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1、1,机械设计基础课程设计,2,第一讲设计任务布置,3,一、设计题目设计题目：带式输送机中单级斜齿圆柱齿轮减速器。工作条件：两班制工作，使用年限为5年，单向连续运转，载荷平稳。运动简图：原始数据：,参考图样：机械设计课程设计P198P201。,4,二、设计任务1）在A1图纸上完成减速器装配图一张。2）在A2图纸上绘制轴零件工作图一张。低速轴，参考图样见P53。3）完成设计计算说明书一份。说明书内容、要求及书写格式见P62。三、设计方法和步骤参照P1P64进行。注：除另外说明，以上所标页码均为机械设计课程设计页码，下同。,5,第二讲传动装置的总体设计,6,一、选择电动机（见P5P6）1、确定电动机
2、所需功率输出功率：,F：运输带拉力，N。V：运输带速度，m/s2。总效率：,1：带传动效率；2：圆柱齿轮传动效率；3：联轴器传动效率；4：滚动轴承效率；5：运输机滚筒效率。以上各传动装置机械效率查P6表2-2确定（齿轮效率按8级精度查表）。电机所需功率：,7,2、选择电动机类型选择：推荐选用Y系列三相异步电动机，安装形式为B3。型号确定：由P147表16-1确定电动机型号及技术数据。同步转速nt：推荐选用1500r/min。额定功率Pe：应使PePd。满载转速nm：为传动比计算提供依据。例：选用电机为Y132M-4-B3。系列三相异步电动机，机座中心高为132mm，中机座，磁极数为4，安装形式
3、为B3。相关数据：为选择联轴器等，需由P148表16-2确定电动机以下数据：1）中心高H；2）外伸轴径D；3）外伸轴长E。,8,二、计算传动比（见P6P7）1.总传动比滚筒转速：,V：运输带速度，m/s，见原始数据。D：卷筒直径，mm，见原始数据。总传动比：,nm：电动机满载转速，r/min。2.分配传动比各种传动中每级传动比的推荐值见P7表2-3。,取带传动比为24，则齿轮传动比i1=i/24应使i15,9,三、传动装置的运动和动力参数计算（见P8）1.各轴转速n=nwi1r/minn=nwr/minn,n：分别为高速轴、低速轴转速。nW：滚筒转速，r/min。2.各轴功率按电动机的所需功率
4、Pd计算：P=Pd1kWP=P24kWP,P：分别为高速轴，低速轴功率。各效率值同前。3.各轴转矩T=9550P/nNmT=9550P/nNmT,T：分别为高速轴，低速轴转矩。,10,第三讲零部件的设计计算和选择,11,一、齿轮设计计算（见P12）1.参数选择和强度计算按标准斜齿圆柱齿轮传动设计。设计计算仿照机械设计基础P110例5-1。齿轮结构及尺寸见P188P189。2.参数和计算要求1）模数应取标准值；2）中心距，齿宽，结构尺寸应圆整；3）不允许圆整的尺寸应精确到小数点后三位，角度应精确到秒。,12,低速轴：最小轴径轴段与联轴器配合，一个键槽，得,P、P：已计算轴功率，kW。n、n：已计
5、算轴转速，r/min。2.轴的最小直径确定高速轴最小轴径应由皮带轮孔径确定，也可参考电机轴径确定。低速轴最小轴径应由以下所选联轴器标准孔径确定。应保证：高速轴最小轴径低速轴最小轴径,二、轴的最小直径（见P13）1.初算轴的最小直径计算见机械设计基础P240。高速轴：最小轴径轴段与皮带轮配合，一个键槽，得,13,三、选择联轴器（见P13）1.类型推荐选用弹性套注销联轴器（见P128表13-5）。,Z型轴孔：阶梯形圆锥轴孔。Y型轴孔：长圆柱轴孔。J型轴孔：阶梯形圆柱轴孔。J1型轴孔：短圆柱轴孔。,14,2.型号选择按不小于轴的转矩T，转速n和初算最小轴径dmin的值选取联轴器型号。低速轴最小轴径应
6、由所选联轴器标准孔径最终确定。联轴器标记示例说明：,型号为TL6的弹性销联轴器。主动端：J型轴孔，A型（圆头）键槽，d1=38mm，L1=60mm。从动端：J1型轴孔，A型（圆头）键槽，d2=38mm，L1=60mm。d1：主动端轴孔孔径。d2：从动端轴孔孔径。dz：圆锥轴孔公称直径。,15,四、初选滚动轴承（见P13）1.类型推荐选用：圆锥滚子轴承（3类）02系列或03系列（见P113表12-3）。角接触球轴承（7类）02系列或03系列（见P119表12-6）。2.型号选择轴承型号由轴承类型、尺寸系列和内径代号组成。轴承内径由所定最小轴径加810mm的值查上述表确定。应保证：低速轴轴承内径高
7、速轴轴承内径,16,第四讲减速器装配草图设计,17,一、概述（见P21）基本方法：边画、边算、边改。二、设计装配图的准备（见P21P24）1.箱体结构型式的确定箱体结构介绍见P15P17。铸造箱体结构尺寸见P24表5-1。2.润滑方式的选择减速器的润滑说明见P17P20。1）齿轮的润滑采用油池浸油润滑。应使低速级大齿轮浸油深度为一到二个齿高，保证不低于10mm。2）轴承润滑一般采用飞溅润滑，也可采用润滑脂润滑。,18,3.图面布置主要参考样图见P198P199。1）选择图纸幅面和比例尺按任务安排选用图纸幅面为A1。按实际情形，一般选用比例尺为1：1或1：2（也可选用1：1.5）比较适当。2）选
8、择视图按对应的参考样图，采用三个视图表达。3）图面布置按对应的参考样图进行图面布置。应注意留出零件明细表、技术特性和技术要求所需位置空间。,19,三、减速器装配草图设计（见P25P40）1.设计内容（见P25）轴系零件的结构设计；减速器箱体结构设计。2.初绘减速器装配草图（见P25P28）1）画齿轮中心线和轴线2）画齿轮轮廓取小齿轮比大齿轮宽68mm；3）画箱体部分内壁线和外壁线按P24表5-1计算：箱座壁厚（估值810mm）；箱盖壁厚1（估值8mm）；齿顶圆与箱体内壁距离1（估值1012mm）；齿轮端面与箱体内壁距离2（估值20mm）。,20,21,4）画轴承廓线、轴承座外端线及轴承端盖廓线
9、按初选轴承内径d、外径D和轴承宽B画轴承廓线。按P24表5-1确定轴承旁联螺栓直径d1及其相应扳手空间C1和边缘厚C2，得轴承座孔宽度：L=+C1+C2+58根据L画轴承座外端线。按参考样图采用凸缘式轴承端盖，由P132表14-1确定结构尺寸并画轴承端盖廓线。,22,23,5）轴的结构设计a）轴的径向尺寸确定轴的径向尺寸一般应由两端向中间确定。联轴器、带轮、透盖、滚动轴承等配合轴段由孔径定轴径；滚动轴承定位轴肩直径da应查滚动轴承表确定；用轴肩定位的相邻轴段轴径相差610mm；不需轴肩定位的相邻轴段轴径相差13mm。b）轴的轴向尺寸确定轴的轴向尺寸一般应由中间向两端确定。与联轴器、带轮和齿轮配
10、合的轴段长应比轮毂宽短23mm，在联轴器、带轮与透盖之间的外伸轴段长应方便透盖螺钉取出，初取1216mm；与滚动轴承配合的轴段长比轴承宽12mm；当需用套筒或挡油盘等固定轴上零件时，相应轴段长应比轮毂宽短23mm。在装配图中允许不画轴的退刀槽，越程槽和倒角。,24,25,6）键设计推荐选用A型平键。按键所在轴段直径由P107表11-8确定键宽b和键高h。键长按短于所在轴段长度510mm选取，在零件装入一侧，键端距轴端距离应为25mm。综合考虑，最后由表中键的长度系列确定键长。,26,3.轴、滚动轴承及键联接校核计算（见P28）在校核计算之前，需对齿轮进行受力分析，确定齿轮的圆周力、轴向力和径向
11、力的大小和方向。力的作用点为齿宽中点。1）轴的强度校核只要求校核低速轴。校核计算仿机械设计基础P2504.轴的强度计算进行。轴上零件的分布力应简化为力作用宽度中点的集中力；轴所受支承反力作用点应查轴承表确定。必须画出轴的受力图、弯矩图，转矩图及合成弯矩图。2）滚动轴承寿命计算滚动轴承寿命一般应与减速器的寿命相同，如难以达到，则不能低于23年。只要求计算低速轴滚动轴承寿命。计算可仿机械设计基础P289例14-3进行。3）键联接强度校核校核低速轴上大齿轮的键联接。以上的校核计算如不合格，则需修改设计以满足要求。,27,4.完成减速器装配草图（见P28P40）1）轴系零件的结构设计a）画齿轮结构齿轮
12、结构见P188P192。齿轮啮合画法按参考样图。b）画滚动轴承结构滚动轴承简化画法见P67。c）画套筒和轴端挡圈在需要处画套筒，套筒结构根据需要设计。轴端挡圈可略去不画。d）画挡油盘和甩油盘当轴承用脂润滑时，为防止润滑油冲掉润滑脂，需装挡油盘；用油润滑时，为防止大量热油涌入轴承也需装挡油盘。铸造挡油盘结构见P20图4-13和P29图5-10；冲压挡油盘见P29图5-10。,28,e）画轴承盖结构凸缘式轴承盖分透盖和闷盖两种，结构见P132表14-1，按参考样图选取相应型式。f）画密封件密封件按参考样图选取。毡圈油封见P143表15-8。2）减速器箱体的结构设计a）箱体壁厚及结构尺寸的确定铸造箱
13、体壁厚与结构尺寸见P24表5-1。b）轴承旁联螺栓凸台结构尺寸的确定取轴承旁联螺栓为M8M10；螺栓见P95表11-12，螺母见P102表11-21，弹簧垫圈见P103表11-23。确定旁联螺栓位置尺寸：S=D2，D2为轴承端盖外径。,29,确定凸台高度按螺栓的扳手空间C1和边缘厚C2得凸台宽度，由此确定高度h，所得凸台尺寸应圆整。c）确定箱盖顶部外表面轮廓大齿轮一侧：R1=da2/2+1+1小齿轮一侧：R2R,d）确定箱座高度箱座高度：Hda2/2+3050+8+35mme）输油沟的结构确定轴承采用飞溅润滑时，应在箱座凸缘上开输油沟。输油沟的结构见P19图4-11。注意所开输油沟不能与联接螺
14、栓孔通连。,30,f）箱盖、箱座凸缘及联接螺栓的布置箱盖、箱座凸缘厚:b1=1.51，b=1.5（估值为10mm）箱底座凸缘厚:b2=2.5（估值20mm）地脚螺钉：M12M16（推荐取M12）箱底座凸缘宽:lC1min+C2min（估值约40mm）螺栓布置应均匀对称，为保证箱盖和箱座联接的紧密型，螺栓间距以不大于150mm为宜。g）箱体结构的刚度设计为了保证箱体刚度，除应有足够壁厚外，还应在轴承座孔凸台上下做出刚性加强筋。h）箱体工艺性设计铸造箱体的工艺性设计铸造圆角半径一般取R5mm，拔模斜度取1：101：20。箱体机械加工工艺性设计为减少加工面，轴承座孔端面等处采用凸台结构，凸起为38m
15、m，而螺栓和螺母支承面采用沉头座，沉头座深可画为23mm箱座底面也应采取凹凸结构。,31,32,2）减速器附件设计以下各附件可比照参考样图确定并画出。a）窥视孔和视孔盖结构尺寸见P133表14-4。窥视孔的位置和大小按能看到所有齿轮啮合的要求确定。b）通气器型式及结构尺寸见P136P136表14-9表14-11。c）起吊装置箱盖吊耳和箱座吊钩结构尺寸见P137表14-12。箱盖吊环见P138表14-13。d）油面指示器各种油面指示器见P134P135表14-5表14-8。杆式油标的取放应不受干涉。e）放油孔和螺塞螺塞结构尺寸和油封见P139表14-14和表14-15。放油孔的位置应能保证箱内污
16、油全部放出。箱座内底面常做向放油孔成11.5的倾斜面，在油孔附近做成凹坑。,33,f）起盖螺钉起盖螺钉安装在箱盖凸缘上，数量为一个到两个。推荐选用M10普通螺栓，端部制成圆柱状。g）定位销定位销采用圆锥销，直径按凸缘螺栓直径的0.8倍（估值为8mm）选取，长度应大于箱座、箱盖总厚度并符合标准长度系列，凸缘结构尺寸见P109表11-31。4）完善装配草图按视图的对应关系完成三个视图，各视图投影关系应正确。齿轮、螺纹紧固件、滚动轴承等标准件和常用件的绘制应符合国家标准的规定画法和简化画法。5）减速器装配草图的检查和修改按先箱内，再箱外，先齿轮、轴、轴承及箱体等主要零件，再其余零件顺序检查装配草图的正误。检查项目见P33中ak各项。,34,第五讲完成减速器装配图,35,1.绘制与加深装配图各视图（见P40）建议按下面顺序绘制和加深装配图：标注尺寸与配合；画对称线、中心线和轴线；画指引线和零件编号；画剖面线，注意同一零件各视图剖面线都应相同，不同零件在各视图中的剖面线应不同；描粗加深轮廓线。2.标注主要尺寸与配
