機(jī)械課程設(shè)計(jì)二級(jí)減速器.ppt

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1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) （設(shè)計(jì)計(jì)算部分） 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(lèi)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)械設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 其目的是： 1、綜合運(yùn)用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工 程實(shí)際問(wèn)題的能力。 2、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程。 3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練。（計(jì)算、繪 圖、使用技術(shù)資料） 二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 名稱(chēng)：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置（二級(jí)圓柱齒輪減速器）。 要求： 有輕微沖擊 ,工作經(jīng)常滿(mǎn)載 ,原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī) ,齒輪 單向傳動(dòng) ,單班制工作（每班 8小時(shí)） ,運(yùn)輸帶速度誤差為 5%,減速器使用壽命 5年 ,每年按 300天計(jì) ,小批

2、量生產(chǎn) ,啟 動(dòng)載荷為名義載荷的 1.5倍。 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 原始數(shù)據(jù) 三、設(shè)計(jì)任務(wù)量 1、畫(huà) A0號(hào)草圖、裝配圖各一張， A3號(hào)零件圖一張。 2、設(shè)計(jì)論文（說(shuō)明書(shū)）一份，不少于 20頁(yè)。 四、參考資料 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 課程設(shè)計(jì)圖冊(cè) 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容） 機(jī)械設(shè)計(jì)（教材） 五、設(shè)計(jì)步驟 1、選擇電動(dòng)機(jī) 2、傳動(dòng)比分配 3、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速 4、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 6、計(jì)算軸類(lèi)零件 5、驗(yàn)算系統(tǒng)誤差 7、繪制裝配圖和零件圖 1、選擇電動(dòng)機(jī) 選擇電動(dòng)機(jī)依據(jù)：功率 P，轉(zhuǎn)速 n 1） 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 P 工作機(jī)功率 ： P w= FV/1000 （ kw） 其 中 已 知： F輸

3、送帶拉力 （ N） V_輸送帶速度 （ m/s） 電動(dòng)機(jī)需要功率： Pd= P w / (kw) 總 效 率 ： =1. 2. 3 n 1_卷筒軸承效率 2_ 卷筒效率 3_低速級(jí)聯(lián)軸器效率 4_ III軸軸承效率 5_低速級(jí)齒輪嚙合效率 6_ II軸軸承效率 7_高速級(jí)齒輪嚙合效率 8_ I軸軸承效率 9_高速級(jí)聯(lián)軸器效率 (效率值查設(shè)計(jì)手冊(cè) ) 2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算 n 工作機(jī)轉(zhuǎn)速 nw ： 因： V= (Dn)/60*1000 (m/s) 故： nw=(V*60*1000)/ D(rpm) 其中： V輸送機(jī)帶速 (m/s) D卷筒直徑 (mm) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 : nd= nwi總 =(840

4、) nw（ rpm） 其中： i總 =840 i總 減速器傳動(dòng)比 (總傳動(dòng)比 ) 3）選定電動(dòng)機(jī) 根據(jù)求出的 P、 n查手冊(cè)。 轉(zhuǎn)速 n：建議選用同步轉(zhuǎn)速為 1500（ rpm） 功率 P：為使傳動(dòng)可靠，額定功率應(yīng)大于 計(jì)算功率即 P額 Pd=PW/總 選定電動(dòng)機(jī)：型號(hào)（ Y系列）、 同步轉(zhuǎn)速 n、滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 nm、 額定功率 P額 、軸的中心高、 電動(dòng)機(jī)軸徑、 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩的比值。 記下備用 2、傳動(dòng)比分配 分配原則：各級(jí)傳動(dòng)尺 寸協(xié)調(diào)，承載能力接近， 兩個(gè)大齒輪直徑接近以 便潤(rùn)滑。（浸油深度） i總 =i減 =i高 *i低 =nm/nw i減 減速器傳動(dòng)比 i高 減速器內(nèi)高速級(jí)傳動(dòng)比

5、 i低 減速器內(nèi)低速級(jí)傳動(dòng)比 nm電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 nw工作機(jī)轉(zhuǎn)速 i高 =（ 1.21.3)i低 i減 = （ 1.21.3) i低 2 3、計(jì)算各軸的 n， P， T 1）各軸轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)軸 :nm（滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速） I軸 : nI =nm II軸 : n II =nI/i高 2)各軸輸入功率 電動(dòng)機(jī)軸 : Pd=Pw/總 I軸 : P I = Pd （ 聯(lián)軸器效率） II軸 : P I I= P I * 12 12I軸至 II軸效率 3)各軸扭矩 T 電動(dòng)機(jī)軸： Td=9550*Pd/nm（ Nm） I軸： TI= Td II軸： TII= TI*12*I高 計(jì)算出參數(shù)列表備用。 軸 號(hào) 功率

6、P 扭矩 T 轉(zhuǎn)速 n 傳動(dòng)比 i 電動(dòng)機(jī)軸 Pd Td nm i=1 I 軸 PI入 PI出 TI入 TI出 n I II 軸 PII入 PII出 TII入 TII出 n II 4、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)； 2）選用中碳鋼，傳動(dòng)用模數(shù) m1.5 -2mm； 3) 強(qiáng)度計(jì)算中的功率用輸出功率； 4) 角方向確定應(yīng)使中間軸的軸向力有所抵消； 5） =8-15 ， Z1=20-40 ， Z2=iZ1求出后圓整； 6）因圓整 Z2時(shí) i變化了故須驗(yàn)算傳動(dòng)比誤差： i=（ i-Z2/Z1） /i100% 5% 7）為使圖面勻稱(chēng)，中心距： a高 120， a低 140， 8）檢

7、查浸油深度，當(dāng)高速級(jí)大齒輪浸油 1個(gè)齒高 時(shí)，低速級(jí)大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的 六分之一到三分之一，以降低攪油功耗。 5、驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)速度誤差 輸送帶速實(shí)際 Vw在求解過(guò)程中與理論 V 發(fā)生了變化，故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。 （ V-Vw） /V100% 5% 若不滿(mǎn)足應(yīng)重新計(jì)算。 6、計(jì)算軸類(lèi)零件 1）初估 I 、 II、 III軸徑，注意第 I 根軸是否 設(shè)計(jì)成齒輪軸，對(duì) II軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)算。 2）軸承的選擇，同一根軸上的兩個(gè)軸承型號(hào) 相同。對(duì) II軸上的軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。 3）鍵的選擇，對(duì) II軸上的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。 提示： 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， 傳動(dòng)

8、比精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位， 螺旋角精確到秒， 設(shè)計(jì)公式要寫(xiě)明來(lái)源出處 。 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 原始數(shù)據(jù) 方 案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 運(yùn)輸帶拉 力 F(N) 1800 1800 1900 1900 2000 2000 2100 2100 2200 2200 運(yùn)輸帶速 度 V(m/s) 1.1 1.2 1.1 1.2 0.9 1.0 0.9 1.0 0.9 1.0 卷筒直徑 D(mm) 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) （繪圖部分） 設(shè)計(jì)計(jì)算中需要驗(yàn)算的內(nèi)容 1、各級(jí)齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度驗(yàn)算 2、中間軸的彎扭合成強(qiáng)度驗(yàn)

9、算 3、中間軸鍵的強(qiáng)度驗(yàn)算（只驗(yàn)算一處） 4、中間軸上的滾動(dòng)軸承壽命驗(yàn)算 5、兩級(jí)傳動(dòng)大齒輪浸油深度驗(yàn)算 6、選擇減速器內(nèi)齒輪潤(rùn)滑方式驗(yàn)算 V 7、選擇滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑（劑）方式驗(yàn)算 dn 4.設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 1）輸入（出）軸外伸端長(zhǎng)度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器孔徑 匹配。 2）潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式的選擇 減速器內(nèi)齒輪的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式按圓周速度 V確定， 減速器內(nèi)軸承的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式按速度因數(shù) dn確 定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂， 此時(shí)二者不能相混，否則軸承潤(rùn)滑脂被沖走，故應(yīng) 在軸承處采用密封裝置“擋油盤(pán)”。注意，并不是 每個(gè)軸承處都安擋油盤(pán)。 3）油底油面高度 3050，以保證足夠

10、的油量。 4）軸承蓋選嵌入式結(jié)構(gòu)。 5）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。 5.草圖設(shè)計(jì)步驟 按中心距先畫(huà)軸心線，再畫(huà)軸及軸承， 先畫(huà)箱內(nèi)，后畫(huà)箱外， 先粗畫(huà)，后細(xì)畫(huà)， 先畫(huà)俯視圖，再畫(huà)主視圖， 最后畫(huà)側(cè)視圖。 布圖上下左右要適當(dāng)勻稱(chēng)。 正式裝配圖 1）各視圖應(yīng)能完整表達(dá)箱內(nèi)外結(jié)構(gòu)（達(dá)到使 他人能拆圖的目的） 2）符合制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，零件編號(hào)，標(biāo)題欄， 明細(xì)表，技術(shù)要求等應(yīng)齊全。 3）標(biāo)注尺寸 a.特性尺寸 :齒輪中心距及公差值。 b.外廓尺寸 :長(zhǎng) *寬 *高 ，包括外伸端軸長(zhǎng)。 c.安裝尺寸 :地腳螺釘孔徑及定位尺寸、孔 距、外伸端軸中心高。 d.配合尺寸 :齒輪與軸

11、、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、 外伸端與聯(lián)軸器。裝配圖上標(biāo)注公差代號(hào)。 4）列出減速器特性 功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比。 零件圖 1、 中間軸或齒輪（低速級(jí)大齒輪） 2、要求：標(biāo)出全部尺寸、公差值、形 位置公差、粗糙度、材料及熱處理方法 技術(shù)要求等。 軸的鍵槽處要有移出剖面， 齒輪軸列出參數(shù)表。 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 1、頁(yè)數(shù)約 24頁(yè)（ 16開(kāi)） 包括封面，目錄，附錄。 2、軸的彎扭矩圖在同一張紙上。 評(píng)分依據(jù) 1、正式裝配圖、零件圖（繪圖正確，尺寸準(zhǔn) 確，零件圖和裝配圖相符） 2、說(shuō)明書(shū)（設(shè)計(jì)過(guò)程完整、合理，計(jì)算正確） 3、答辯 以上均要求獨(dú)立完成，如有雷同視為作弊。 減速器裝配圖設(shè)計(jì) 一、結(jié)構(gòu) 二、應(yīng)表達(dá)內(nèi)

12、容 1、工作原理； 2、各零件裝配關(guān)系； 3、各零件的形狀和尺寸 三、裝配圖設(shè)計(jì)步驟 “三先三后” 1、準(zhǔn)備階段 2、布置圖面： （ 1）比例 1： 1；（ 2）三視圖； 812 1 2 2 3 、 在 主 、 俯 視 圖 上 畫(huà) 出 傳 動(dòng) 件 中 心 線 、 輪 廓 線 及 其 箱 體 內(nèi) 壁 線 a1 a 2 注意：箱體尺寸應(yīng)取整。 二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)立體圖 4、根據(jù)初估軸徑定跨距 （ 1）確定軸承在箱體孔中的位置 油潤(rùn)滑：沿內(nèi)壁線縮近 3 3 5mm 脂潤(rùn)滑：沿內(nèi)壁線縮近 3 8 12mm （ 2）確定軸承孔外端面的位置 L L C1+C2+（ 510） 注意： C1、 C2指的是軸承旁

13、螺栓直徑對(duì)應(yīng)的 C1、 C2 8 (擋油板 ) 油潤(rùn)滑 脂潤(rùn)滑 3 5 8 12 二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng) 8 12 1 2 2 3 軸承起始 線 L 軸承孔 外端面 端蓋 10mm+ 墊片 2mm 軸伸端位置 20 放聯(lián)軸 器或帶 輪 5、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （說(shuō)明書(shū)上表示出） 1）考慮零件裝配方案 2）定軸各段的直徑和長(zhǎng)度（伸出軸長(zhǎng)度） 3）考慮軸向、周向定位 6、（最后一根）軸、軸承、鍵的強(qiáng)度校核 7、傳動(dòng)零件的組合設(shè)計(jì) 8、滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì) 考慮：固定方式，調(diào)整，裝拆，潤(rùn)滑和密封 9、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 要求： 1）剛度 ：壁厚，筋板（軸承端部凸出處） 2）工藝性 ： 鑄造工藝 （拔模斜度、壁厚盡量均勻

14、） 加工面與非加工面的區(qū)別 減少加工時(shí)調(diào)整刀具的次數(shù) 機(jī)加工工藝 3)要有可靠密封、足夠油量 4)保證剖分面的密封性 8 (箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ) 保證足夠剛度 一定的壁厚 加肋板 軸承旁螺栓盡量靠近 機(jī)座底凸緣寬應(yīng)超過(guò)機(jī)體內(nèi)壁 又要有足夠的 扳手空間，如 何協(xié)調(diào)？ 凸臺(tái) 箱蓋 箱座 剖分 面 C1 C2 C1 C2 具體步驟 1）軸承旁螺栓凸臺(tái)尺寸確定； 2）大、小齒輪端蓋外表面圓弧 R底確定； 3）箱體螺栓布局（注意：不能布置在剖分面上） 4）油面高度及箱座中心高度 H 5）定油溝尺寸（油潤(rùn)滑） 6）油標(biāo)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)（一般傾斜 45 ） 7）其它附件設(shè)計(jì)：作用、位置、大小 C2 C2 C1 A 軸承

15、旁螺栓凸臺(tái)高度線 B O R3 R2 R1 R1=da/2， R2=R1+ 1， R3=R2+， 8 (確定左、右外壁圓弧 ) 注意： 左外壁圓弧的圓心不一定在軸心，主要考慮： 1）高速級(jí)大齒輪頂圓； 2）凸臺(tái)； 3）吊鉤位置； 4）窺視孔位置。 左 外 壁圓弧 右 外 壁圓弧 D2 C2 C1 8 減速器裝配圖設(shè)計(jì) 5)5030(2dH 2a 低 注意： 20 15 浸油深度 中心高 H 浸油深度：高速級(jí) 一個(gè)齒高 10mm（錐齒 (0.5 1)b10mm ） 低速級(jí) da2低 /6 8 (減速器附件設(shè)計(jì) ) 附件設(shè)計(jì) 視孔蓋、通氣器 放油螺塞 油標(biāo) 吊鉤 吊環(huán) 8 (端蓋的結(jié)構(gòu) ) 8 減

16、速器裝配圖設(shè)計(jì) 悶蓋 透蓋 軸承脂潤(rùn)滑 10 14 17 12 圖冊(cè) P85 8 (調(diào)整墊片 ) 8 (箱體繪圖步驟 ) 起蓋螺釘 幾個(gè)常見(jiàn)錯(cuò)誤 拆卸空間不足 對(duì)于螺栓位置必須考慮加工位置以及拆卸扳手空 間（ C1和 C2)（表 11-2） 螺栓位置的設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 鉆孔工藝性 油標(biāo)尺的設(shè)計(jì)（ 1） 油標(biāo)尺的設(shè)計(jì)（ 2） 減速器箱體外零件與箱壁距離 窺視孔凸臺(tái) 軸承孔座旁螺栓 鑄造拔模斜度 螺釘聯(lián)接的畫(huà)法 螺栓聯(lián)接中的魚(yú)眼坑 箱體定位銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 套筒固定 軸頭的長(zhǎng)度要比轂的長(zhǎng)度稍短，保證套筒與齒 輪的端面可靠固定。 齒輪設(shè)計(jì)成齒輪軸的條件： 2 .5 nem 軸承定位軸肩需查軸承手冊(cè) 軸承定位軸肩 帶輪缺乏定位軸肩 齒輪缺乏定位軸肩