例1:11:1。（2 2）主要傳動件的參數(shù)計(jì)算完備（齒輪

11、幾何尺寸、）主要傳動件的參數(shù)計(jì)算完備（齒輪幾何尺寸、軸徑估算）軸徑估算）（3 3）確定減速器箱體的結(jié)構(gòu)形式。）確定減速器箱體的結(jié)構(gòu)形式。（4 4）初選滾動軸承的類型及軸的支撐型式。）初選滾動軸承的類型及軸的支撐型式。2 2、要求、要求 （1 1） 草圖設(shè)計(jì)正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達(dá)清楚。草圖設(shè)計(jì)正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達(dá)清楚。各零件尺寸可隨時標(biāo)注在圖紙上。各零件尺寸可隨時標(biāo)注在圖紙上。 （2 2）草圖不要求線型，同樣零件可只畫一個，其它）草圖不要求線型，同樣零件可只畫一個，其它簡畫。簡畫。 （3 3）所有零件尺寸隨手畫在草圖上，以免再次查找。）所有零件尺寸隨手畫在草圖上，以免再次查找。（以設(shè)計(jì)

12、手冊為參考資料）（以設(shè)計(jì)手冊為參考資料） 設(shè)計(jì)計(jì)算中需要驗(yàn)算的內(nèi)容：設(shè)計(jì)計(jì)算中需要驗(yàn)算的內(nèi)容： 1 1）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器、帶）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器、帶輪孔徑匹配。輪孔徑匹配。 2 2）潤滑劑和潤滑方式的選擇：）潤滑劑和潤滑方式的選擇： 減速器內(nèi)齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度減速器內(nèi)齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度V V確定，確定， 減速器內(nèi)軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)減速器內(nèi)軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)dndn確定。由于確定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時二者不能相齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時二者不能相混，否則軸承

13、潤滑脂被沖走，故應(yīng)在軸承處采用密封裝置混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應(yīng)在軸承處采用密封裝置“封油環(huán)封油環(huán)”。 注意，注意， “封油環(huán)封油環(huán)”和和 “擋油環(huán)擋油環(huán)”的區(qū)別。并不是每個軸承的區(qū)別。并不是每個軸承處都安擋油盤。處都安擋油盤。 3 3）油底油面高度）油底油面高度3030 5050，以保證足夠的油量。，以保證足夠的油量。 4 4）軸承蓋選凸緣式結(jié)構(gòu)。）軸承蓋選凸緣式結(jié)構(gòu)。 5 5）齒輪與軸的結(jié)合方式可設(shè)計(jì)成齒輪與軸分離，也）齒輪與軸的結(jié)合方式可設(shè)計(jì)成齒輪與軸分離，也可以成齒輪軸?？梢猿升X輪軸。 參見課程設(shè)計(jì)參見課程設(shè)計(jì)73頁表頁表4-6 按二級齒輪減速器按二級齒輪減速器a a選擇壁厚選擇壁厚 a a低速級中心距低速級中心距 扳手空間大操作方便，但扳手空間大操作方便，但h h太大螺栓太長，太大螺栓太長，安裝不便，且要合于螺栓長度系列安裝不便，且要合于螺栓長度系列 作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：作用：正式裝配圖正式裝配圖 （達(dá)到使他（達(dá)到使他人能拆圖的目的）人能拆圖的目的） a.特性尺寸特性尺寸:齒輪中心距及公差值。齒輪中心距及公差值。 b.外廓尺寸外廓尺寸:長長