《课程设计布置tang》PPT课件.ppt

1、课 程 设 计,(一)目的:,1、 综合运用所学过的知识，进行一次较全面的设计训练，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。 2、通过实践，培养正确的设计思想，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决问题的能力。 3、通过设计计算、绘图、以及运用技术标准、规范、设计手册等资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。,(二)设计内容及要求:,(单级斜齿圆柱齿轮减速器),1、减速器装配图1张（l号图纸 1：2） 2、零件图2张（3号图纸输出轴上的大齿轮及输出轴 1：1） 3、设计说明书1份,(三)设计步骤,一、设计准备 阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤； 二、传动装置的总体设计 根据任务

2、书中所给参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；画传动装置方案简图。 计算功率并选择电动机；确定总传动比和分配各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率；（第二章） 三、各级传动零件的设计计算 通过设计计算，确定各传动零件的主要参数和尺寸，一般包括带传动、齿轮传动等。,四、减速器装配工作图结构设计及绘制(第五章) 分析和选定减速器结构方案，以轻线绘轴系结构及箱内、外与其有关部分；选择减速器中受力较复杂的一轴及其轴上零件，进行强度校核。（轴、键强度及滚动轴承寿命计算）；进行轴系、箱体及其附件结构设计。底图完成后，应进行检查并修改。 五、完成减速器装配图（第六章 ） 完成装配图。标注必要的尺寸和

3、公差配合，写出减速器特性、技术要求和零件序号，编写零件明细表及标题栏。 六、零件工作图的设计和绘制（第七章） 零件工作图选轴和齿轮，尺寸和公差标注及技术要求应完整，绘制齿轮零件工作图应有齿轮公差表。,七、整理、编写设计说明书（第八章 ） 说明书应包括文字叙述、设计计算和必要的简图，在说明书每页的右侧应单独写明有关计算结果和简短结论（如：“ m3”、“满足强度要求”等等） 八、设计总结和答辩（P.78） 设计完成，进行总结、验收、相应的考核并评定成绩。,1 传动方案比较； 2 电动机选择； 3 总传动比及速比分配；4 运动和动力参数计算,二、传动装置总体设计（第二章）,1 传动方案比较,2 电动

4、机选择 定类型-算容量-选转速（-择型号） 决定类型后，根据容量和转速范围，从手册中查出适用的电机型号。如适用型号有数种，应综合考虑电机和传动装置的尺寸、重量、价格和传动比，选择出较佳型号，并记录下主要性能参数和安装尺寸。 选择类型 Y系列三相笼型异步电机，额定电压交流380V，全封闭，自扇冷（参考P188）。,参考P188,电机容量(功率) 已知F、V、D,工作机所需功率(轴输入):,电动机所需功率:,PW=FV/(1000) kw,电动机额定功率:,Pd=Pw/总,建议: 齿= 0.97 带=0.96 滚=0.99 卷=0.96,PcdPd （P188）,（P12表2.2）, 转速建议选同

5、步转速1000r/min Y系列三相异步电动机 P相同，n(转速)磁极对数外廓尺寸造价 总传动比i传动系统尺寸； 同， n(转速) 磁极对数外廓尺寸造价 总传动比i传动系统尺寸；,同步转速：3000 1500 1000 750 级数： 2 4 6 8 价格： 低 高,i= nm/nw = i带 i齿 V=Dn / (601000 ) nw=6104 V / (D),3 总传动比及速比分配,建议:i齿i带=1,要求：i带=24, i齿=36 (表2.1) nm电机满载转速r/min, nw工作机转速r/min D卷筒直径mm,单级,i1=(1.1-1.5)i2(展开式和分流式),速比要合理分配,

6、分配传动比时注意：,4 运动和动力参数计算（P17）,求各轴的：P、T、n、i、,P1= P0 01,P2= P1 12,01 = 带,12 = 齿滚,T2= 9.55104 P2/n2,T1= 9.55104 P1/n1,. ,注意 按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电动机额定功率Ped计算； 设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算,1 带传动设计(普通V带) 2 齿轮传动设计(斜齿轮),三、传动件设计 (参考课本),1 带传动设计 采用普通V带或窄V带传动，具体设计计算方法参见教材有关内容。设计过程中，主要注意以下问题：,检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互

7、关系，如装在电机轴上的小带轮直径与电机中心高是否对称，其轴孔直径是否与电机轴径是否一致，大带轮是否过大与机架相碰等；,注意,d1min选小值； Z 6； 大带轮半径减速机中心高 d带/2da2/2+(4363)； 注意压轴力FQ的大小及方向,FQ,在课程设计说明书中给出设计计算方法、结论等。,2 齿轮传动设计 设计时应选择正确的设计准则，计算出减速器各齿轮的参数，主要为：模数、齿数、螺旋角、齿轮宽度、传动中心距，并计算出各齿轮的主要尺寸。计算中应注意以下问题： 1）动力传递时，齿轮模数mn应不小于 1.5mm； 2）为减小轴承轴向力，齿轮螺旋角推荐取为 =815； 3）利用公式 a=mn（Z1

8、+Z2）/（2COS) 调整中心距，取中心距为整数； 4）小齿轮宽度=大齿轮宽度+(510)mm；,5）正确选择齿轮结构形式，如小齿轮尺寸过 小，可采用如下结构； 6）齿轮各参数计算出来后，应以表格的形式 记录下有关的尺寸参数，供绘制装配图 和零件图使用。,齿轮传动的参数和几何尺寸有严格的要求： 模数m：取标准值； 中心距a：圆整； 分度圆直径d1、d2：精确到小数点后3位； 螺旋角：精确到秒； 其他结构尺寸尽量取整，以便加工。,注意 闭式软齿面， 45钢 ,HBS1HBS2 ,8级精度； 轴向力指向轴的非伸出端； mn(1.52)mm,200a齿100mm； 标注精度检测项目（P212）,四

9、、装配草图设计过程（第五章）,边算、边画、边改,1 减速器结构介绍 2 减速器草图设计,1 齿轮减速器结构及组成,箱体(盖、座)、轴承端盖、附件、轴系 (轴、轴承、齿轮、套筒、键),（2）润滑与密封,齿轮润滑、轴承润滑、密封,（1）基本构件,（1）基本构件, 箱体（第四章）,(b)组成结构 整体式：安装调整困难，轴承支承在端盖上； 剖分式：水平剖分加工方便； 倾斜剖分满足润滑，加工复杂,(a)材料 铸铁：易成形，易加工，成本低； 铸钢：用于冲击或大载荷，强度好； 焊接箱体：单件，周期短，强度好，成本高,(c)轴承座 结构 凸缘式 嵌入式,凸缘式轴承座结构 内孔：轴承外径； 外圆：轴承盖外径（P

10、161表12.12）； 宽度： L1=+C1+C2+(510) 见P21表4.1； C1、C2见P21表4.1；,(d)箱体设计要求 5.6,箱座高度：润滑与冷却、带轮半径； 足够的刚度：壁厚、轴承座结构（C1、C2）、 加强筋； 良好的工艺性： 铸造工艺性：壁厚均匀，min8mm, 转角过渡平缓； 机加工艺性：减少加工面, 提高生产率,轴承盖: 类型 凸缘式、嵌入式、透盖、闷盖 作用：固定轴承外圈，承受轴向力，调整轴承 游隙并密封；,附件 定位销、通气器、窥视孔及窥视孔盖、放油塞油标、起吊附件、启盖螺钉、调整垫片、密封装置。,(2) 润滑与密封 齿轮润滑（表3.1） 轴承润滑（表4.3） 密

11、封（5.5）,齿轮润滑（表3.1） 浸油(油池)润滑 浸油深度: hmin=0.7齿高10mm hmax=(1/61/3)齿轮半径 齿顶圆到箱底距离：3050mm(以免搅起污物) 油量：Q0=350700 cm3/kw 油池深度：h0=(0.350.7)P/S mm (P-功率kw ; S-箱底内底面积m2),轴承润滑 (a)脂润滑 (b)油润滑,(a)脂润滑：定期油杯加入 条件: dn(416)104mmr/min 结构：轴承位置在内端面至内壁3 =10 12mm（表5.1) 封油盘（P42） 内密封要考虑, 外密封简单,(b)油润滑 飞溅润滑 条件：V1.52m/S 方式：齿轮飞溅箱盖油沟

12、轴承（P25图4.6） 结构：轴承位置：3 = 3-5mm（表5.1 ） 导油（P35图5.13和图5.10） 机盖斜面，机座油槽，轴承盖缺口 内部密封:小齿轮处加挡油盘（P42图 5.30） 特点：内密封简单， 外密封麻烦,密封 目的： 防止润滑剂外泄、混淆，防止外界杂物、水 汽进入。,密封部位: （a）箱体剖分面 （b）轴承端盖与轴承座端面 （c）端盖孔与外伸轴 （d）轴承内部密封 （e）其它部位,(a)箱体剖分面 在箱体剖分接合面上涂水玻璃或密封胶。,(b)轴承（端）盖与轴承座端面 凸缘式：垫片(密封,调整游隙) 嵌入式：O型密封圈,(c)端盖孔与外伸轴 脂润滑: 毡圈（手册P174）

13、油润滑: 唇形密封圈（手册P178 ）,(d)轴承内部密封 封油盘和挡油盘(冲压、车制) 防止齿轮啮合时挤出的热油冲刷、稀释轴承内部。,(e)其它部位 窥视孔, 油标, 放油塞,（1）准备工作 （2）轴的结构设计及强度计算 （3）轴系结构设计 （4）箱体及附件设计,2 减速器草图设计,（1）准备工作 确定箱体结构型式及有关尺寸 （P21表4.1） 估算轴dmin , 选联轴器 （型号、内孔直径及与轴联接型式) 初选轴承类型、组合型式及润滑方式 （定轴承位置) 选轴承端盖类型,确定箱体结构型式及有关尺寸 绘制减速器装配图之前，必须确定减速器的基本机体结构尺寸。参照P20图4.1计算并填写P21表

14、 4.1。,估算轴dmin , 选联轴器,式中：P轴所传递的功率kw n轴的转速rmin A系数 注意：（P31） 1 外伸轴为外伸轴段的最小直径。 2 有键槽时增大轴径以补偿强度的削弱。 3 与联轴器孔直径相适应,与电动机轴的直径不能相差太大,高速端推荐选用弹性联轴器；低速端推荐选用刚性可移式联轴器。 建议：只在低速端使用凸缘联轴器（P132）,初选轴承类型、组合型式及润滑方式 (定轴承位置) 注意 1 正确选择轴承类型 直齿圆柱齿轮推荐采用深沟球轴承； 斜齿圆柱齿轮推荐采用角接触球轴承或圆锥 滚子轴承； 2 正确设计轴承装置的固定方式； 3 正确选择轴承的润滑方式：油润滑或脂润滑； 4 正

15、确设计轴承的密封方式； 5 正确设计轴承的间隙调整方式,选轴承端盖类型 凸缘式 嵌入式,草图阶段开始,画齿轮及箱体内壁线:,画中心线粗轮廓线(布图) P29图5.2,画轴承座端面线及轴承 内端面线(润滑)(3) 轴承座宽度L L=C1C2(510),画端盖外端面线嵌,凸(e),定联轴器与带轮位置=2025mm,端面2(1015),顶圆11.2,（2）轴的结构设计及强度计算,A、定支点及作用力点,定各段直径及长度,定轴上零件装配方案(草稿),计算齿轮处键的强度 (键长轴长轮廓宽),定各段直径 初选轻系列轴承 轴承外端面线,定支点及作用力点 (画图),轴的强度计算弯扭复合强度 轴承寿命计算 (23

16、年, 1500025000h) 先选轻系列保持支点不变 键的强度计算,B 强度计算,C 轴系结构设计,D 箱体及附件设计 （草图阶段完成，正式装配图阶段开始） P38图5.18,绘制装配图时，首先必须考虑图面布置问题，其布置形式和 参考数据如 下图所示：,五、装配图的绘制,要点： 布图：要求用1:2的比例在两(或三)个视图上画出。必要时画剖面、剖视和局部视图。（应当完整的、准确的表示出每个零件的结构形状，位置和尺寸，以及它们之间的连接性质和相互关系）。,画图过程：用细线勾出装配图中各个零件，画零件工作图。一起加深。（要求各视图一起画）,其它有关事项,装配图上应标明注册的尺寸,(a)特性尺寸：表

17、明机器性能、规格 和特性的尺寸 中心距及偏差：1600.0315 （P220 表18.12） 中心高：190（最好以0.5结尾） (b)配合尺寸：需要标明配合零件间装配关系 的尺寸,(c)安装尺寸：表明机器安装在其基础上的位置尺寸(箱体底面尺寸；地脚螺钉中心距 离和对中心的距离；带轮、联轴器伸出头尺寸及对中心距离) (d)外形尺寸：表明机器占用的空间尺寸， （包装，运输，安装，厂房用）,外形尺寸 特性尺寸 安装尺寸 主要零件的配合尺寸,配合选择 P57 表6.1 轴齿轮（带轮、联轴器） 轴轴承内圈： 箱座孔轴承外圈： 轴轴套（挡油环）： 轴承盖箱座孔： 轮缘轮芯, 装配图上应标注的技术要求,装

18、配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承 用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。 齿轮传动的齿面接触斑点(P226表18.26等)； 滚动轴承的热补偿间隙为0.2-0.5mm 减速器剖分面、密封面和接触面均 不允许渗漏。剖分面涂密封油漆或 水玻璃，禁止使用任何垫片。 箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。 跑合试验要求，空载试验、负载试验 （时间，工作条件）。 对外观，包装和运输的要求。,减速器的技术特性表： 应在装配图上适当位置写出减速器的技术特性，包括：输入功率和转速、传动效率、总传动比及各级传动比、传动特性等，可在装配图上列表表示。,标题栏、明细表、及零件编号 零件编号 按要求以顺时针或逆时针方向，对各

19、个零件正确编号。 零件明细表和标题栏 零件明细表和标题栏必须符合标准。,图纸加深 应在图纸检查无误后再加深。完整的装配图如下图所示：,一、零件图设计过程（P64）,零件工作图：生产用的图纸 布图：选择适当的图纸,比例尽量采用1:1 标注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度 标注技术要求： 热处理，表面处理（渗碳，氮化，氰化，镀层，抛光） 未注明的圆角，倒角，斜度等要求。 特殊要求：修饰，涂色，检验，试验（平衡，噪音） 标题栏 （类似装配图, 要与装配图零件一致，要有材料等） 要求： 避免零件在车间做任何计算（尺寸标注完全） 零件各部分尺寸，尽量标注在同一投影图上。 尺寸线、引出线引到看得见的轮廓线上

20、。 轴 齿轮,轴类 P64,1.视图选择 一个视图加若干剖面图，（中心孔、砂轮越程槽、螺纹退刀槽等处必要时可用局部放大视图） 2.尺寸及偏差标注 满足加工、检验、装配要求（注意：基准、尺寸链不封闭）。,4.表面粗糙度 （P 210） 5.技术要求,3.形位公差 轴颈和轴头的圆柱面；有定位要求的轴端面；键槽的侧面等（ P192）,形位公差代号（摘自GB1182-80）,齿轮 (P67),1.视图 2.尺寸及其偏差标注 （齿顶圆 、孔、键槽）,3.形位公差 4.表面粗糙度 （ P220表18.11） 5.啮合特性表 6.技术要求,CS共14种齿厚极限偏差，每个代号代表齿距极限偏差fpt的倍数，齿厚上下偏差分别从中选用两种偏差代号来规定。,二、编写设计计算说明书,计算说明书内容 1 目录（标题及页次）； 2 设计任务书； 3 传动方案拟订(简要说明，附传动方案简图)； 4 电机选择；