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1、機械設計基礎課程設計,一、目的 二、課程設計任務 三、課程設計任務量 四、主要參考資料 五、減速器的設計步驟及各階段的內容 六、時間安排,機械設計課程設計,,,,一、目的：,機械設計基礎課程設計是高等工科院校近機械類本科學生第一次較全面的機械設計訓練，也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。 其目的是： 1、綜合運用先修理論，培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。 2、學習簡單機械傳動裝置的設計原理和過程。 3、進行機械設計基本技能訓練。（計算、繪圖、使用技術資料）,時間：1周。紀律：1、按時作息；2、獨立完成；,二、課程設計任務書,名稱：帶式輸送機傳動裝置（一級圓柱齒輪減速器）。 要求：

2、有輕微沖擊,工作經常滿載,原動機為電動機,齒輪單向傳動, 兩班制工作,運輸帶速度誤差為5%,減速器使用壽命8年,每年按300天計算,1、完成減速器裝配圖一張。1#圖紙。 2、零件工作圖一張 3、設計說明書一份。字數(shù)不限，內容詳盡，記錄完成課程設計的過程。平時草稿注意妥善保存。結束時再抄寫。,三、設計任務量：,對應題目好=選課序數(shù)（或選課序數(shù)-37）,四、主要參考資料,1.吳宗澤.羅圣國.機械設計課程設計手冊.第二版.北京:高等教育出版社,1999,6 2.龔桂義. 機械設計課程設計指導書.第二版.北京:高等教育出版社,1990,4 3龔桂義.機械設計課程設計圖冊.北京:高等教育出版社,1981

3、 4楊可楨.機械設計基礎.第五版.北京:高等教育出版社,2006,5,五、設計步驟,1、選擇電動機,2、傳動比分配,3、計算各軸的轉速,4、齒輪傳動設計,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，轉速n 電動機功率計算P 工作機功率 ：P w= 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= P w / (kw) 總效率 ：=1. 2. 3 n 1卷筒軸承效率；2 卷筒效率；3 低速級聯(lián)軸器效率 ；4 III軸軸承效率；5 低速級齒輪嚙合效率 ；6 II軸軸承效率；

4、7 高速級齒輪嚙合效率；8 I軸軸承效率；；9 帶傳動效率 ； (效率值查設計手冊),2)電動機轉速計算n,工作機轉速nw ： 因：V= (Dn)/60*1000 (m/s) 故：nw=(V*60*1000)/ D(rpm) 其中：V輸送機帶速 (m/s) D卷筒直徑 (mm) 電動機轉速: nd= nwi總=(840) nw（rpm） 其中：i總=840 i總減速器傳動比(總傳動比),3）選定電機,根據(jù)求出的P、n查手冊。 轉速n：建議選用同步轉速為1450（rpm） 功率P：為使傳動可靠，額定功率應大于計算功率即 P額Pd=PW/總 選定電動機：型號（Y系列）、同步轉速n、滿載轉

5、速nm、額定功率P額、軸的中心高、電動機軸徑、起動轉矩/額定轉矩的比值。 記下備用,,2、傳動比分配,分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調，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/nw i減減速器傳動比 i高減速器內高速級傳動比 i低減速器內低速級傳動比 nm電動機滿載轉速 nw工作機轉速 i高=（1.21.3)i低 i減= （1.21.3) i低2,,3、計算各軸的n，P，T,1）各軸轉速 電動機軸:nm（滿載轉速） I軸: nI =nm II軸: n II =nI/i高 2)各軸輸入功率 電動機軸: Pd=Pw/總 I軸

6、: P I = Pd （帶傳動的效率） II軸: P I I= P I * 12 12I軸至 II軸效率,3)各軸扭矩T,電動機軸： Td=9550*Pd/nm（Nm） I軸： TI= Td II軸：TII= TI*12*I高 計算出參數(shù)列表備用。,,4、帶傳動的設計,普通V帶傳動比 i= 24 參考第十二章的帶傳動設計例題,5、齒輪傳動設計,1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃樱?2）選用中碳鋼，傳動用模數(shù)m1.5-2mm； 3) 強度計算中的功率用輸出功率； 4) 角方向確定應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

7、時i變化了故須驗算傳動比誤差： i=（i-Z2/Z1）/i100%5% 7）為使圖面勻稱，中心距：a高 120， a低 140， 8）檢查浸油深度，當高速級大齒輪浸油1個齒高 時，低速級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。,,6、計算軸類零件,1）初估I 、II、 III軸徑，注意第I 根軸是否設計成齒輪軸，對 II軸進行彎扭合成強度驗算。 2）軸承的選擇，同一根軸上的兩個軸承型號相同。對II軸上的軸承進行壽命計算。 3）鍵的選擇，對 II軸上的鍵進行強度校核。 提示：力的結果取整數(shù)；齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點后兩位；傳動比精確到小數(shù)點后兩位；

8、 螺旋角精確到秒；設計公式要寫明來源出處。,帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖,,原始數(shù)據(jù),,第二階段設計的主要內容:,1、草圖設計 2、裝配圖（CAD ） 3、撰寫計算說明書 草圖設計是裝配圖設計的規(guī)劃和準備階段 裝配圖設計是對草圖的進一步細化和完善 特點：“算畫結合”邊畫邊算,草圖設計,1、準備工作 （1）A0圖紙一張，比例1:1，用儀器畫 （2）主要傳動件的參數(shù)計算完備（齒輪幾何尺寸、軸徑估算） 2、要求 （1） 草圖設計正確，迅速，主要結構要表達清楚。各零件尺寸可隨時標注在圖紙上。 （2）草圖不要求線型，同樣零件可只畫一個，其它簡畫。 （3）所有零件尺寸隨手畫在草圖上，以免再次查找。,,1）通過

9、草圖設計檢查傳動比分配是否合理， 低速軸與高速大齒輪是否干涉，任務（以設計手冊為參考資料）； 兩大齒輪浸油深度：高速大齒輪浸油深1個齒高時低速大輪浸油深度<半徑的1/31/6。 2）軸的結構設計和軸系零件設計（補充設計計算）定出支點距后對中間軸進行彎扭強度驗算。 3）軸承的組合設計： 確定軸承的型號和工作位置、潤滑方式和密封裝置，對中間軸上的軸承進行壽命計算。 4）確定箱體的結構及各部分尺寸。 5）減速器附件設計（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標尺等） 6）確定聯(lián)接件結構尺寸及位置。 7）驗算,設計計算中需要驗算的內容,1、各級齒輪傳動的強度驗算 2、中間軸的彎扭合成強度驗算 3、中間軸鍵的強度驗算（

10、只驗算一處） 4、中間軸上的滾動軸承壽命驗算 5、選擇減速器內齒輪潤滑方式驗算V 6、選擇滾動軸承的潤滑（劑）方式驗算dn,,4.設計中應注意的問題 1）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應與聯(lián)軸器孔徑匹配。 2）潤滑劑和潤滑方式的選擇 減速器內齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度V確定， 減速器內軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)dn確定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應在軸承處采用密封裝置“擋油盤”。注意，并不是每個軸承處都安擋油盤。 3）油底油面高度3050，以保證足夠的油量。 4）軸承蓋選嵌入式結構。 5）齒輪與軸的結合方式可設計成齒輪與軸分離

11、，也可以成齒輪軸。,5.草圖設計步驟,按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承， 先畫箱內，后畫箱外， 先粗畫，后細畫， 先畫俯視圖，再畫主視圖， 最后畫側視圖。 布圖上下左右要適當勻稱。,箱體結構設計,機座壁厚 按二級齒輪減速器a選擇壁厚 a__低速級中心距 軸承座旁螺栓扳手空間 扳手空間大操作方便，但h太大螺栓太長，安裝不便，且要合于螺栓長度系列 螺栓中心到機座外壁距離 螺栓中心到機座外凸邊緣尺寸,起蓋螺釘作用：起蓋用 ，兩個對角線布置。 定位銷作用：鏜軸承孔定位用，錐度 1：50 兩個， 對角線布置。 觀察窗作用：注油、觀察兩對齒輪嚙合情況，以能進手為宜。 通氣器作用：平衡機

12、體內外壓力。,吊鉤作用：起吊整機用，與底座鑄出。 起蓋吊耳作用：起吊蓋，與上蓋一同鑄出。 油標尺作用：測量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置設計要防止拔不出油標或油外溢。 放油塞作用：更換潤滑油的出口，設計在箱體底座最低位置處。,正式裝配圖,1）各視圖應能完整表達箱內外結構（達到使他人能拆圖的目的） 2）符合制圖國家標準，零件編號，標題欄，明細表，技術要求等應齊全。 3）標注尺寸 a.特性尺寸:齒輪中心距及公差值。 b.外廓尺寸:長*寬*高 ，包括外伸端軸長。 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、軸承內外圈、鍵槽、外伸端與聯(lián)

13、軸器。裝配圖上標注公差代號。 4）列出減速器特性 功率、轉速、傳動比。,零件圖,1、 軸或齒輪、帶輪 2、要求：標出全部尺寸、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。,編寫設計計算說明書,1、 包括封面，目錄，附錄。 2、軸的彎扭矩圖在同一張紙上。,1、準備半天：借圖板、繪圖工具，參考書(手冊、圖冊、及課程設計指導書),購買圖紙。（建議：0#圖紙一張） 2、傳動裝置的總體設計。(1天) （1）傳動方案的擬定及比較。這次，題單上已給定，照搬。由輸出情況，考慮傳動的機械效率，計算出輸入端的功率，總傳動比。,六、時間建議,（2）

14、選擇電動機 （3)分配各級傳動比。（各級傳動比應在推薦的范圍） （4）傳動裝置的運動齒數(shù)和動力參數(shù)計算（轉速、轉矩、功率)。 注：電動機請選用Y系列。分配傳動比要在范圍內。,注：電動機請選用Y系列。分配傳動比要在范圍內。 3、傳動零件的設計計算。(0.5天) （1）外傳動裝置的設計計算 。（僅在說明書中設計計算，不作圖） （2）箱體內，齒輪傳動的設計計算。 注：在計算總由電動機的功率作為依據(jù)開始計算是安全的，由輸出開始計算是節(jié)約的，看自己的側重點。,4、裝配圖設計的第一階段;2d,(1).確定箱體內外零部件的外形尺寸和相互位 關系，確定軸的支點距離和軸上零件的作用點。 (2).軸的結構設計。既

15、要滿足強度要求，又便于零件的定位、固定。一般應為階梯軸。 (3).軸的強度驗算。 (4).軸承的壽命計算。 (5).鍵的強度效核。,5、裝配圖設計的第二階段:2d 完成傳動零件的結構設計，軸承部件的設計，箱體和箱體附屬零件等的結構設計。,6、裝配圖設計的第三階段:1d 減速器的機體結構和附件的設計。機體設計要重點考慮剛度及機體內零件的潤滑、密封和散熱。良好的工藝性。附件的設計要嚴格按照設計手冊進行選擇設計，位置合理，便于使用和加工、裝卸。,7、裝配圖的檢查和修改，0.5d 結構方面 裝配圖的布置傳動方案布置是否一致，尤其要特別注意裝配圖上動力輸入、輸出端的位置，減速器的中心高與電動機中心高是否一致。 軸上零件沿軸向和周向定位、固定是否可靠。 3、軸上零件是否能順利裝配和拆卸。 4、潤滑和密封是否保證。,制圖方面 零件外形、位置關系是否表達清楚。 投影關系是否正確。 畫法是否符合國家標準。,8、完成減速器裝配圖的設計，0.5d 尺寸標注 技術特性 技術要求 標題欄 明細表,9、抄圖 ，1 d,10、設計說明書,希望同學們對這次設計 留下美好記憶! 祝同學們設計成功并取得優(yōu)異成績!,謝謝！,