課程設(shè)計(jì)-減速器

第一階段基礎(chǔ)計(jì)算部分第二階段軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分第三階段裝配圖和零件圖的繪制及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)要求：

1

研究分析設(shè)計(jì)題目和工作條件，明確設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容；2.認(rèn)真復(fù)習(xí)與設(shè)計(jì)有關(guān)的章節(jié)內(nèi)容，提倡獨(dú)立思考、深入鉆研，主動(dòng)地、創(chuàng)造性地進(jìn)設(shè)計(jì)；3.設(shè)計(jì)態(tài)度嚴(yán)肅認(rèn)真,一絲不茍，反對(duì)照抄照搬，抄襲他人設(shè)計(jì)，容忍錯(cuò)誤等問(wèn)題。按預(yù)定計(jì)劃保質(zhì)保量完成設(shè)計(jì)任務(wù)；4通過(guò)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技能等方面得到良好的訓(xùn)練一、選擇電動(dòng)機(jī)(參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)第三版15～

18）1選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形式和轉(zhuǎn)速，計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率，確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。1）所需電動(dòng)機(jī)輸出的功率P0=Pw/η

(kw)

Pw──工作機(jī)器的輸出功率(kw)

η──由電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率2)若已知工作機(jī)器的阻力F(N)，圓周速度υ(m/s)，則Pw=FV/1000w(kW)課程設(shè)計(jì)過(guò)程步驟3）按電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或略大于電動(dòng)機(jī)所需輸出功率P0查表選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)(查課程設(shè)計(jì)第三版327頁(yè)表8-184）記錄電動(dòng)機(jī)型號(hào)、額定功率、滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速、外形尺寸、電動(dòng)機(jī)中心高、軸伸尺寸、鍵聯(lián)接尺寸等。二、總傳動(dòng)比i及其分配i1、if、is（課程設(shè)計(jì)19頁(yè)）

由電機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速nm和滾筒轉(zhuǎn)速nw確定總傳動(dòng)比i=nm/nw總傳動(dòng)比：i=i1ifis分配：

i1為V帶的傳動(dòng)比；（2～4）(查11頁(yè)表2-1）

if為高速級(jí)齒輪的傳動(dòng)比；（3～5）

is為低速級(jí)齒輪的傳動(dòng)比

if=（1.31.6)is三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(具體過(guò)程參見(jiàn)2021頁(yè))

計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸、?軸、軸和Ш軸及工作軸的轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩、傳動(dòng)比和效率。(列表如21頁(yè)，供以后設(shè)計(jì)計(jì)算使用）前面一、二和三的設(shè)計(jì)內(nèi)容可參照22頁(yè)例題2-12.兩帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、V型帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1.V型帶的設(shè)計(jì)（教材163頁(yè)例題）1）傳動(dòng)比i1=2)工作情況系數(shù)3）計(jì)算功率4）選V型帶型號(hào)5）小帶輪直徑6）大帶輪直徑7）驗(yàn)算V帶速度8）初定中心距9）初算V帶長(zhǎng)度10）確定V帶長(zhǎng)度11）確定中心距12）計(jì)算小帶輪包角13）查包角修正系數(shù)14）查帶長(zhǎng)修正系數(shù)15）單根傳遞功率P16）單根帶傳遞功率增量17）計(jì)算V帶根數(shù)Z18）計(jì)算V帶對(duì)軸的拉力F0四、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（軟齒面的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)）根據(jù)：傳遞功率P；傳動(dòng)比I；小齒輪的轉(zhuǎn)速n;工作時(shí)間、閉式傳動(dòng)。（參照教材218頁(yè)例題10-2）1選擇材料、熱處理、精度等級(jí)、決定齒面硬度、表面粗糙度。2

按齒面接觸疲勞設(shè)計(jì)確定Z1、Z2和齒寬系數(shù)計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比、傳動(dòng)比誤差計(jì)算轉(zhuǎn)矩T確定載荷系數(shù)K確定許用接觸應(yīng)力查表確定兩齒輪的極限應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL查表確定兩齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)極限應(yīng)力ZNT1、

ZNT2。查接觸疲勞壽命的安全系數(shù)求出d1、確定標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)A）兩齒輪的分度圓直徑B）兩齒輪齒寬查表兩輪的齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力（查極限彎曲應(yīng)力、彎曲壽命系數(shù)、應(yīng)力修正系數(shù)、彎曲疲勞安全系數(shù)）E)計(jì)算彎曲許用應(yīng)力計(jì)算彎曲應(yīng)力計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心距計(jì)算齒輪的圓周速度4.兩齒輪的幾何尺寸計(jì)算齒頂圓直徑齒根圓直徑分度圓直徑螺旋角齒頂高、齒根高、齒全高齒頂徑向間隙齒寬兩齒輪的中心距為齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備五、軸的設(shè)計(jì)（參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)66～68頁(yè),課本377頁(yè)例題）1.各軸的功率計(jì)算2.各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算（列表）3.各軸的轉(zhuǎn)矩計(jì)算4.減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸確定（課程設(shè)計(jì)80頁(yè)表4—6）5.齒輪的寬度減速器箱體是用以支持和固定軸系零件，是保證傳動(dòng)零件的嚙合精度、良好潤(rùn)滑及密封的重要零件，其重量約占減速器總重量的50％。因此，機(jī)體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工藝、材料消耗、重量及成本等有很大影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須全面考慮。

箱體材料多用鑄鐵(HTl50或HT200)制造箱體采用水平剖分式，上、下箱作成有一定壁厚接合面。為使上、下箱體可靠地定位和聯(lián)接，接合面向外做一定寬度的凸緣，凸緣寬度由其聯(lián)接螺栓所需的扳手空間等尺寸確定。（見(jiàn)表4-6）3）低速軸的概略設(shè)計(jì)步驟與高速軸類(lèi)同

2)中間軸的概略設(shè)計(jì)材料、熱處理、按扭轉(zhuǎn)計(jì)算最小直徑裝兩軸承和兩軸承蓋處的直徑和長(zhǎng)度（試選軸承與軸承蓋）裝齒輪處的直徑和長(zhǎng)度齒輪與箱體的距離軸的總長(zhǎng)度7、軸的概略設(shè)計(jì)(參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)66～68頁(yè),課本377頁(yè)例題)設(shè)計(jì)到這里開(kāi)始作草圖（查表：軸承及軸承蓋各參數(shù)、套筒的結(jié)構(gòu)尺寸、齒輪的按裝、聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸等，選擇軸承的潤(rùn)滑方式。）1）高速軸的概略設(shè)計(jì)材料、熱處理、按扭轉(zhuǎn)計(jì)算最小直徑裝V帶輪處長(zhǎng)度、外伸端直徑與長(zhǎng)度、裝兩軸承和兩軸承蓋處的直徑和長(zhǎng)度（試選軸承與軸承蓋課程設(shè)計(jì)81頁(yè)表4—7）裝齒輪處的直徑和長(zhǎng)度齒輪與箱體的距離軸的總長(zhǎng)度8152233L2emT當(dāng)軸承采用脂潤(rùn)滑時(shí)，應(yīng)加封油環(huán)，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)課程設(shè)計(jì)73圖4-418.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）軸上的鍵槽寬度和長(zhǎng)度確定2）軸肩、軸環(huán)寬度與高度、各圓角半徑和倒角大小3）軸上零件的固定方法和緊固件4）軸上各零件的潤(rùn)滑方法和密封件的尺寸安裝5）作出軸的結(jié)構(gòu)草圖9.軸系零、部件的設(shè)計(jì)

1）設(shè)計(jì)小帶輪的輪槽及帶輪結(jié)構(gòu)（按教材160頁(yè)進(jìn)行）2）設(shè)計(jì)大帶輪的輪槽及帶輪結(jié)構(gòu)3）齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)35～36頁(yè)）A)高速軸上小齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及標(biāo)注（齒輪軸或?qū)嶓w齒輪）中間軸大齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及標(biāo)注（孔板式齒輪）中間軸上的小齒輪（實(shí)體齒輪）低速軸上的大齒輪（孔板式）六、三根軸的強(qiáng)度較核和輸出軸的疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算（參見(jiàn)教材例題377～383頁(yè)）求出齒輪的受力Ft、Fr、Fa作出三根軸的空間受力簡(jiǎn)圖作出水平平面的受力圖、求解水平面的約束力作出水平面的彎矩圖、求出最大彎矩作出豎直平面的受力圖、求解豎直平面的約束力作出豎直面的彎矩圖、求出最大彎矩作出合成彎矩圖作出扭矩圖求出當(dāng)量彎矩代入強(qiáng)度條件、核算危險(xiǎn)截面強(qiáng)度七、軸承壽命計(jì)算、聯(lián)軸器與鍵的計(jì)算三根軸上軸承的壽命計(jì)算軸承型號(hào)：查表查出：基本額定動(dòng)載荷C；查出溫度系數(shù)計(jì)算軸承受的當(dāng)量動(dòng)載荷P;用工作小時(shí)數(shù)Lh表示軸承的壽命。

G)能否滿(mǎn)足使用要求2.輸出軸上聯(lián)軸器的計(jì)算計(jì)算名義轉(zhuǎn)矩T查表教材14-1工作情況系數(shù)K得出：計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc查出所使用聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩和許用轉(zhuǎn)速是否滿(mǎn)足Tc<=[T]n<=[n]3.三根軸上鍵的強(qiáng)度計(jì)算1）查出鍵的結(jié)構(gòu)尺寸b*h*L2)校核鍵的擠壓強(qiáng)度（參看教材108頁(yè)例題）本階段完成的任務(wù)1.所有軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及按彎扭合成強(qiáng)度校核和輸出軸的精確疲勞強(qiáng)度校核2、所有滾動(dòng)軸承的型號(hào)確定及其壽命校核。3、所有鍵尺寸的確定及其強(qiáng)度校核4、齒輪及軸承潤(rùn)滑方法及潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂的牌號(hào)的選擇。5、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6、減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸（課程設(shè)計(jì)表4-6）7、用坐標(biāo)紙畫(huà)出減速器的俯視草圖。（參課程設(shè)計(jì)圖5-8）十一、整理和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容14項(xiàng)（參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)145頁(yè)）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)格式（參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)146頁(yè)）十、設(shè)計(jì)和繪制零件工作1.中間軸上大齒輪的加工零件圖（參考課程設(shè)計(jì)122頁(yè)的圖6-9）2.輸出軸的加工零件作圖（參考課程設(shè)計(jì)118頁(yè)的圖6-5）九、減速器裝配圖的繪制1.減速器箱體結(jié)構(gòu)及裝配圖的繪制（步驟參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)96-110頁(yè)）（參考課程設(shè)計(jì)47頁(yè)的圖4-6）2.標(biāo)注尺寸公差及配合、寫(xiě)出技術(shù)特性、零件按順序編號(hào)3.編寫(xiě)技術(shù)要求、零件明細(xì)表和標(biāo)題欄八、減速器箱體和附件設(shè)計(jì)選擇1.減速器箱體尺寸設(shè)計(jì)（參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)71-77）2.減速器附件：油標(biāo)、排油孔螺塞、檢查孔蓋板、通氣器、起吊裝置、定位銷(xiāo)（參見(jiàn)課程設(shè)計(jì)77-85頁(yè)）減速器箱體是用以支持和固定軸系零件，是保證傳動(dòng)零件的嚙合精度、良好潤(rùn)滑及密封的重要零件，其重量約占減速器總重量的50％。因此，機(jī)體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工藝、材料消耗、重量及成本等有很大影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須全面考慮。

箱體材料多用鑄鐵(HTl50或HT200)制造箱體采用水平剖分式，上、下箱作成有一定壁厚接合面。為使上、下箱體可靠地定位和聯(lián)接，接合面向外做一定寬度的凸緣，凸緣寬度由其聯(lián)接螺栓所需的扳手空間等尺寸確定。（見(jiàn)表4-6）減速器附件軸承端蓋用以固定軸承及調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。軸承端蓋有嵌入式和凸緣式兩種。

嵌入式軸承端蓋嵌入式軸承端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但密封性能差，調(diào)整軸承間隙比較麻煩。需打開(kāi)機(jī)蓋，放置調(diào)整墊片，只宜用于向心球軸承。如用嵌入式端蓋固定角接觸軸承時(shí)，應(yīng)在端蓋上增加調(diào)整螺釘，以便于調(diào)整。

凸緣式軸承端蓋（見(jiàn)表4-7）

凸緣式軸承端蓋調(diào)整軸承間隙比較方便，密封性能比較好。為了調(diào)整軸承間隙，在端蓋與機(jī)體之間放置由調(diào)整墊片。不合理結(jié)構(gòu)：軸承蓋螺釘設(shè)計(jì)在剖分面上,是錯(cuò)誤的合理結(jié)構(gòu)：將軸承蓋螺釘轉(zhuǎn)一個(gè)角度，沿圓周均勻分布油標(biāo)

油標(biāo)用來(lái)指示箱內(nèi)油面高度，應(yīng)設(shè)置在便于觀察和油面穩(wěn)定之處，如低速級(jí)傳動(dòng)件附近。油標(biāo)的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表4-10放油螺塞

減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞堵住。放油孔的位置應(yīng)在油池最低處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便于放油。不合理結(jié)構(gòu)：放油孔位置偏高，箱內(nèi)的油放不干凈

合理結(jié)構(gòu)：放油孔應(yīng)設(shè)計(jì)在油池的最低處減速器裝配圖常見(jiàn)的錯(cuò)誤不合理結(jié)構(gòu)：裝油塞處箱壁太薄，不利于螺釘聯(lián)接

合理結(jié)構(gòu)：裝油塞處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)啟蓋螺釘和定位銷(xiāo)

機(jī)蓋與機(jī)座接合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后接合較緊，不易分開(kāi)。為便于取下機(jī)蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺訂，在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)接凸緣的厚度,釘桿端部要做成圓柱形,或半圓形，以免頂壞螺紋，啟蓋螺釘直徑與凸緣聯(lián)接螺栓相同。

為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷(xiāo)，銷(xiāo)孔位置盡量遠(yuǎn)些以保證定位精度。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)的(如蝸桿傳動(dòng)機(jī)體)，銷(xiāo)孔位置不應(yīng)對(duì)稱(chēng)布置。

定位銷(xiāo)安置在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長(zhǎng)度方向兩側(cè)，一般為圓錐定位銷(xiāo)不合理結(jié)構(gòu)：定位銷(xiāo)孔位置不當(dāng)合理結(jié)構(gòu)：定位銷(xiāo)孔應(yīng)布置在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上，沿長(zhǎng)度方向非對(duì)稱(chēng)布置，且間距應(yīng)盡量大些。不合理結(jié)構(gòu)：錐銷(xiāo)的長(zhǎng)度過(guò)短，不利于裝拆。錐銷(xiāo)孔未設(shè)計(jì)成通孔合理結(jié)構(gòu)：錐銷(xiāo)應(yīng)加長(zhǎng);錐銷(xiāo)孔應(yīng)設(shè)計(jì)成通孔環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤

在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋在機(jī)座上鑄出吊鉤，用以搬運(yùn)機(jī)座或整個(gè)減速器。

不合理結(jié)構(gòu)：吊耳孔位置不當(dāng)，孔壁強(qiáng)度可能不夠合理結(jié)構(gòu)：應(yīng)將耳孔位置往內(nèi)側(cè)移

不合理結(jié)構(gòu)：窺視孔位置偏上，不能觀察到傳動(dòng)零件的嚙合情況和潤(rùn)滑情況合理結(jié)構(gòu)：應(yīng)將窺視孔位置往下移，以便能觀察到傳動(dòng)零件的嚙合情況和潤(rùn)滑情況窺視孔及蓋板不合理結(jié)構(gòu)：視孔蓋與箱蓋接觸處未設(shè)計(jì)加工凸臺(tái)，不便于加工箱蓋上的孔合理結(jié)構(gòu)：應(yīng)在視孔蓋與箱蓋接觸處設(shè)計(jì)加工凸臺(tái)不合理結(jié)構(gòu)：窺視孔太小合理結(jié)構(gòu)：增大窺視孔，大小以能伸手進(jìn)入