機械設計課程設計二級減速器(齒輪,蝸桿)

1、機械設計課程設計布置機械設計課程設計布置設計題目：設計題目：帶式運輸機傳動設計帶式運輸機傳動設計 目目 錄錄1、目的、目的2、準備工作、準備工作3、設計注意事項、設計注意事項4、設計題目與任務、設計題目與任務5、設計步驟、設計步驟6、編寫整理設計說明書、編寫整理設計說明書7、準備答辯、準備答辯目目 的的4. 為畢業(yè)設計打基礎。為畢業(yè)設計打基礎。1. 綜合運用機械設計及其他先修課程的理論和實際綜合運用機械設計及其他先修課程的理論和實際知識，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力；知識，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力；2. 學會從機器的功能要求出發(fā)，學會從機器的功能要求出發(fā)， 掌握一般機械的設掌握一般機械的設

2、計方法，進行機械設計的基本技能訓練；計方法，進行機械設計的基本技能訓練；3. 學習運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱科技學習運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱科技文獻資料。文獻資料。準備工作準備工作4. 認真讀懂機械設計課程設計手冊。認真讀懂機械設計課程設計手冊。1. 機械設計課程設計手冊，機械設計課本，工程制機械設計課程設計手冊，機械設計課本，工程制圖課本，機械設計課程設計任務。圖課本，機械設計課程設計任務。2. 購買說明書用紙（購買說明書用紙（50頁左右），繪圖用紙頁左右），繪圖用紙A0一一張，張，A2兩張，準備一個計算用草稿本（兩張，準備一個計算用草稿本（50頁左頁左右），統(tǒng)一購買說明書封面

3、和文件袋（每人一份）；右），統(tǒng)一購買說明書封面和文件袋（每人一份）；3. 借繪圖儀器（圖板，丁字尺）和繪圖教室；借繪圖儀器（圖板，丁字尺）和繪圖教室；注意事項注意事項3. 嚴格按照設計進度進行。嚴格按照設計進度進行。1. 在老師指導下進行，提倡獨立思考、嚴肅認真，在老師指導下進行，提倡獨立思考、嚴肅認真，精益求精，精益求精，堅決反對照抄照搬或知錯不改；堅決反對照抄照搬或知錯不改；2. 計算和畫圖要交叉進行，計算和畫圖要交叉進行，邊計算，邊繪圖，邊邊計算，邊繪圖，邊修改修改，反復修改完善設計；，反復修改完善設計；一、題目一、題目帶式輸送機傳動設計帶式輸送機傳動設計 設計題目與任務設計題目與任務1

4、、電動機 2、帶傳動 3、減速器4、滾筒 5、輸送帶 6、聯(lián)軸器 I. 兩級斜齒圓柱齒輪減速器兩級斜齒圓柱齒輪減速器 64II. 蝸桿減速器蝸桿減速器 1、工作條件、工作條件 傳動過程中載荷變動小，單向連續(xù)運轉、單班制工傳動過程中載荷變動小，單向連續(xù)運轉、單班制工作，作，使用年限使用年限1010年年。2 2、原始數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)方案方案12345678910工作拉力工作拉力F(KN)5.54.676.565.55.254.86.5運送速度運送速度V(m/s)0.60.81.11.21.31.41.51.61.70.9滾筒直徑滾筒直徑（mm）350400400400400450400500 450

5、5003. 3. 編寫設計說明書編寫設計說明書二、設計任務二、設計任務1. 1. 設計計算設計計算2. 2. 設計繪圖設計繪圖1 1）選擇電動機）選擇電動機2 2） 分配傳動比分配傳動比3 3） V V帶傳動設計計算帶傳動設計計算4 4） 齒輪（蝸桿）傳動設計計算齒輪（蝸桿）傳動設計計算5 5） 設計減速器中的軸并校核強度設計減速器中的軸并校核強度6 6） 選擇減速器中的滾動軸承并進選擇減速器中的滾動軸承并進行軸承壽命計算行軸承壽命計算7 7） 選擇減速器中的鍵并校核強度選擇減速器中的鍵并校核強度8 8） 選擇聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器1）減速器裝配工作圖）減速器裝配工作圖1張張（A0）2）典型零件工作

6、圖）典型零件工作圖2張張（A2或或A3 ）50頁左右，將整個設計頁左右，將整個設計計算過程詳細整理，要計算過程詳細整理，要求層次清晰，書寫整潔，求層次清晰，書寫整潔，插圖規(guī)范。插圖規(guī)范。設計步驟設計步驟一、 選擇電動機（選擇電動機（手冊手冊186186頁）頁）由電動機的由電動機的類型、功率類型、功率和和轉速轉速選擇電動機型號選擇電動機型號1. 1. 類型選擇類型選擇 參見參見機械設計課程設計手冊機械設計課程設計手冊第十二章第十二章一般選一般選Y系列三相異步電動機。系列三相異步電動機。KWvFP1000工作2. 2. 功率選擇功率選擇 帶式運輸機工作機構的輸出功率為帶式運輸機工作機構的輸出功率為

7、P工作工作，考慮傳動系統(tǒng)中各級傳動機構總的效率損考慮傳動系統(tǒng)中各級傳動機構總的效率損失失總總，即可求出電動機所需的功率，即可求出電動機所需的功率P電機。電機。KWPP總工作電機其中：其中：F運輸帶有效拉力，運輸帶有效拉力，N；v運輸帶速度運輸帶速度m/s。筒滑聯(lián)滾齒滾齒滾帶總V效率范圍一般效率范圍一般取中偏下值。取中偏下值。選定電動機應滿足條件：選定電動機應滿足條件：額定電機PP效率計算：效率計算： n 210總其中其中0 0， 1 ，2，, n分別為傳動裝置中每一分別為傳動裝置中每一傳動副（齒輪、蝸桿、帶）、每對軸承、每個聯(lián)軸器的傳動副（齒輪、蝸桿、帶）、每對軸承、每個聯(lián)軸器的效率，其值見效

8、率，其值見表表1-51-5所示。一般取所示。一般取中偏下值中偏下值。注意注意：（：（1 1）軸承效率指一對軸承的效率）軸承效率指一對軸承的效率 （2 2）蝸桿傳動的效率計算中包含軸承的效率）蝸桿傳動的效率計算中包含軸承的效率 （3 3）蝸桿傳動效率與蝸桿頭數(shù)有關，先估算）蝸桿傳動效率與蝸桿頭數(shù)有關，先估算Dvn100060工作卷筒轉速：卷筒轉速：其中：其中：D卷筒直徑；卷筒直徑； 皮帶的線速度。皮帶的線速度。Y系列電動機，通常多選用同步轉速為系列電動機，通常多選用同步轉速為1500和和1000r/min的電機的電機，無特殊要求，不選用低于，無特殊要求，不選用低于750 r/min的電動機。的電

9、動機。3. 3. 轉速選擇轉速選擇 電機轉速：電機轉速：由由V帶傳動比和齒輪傳動比的推薦值估算（表帶傳動比和齒輪傳動比的推薦值估算（表14-2）。）。42Vi53齒輪i 確定電動機型號確定電動機型號滿載同步電機nnn低齒輪高齒輪帶工作電機iiinnV低齒輪高齒輪）（ii51.3 . 14010蝸桿i額定P滿載n選定電動機型號選定電動機型號額定電機PP 齒輪工作電機i innV 注意：注意：在后面計算中，用的功率為在后面計算中，用的功率為P電機電機，轉速為，轉速為n滿載滿載。低齒輪高齒輪帶工作滿載總iiinniv二、 分配傳動比及運動和動力參數(shù)計算分配傳動比及運動和動力參數(shù)計算1. 1. 分配傳

10、動比分配傳動比42帶Vi53齒輪i低齒輪高齒輪）（ii51.3 . 1注意：注意： 傳動裝置的傳動裝置的實際傳動比實際傳動比要由要由選定的齒數(shù)選定的齒數(shù)或或標準帶輪直徑標準帶輪直徑準確計準確計算，因而與要求的傳動比可能有誤差。一般允許工作機實際轉速與算，因而與要求的傳動比可能有誤差。一般允許工作機實際轉速與要求轉速的相對誤差在（要求轉速的相對誤差在（3%5%）之間。）之間。原則：大帶輪不能太大原則：大帶輪不能太大3）各軸轉矩）各軸轉矩；帶滿載V1inn ；高齒輪inn12；高齒輪出入12PP；滾入出11PP；滾入出22PP；齒輪高齒輪出入iTT12；滾入出11TT；滾入出22TT2. 2. 運

11、動和動力參數(shù)計算運動和動力參數(shù)計算；帶帶電機入VViTT1;1帶電機入VPP1）各軸轉速）各軸轉速2）各軸功率）各軸功率12；低齒輪inn22；低齒輪出入23PP；滾入出33PP；齒輪低齒輪出入iTT23；滾入出33TT3；聯(lián)出入34PP；筒入出44PP4；聯(lián)出入34TT；筒入出44TT各軸運動及動力參數(shù)表如下：各軸運動及動力參數(shù)表如下： 軸名功率P(kW)轉矩T(Nm)轉速n(r/min)傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸P電機T電機n滿載iV帶 V帶I軸PI入PI出TI入TI出n1i齒輪齒1II軸PII入PII出TII入TII出n2i齒輪齒2III軸PIII入PIII出TIII入TIII

12、出n3i聯(lián)軸器聯(lián)軸器輸出軸PIV入PIV出TIV入TIV出n4設計I 軸用設計II 軸用設計齒1用選聯(lián)軸器用設計齒2用設計III軸用注意：注意：帶輪設計后，由于帶輪設計后，由于V帶傳動比發(fā)生變化，所以要返回來重新修帶傳動比發(fā)生變化，所以要返回來重新修正功率正功率P和轉矩和轉矩T的數(shù)據(jù)，修正后的數(shù)據(jù)列表作為齒輪計算的依據(jù)。的數(shù)據(jù)，修正后的數(shù)據(jù)列表作為齒輪計算的依據(jù)。3 3. 要求：要求：帶vi滿載nn 1三、 V V帶傳動設計計算帶傳動設計計算電機PP 1. 已知條件：已知條件：2. 設計步驟：設計步驟：教材例題教材例題(P163)思考大帶輪的零件工作圖，畫草圖（草稿紙）思考大帶輪的零件工作圖，

13、畫草圖（草稿紙）條理清楚條理清楚公式公式代數(shù)據(jù)代數(shù)據(jù)結果結果參數(shù)選擇依據(jù)參數(shù)選擇依據(jù)4）帶輪直徑確定以后，）帶輪直徑確定以后，應計算帶傳動實際傳動比和應計算帶傳動實際傳動比和大帶輪轉速大帶輪轉速，并以此，并以此修正減速器傳動比和輸入轉修正減速器傳動比和輸入轉矩。矩。4. 注意問題注意問題1）計算功率）計算功率 Pc=KAP電機電機2） 大小帶輪直徑：大小帶輪直徑： d1d1min d2= id1 （d1、d2均取標準值）均取標準值） d1/2H1（電機中心高）（電機中心高） d2/2H2（減速器中心高）（減速器中心高）不是不是P額定額定3）求壓軸力）求壓軸力Q和帶輪寬度和帶輪寬度B（帶輪輪轂寬

14、（帶輪輪轂寬L），），設計軸頸長度用，帶的根數(shù)設計軸頸長度用，帶的根數(shù)Z5 條理清楚條理清楚公式公式代數(shù)據(jù)代數(shù)據(jù)結果結果參數(shù)選擇依據(jù)參數(shù)選擇依據(jù)思考大齒輪的零件工作圖，畫草圖（草稿紙）思考大齒輪的零件工作圖，畫草圖（草稿紙）高齒輪i大帶輪轉速nn 1四、 齒輪傳動設計計算齒輪傳動設計計算1. 已知條件已知條件出1P3. 要求要求2. 設計步驟：設計步驟：教材例題（教材例題（P220）( (一）高速級斜齒圓柱齒輪傳動設計計算一）高速級斜齒圓柱齒輪傳動設計計算mNnpT11611055. 9出注意注意：轉矩計算：轉矩計算最好最好取大于取大于2的標準模數(shù)值的標準模數(shù)值2標m 動力機械要求動力機械要求

15、5. 計算小齒輪圓周速度計算小齒輪圓周速度 ，驗算齒輪精度，驗算齒輪精度 確定潤滑情況確定潤滑情況4. 結構設計結構設計x圓柱齒輪：圓柱齒輪：x 2.5 m（1）計算）計算所有的參數(shù)和具體尺寸所有的參數(shù)和具體尺寸 m、a、B、d、da、df （保留小數(shù)點后三位保留小數(shù)點后三位） （標準化、標準化、圓圓整、整、 精確計算精確計算）（2）注意齒輪的構造）注意齒輪的構造 x2.5m時，用齒輪軸時，用齒輪軸 齒寬齒寬b1-b2=5-10mm齒輪結構參看手冊齒輪結構參看手冊( (二）低速級斜齒圓柱齒輪傳動設計計算二）低速級斜齒圓柱齒輪傳動設計計算設計過程同高速級設計過程同高速級蝸桿傳動設計計算蝸桿傳動設

16、計計算注意：注意：上置式、下置式選?。何仐U速度上置式、下置式選?。何仐U速度V4-VrV帶帶2。 且且H2=ramax+3050+b2 底座高底座高b2=2.5 4） 凸臺高，凸臺高，找找C1、C2，螺栓位置按軸承蓋切線定，螺栓位置按軸承蓋切線定。 凸臺斜度凸臺斜度 1：20。 5）凸緣，厚度為）凸緣，厚度為b，b1?？扇?。可取b=b1=1.5。底座接地部分凸。底座接地部分凸緣厚度緣厚度b2=2.5 。 6）箱體蓋，要包裹小齒輪、凸臺左端，與右邊箱蓋輪廓相）箱體蓋，要包裹小齒輪、凸臺左端，與右邊箱蓋輪廓相切。以此確定左邊輪廓邊界，向下投影，封閉俯視圖左側切。以此確定左邊輪廓邊界，向下投影，封閉俯

17、視圖左側輪廓。輪廓。7）窺視孔（觀察孔）不要過低，應對著齒輪嚙合區(qū)。窺視孔（觀察孔）不要過低，應對著齒輪嚙合區(qū)。主視圖畫圖順序主視圖畫圖順序三、三、箱體和附件的設計箱體和附件的設計 1. 箱體箱體 剖分式結構，鑄鐵，查手冊剖分式結構，鑄鐵，查手冊P220，P221 1) 保證潤滑、密封保證潤滑、密封 軸承軸承：脂潤滑：脂潤滑 dn 2x105 mmr/min，d為軸為軸徑，徑，n為轉速。為轉速。 齒輪齒輪： v12 m/s 浸油潤滑浸油潤滑， 浸油深度浸油深度 1個個齒高齒高，d/3（查手冊（查手冊P224 圖圖16-54） 齒頂齒頂?shù)降酌娴降酌?0-50mm。 密封密封：箱蓋與箱座、螺塞、軸

18、承蓋：箱蓋與箱座、螺塞、軸承蓋 2) 保證良好的鑄造工藝：保證良好的鑄造工藝： （拔模斜度（拔模斜度1：20，形狀簡單，厚度均勻，鑄，形狀簡單，厚度均勻，鑄造圓角等）造圓角等）3) 保證良好的加工和裝配工藝：保證良好的加工和裝配工藝： 區(qū)分加工面和非加工面區(qū)分加工面和非加工面 兩個軸承蓋螺釘取一樣大兩個軸承蓋螺釘取一樣大，d38 螺栓對稱布螺栓對稱布置置， 凸臺地方有凸臺地方有沉孔。沉孔。4) 保證箱體支撐強度，設計加強筋。保證箱體支撐強度，設計加強筋。 厚度查手冊厚度查手冊P223 2. 附件的設計附件的設計1） 窺視孔（觀察孔）、蓋窺視孔（觀察孔）、蓋： 作用：作用：觀察嚙合情況，觀察嚙合

19、情況，檢查、注油檢查、注油 查手冊查手冊P226，P161 依依中心距中心距定定。2）通氣器（通氣器（M20）：）： 作用：散熱、排氣作用：散熱、排氣 查手冊查手冊P1623）放油螺塞（放油螺塞（M20）、油圈）、油圈：查手冊：查手冊P89表表711。畫在最底部。畫在最底部。4）油標尺（油標尺（M16）：查手冊：查手冊P89表表710。畫到最底。畫到最底部。部。5）起蓋螺釘（起蓋螺釘（M12）：通常與蓋、座聯(lián)接螺栓直徑：通常與蓋、座聯(lián)接螺栓直徑同。查手冊同。查手冊P228圖圖16666）定位銷（定位銷（10）：保證箱體軸承孔的加工精度與：保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度。盡量對角布置（距離遠

20、且不對稱）。裝配精度。盡量對角布置（距離遠且不對稱）。7）起吊裝置：吊耳、吊鉤起吊裝置：吊耳、吊鉤 吊耳吊上蓋，吊鉤吊整體。查手冊吊耳吊上蓋，吊鉤吊整體。查手冊P161表表11-3、P46表表3-18四、四、完成裝配圖完成裝配圖 1. 標標注尺寸：注尺寸：查手冊查手冊P230特征尺寸：特征尺寸：齒輪中心距齒輪中心距 ，手冊，手冊P138表表10-15配合尺寸：配合尺寸： 齒輪與軸齒輪與軸、帶輪與軸帶輪與軸、聯(lián)軸器與軸聯(lián)軸器與軸、 軸承與軸軸承與軸、軸承與軸承與孔座孔座、軸承蓋與軸承孔座軸承蓋與軸承孔座、鍵與軸及輪鍵與軸及輪。查查指導書指導書P8、手、手冊冊P230表表16-2安裝尺寸：安裝尺寸

21、： 地腳螺栓孔中心線的定位尺寸地腳螺栓孔中心線的定位尺寸、直徑和間距，直徑和間距， 軸伸端的軸伸端的配合尺寸與直徑配合尺寸與直徑， 減速器中心高減速器中心高，底座凸緣厚度底座凸緣厚度， 箱座箱座底面尺寸底面尺寸總體尺寸：總體尺寸：總長、寬、高總長、寬、高 考慮安裝空間，運輸裝箱考慮安裝空間，運輸裝箱 2. 編零件序號：編零件序號：順或逆時針順或逆時針! 3. 填寫明細表和標題欄填寫明細表和標題欄 圖號圖號 1方案方案填填01 2方案方案 填填02 4. 寫技術要求和特征表寫技術要求和特征表： 加深前讓老師檢查加深前讓老師檢查！5、完成零件圖、完成零件圖 P234第十七章第十七章應標：應標：1）輪廓尺寸；）輪廓尺寸；2）公差，用裝配圖上公差符號查取；）公差，用裝配圖上公差符號查?。?）形位公差，見例圖）形位公差，見例圖P25