機械課程設(shè)計～二級減速器設(shè)計教程

機械設(shè)計課程設(shè)計一、設(shè)計目的

機械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校機械類本科學(xué)生第一次較全面的機械設(shè)計訓(xùn)練，也是機械設(shè)計課程的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：1、綜合運用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。2、學(xué)習(xí)簡單機械傳動裝置的設(shè)計原理和過程。3、進(jìn)行機械設(shè)計基本技能訓(xùn)練。（計算、繪圖、使用技術(shù)資料）二、課程設(shè)計任務(wù)書名稱：帶式輸送機傳動裝置（二級圓柱齒輪減速器）。要求：有輕微沖擊,工作經(jīng)常滿載,原動機為電動機,齒輪單向傳動,單班制工作（每班8小時）,運輸帶速度誤差為±5%,減速器使用壽命5年,每年按300天計,小批量生產(chǎn),啟動載荷為名義載荷的1.5倍。傳動系統(tǒng)簡圖原始數(shù)據(jù)三、設(shè)計任務(wù)量1、畫A0號草圖、裝配圖各一張，

A3號零件圖一張。2、設(shè)計論文（說明書）一份，不少于20頁。四、參考資料課程設(shè)計指導(dǎo)書課程設(shè)計圖冊機械零件設(shè)計手冊（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機械設(shè)計（教材）五、設(shè)計步驟1、選擇電動機2、傳動比分配3、計算各軸的轉(zhuǎn)速4、齒輪傳動設(shè)計

6、計算軸類零件5、驗算系統(tǒng)誤差7、繪制裝配圖和零件圖

1、選擇電動機選擇電動機依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速n

1）電動機功率計算P工作機功率：Pw=FV/1000（kw）其中已知：F——輸送帶拉力（N）

V___輸送帶速度（m/s）電動機需要功率：Pd=Pw

/η(kw)總效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1_________卷筒軸承效率η2_________卷筒效率

η3_________低速級聯(lián)軸器效率η4_________III軸軸承效率

η5_________低速級齒輪嚙合效率η6__________II軸軸承效率

η7_________高速級齒輪嚙合效率η8__________I軸軸承效率

η9_________高速級聯(lián)軸器效率(效率值查設(shè)計手冊)2)電動機轉(zhuǎn)速計算n工作機轉(zhuǎn)速nw

：因：V=(πDn)/60*1000(m/s)

故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)其中：V——輸送機帶速(m/s)

D——卷筒直徑(mm)電動機轉(zhuǎn)速:nd=nwi總=(8~40)nw（rpm）其中：i總=8~40i總——減速器傳動比(總傳動比)3）選定電動機根據(jù)求出的P、n查手冊。轉(zhuǎn)速n：建議選用同步轉(zhuǎn)速為1500、1000（rpm）功率P：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于計算功率即P額>Pd=PW/?總選定電動機：型號（Y系列）、同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)速nm、額定功率P額、軸的中心高、電動機軸徑、記下備用2、傳動比分配分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以便潤滑。（浸油深度）i總=i減=i高*i低=nm/nwi減——減速器傳動比i高——減速器內(nèi)高速級傳動比i低——減速器內(nèi)低速級傳動比nm——電動機滿載轉(zhuǎn)速nw——工作機轉(zhuǎn)速i高=（1.2~1.3)i低i減=（1.2~1.3)i低23、計算各軸的n，P，T1）各軸轉(zhuǎn)速電動機軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速）I軸:nI=nmII軸:nII=nI/i高

……2)各軸輸入功率電動機軸:Pd=Pw/?總

I軸:PI=Pd?（?聯(lián)軸器效率）

II軸:PII=PI*

?12?12——I軸至

II軸效率3)各軸扭扭矩T電動機機軸：：Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：TI=TdII軸：TII=TI*?12*I高……計算出出參數(shù)數(shù)列表表備用用。4、齒輪輪傳動動設(shè)計計1）采用用斜齒齒圓柱柱齒輪輪閉式式軟齒齒面?zhèn)鱾鲃?；?）選用用中碳碳鋼，，傳動動用模模數(shù)m≥1.5-2mm；3)β角方向向確定定應(yīng)使使中間間軸的的軸向向力有有所抵抵消；；4）β=8-15°，Z1=20-40，Z2=iZ1求出后后圓整整；5）因圓圓整Z2時i變化了了故須須驗算算傳動動比誤誤差：：Δi=[（i-Z2/Z1）/i]100%≤±5%6）為使圖圖面勻稱稱，中心心距：a高≤120，a低≤140，7）檢查浸浸油深度度，當(dāng)高高速級大大齒輪浸浸油1個齒高時時，低低速級大大齒輪浸浸油深度度小于其其分度圓圓半徑的的六分之之一到三三分之一一，以降降低攪油油功耗。。5、驗算傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)速度誤誤差輸送帶速速實際Vw在求解過過程中與與理論V發(fā)生了變變化，故故應(yīng)驗算算系統(tǒng)誤誤差。[（V-Vw）/V]100%<±5%若不滿足足應(yīng)重新新計算。。6、計算軸軸類零件件1）初估I、II、III軸徑，注注意第I根軸是否否設(shè)計成成齒輪軸軸，對II軸進(jìn)行彎彎扭合成成強度驗驗算。2）軸承的的選擇，，同一根根軸上的的兩個軸軸承型號號相同。。對II軸上的軸軸承進(jìn)行行壽命計計算。3）鍵的選選擇，對對II軸上的鍵鍵進(jìn)行強強度校核核。提示：力力的結(jié)結(jié)果取整整數(shù)，齒輪幾何何參數(shù)精精確到小小數(shù)點后后兩位，，傳動比精精確到小小數(shù)點后后兩位，，螺旋角精精確到秒秒。帶式輸送送機傳動動系統(tǒng)簡簡圖原始數(shù)據(jù)據(jù)方案12345678910運輸帶拉力F(N)1800180019001900200020002100210022002200運輸帶速度V(m/s)1.11.21.11.20.91.00.91.00.91.0卷筒直徑D(mm)300300300300300300300300300300第二階段段設(shè)計的的主要內(nèi)內(nèi)容:1、草圖設(shè)設(shè)計（手手繪）2、裝配圖圖（CAD）3、撰寫說說明書草圖設(shè)計計是裝配配圖設(shè)計計的規(guī)劃劃和準(zhǔn)備備階段裝配圖設(shè)設(shè)計是對對草圖的的進(jìn)一步步細(xì)化和和完善特點：邊邊畫邊算算邊改““三邊””設(shè)計法法草圖設(shè)計計1、準(zhǔn)備工工作（1）A4圖紙一張張，比例例自訂，，手繪（2）主要傳傳動件的的參數(shù)計計算完備備（齒輪輪幾何尺尺寸、軸軸徑估算算）2、要求（1）草圖圖設(shè)計正正確，主主要結(jié)構(gòu)構(gòu)要表達(dá)達(dá)清楚。。各主要要零件尺尺寸應(yīng)標(biāo)標(biāo)注在圖圖紙上。。（2）草圖不不要求線線型，同同樣零件件可只畫畫一個，，其它簡簡畫。3、任務(wù)（（以設(shè)計計手冊為為參考資資料）1）通過草草圖設(shè)計計檢查傳傳動比分分配是否否合理，，低速軸與與高速大大齒輪是是否干涉涉，兩大齒輪輪浸油深深度：高高速大齒齒輪浸油油深1個齒高時時低速大大輪浸油油深度<半徑的1/3~1/6。2）軸的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計和軸系系零件設(shè)設(shè)計（補補充設(shè)計計計算））定出支支點距后后對中間間軸進(jìn)行行彎扭強強度驗算算。3）軸承的的組合設(shè)設(shè)計確定軸承承的型號號和工作作位置、、潤滑方方式和密密封裝置置，對中中間軸上上的軸承承進(jìn)行壽壽命計算算。4）確定箱箱體的結(jié)結(jié)構(gòu)及各各部分尺尺寸。5）減速器器附件設(shè)設(shè)計（吊吊鉤、吊吊耳、觀觀察窗、、油標(biāo)尺尺等）6）確定聯(lián)聯(lián)接件結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸寸及位置置。7）驗算設(shè)計計算算中需要要驗算的的內(nèi)容1、各級齒齒輪傳動動的強度度驗算2、中間軸軸的彎扭扭合成強強度驗算算3、中間軸軸鍵的強強度驗算算（只驗驗算一處處）4、中間軸軸上的滾滾動軸承承壽命驗驗算5、兩級傳傳動大齒齒輪浸油油深度驗驗算6、選擇減減速器內(nèi)內(nèi)齒輪潤潤滑方式式驗算V7、選擇滾滾動軸承承的潤滑滑（劑））方式驗驗算dn4.設(shè)計中應(yīng)應(yīng)注意的的問題1）輸入（（出）軸軸外伸端端長度、、直徑應(yīng)應(yīng)與聯(lián)軸軸器孔徑徑匹配。。2）潤滑劑劑和潤滑滑方式的的選擇減速器內(nèi)內(nèi)齒輪的的潤滑劑劑和潤滑滑方式按按圓周速速度V確定，減速器內(nèi)內(nèi)軸承的的潤滑劑劑和潤滑滑方式按按速度因因數(shù)dn確定。由由于齒輪輪和軸承承可能分分別采用用潤滑油油和潤滑滑脂，此此時二者者不能相相混，否否則軸承承潤滑脂脂被沖走走，故應(yīng)應(yīng)在軸承承處采用用密封裝裝置“擋擋油盤””。注意意，并不不是每個個軸承處處都安擋擋油盤。。3）油底油油面高度度≧30~50，以保證證足夠的的油量。。4）軸承蓋蓋選嵌入入式結(jié)構(gòu)構(gòu)。5）齒輪與與軸的結(jié)結(jié)合方式式可設(shè)計計成齒輪輪與軸分分離，也也可以成成齒輪軸軸。5.草圖設(shè)計計步驟按中心距距先畫軸軸心線，，再畫軸軸及軸承承，先畫箱內(nèi)內(nèi)，后畫畫箱外，，先粗畫，，后細(xì)畫畫，布圖上下下左右要要適當(dāng)勻勻稱。箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計機座壁厚厚按按二級級齒輪減減速器a選擇壁厚厚a__低速級中中心距軸承座旁旁螺栓扳扳手空間間扳手空間間大操作作方便，，但h太大螺栓栓太長，，安裝不不便，且且要合于于螺栓長長度系列列螺栓中心心到機座座外壁距距離螺栓中心心到機座座外凸邊邊緣尺寸寸起蓋螺釘釘作用：起起蓋用，，兩個個對角線線布置。。定位銷作用：鏜鏜軸承孔孔定位用用，錐度度1：50兩個，對對角線線布置。。觀察窗作用：注注油、觀觀察兩對對齒輪嚙嚙合情況況，以能能進(jìn)手為為宜。通氣器作用：平平衡機體體內(nèi)外壓壓力。吊鉤作用：起起吊整機機用，與與底座鑄鑄出。起蓋吊耳耳作用：起起吊蓋，，與上蓋蓋一同鑄鑄出。油標(biāo)尺作用：測測量油面面深度，，要有最最高液面面，最低低液面刻刻度。位位置設(shè)計計要防止止拔不出出油標(biāo)或或油外溢溢。放油塞作用：更更換潤滑滑油的出出口，設(shè)設(shè)計在箱箱體底座座最低位位置處。。正式裝配配圖1）各視圖圖應(yīng)能完完整表達(dá)達(dá)箱內(nèi)外外結(jié)構(gòu)（（達(dá)到使使他人能能拆圖的的目的））2）符合制制圖國家家標(biāo)準(zhǔn)，，零件編編號，標(biāo)標(biāo)題欄，，明細(xì)表表，技術(shù)術(shù)要求等等應(yīng)齊全全。3）標(biāo)注尺尺寸a.特性尺寸寸:齒輪中心心距及公公差值。。b.外廓尺寸寸:長*寬*高，，包括外外伸端軸軸長。c.安裝尺寸寸:地腳螺釘釘孔徑及及定位尺