精密机械课程设计

1、二级圆柱直齿轮减速器设计 仪器科学与光电工程学院 精密机械设计课程设计 课程简介 设计任务书 设计步骤 装配图 n 展开式 n 同轴式 零件图 n 展开式 n 同轴式 参考资料 完成工作量 The end 课程简介 1、对主要传动零件进行承载能力计算； 精密机械课程设计是以一般用途的传动装置 二级圆柱直齿轮减速器作为设计对象。 齿轮减速器是将原动机的高转速、低转矩转变为工作机 所需的低转速、高转矩的一种减速传动装置，主要由齿 轮、轴、轴承、机座、机盖以及各种联接件组成。 2、精度计算； 3、结构工艺性。 课程性质：院定必修课 学时：3周 学分：3分 课程简介 设计任务书 一、设计课题 二、技术

2、指标 二级圆柱直齿轮减速器的设计 1、减速器输出功率1.95、2.66、3.54 ； 2、减速器输入轴转速940 或 960 （视电机 额定功率而定）； 3、总传动比 ； 4、使用寿命10年，每年工作250天，每天工作8小时； 5、双向传动（传动无空回），载荷基本稳定，常温下工作。 Kw /minr/minr 10i 设计步骤 一、拟定设计方案 1、展开式 2、同轴式 (1) 展开式 二、初步设计 1、拟定传动系统 2、分配各级齿轮传动比 / 12 2 3 iii 工作机 电机 12 i / 2 3 i iii)5 . 13 . 1 ()5 . 13 . 1 ( 32 12 / 设计步骤 (2

3、) 同轴式 为使两大齿轮尺寸相差不大（以两级大齿 轮的浸油深度相近为宜）。即 / 12 2 3 iii 23 dd (1) 转速 3、计算各轴的转速、功率和转矩 13 nn i / 23 2 3 nn i n 1 d 2 d / 2 d 3 d 工作机 电机 12 i / 2 3 i 1 n 2 n 3 n 15. 1/ 23 dd 式中 联轴器效率（0.99） 设计步骤 1c pp 21rf pp 32rs pp 3gr pp c 一对轴承效率（0.97） r 高速级齿轮传动效率（0.97） f 低速级齿轮传动效率（0.97） s 电机输出功率 p p额定功率（应稍大于所需功率） (2) 功

4、率 p 工作机 电机 12 i / 2 3 i 1 p 3 p g p 1 n 2 n 2 p 3 n 减速器输出功率(已知) g p g p 设计步骤 9550000 i i i p T n N mm1,2,3i 4、确定齿轮的主要参数和尺寸 (3) 转矩 及其分布T 工作机 电机 12 i 23 i 1 T 2 T 3 T 1 p 3 p g p 1 n 2 n 3 n 2 p 传动件齿轮的设计准则： 按接触疲劳强度设计 按弯曲疲劳强度校核 中、轻载荷闭式软齿面齿轮，齿面疲劳点蚀是其主要失效形式。 (1) 高速级 1) 分度圆直径、 11 12 3 12 12 1 1 d dH f T K

5、 u dK u 式中 高速级齿轮的齿面许用接触应力， ， 取 和 中的较小值代入。 2112112 dd ud i 1 d H f 2 /N mm 1 H 2 H 工作机 电机 12 i 23 i 1 T 2 T 3 T 1 p 3 p g p 1 n 2 n 3 n 2 p 2 d f H 2) 齿宽 （一对齿轮的工作宽度）b 是为了避免安装 误差而使有效宽度减小。 12 bb 大齿轮齿宽 211d bd圆整 设计步骤 2 b 1 b 小齿轮齿宽 )53( 21 bb 设计步骤 3) 中心距 112 1 2 add 圆整(尾数为或) 4) 模数 1 m 标准值 5) 齿数 和 1 z 2 z

6、 （ ） 、 1 1 1 d z m 2 2 1 d z m 1 z 2 z圆整 1 a 2 a 11 )03. 0015. 0(am 6) 验算齿根弯曲疲劳强度 设计步骤 1 1,21,2 21,2 111 2 FFF d T KK YY Y dm 应按 中的较大值进行验算。 1,2 1,2 F F Y (2) 低速级 同上 (1) 按转矩初算轴的直径（轴所受转矩部分的最小直径） 5、轴的概算 3 1 p dA n (2) 根据结构要求确定轴其它部分的直径(阶梯轴) 参见指导书P45 设计步骤 三、草图设计 1、机体、机盖主要尺寸的确定 地脚螺栓直径： 壁厚 2 0.02538a mm 2

7、a低速级中心距 2、选择联轴器的型号和规格 2 0.03612 f da mm ， 机体、机盖其它尺寸与此相关联。 f d jn TK TT 设计步骤 3、确定轴部分的长度 四、轴的复合强度计算 按弯、扭复合强度对轴径进行校核，详见参考资料1 五、校核各轴承 深沟球轴承寿命计算： / 16670 jh t pn CLC f 式中 温度系数 t f (1) 装轴承部位的配合长度(轴颈)=轴承宽度 (2) 装联轴器部位的长度与联轴器的孔长一致 (3) 与其它零件的配合长度 ， 为配合直径d dL)5 . 12 . 1 ( 设计步骤 六、校核键联接强度 键的挤压强度： 4 pp T d L h 式中

8、： 转矩； 轴径； 键的工作长度TdL (1) 外形尺寸：减速器的总长、总宽、总高。 (2) 配合尺寸：轴与传动件、轴与轴承、轴承与轴承座孔的 配合尺寸。 七、结构设计 1、装配图上应标注的尺寸 (3) 特性尺寸：传动的中心距及偏差。 (4) 安装尺寸：机座的底面尺寸（包括长、宽、高）；地脚螺钉 孔中心的定位尺寸，地脚螺钉孔之间的中心距和 直径；减速器的中心高；主、从动轴外伸端的配 合长度和直径。 2、写出减速器的技术特性 在总装配图上写出的技术特性有：输入功率和转速、传动效率、 总传动比、各级传动比、各级齿轮的齿数、模数等。技术特性一 般写在明细表附近。 设计步骤 4、写出技术要求 装配图上

9、的每个零件都应编号。相同的零件只编一个号，零件的编 号数应按一定的顺序整齐地布置在视图外面，编号的引线不应相交。 3、对零件进行编号 设计步骤 八、绘制零件图 尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技术要求。 1、目录； 2、设计任务书； 3、传动方案的比较和拟定； 4、各级传动比的分配，计算各轴的转速、功率和转矩； 5、电动机的选择； 6、齿轮的设计计算； 7、轴的设计计算； 8、滚动轴承的选择和计算； 9、联轴器的选择； 10、减速器的技术特性、润滑方式、润滑剂的选择； 11、其他说明； 12、参考文献 九、编写计算说明书 设计步骤 十、分组与答辩 设计步骤 1 7 号， ， 展开式 1.95p

10、Kw 8 14号， ， 同轴式1.95pKw 1521号， ， 展开式2.66pKw 2228号， ， 同轴式2.66pKw 2935号， ， 展开式3.54pKw 36 号， ， 同轴式 3.54pKw 特点：结构简单，非对称布置，轴向尺寸小，径向尺寸大。 展开式设计方案 电机电机 工作机工作机 刚性可移式联轴器刚性可移式联轴器 弹性联轴器弹性联轴器 n3 高速级：弹性联轴器 （转速高，隔离振动 与冲击）。 低速级：刚性可移式 联轴器（传递的转矩 大）。 特点：输入、输出轴在同一方向，轴向尺寸大，径向尺寸小， 中间轴较长，刚度较差。 同轴式设计方案 电机电机工作机工作机 中间轴跨度大，要求中

11、间轴跨度大，要求 轴具有较大的刚度。轴具有较大的刚度。 同轴同轴 21 aa 21 aa 拟定传动系统 电机 工作机 电机工作机工作机 展开式同轴式 装配图（展开式） 主视图俯视图 左视图轴侧图 装配图（同轴式） 主视图俯视图 左视图轴侧图 装配图（展开式） 主视图 装配图（展开式） 俯视图 装配图（展开式） 左视图 装配图（展开式） 轴侧图 装配图（同轴式） 主视图 装配图（同轴式） 俯视图 装配图（同轴式） 左视图 装配图（同轴式） 轴侧图 零件图（展开式） 齿轮轴底座机盖 窥视 孔盖 螺塞 螺塞 密封圈 输出轴 输出轴 齿 轮 输出轴 挡 圈 通气器油标中间轴 中间轴 大齿轮 中间轴 挡

12、 圈 中间轴 小齿轮 轴承端 盖（封） 轴承端 盖（通） 深沟球 轴 承 零件图（同轴式） 底座 底座 轴承盖 刮油板机盖输出轴 输出轴 齿 轮 输出轴 套 筒 轴承固 定挡圈 输入轴 输入轴 齿 轮 输入轴 套 筒 中间轴 中间轴 大齿轮 中间轴 小齿轮 零件图（展开式） 齿轮轴 零件图（展开式） 底座 零件图（展开式） 机盖 零件图（展开式） 窥视孔盖 零件图（展开式） 螺塞 零件图（展开式） 螺塞密封圈 零件图（展开式） 输出轴 零件图（展开式） 输出轴齿轮 零件图（展开式） 输出轴挡圈 零件图（展开式） 通气器 零件图（展开式） 油标 零件图（展开式） 中间轴 零件图（展开式） 中间轴

13、大齿轮 零件图（展开式） 中间轴挡圈 零件图（展开式） 中间轴小齿轮 零件图（展开式） 轴承端盖（封） 零件图（展开式） 轴承端盖（通） 零件图（展开式） 深沟球轴承 零件图（同轴式） 底座 零件图（同轴式） 底座轴承盖 零件图（同轴式） 刮油板 零件图（同轴式） 机盖 零件图（同轴式） 输出轴 零件图（同轴式） 输出轴齿轮 零件图（同轴式） 输出轴套筒 零件图（同轴式） 轴承固定挡圈 零件图（同轴式） 输入轴 零件图（同轴式） 输入轴齿轮 零件图（同轴式） 输入轴套筒 零件图（同轴式） 中间轴 零件图（同轴式） 中间轴大齿轮 零件图（同轴式） 中间轴小齿轮 参考资料 1、裘祖荣.精密机械设计

14、基础M.北京：机械工业出版社， 2007. 2、龚溎义，潘沛霖等.机械设计课程设计图册M.北京：高 等教育出版社，2002. 3、龚溎义，罗圣国等.机械设计课程设计指导书M.北京： 高等教育出版社，2002. 4、周开勤.机械零件设计手册.北京.高等教育出版社,2002. 5、大连理工大学工程图教研室编.机械制图M.北京：高等 教育出版社，1998 完成工作量 教师分工：教师分工： 一、A0装配图一张； 二、A3零件图二张（输出轴及输出轴上齿轮）； 三、计算说明书一份（40006000字）。 高 速 大 齿 轮 调 整 垫 片组 轴 承 端 盖 螺 钉 轴 承 传 动 轴 垫 片 支 座 挡 环 轴 承 端 盖 轴 承 毡 封 油 圈半 粗 羊 毛 毡 输 入 轴 键 调 整 垫 片 定 距 环 高 速 小 齿 轮 键 键 低 速 小 齿 轮 键 定