汽车检测与维修技术课程设计.doc

长沙理工大学继续教育学院汽车检测与维修技术课程设计 年 级： 专 业： 汽车检测与维修技术 姓 名： 王志远 学 号： 指导老师： 徐宏 时间： 年 月 日目录第一章 绪论31.1 设计目的31.2传动方案拟定3第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算42.1 电动机类型及结构的选择42.2 电动机选择42.3 确定电动机转速42.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比52.5 动力运动参数计算5第三章 传动零件的设计计算6第四章 齿轮的设计计算84.1直齿圆柱齿轮84.2 齿轮几何尺寸的设计计算84.3 齿轮的结构设计10第五章 轴的设计计算125.1输入轴的设计125.2 输出轴的的设计155.3 轴强度的校核17第六章 轴承、键和联轴器的选择186.1 轴承的选择及校核186.2 键的选择计算及校核196.3 联轴器的选择19第七章 减速器润滑、密封217.1 润滑的选择确定217.2密封的选择与确定21第八章 减速器附件的选择确定21第九章 箱体主要结构尺寸计算22 第十章 减速器绘制与结构分析2310.1 拆卸减速器2310.2 分析装配方案2410.3 分析各零件作用、结构及类型：2410.4 减速器装配草图设计2410.5 完成减速器装配草图2510.6 减速器装配图绘制过程：2510.7 完成装配图2610.8 零件图设计26第十一章 设计总结27参 考 文 献27第一章 绪论1.1 设计目的（1）综合运用机械设计基础及其他先修课的知识，训练机械设计课程基础理论，并结合生产实践进行分析，解决机械设计问题的能力，巩固，加深和扩展机械设计知识。（2）学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及简单机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和创新能力。（3）学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力，进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。1.2传动方案拟定1、传动系统的作用传动装置用于传递原动机的运动和动力及变换其运动形式，以满足工作需要，是机器的重要组成部分。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。2、传动方案的分析与拟定1、工作条件：使用年限10年，工作为一班工作制，载荷平稳，室内工作。2、原始数据：滚筒圆周力f=1400n；带速v=1.2m/s；滚筒直径d=200mm；3、方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。图1 带式输送机传动系统简图计 算 及 说 明结果第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择本减速器设计为水平剖分，选用y系列三相异步电动机，封闭卧式结构。2.2 电动机选择（一）工作机的功率pw =fv/1000=14001.2/1000=1.68kw（二）总效率 =0.950.970.990.985=0.89（三）所需电动机功率 查机械零件设计手册得 ped = 2.2 kw2.3 确定电动机转速 卷筒工作转速为： n卷筒=601000v/（d）=114.64 r/min根据机械设计课程设计表2-3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比=35范围。取带传动比。则总传动比理论范围为： =620。故电动机转速的可选范为 =687.842292.8 r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min，由标准查出三种适用的电动机型号：方案电 动 机型 号额 定 功 率电动机转速(r/min)同 步满 载1y132s-82.2kw7507102y112m-62.2kw10009403y100l1-42.2kw15001430综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。因此选定电动机型号为y112m-6，=940 r/min。2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为： =/=940/114.64=8.192、分配各级传动装置传动比： 总传动比等于各传动比的乘积 = 取=3（普通v带 i=24）因为：=所以：9.17/32.732.5 动力运动参数计算（一）转速n=940=/=/=940/3=313（r/min） =/=313/2.73=114.65（r/min） =114.65（r/min） （二）功率p 轴： 轴： 卷筒轴（三）转矩t (nm) 轴 轴 (nm) 卷筒轴(nm)将上述数据列表如下：轴号功率p/kw n /(r.min-1) /(nm) i 01.6894017.06 3 11.5931348.6 21.86114.65126.762.73 31.8114.65126.761第三章 传动零件的设计计算减速器外部零件的设计计算-普通v形带传动设计普通v形带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小和方向1、选择带的型号：查教材表 8-21得, 则计算功率为pc=kap=12.2=2.2kw根据、查教材图 8-12，选取a型带。2、确定带轮基准直径、验算带速查教材表8.9，选取带速带速验算： v=n1d1/（100060）=3.14112940/(100060)=5.51m/s 介于525m/s范围内，故合适大带轮基准直径d2=n1/n2d1=2.73112=305.76mm 3、确定带长和中心距a： 0.7（d1+d2）a02（d1+d2） 0.7（112+305.76）a02（112+305.76）292.43mma0835.52mm 初定中心距a0=500 ，则带长为 l0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0) =2500+（112+342.72）/2+（342.72-112）2/(4500) =1740.53 mm查教材表8.4，按标准选带的基准长度ld=1800mm的实际中心距a=a0+(ld-l0)/2=500+(1800-1740.53)/2=529.74 mm 4、验算小带轮上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a= 153.56120 小轮包角合适5、确定带的根数由式确定v带根数，查教材表8.9得1.18kw查教材表8.18 : kb=1.0275*10-3查教材表8.19： kb=1.1373则：查教材表8.4 得1.01，查教材图8.11得0.95 则 1.76 故要取2根a型v带第四章 齿轮的设计计算4.1直齿圆柱齿轮 按输入的转速313 r/min，传动比2.73计算，传动功率1.59kw,连续单向运转，载荷平稳来计算。（1） 选定齿轮材料、热处理方式和精度等级因载荷平稳、功率小，小齿轮选45钢调质，齿面硬度为230hbs（教材表10.9），大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为190hbs（教材表10.9）。齿轮精度初选8级（2） 初选齿数和齿宽系数。 z1=25 z2=z1i2=252.73=68.2 取z2=68 传动比误差：=（3.08-3.06）/3.06=0.65%87600 故满足寿命要求2.大轴的轴承使用寿命计算大轴承选用6208， cr=29.5kn fr=611.32n 径向当量动载荷：pr=r=1.2611.32=733.58 n所以由式cj=，查表10-6可知ft=1=1134692187600h 故满足寿命要求6.2 键的选择计算及校核 1.小轴上的键： ft=1711.2n查手册得，选用a型平键，得：a键 840 gb1096-79 l=40mm h=7mm根据式p=2t/(dkl)=2ft/(kl)=24.45 mpa100mpa故键强度符合要求2.大轴上的键： ft =1679.6n查手册选：a键1234 gb1096-79 l=34mm h=8a键1252 gb1096-79 l=52mm h=8根据式pa=2 t/（dhl）=2ft/(kl)=24.7mpa 100mpapc=2 t/（dhl）=2ft/(kl)=16.15mpa 100mpa故键强度符合要求 6.3 联轴器的选择在减速器输出轴与工作机之间联接用的联轴器因轴的转速较低、传递转矩较大，又因减速器与工作机常不在同一机座上，要求由较大的轴线偏移补偿，应选用承载能力较高的刚性可移式联轴器。查表得选用yl8型号的轴孔直径为35的凸缘联轴器，公称转矩tn=250 nm k=1.3=9550=9550=218.35nm选用yl8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=250，。采用j型轴孔，a型键轴孔直径d=3240，选d=35，轴孔长度l=60yl8型弹性套住联轴器有关参数齿轮轴选用45号钢调质，硬度217255hbsd=25mm圆周力：ft=1711.2n径向力：fr=622.83nd27.14mmd15.07mmd28.76mm大齿轮材料用45钢，正火，b=600mpa，硬度217255hbsd=35mm圆周力：ft=1679.6n径向力：fr=611.32nd49.87mmd15.07mmd2.37mm输入轴的强度满足要求输入轴的强度满足要求小轴轴承型号为6206大轴轴承型号为6208小轴轴承满足寿命要求大轴轴承满足寿命要求小轴上键强度符合要求大轴上键强度符合要求选用yl8型凸缘联轴器型号公称转矩t/(nm)许用转速n/（r）轴孔直径d/mm轴孔长度l/mm外径d/mm材料轴孔类型键槽类型yl825043003560130ht200j型a型第七章 减速器润滑、密封7.1 润滑的选择确定 7.1.1润滑方式 1.齿轮v12 m/s，选用浸油润滑,因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面的距离h不应小于3050mm。对于单级减速器，浸油深度为一个齿高，这样就可以决定所需油量，单级传动,每传递1kw需油量v0=0.350.7m3。2. 对于滚动轴承来说，由于传动件的速度不高，选用飞溅润滑。这样结构简单，不宜流失，但为使润滑可靠,要加设输油沟。7.1.2润滑油牌号及用量1.齿轮润滑选用an150全系统损耗油，最低最高油面距1020mm，需油量为1.2l左右2.轴承润滑选用an150全系统损耗油7.2密封的选择与确定1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3.轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖的间隙，由于选用的电动机为低速、常温、常压的电动机，则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。第八章 减速器附件的选择确定1、轴承端盖： ht150 参看唐曾宝编著的机械设计课程设计（第二版）的表141根据下列的公式对轴承端盖进行计算： d0=d3+1mm；d0=d +2.5d3； d2=d0 +2.5d3； e=1.2d3； e1e；m由结构确定； d4=d -(1015)mm；d5=d0 -3d3；d6=d -(24)mm；d1、b1由密封尺寸确定；b=510，h=(0.81)b2、油面指示器：用来指示箱内油面的高度。3、放油孔及放油螺塞：为排放减速器箱体内污油和便于清洗箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内底面做成斜面，向放油孔方向倾斜12，使油易于流出。4、窥视孔和视孔盖：窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。5、定位销：对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体，为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。6、启盖螺钉：由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。7、轴承盖螺钉，轴承盖旁连接螺栓，箱体与箱盖连接螺栓：用作安装连接用。第九章 箱体主要结构尺寸计算箱体用水平剖分式结构，用ht200灰铸铁铸造而成，箱体主要尺寸计算参看唐曾宝机械设计课程设计（第二版）表51箱体结构尺寸选择如下表：名称符号尺寸（mm）机座壁厚8机盖壁厚18机座凸缘厚度b12机盖凸缘厚度b 112机座底凸缘厚度b 220地脚螺钉直径df16地脚螺钉数目n4轴承旁联结螺栓直径d112机盖与机座联接螺栓直径d28轴承端盖螺钉直径d38窥视孔盖螺钉直径d46定位销直径d6凸台高度h 根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准箱体外壁至轴承座端面距离l1 c1+c2+(58)=34大齿轮顶圆与内机壁距离112齿轮端面与内机壁距离2 12机盖、机座肋厚m1 ,m29， 9轴承端盖外径（凸缘式）d2101， 120齿轮浸油润滑轴承油润滑齿轮轴承均用an150全系统损耗油=8mm1=8mmb=12mmb1=12mmb2=20mmdf=16mmn=4 个d1=12mmd2=8mmd3=8mmd4=6mmd=6mml1=34mm1=12mm2=12mmm1= 9mm m2=9mm第十章 减速器绘制与结构分析10.1 拆卸减速器按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免产生混乱和丢失；拆卸时避免随意敲打造成破坏，并防止碰伤、变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。拆卸顺序：、拆卸观察孔盖。、拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。、拆卸各轴两边的轴承盖、端盖。、一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。、最后拆卸其它附件如油标尺、放油螺塞等。10.2 分析装配方案按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。、检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内；、将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。、将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。经检查无误后，合上箱盖。、松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。、装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。10.3 分析各零件作用、结构及类型：主要零部件：、轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动并传递动力。高速轴属于齿轮轴；低速轴为转轴，属阶梯轴。、轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。、齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作用，都为斜齿圆柱齿轮。10.4 减速器装配草图设计（1）装配图的作用：装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。（2）设计内容：进行轴的设计，确定轴承的型号、轴的支点距离和作用在轴上零件的力的作用点，进行轴的强度和轴承寿命计算，完成轴系零件的结构设计以及减速器箱体的结构设计。（3）初绘减速器装配草图：主要绘制减速器的俯视图和部分主视图：1、画出传动零件的中心线；2、画出齿轮的轮廓；3、画出箱体的内壁线；4、确定轴承座孔宽度，画出轴承座的外端线； 5、轴的结构设计（径向尺寸、轴向尺寸）；6、画出轴、滚动轴承和轴承盖的外廓。10.5 完成减速器装配草图（1）、视图布局：、选择3个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。、选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表达减速器外形，将减速器的工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本视图上。布置视图时应注意：a、整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要求、标题栏和零件明细表的位置。b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。（2）、尺寸的标注：a) 特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距及其极限偏差等。b) 外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空间。c) 安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。（3）、标题栏、序号和明细表：、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号以及设计者姓名等内容。、装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。（4）、技术特性表和技术要求：、技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级，布置在装配图右下方空白处。、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。10.6 减速器装配图绘制过程：（1）、画三视图：、绘制装配图时注意问题： a、先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、传动零件、轴承、箱体及其附件。b、先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。c、3个视图中以俯视图作基本视图为主。d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不同。e、对零件剖面宽度的剖视图，剖面允许涂黑表示。f、同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。（2）、轴系的固定：轴向固定：滚动轴承采用轴肩和闷盖或透盖，轴套作轴向固定；齿轮同样。（3）、减速器的箱体和附件：、箱体：用来支持旋转轴和轴上零件，并为轴上传动零件提供封闭工作空间，防止外界灰砂侵入和润滑逸出，并起油箱作用，保证传动零件啮合过程良好的润滑。材料为：ht200。加工方式如下： 加工工艺路线：铸造毛坯时效油漆划线粗精加工基准面粗、精加工各平面粗、半精加工各主要加工孔精加工主要孔粗、精加工各次要孔加工各紧固孔、油孔等去毛刺清洗检验、附件：包括窥视孔及窥视孔盖、通气器、轴承盖、定位销、启箱螺钉、油标、放油孔及放油螺塞、起吊装置。10.7 完成装配图（1）、标注尺寸：标注尺寸反映其的特性、配合、外形、安装尺寸；（2）、零件编号（序号）：由重要零件，按顺时针方向依次编号，并对齐；（3）、技术要求；（4）、审图；（5）、加深。10.8 零件图