《机械设计课程设计-丛家慧》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计-丛家慧（110页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第一部分 课程设计概述,第二部分 减速器的结构,第三部分 减速器设计计算的相关问题,机械设计课程设计,第四部分 减速器绘图相关问题,课程设计要求,1. 在机电楼（包括卫生间）不允许抽烟。 2. 上午固定时间：8：00-11：30下午固定时间：1：30-4：50其余时间自己定。关门时间是晚上9：50 3. 最后上交时间：第二周周五中午之前 4. 上交内容： 1.装配图 A0 一张2.装配草图 A1一张3.轴 A3一张4.齿轮 A3一张5.说明书（不少于25页)6. 计算草纸本,阶段检查内容,传动零件的设计计算 减速器装配图草图设计 装配图正式图绘制 零件图的绘制 编写设计说明书,第一部分 课程
2、设计概述,1、培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高。,2、学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序，树立正确的工程设计思想，培养独立设计能力，为后续课的学习和实际工作打基础。,3、进行机械设计基本技能的训练，包括设计计算、绘图、查阅和使用标准规范、手册、图册等相关技术资料等。,二、设计题目,常规题目为减速器，因为它包含齿轮、轴、箱体、螺栓、键、带、联轴器、轴承等多种零部件，且参考资料全面。,减速器是用于原动机和工作机之间用来起减速作用的独立部件，它由刚性箱体、齿轮等传动副及若干附件组成，属系列产品。,一、设计目的,课程设计的内容,减速器为
3、主体的机械传动系统,1） 传动方案的分析和拟定；,2） 电动机的选择与传动系统运动和动力参数的计算；,3） 传动件的设计；,4） 轴的设计；,5） 轴承及其组合部件设计；,6） 键联接和联轴器的选择与校核；,7） 润滑设计；,8） 箱体、机架及附件的设计；,课程设计要求完成工作,1） 装配工作图1张（草图坐标纸1张，A0号图纸1张）；,2） 零件工作图2张（传动件和轴）；,3） 设计计算说明书一份（至少25页）。,课程设计的步骤,1）设计准备,2）传动系统的总体设计,3）传动零件的设计计算,4）减速器装配草图设计,5）装配工作图设计；零件工作图设计,6）整理编写设计计算说明书，总结设计的收获和
4、经验教训,减速器在机器中用来减速，也可以用来增速。依据齿轮轴线相对于 机体的位置固定与否，减速器可分为定轴齿轮减速器和行星齿轮减速器。,1 定轴齿轮减速器,减速器,（1）单级圆柱齿轮减速器,特点是效率及可靠性高，工作寿命长，维护简便，应用范围很广。,减速器,（2）两级圆柱齿轮减速器,展开式,同轴式,分流式,减速器,（3）圆锥齿轮及蜗杆减速器,单级圆锥齿轮减速器,圆锥-圆柱齿轮减速器,减速器,（4）蜗杆减速器,设计注意事项及成绩评定,设计成绩分为：优秀、良好、中等、及格、不及格,成绩评定主要依据：图纸、答辩、平时、说明书,注意事项：,正确利用现有设计资料，勤于思考，敢于创新,正确使用标准和规范,
5、设计是边计算、边画图、边修改的交叉过程，要养成有错必改，精益求精的科学态度。,圆柱齿轮减速器,减速器,蜗杆减速器,减速器,第二部分 减速器的结构,油标尺,箱座,视孔盖,通气器,箱盖,放油塞,轴承盖,定位销,低速轴系,高速轴系,中间轴系,一、选择电动机,1 选择电动机的类型、结构形式和转速，计算电动机的功率， 确定电动机的型号。,一对齿轮效率0.97；一对轴承效率0.99 ； 联轴器效率0.99 ； 带传动效率0.96,1）所需电动机输出的功率,Pd=Pw/ (kw) Pw 工作机器的输出功率(kw) 由电动机到工作机的总效率,2) 若已知工作机器的阻力F(N)，圆周速度(m/s)，则,Pw=F
6、*V/1000 (kW),课程设计过程步骤,3）由Pd查表选择电动机型号,二、总传动比i 及其分配i1、i2,由电机转速n1和滚筒转速n3确定总传动比i =n1/n3 分配：i1 为V带的传动比； （24）i2 为齿轮的传动比；（24） 总传动比：i=i1* i2,三、V型带及带轮的设计计算,1 .V型带的设计（教材）,1）传动比i1= 2) 工作情况系数 3）计算功率 4）选V型带型号 5）小带轮直径 6）大带轮直径 7）验算V带速度 8）初定中心距 9）初算V带长度,10）确定V带长度 11）确定中心距 12）计算小带轮包角 13）查包角修正系数 14）查带长修正系数 15）单根传递功率P
7、 16）单根带传递功率增量 17）计算V带根数 Z 18）计算V带对轴的拉力F0,2. 计算两带轮的宽度B,四、齿轮传动的设计计算 根据：传递功率P；传动比I； 小齿轮的转速n; 工作时间、闭式传动。 1 选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。 2 按齿面接触疲劳设计（教材） 确定Z1、Z2 和齿宽系数 算实际传动比 、传动比误差 计算转矩T 确定载荷系数K 确定许用接触应力 查表确定 两齿轮的极限应力 计算应力循环次数NL 查表确定 两齿轮的接触疲劳寿命系数极限应力ZNT1、 ZNT2。 查接触疲劳寿命的安全系数 求出d1、确定标准模数m (查表） 3. 校核齿根弯曲疲劳强度
8、 A）两齿轮的分度圆直径 B）两齿轮齿宽 查表两轮的齿形系数和应力修正系数 计算许用弯曲应力 （查极限弯曲应力、弯曲寿命系数、应力修正系数、弯曲疲劳安全系数）,E) 计算弯曲许用应力 计算弯曲应力 计算齿轮传动的中心距 计算齿轮的圆周速度,4. 两齿轮的几何尺寸计算（教材） 齿顶圆直径 齿根圆直径 分度圆直径 基圆直径 齿顶高、齿根高、齿全高 齿顶径向间隙 齿厚、齿槽宽、齿距 两齿轮的中心距（130-160） 齿顶圆的压力角,五、轴的设计,1.各轴的功率计算 2.各轴的转速计算 （列表） 3.各轴的转矩计算,4、轴的概略设计 1）高速轴的概略设计 材料、热处理、 按扭转计算最小直径 装V带轮处
9、长度、外伸端直径与长度、 装两轴承和两轴承盖处的直径和长度（试选轴承与轴承盖） 装齿轮处的直径和长度 齿轮与箱体的距离 轴的总长度,2）低速轴的概略设计 步骤与高速轴类同 注意：变速箱等宽、高速轴轴承的中心与 低速轴轴承的中心要在同一条直线上，也就是要求两根轴轴承中心等宽度。 设计到这里开始作草图（查表： 轴承及轴承盖各参数、套筒的结构尺寸、齿轮的按装、连轴器的结构尺寸等）,5. 轴的结构设计 1）轴上的键槽宽度和长度确定 2）轴肩、轴环宽度与高度、各圆角半径和倒角大小 3）轴上零件的固定方法和紧固件 4）轴上各零件的润滑方法和密封件的尺寸安装 5）作出轴的结构草图,6. 轴系零、部件的设计,
10、1） 设计小带轮的轮槽及带轮结构,2） 设计大带轮的轮槽及带轮结构,3） 齿轮的结构设计 A) 小齿轮的结构设计及标注（齿轮轴或实体齿轮） B) 大齿轮的结构设计及标注（孔板式齿轮）,六 、低速轴轴的强度较计算 求出齿轮的受力Ft、Fr、Fa 作出低速轴的空间受力简图 作出水平平面的受力图、求解水平面的约束力 作出水平面的弯矩图、求出最大弯矩 作出竖直平面的受力图、求解竖直平面的约束力 作出竖直面的弯矩图、求出最大弯矩 作出合成弯矩图 作出扭矩图 求出当量弯矩 代入强度条件、核算危险截面强度,七、轴承寿命计算、联轴器与键的计算 高速轴上轴承的寿命计算 轴承型号： 查表查出： 基本额定动载荷C；
11、 查出温度系数 计算轴承受的径向载荷P; 用工作小时数Lh表示轴承的寿命。,G) 能否满足使用要求,2. 低速轴上联轴器的计算 计算名义转矩T 查表教材工作情况系数K 得出：计算转矩Tc 查出所使用联轴器的许用转矩和许用转速 是否满足Tc=T n 350HBS），最常出现：轮齿折断先按齿根弯曲强度进行设计，然后校核齿面接触强度,齿宽b取整，b1 = b2 + (5 10) mm；,直径d 、 da 、 df ，螺旋角应为精确值,（2）数据处理,模数m标准系列值，不小于 1.5mm ；,中心距a0或5结尾的整数,对于直齿轮， a应严格等于,对于斜齿轮， a应严格等于,六、最小轴径的估算,，估计各轴受扭段的最小轴径,2）当此轴段上有键槽时，将d 按单、双键分别加大4%或7%后，取整数。,1）C为由轴的许用扭切应力所确定的系数，与材料有关，查表确定。 注意：若为齿轮轴（上图)，轴的材料即为齿轮的材料。,说明：,若最小轴径处装联轴器，最小轴径应与联轴器的孔径匹配。,固定式联轴器,可移式联轴器,（要求被联接两轴轴线严格对中）,（可补偿被联接两轴的相对位移）,刚性可移式联轴器,弹性可移式联轴器,（无弹性元件）,（有弹性元件）,齿式联轴器,凸缘联轴器,套筒联轴器,十字滑块联轴器,万向联轴器,弹性套柱销联轴器,弹性柱销联轴器,
