机械课程设计～二级减速器设计教程

机械设计课程设计一、设计目的

机械设计课程设计是高等工科院校机械类本科学生第一次较全面的机械设计训练，也是机械设计课程的一个重要的实践性教学环节。其目的是：1、综合运用先修课理论，培养分析和解决工程实际问题的能力。2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。3、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、使用技术资料）二、课程设计任务书名称：带式输送机传动装置（二级圆柱齿轮减速器）。要求：有轻微冲击,工作经常满载,原动机为电动机,齿轮单向传动,单班制工作（每班8小时）,运输带速度误差为±5%,减速器使用寿命5年,每年按300天计,小批量生产,启动载荷为名义载荷的1.5倍。传动系统简图原始数据三、设计任务量1、画A0号草图、装配图各一张，

A3号零件图一张。2、设计论文（说明书）一份，不少于20页。四、参考资料课程设计指导书课程设计图册机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容）机械设计（教材）五、设计步骤1、选择电动机2、传动比分配3、计算各轴的转速4、齿轮传动设计

6、计算轴类零件5、验算系统误差7、绘制装配图和零件图

1、选择电动机选择电动机依据：功率P，转速n

1）电动机功率计算P工作机功率：Pw=FV/1000（kw）其中已知：F——输送带拉力（N）

V___输送带速度（m/s）电动机需要功率：Pd=Pw

/η(kw)总效率

：η=η1.η2.η3……ηnη1_________卷筒轴承效率η2_________卷筒效率

η3_________低速级联轴器效率η4_________III轴轴承效率

η5_________低速级齿轮啮合效率η6__________II轴轴承效率

η7_________高速级齿轮啮合效率η8__________I轴轴承效率

η9_________高速级联轴器效率(效率值查设计手册)2)电动机转速计算n工作机转速nw

：因：V=(πDn)/60*1000(m/s)

故：nw=(V*60*1000)/πD(rpm)其中：V——输送机带速(m/s)

D——卷筒直径(mm)电动机转速:nd=nwi总=(8~40)nw（rpm）其中：i总=8~40i总——减速器传动比(总传动比)3）选定电动机根据求出的P、n查手册。转速n：建议选用同步转速为1500、1000（rpm）功率P：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率即P额>Pd=PW/ŋ总选定电动机：型号（Y系列）、同步转速n、满载转速nm、额定功率P额、轴的中心高、电动机轴径、记下备用2、传动比分配分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。（浸油深度）i总=i减=i高*i低=nm/nwi减——减速器传动比i高——减速器内高速级传动比i低——减速器内低速级传动比nm——电动机满载转速nw——工作机转速i高=（1.2~1.3)i低i减=（1.2~1.3)i低23、计算各轴的n，P，T1）各轴转速电动机轴:nm（满载转速）I轴:nI=nmII轴:nII=nI/i高

……2)各轴输入功率电动机轴:Pd=Pw/ŋ总

I轴:PI=Pdŋ（ŋ联轴器效率）

II轴:PII=PI*

ŋ12ŋ12——I轴至

II轴效率3)各轴扭扭矩T电动机机轴：：Td=9550*Pd/nm（Nm）I轴：TI=TdII轴：TII=TI*ŋ12*I高……计算出出参数数列表表备用用。4、齿轮轮传动动设计计1）采用用斜齿齿圆柱柱齿轮轮闭式式软齿齿面传传动；；2）选用用中碳碳钢，，传动动用模模数m≥1.5-2mm；3)β角方向向确定定应使使中间间轴的的轴向向力有有所抵抵消；；4）β=8-15°，Z1=20-40，Z2=iZ1求出后后圆整整；5）因圆圆整Z2时i变化了了故须须验算算传动动比误误差：：Δi=[（i-Z2/Z1）/i]100%≤±5%6）为使图图面匀称称，中心心距：a高≤120，a低≤140，7）检查浸浸油深度度，当高高速级大大齿轮浸浸油1个齿高时时，低低速级大大齿轮浸浸油深度度小于其其分度圆圆半径的的六分之之一到三三分之一一，以降降低搅油油功耗。。5、验算传传动系统统速度误误差输送带速速实际Vw在求解过过程中与与理论V发生了变变化，故故应验算算系统误误差。[（V-Vw）/V]100%<±5%若不满足足应重新新计算。。6、计算轴轴类零件件1）初估I、II、III轴径，注注意第I根轴是否否设计成成齿轮轴轴，对II轴进行弯弯扭合成成强度验验算。2）轴承的的选择，，同一根根轴上的的两个轴轴承型号号相同。。对II轴上的轴轴承进行行寿命计计算。3）键的选选择，对对II轴上的键键进行强强度校核核。提示：力力的结结果取整整数，齿轮几何何参数精精确到小小数点后后两位，，传动比精精确到小小数点后后两位，，螺旋角精精确到秒秒。带式输送送机传动动系统简简图原始数据据方案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(mm)300300300300300300300300300300第二阶段段设计的的主要内内容:1、草图设设计（手手绘）2、装配图图（CAD）3、撰写说说明书草图设计计是装配配图设计计的规划划和准备备阶段装配图设设计是对对草图的的进一步步细化和和完善特点：边边画边算算边改““三边””设计法法草图设计计1、准备工工作（1）A4图纸一张张，比例例自订，，手绘（2）主要传传动件的的参数计计算完备备（齿轮轮几何尺尺寸、轴轴径估算算）2、要求（1）草图图设计正正确，主主要结构构要表达达清楚。。各主要要零件尺尺寸应标标注在图图纸上。。（2）草图不不要求线线型，同同样零件件可只画画一个，，其它简简画。3、任务（（以设计计手册为为参考资资料）1）通过草草图设计计检查传传动比分分配是否否合理，，低速轴与与高速大大齿轮是是否干涉涉，两大齿轮轮浸油深深度：高高速大齿齿轮浸油油深1个齿高时时低速大大轮浸油油深度<半径的1/3~1/6。2）轴的结结构设计计和轴系系零件设设计（补补充设计计计算））定出支支点距后后对中间间轴进行行弯扭强强度验算算。3）轴承的的组合设设计确定轴承承的型号号和工作作位置、、润滑方方式和密密封装置置，对中中间轴上上的轴承承进行寿寿命计算算。4）确定箱箱体的结结构及各各部分尺尺寸。5）减速器器附件设设计（吊吊钩、吊吊耳、观观察窗、、油标尺尺等）6）确定联联接件结结构尺寸寸及位置置。7）验算设计计算算中需要要验算的的内容1、各级齿齿轮传动动的强度度验算2、中间轴轴的弯扭扭合成强强度验算算3、中间轴轴键的强强度验算算（只验验算一处处）4、中间轴轴上的滚滚动轴承承寿命验验算5、两级传传动大齿齿轮浸油油深度验验算6、选择减减速器内内齿轮润润滑方式式验算V7、选择滚滚动轴承承的润滑滑（剂））方式验验算dn4.设计中应应注意的的问题1）输入（（出）轴轴外伸端端长度、、直径应应与联轴轴器孔径径匹配。。2）润滑剂剂和润滑滑方式的的选择减速器内内齿轮的的润滑剂剂和润滑滑方式按按圆周速速度V确定，减速器内内轴承的的润滑剂剂和润滑滑方式按按速度因因数dn确定。由由于齿轮轮和轴承承可能分分别采用用润滑油油和润滑滑脂，此此时二者者不能相相混，否否则轴承承润滑脂脂被冲走走，故应应在轴承承处采用用密封装装置“挡挡油盘””。注意意，并不不是每个个轴承处处都安挡挡油盘。。3）油底油油面高度度≧30~50，以保证证足够的的油量。。4）轴承盖盖选嵌入入式结构构。5）齿轮与与轴的结结合方式式可设计计成齿轮轮与轴分分离，也也可以成成齿轮轴轴。5.草图设计计步骤按中心距距先画轴轴心线，，再画轴轴及轴承承，先画箱内内，后画画箱外，，先粗画，，后细画画，布图上下下左右要要适当匀匀称。箱体结构构设计机座壁厚厚按按二级级齿轮减减速器a选择壁厚厚a__低速级中中心距轴承座旁旁螺栓扳扳手空间间扳手空间间大操作作方便，，但h太大螺栓栓太长，，安装不不便，且且要合于于螺栓长长度系列列螺栓中心心到机座座外壁距距离螺栓中心心到机座座外凸边边缘尺寸寸起盖螺钉钉作用：起起盖用，，两个个对角线线布置。。定位销作用：镗镗轴承孔孔定位用用，锥度度1：50两个，对对角线线布置。。观察窗作用：注注油、观观察两对对齿轮啮啮合情况况，以能能进手为为宜。通气器作用：平平衡机体体内外压压力。吊钩作用：起起吊整机机用，与与底座铸铸出。起盖吊耳耳作用：起起吊盖，，与上盖盖一同铸铸出。油标尺作用：测测量油面面深度，，要有最最高液面面，最低低液面刻刻度。位位置设计计要防止止拔不出出油标或或油外溢溢。放油塞作用：更更换润滑滑油的出出口，设设计在箱箱体底座座最低位位置处。。正式装配配图1）各视图图应能完完整表达达箱内外外结构（（达到使使他人能能拆图的的目的））2）符合制制图国家家标准，，零件编编号，标标题栏，，明细表表，技术术要求等等应齐全全。3）标注尺尺寸a.特性尺寸寸:齿轮中心心距及公公差值。。b.外廓尺寸寸:长*宽*高，，包括外外伸端轴轴长。c.安装尺寸寸:地脚螺钉钉孔径及及定位尺