机械设计课程设计2版

1、 机械设计课程设计机械设计课程设计 (第一次布置第一次布置) 之江学院机电工程分院之江学院机电工程分院一、机械设计课程回顾（略）一、机械设计课程回顾（略）1、综合熟练运用先修课理论，并与实际相结、综合熟练运用先修课理论，并与实际相结合，掌握设计简单机械设备的方法和过程。合，掌握设计简单机械设备的方法和过程。2、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、使用技术资料）图、使用技术资料）二、机械设计课程设计目的二、机械设计课程设计目的三、课程设计的设计对象举例三、课程设计的设计对象举例 工作部分工作部分（执行部分）（执行部分） 动力部分动力部分 （原动机）（原动

2、机） 传动系统传动系统四、课程设计任务四、课程设计任务齿轮减速器设计齿轮减速器设计1、画A2装配草图一张，A1装配图一张， A3零件图一张。2、设计论文（说明书）一份。五、参考资料五、参考资料课程设计指导书课程设计指导书机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容）机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容）机械设计（教材）机械设计（教材）六、原始数据示例六、原始数据示例12345678910运输带拉力F(N)1800180019001900200020002100210022002200运输带速度V(m/s)1.11.21.11.20.91.00.91.00.91.0卷筒直径D(m

3、m)300300300300300300300300300300七、设计步骤七、设计步骤 1、选择电动机、选择电动机 2、传动比分配、传动比分配 3、各轴运动参数计算、各轴运动参数计算 4、V带传动设计带传动设计 6、装配草图设计、装配草图设计（结合轴、轴承等的设计）（结合轴、轴承等的设计） 5、齿轮传动设计齿轮传动设计 7、绘制装配图和零件图、绘制装配图和零件图 8、设计说明书整理、设计说明书整理第一阶段（第一阶段（3天）天）第二阶段（第二阶段（5天）天）第三阶段（第三阶段（6天）天）第四阶段（第四阶段（1天）天）1、选择电动机、选择电动机选择电动机依据：功率选择电动机依据：功率P，转速，转

4、速n 1）电动机功率计算电动机功率计算P工作机功率工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F输送带拉力输送带拉力 （N） V_输送带速度输送带速度 （m/s）电动机需要功率：电动机需要功率： Pd= P w / (kw) 总总 效效 率率 ： =1. 2. 3 n 1_卷筒轴承效率卷筒轴承效率 2_ 卷筒效率卷筒效率 3_低速级联轴器效率低速级联轴器效率 4_ III轴轴承效率轴轴承效率 5_低速级齿轮啮合效率低速级齿轮啮合效率 6_ II轴轴承效率轴轴承效率 7_高速级齿轮啮合效率高速级齿轮啮合效率 8_ I轴轴承效率轴轴承效率 9_高速级联轴器效率高速

5、级联轴器效率 (效率值查设计手册效率值查设计手册)带式输送机传动系统简图带式输送机传动系统简图2)电动机转速电动机转速n计算计算工作机转速工作机转速nw ： 因：因：V= (Dn)/60Dn)/60* *1000 (m/s)1000 (m/s) 故：故：nw=(V*60*1000)/ D(rpm)D(rpm)其中其中：V输送机带速输送机带速 (m/s)(m/s) D卷筒直径卷筒直径 (mm) (mm) 电动机转速电动机转速: : nd= nwi总总=(840) nw（rpmrpm） 其中：其中：i总总=840 i总总减速器传动比减速器传动比(总传动比总传动比)3）选定电动机）选定电动机根据求出

6、的根据求出的P、n查手册。查手册。转速转速n：建议选用同步转速为：建议选用同步转速为1500（rpm）功率功率P：为使传动可靠，额定功率应大于：为使传动可靠，额定功率应大于 计算功率即计算功率即 P额额Pd=PW/总总选定电动机：型号（选定电动机：型号（Y系列）、系列）、 同步转速同步转速n、满载转速、满载转速nm、 额定功率额定功率P额额、轴的中心高、轴的中心高、 电动机轴径、电动机轴径、 起动转矩起动转矩/额定转矩的比值。额定转矩的比值。 记下备用记下备用齿轮齿轮链链带带iii 基本原则：基本原则： 各级传动比应在合理的范围内： 各级传动尺寸协调，传动比应满足：42 带带i63 齿轮齿轮i

7、62 链链i2、传动比分配、传动比分配分配原则：各级传动尺分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以两个大齿轮直径接近以便润滑。（浸油深度）便润滑。（浸油深度）i总总=i减减=i高高*i低低=nm/nwi减减减速器传动比减速器传动比i高高减速器内高速级传动比减速器内高速级传动比i低低减速器内低速级传动比减速器内低速级传动比nm电动机满载转速电动机满载转速nw工作机转速工作机转速i高高=（1.21.3)i低低i减减= （1.21.3) i低低23、计算各轴的、计算各轴的n，P，T1）各轴转速）各轴转速电动机轴电动机轴:nm（满载转速）（满载转速）I轴轴:

8、 nI =nmII轴轴: n II =nI/i高高 2)各轴输入功率各轴输入功率 电动机轴电动机轴: Pd=Pw/总总 I轴轴: P I = Pd （联轴器效率）联轴器效率） II轴轴: P I I= P I * 12 12I轴至轴至 II轴效率轴效率3)各轴扭矩各轴扭矩T电动机轴：电动机轴：Td=9550*Pd/nm（Nm）I轴：轴： TI= Td II轴：轴：TII= TI*12*I高高 计算出参数列表备用。计算出参数列表备用。轴 号功率 P扭矩 T转速 n 传动比i电动机轴 Pd Td nm i=1 I 轴PI入PI出TI入TI出 n I II 轴PII入PII出TII入TII出 n I

9、I5、齿轮传动设计、齿轮传动设计1 1）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动；）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动；2 2）选用中碳钢，传动用模数）选用中碳钢，传动用模数m1.5-2mm1.5-2mm；3 3) ) 强度计算中的功率用输出功率；强度计算中的功率用输出功率；4) 4) 角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消；角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消；5 5）因圆整）因圆整Z Z2 2时时i i变化了故须验算传动比误差，误变化了故须验算传动比误差，误差应控制在差应控制在5%；6 6）检查浸油深度，当高速级大齿轮浸油）检查浸油深度，当高速级大齿轮浸油1 1个齿高个齿高 时，低速级大齿轮浸油深度小于其

10、分度圆半径的时，低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的六分之一到三分之一，以降低搅油功耗。六分之一到三分之一，以降低搅油功耗。 6、计算轴类零件、计算轴类零件1）初估）初估I 、II、 III轴径，注意第轴径，注意第I 根轴是否根轴是否设计成齿轮轴，对设计成齿轮轴，对 II轴进行弯扭合成强度验算。轴进行弯扭合成强度验算。2）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号相同。对相同。对II轴上的轴承进行寿命计算。轴上的轴承进行寿命计算。3）键的选择，对）键的选择，对 II轴上的键进行强度校核。轴上的键进行强度校核。提示：提示： 力的结果取整数，力的结果取整数， 齿轮

11、几何参数精确到小数点后两位，齿轮几何参数精确到小数点后两位， 传动比精确到小数点后两位，传动比精确到小数点后两位， 螺旋角精确到秒，螺旋角精确到秒， 设计公式要写明来源出处设计公式要写明来源出处。 机械设计课程设计机械设计课程设计 (第二次布置第二次布置) 之江学院机电工程分院之江学院机电工程分院第二阶段设计第二阶段设计 装配草图设计装配草图设计1、草图设计是装配图设计的规划和准备、草图设计是装配图设计的规划和准备阶段。阶段。2、特点：、特点：“算画结合算画结合”，边画边算。因，边画边算。因绘图时要结合轴的结构设计、强度校核绘图时要结合轴的结构设计、强度校核 ，轴承的选型和校核，键联接的强度校

12、核等。轴承的选型和校核，键联接的强度校核等。一、草图设计准备工作一、草图设计准备工作1、主要传动件的参数计算完备（已完成）。、主要传动件的参数计算完备（已完成）。2、确定减速器箱体形式、了解箱体结构和确、确定减速器箱体形式、了解箱体结构和确定箱体主要结构尺寸。定箱体主要结构尺寸。3、联轴器选型，记下相关尺寸备用。、联轴器选型，记下相关尺寸备用。4、准备好制图工具。、准备好制图工具。二、二、减速器结构减速器结构及结构尺寸确定及结构尺寸确定(1)(1)窥视孔和窥视孔盖窥视孔和窥视孔盖在减速器上部开窥视孔，可以看到传动零件啮合处在减速器上部开窥视孔，可以看到传动零件啮合处的情况，以便检查齿面接触斑点

13、和齿侧间隙。润滑油的情况，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙。润滑油也由此注入机体内。也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。飞溅出来。(2)(2)油塞油塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞堵住螺塞堵住(3)(3)油标尺油标尺油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。(4)(4)通气器通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，减速器

14、运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙气压增大，导致润滑油从缝隙( (如剖面、轴外伸处间隙如剖面、轴外伸处间隙) )向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气体自由逸出，达到机体内外气压器，使机体内热涨气体自由逸出，达到机体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。相等，提高机体有缝隙处的密封性能。（5)5)启盖螺钉启盖螺钉机盖与机座接合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结机盖与机座接合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后接合较紧，不易分开。为便于取下机盖，在机盖凸后接合较紧，不易分开。为便于取下机盖，在机盖

15、凸缘上常装有一至二个启盖螺订，在启盖时，可先拧动缘上常装有一至二个启盖螺订，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。此螺钉顶起机盖。轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。(6)(6)定位销定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联接后，镗孔之前装上两个定位销，销孔位置尽量栓联接后，镗孔之前装上两个定位销，销孔位置尽量远些以保证定位精度。如机体结构是对称的远些以保证定位精度。如机体结构是对称的( (如蜗杆如蜗杆传动机体传动机体) )，销孔位置不应对称布置。，销孔位置不应对称布置。(7)(7)调整垫

16、片调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成调整垫片由多片很薄的软金属制成( (见图见图) )，用以调，用以调整轴承间隙。有的垫片还要起传动零件整轴承间隙。有的垫片还要起传动零件( (如蜗轮、圆如蜗轮、圆锥齿轮等锥齿轮等) )轴向位置的定位作用。轴向位置的定位作用。(8)(8)吊环和吊钩吊环和吊钩在机盖上铸出吊环，用以搬运或拆卸机盖，在在机盖上铸出吊环，用以搬运或拆卸机盖，在箱座箱座两端铸出吊钩两端铸出吊钩，用以搬运机座或整个减速器。重量轻用以搬运机座或整个减速器。重量轻时可无。时可无。减速器结构减速器结构 (9)(9)密封装置密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以在伸出轴与端盖之间

17、有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。密封效果相差很大，应根据具体情况选用。减速器结构减速器结构 确定减速器箱体的主要结构尺寸注：多级传动时，a取低速中心距。对圆锥圆柱齿轮减速器，按圆柱齿轮传动中心距取值。三、装配草图绘制三、装配草图绘制轴的结构设计注意事项轴的结构设计注意事项3、任务（以设计手册为参考资料）、任务（以设计手册为参考资料） 1）通过草图设计检查传动比分配是否合理，）通过草图设计检查传动比分配是否合理， 低速轴与高速大齿轮是否干涉，低速轴与高速大齿轮是否干涉， 两

18、大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深两大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深1个齿高个齿高时低速大轮浸油深度时低速大轮浸油深度半径的半径的1/31/6。 2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。 3）轴承的组合设计）轴承的组合设计 确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置，对中间轴上的轴承进行寿命计算。置，对中间轴上的轴承进行寿命计算。 4）确定箱体的结构及各部分尺寸。）确定箱体的结构及各部分尺寸。 5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察

19、窗、油标尺）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等）等） 6）确定联接件结构尺寸及位置。）确定联接件结构尺寸及位置。 7）验算）验算4.设计中应注意的问题设计中应注意的问题 1）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径）输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径匹配。匹配。 2）润滑剂和润滑方式的选择）润滑剂和润滑方式的选择 减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确定，确定， 减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dn确确定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂，定。由于齿轮和轴承可能分别采用润滑

20、油和润滑脂，此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，故应此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，故应在轴承处采用密封装置在轴承处采用密封装置“挡油盘挡油盘”。注意，并不是。注意，并不是每个轴承处都安挡油盘。每个轴承处都安挡油盘。 3）油底油面高度）油底油面高度3050，以保证足够的油量。，以保证足够的油量。 4）轴承盖选嵌入式结构。）轴承盖选嵌入式结构。 5）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离，也可以成齿轮轴。可以成齿轮轴。 5.草图设计步骤 按中心距先画轴心线，再画轴及轴承，按中心距先画轴心线，再画轴及轴承， 先画箱内，后画箱外，先画箱内，后画箱外， 先粗画，后细画，先粗画，后细画， 先画俯视图，再画主视图，先画俯视图，再画主视图， 最后画侧视图。最后画侧视图。 布图上下左右要适当匀称。布图上下左右要适当匀称。正式装配图正式装配图 1）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使他人能拆图的目的他人能拆图的目的） 2）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，明细表，技术要求等应齐全。