《机械设计课程设计讲稿二级齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计讲稿二级齿轮减速器（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、一、课程设计的目的课程设计的目的机械设计课程设计是机械设计课程的一个教学实践环节，由此机械设计课程设计是机械设计课程的一个教学实践环节，由此获得全面的机械设计训练。获得全面的机械设计训练。其根本目的：其根本目的：1综合运用机械设计课程及前修课程所学知识去分析和解决综合运用机械设计课程及前修课程所学知识去分析和解决机械设计问题机械设计问题2学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计过程，培养正确的设计思想和机械传动装置或简单机械的设计过程，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和零部件
2、设计的分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和零部件设计的能力能力3通过计算和绘图，学会运用标准、标准、手册及查阅有关通过计算和绘图，学会运用标准、标准、手册及查阅有关技术资料，培养机械设计的根本技能技术资料，培养机械设计的根本技能?机械设计机械设计?课程设计课程设计第一讲第一讲概述概述二、二、课程设计的方法课程设计的方法1独立思考，继承与创新独立思考，继承与创新2综合考虑机械零部件的强度、刚度、工艺性、经济性及维综合考虑机械零部件的强度、刚度、工艺性、经济性及维护等要求护等要求3采用采用“三边设计方法：边计算、边画图、边修改三边设计方法：边计算、边画图、边修改三、三、课程设计的内容见课程设
3、计任务书课程设计的内容见课程设计任务书四、四、课程设计时间安排第一周第三周，共课程设计时间安排第一周第三周，共3周周第第1周：完成初步计算和装配草图周：完成初步计算和装配草图第第2周：完成装配图和局部零件图上机画图，采用周：完成装配图和局部零件图上机画图，采用CAXA第第3周：完成零件图和整理设计说明书周：完成零件图和整理设计说明书34天；辩论天；辩论12天天五、五、成绩评定成绩评定1等级：优、良、中、及格、不及格等级：优、良、中、及格、不及格2评分标准：图纸，设计说明书，辩论，课设期间平时成绩评分标准：图纸，设计说明书，辩论，课设期间平时成绩出勤及设计进度综合评定出勤及设计进度综合评定六、六
4、、参考书参考书1唐增宝等主编，机械设计课程设计，华中科技大学出版唐增宝等主编，机械设计课程设计，华中科技大学出版社，社，1999年年2濮良贵等主编，机械设计，高等教育出版社，濮良贵等主编，机械设计，高等教育出版社，2001年年3廖汉元等主编，机械原理，机械工业出版社，廖汉元等主编，机械原理，机械工业出版社，1997年年?机械设计机械设计?课程设计任务书课程设计任务书一、一、设计题目设计题目设计一台冶金、矿山用带式运输机的动力及传动装置。设计一台冶金、矿山用带式运输机的动力及传动装置。：工作时有轻微振动，经常满载工作，单向运转，两班制工作，：工作时有轻微振动，经常满载工作，单向运转，两班制工作，
5、工作年限工作年限10年，大修期年，大修期3年，每年按年，每年按300天计。允许运输带速度天计。允许运输带速度误差：误差：5%，动力源为电力三相交流，动力源为电力三相交流220/380V。三，三，设计任务设计任务1减速器装配图减速器装配图1张张A0及装配草图及装配草图1张张A1；2零件图零件图2张低速轴和低速级大齿轮零件图各张低速轴和低速级大齿轮零件图各1张张3课程设计说明书课程设计说明书1份按照规定的格式书写，并要求有份按照规定的格式书写，并要求有必要的简图必要的简图四，四，设计要求设计要求1，按国家标准的规定选择有关设计参数与标准零部件绘按国家标准的规定选择有关设计参数与标准零部件绘制装配图
6、和零件图制装配图和零件图2，设计期间，设计者一律必须在设计室完成任务，否那设计期间，设计者一律必须在设计室完成任务，否那么么不给成绩。不给成绩。3，每完成一段任务，由指导教师审查每完成一段任务，由指导教师审查二，原始数据：二，原始数据：五，五，编写课程设计说明书内容：编写课程设计说明书内容：1，目录目录2，设计任务附上课程设计任务书，注明自己的题号设计任务附上课程设计任务书，注明自己的题号3，机械传动装置的总体方案设计机械传动装置的总体方案设计1传动方案的分析及拟定传动方案的分析及拟定2选择电动机选择电动机3运动参数及动力参数的计算运动参数及动力参数的计算4传动方案简图绘制传动方案简图绘制4，
7、齿轮传动设计计算画出轮齿受力分析图齿轮传动设计计算画出轮齿受力分析图5，联轴器的选择计算联轴器的选择计算6，轴的设计计算轴的设计计算7，滚动轴承选择计算滚动轴承选择计算8，键的选择及计算键的选择及计算9，润滑与密封设计润滑与密封设计10，减速器结构设计，减速器结构设计11，设计小结，设计小结12，参考文献，参考文献六，六，课程设计步骤：见课程设计步骤：见1P2课程设计说明书封面第二讲第二讲机械传动装置的总体方案设计机械传动装置的总体方案设计主要内容：确定传动具体方案，选电机，定传主要内容：确定传动具体方案，选电机，定传动比，计算传动装置的运动和动力参数。动比，计算传动装置的运动和动力参数。一、
8、传动方案分析及设计见一、传动方案分析及设计见1P3机器的组成：机器的组成：动力机传动装置工作机动力机：选用电动机动力机：选用电动机传传动动装装置置的的作作用用：将将动动力力局局部部的的运运动动n,v和和动动力力(P,T)进进行行转转换换传传递递给给工工作作机机又又称称执执行行局局部部，以以满满足足工工作作机机的需要；传动装置的设计是传动方案设计的关键。的需要；传动装置的设计是传动方案设计的关键。可传递运动和动力的机构有：齿轮传动，带传动，蜗轮蜗杆传可传递运动和动力的机构有：齿轮传动，带传动，蜗轮蜗杆传动，链传动，凸轮机构，连杆机构等。动，链传动，凸轮机构，连杆机构等。各机构特点见各机构特点见2
9、P137，将这些机构有效的组合，满足工作，将这些机构有效的组合，满足工作机的需要，即为传动方案的拟定。机的需要，即为传动方案的拟定。1P4表表2-1给出了由多个齿轮机构组合成的多种传动方案即常给出了由多个齿轮机构组合成的多种传动方案即常用的减速器，可分析、比较其优缺点，确定较好的传动方案。用的减速器，可分析、比较其优缺点，确定较好的传动方案。传动方案设计依据：首先满足工作机的功能要求；其次满足工传动方案设计依据：首先满足工作机的功能要求；其次满足工作可靠、效率高、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、本钱低、工作可靠、效率高、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、本钱低、工艺性好、使用维护方便等；确定传动方案时，
10、应充分了解各传艺性好、使用维护方便等；确定传动方案时，应充分了解各传动机构的性能和特点，结合工作机的工作条件，对多种传动方动机构的性能和特点，结合工作机的工作条件，对多种传动方案进行分析比较，合理选择。案进行分析比较，合理选择。如以下出了带式运输机的如以下出了带式运输机的5种传动方案：种传动方案：方案分析比较：方案a)：带传动+闭式齿轮传动。带传动布置于高速级，发挥其传动平稳、缓冲吸振和过载保护特点，但此方案宽度较大，且带传动不适应繁重的工作要求及恶劣的工作环境。方案b)：闭式蜗杆传动。结构紧凑，但传动效率低，功率损耗大，在长期连续运转中不经济。方案c)：锥齿轮+圆柱齿轮传动。横向结构较紧凑，
11、适合布置在较狭窄的通道中，锥齿轮一般放在高速级转矩T较小，可减小锥齿轮尺寸，便于加工；但锥齿轮加工较困难，加工本钱高。方案d)：二级闭式圆柱齿轮传动。适应在繁重及恶劣的工作条件下长期工作，使用维护方便，但结构较庞大。方案e)：开式齿轮传动+闭式齿轮传动。本钱较方案d)低，适应于繁重的工作条件，但多灰尘的环境对开式齿轮寿命有影响。综合以上方案特点，考虑工作条件及环境，初选方案综合以上方案特点，考虑工作条件及环境，初选方案d)，二级闭，二级闭式圆柱齿轮传动。式圆柱齿轮传动。传动方案图如下：传动方案图如下：二、选择电动机二、选择电动机(见见1P5)1电动机类型及转速：电动机类型及转速：三相交流电动机
12、：三相交流电动机：Y系列：见系列：见1P147YZ,YZR系列：系列：同步转速：一般选同步转速：一般选1500或或1000r/min2确定电动机功率和型号确定电动机功率和型号1工作机所需功率工作机所需功率Pw=FV/1000Kw2电动机所需功率电动机所需功率Pd=Pw/传动装置总效率传动装置总效率=12n各传动副的效率各传动副的效率1、2n等见等见1P6表表2-23电动机额定功率电动机额定功率Pe电动机所需功率电动机所需功率Pd,由此查由此查1P147选电选电动机型号动机型号记下：电动机型号，额定功率记下：电动机型号，额定功率Pe，满载转速，满载转速nm，电动机中心高，电动机中心高，外伸轴径和
13、外伸轴长，供选联轴器和计算传动件用。外伸轴径和外伸轴长，供选联轴器和计算传动件用。VF三、确定总传动比三、确定总传动比I及分配传动比及分配传动比I=电机满载转速电机满载转速nm/工作机所需转速工作机所需转速nw ,nw=601000V/DI=i1i2各级传动比分配原那么：见各级传动比分配原那么：见1P71满足推荐值范围见满足推荐值范围见1P7表表2-3；2不发生干预现象；不发生干预现象；3等强度原那么；等强度原那么；4润滑合理润滑合理推荐：推荐：i1=1.31.4i2四、运动参数及动力参数的计算见四、运动参数及动力参数的计算见1P81计算各轴的转速计算各轴的转速n，输入功率，输入功率P，转矩，
14、转矩T2计算各级传动高速级，低速级齿轮传动的输入转速，计算各级传动高速级，低速级齿轮传动的输入转速，输入功率输入功率五、绘制传动方案简图：五、绘制传动方案简图：第三讲第三讲齿轮传动设计见齿轮传动设计见1P12主要内容：高速、低速级齿轮传动设计计算主要内容：高速、低速级齿轮传动设计计算一、高速级齿轮传动设计计算斜齿圆柱齿轮一、高速级齿轮传动设计计算斜齿圆柱齿轮传动设计计算传动设计计算设计步骤：参考教材设计步骤：参考教材2P218例题例题10-2或或课堂例题、作业课堂例题、作业二、低速级齿轮传动设计计算变位直齿齿轮二、低速级齿轮传动设计计算变位直齿齿轮传动设计计算传动设计计算变位齿轮传动设计：见教
15、材变位齿轮传动设计：见教材2P228设计步骤：参考教材设计步骤：参考教材2P211例题例题10-1，教材教材3?机械原理机械原理?P217218例题例题9-1三，本卷须知3中心距中心距a如偏小，可能引起轴承端盖干预，那么可先估算如偏小，可能引起轴承端盖干预，那么可先估算一下轴承端盖的大小即初定最小轴径，逐步加大，初定轴一下轴承端盖的大小即初定最小轴径，逐步加大，初定轴承，确定出轴承座孔径，初选轴承盖，即可定其大小承，确定出轴承座孔径，初选轴承盖，即可定其大小P2114考虑等强度设计时，那么一般低速级齿轮模数高速级考虑等强度设计时，那么一般低速级齿轮模数高速级齿轮模数齿轮模数第四讲第四讲轴系设计
16、计算轴系设计计算一、一、设计内容：设计内容：高、中、低速轴的结构设计和强度设计计高、中、低速轴的结构设计和强度设计计算；各轴上的轴承、键、联轴器的设计算；各轴上的轴承、键、联轴器的设计二、二、设计方法设计方法贯彻贯彻“三边设计法，以轴为主线，考虑三边设计法，以轴为主线，考虑减速箱体结构，其它零件并行设计，各零减速箱体结构，其它零件并行设计，各零件尺寸相互协调。件尺寸相互协调。参考内容：参考内容：教材教材2第第15章轴；章轴；1P13P14；P24P29；图；图5-1；图；图5-5；图；图5-7；图；图5-8；图；图5-151表表5-1；图；图5-22三、三、初步结构设计初步结构设计设计步骤：设
17、计步骤：1设计前准备：读懂图设计前准备：读懂图5-1结构特点，各零部件作用；结构特点，各零部件作用；图图5-22；弄清；弄清1P24表表5-1中各符号的意义及计算中各符号的意义及计算如：如：df；d1；d2确实定及螺栓扳手空间确实定及螺栓扳手空间c1,c2确实定确实定2，绘制减速器装配草图一见，绘制减速器装配草图一见1P253在草图一根底上绘出减速器装配草图二如下：在草图一根底上绘出减速器装配草图二如下：见见1P27图图5-7LLL=1+C1+C2+511箱盖壁厚，查箱盖壁厚，查11表表5-15-1 C1,C2 C1,C2轴承旁螺栓扳手空间轴承旁螺栓扳手空间( (凸缘尺寸凸缘尺寸) )，查，查
18、11表表5-15-1轴承是脂润滑轴承是脂润滑:1015轴承是油润滑轴承是油润滑:35a箱体内壁30B-拆装空间815高速轴高速轴1轴的径向尺寸确定从最小轴径开始轴的径向尺寸确定从最小轴径开始1初估最小轴径初估最小轴径dmin考虑：考虑：轴上的联轴器及电机轴径，轴上的联轴器及电机轴径，再定再定dmin，联轴器的选择见1P13或课堂习题2逐步加大轴径考虑轴上零件的定位、固定或区分加工逐步加大轴径考虑轴上零件的定位、固定或区分加工面、零件拆装需要面、零件拆装需要注意点：注意点：a)用于定位时，轴径变化大用于定位时，轴径变化大510mm;否那么变化否那么变化小小b)滚动轴承的定位应查其标准滚动轴承的定
19、位应查其标准c)有标准零件配合的轴径应取相应标准值有标准零件配合的轴径应取相应标准值如：滚动轴承、联轴器处如：滚动轴承、联轴器处d)由由d轴初选滚动轴承型号轴初选滚动轴承型号e)齿轮尺寸与轴径很接近齿轮尺寸与轴径很接近d1.8ds时，时，采用齿轮轴见采用齿轮轴见1P29)以箱体内壁为基准以箱体内壁为基准1确定轴承在轴承座孔内位置确定轴承在轴承座孔内位置即定轴的支承点位置即定轴的支承点位置设计思路：边计算，边画图，边设计设计思路：边计算，边画图，边设计2轴的轴向尺寸确定轴的轴向尺寸确定2确定轴承座孔长度确定轴承座孔长度L半联轴器距箱体内壁距离半联轴器距箱体内壁距离=L+e+3040mm,并演算空
20、间并演算空间B是否足够是否足够e轴承端盖厚，查轴承端盖厚，查1P132B考虑零件的拆装空间考虑零件的拆装空间3确定半联轴器的位置确定半联轴器的位置LLL=1+C1+C2+51箱盖壁厚，查箱盖壁厚，查1表表5-1C1,C2轴承旁螺栓扳手空间轴承旁螺栓扳手空间(凸缘尺寸凸缘尺寸)，查，查1表表5-1中间轴和第三根轴设计中间轴和第三根轴设计:设计方法同上，考虑低速轴轴径不能过小而使刚度降低，设计方法同上，考虑低速轴轴径不能过小而使刚度降低，那么一般低速轴的那么一般低速轴的dmin高速轴的高速轴的dmin+510mm高速轴：高速轴：1轴的径向尺寸确定从最小轴径开始轴的径向尺寸确定从最小轴径开始1初估最
21、小轴径初估最小轴径dmin注：先选联轴器，再定注：先选联轴器，再定dmin，联轴器的选择见，联轴器的选择见1P13或课堂或课堂习题习题2逐步加大轴径考虑轴上零件的定位、固定或区分加逐步加大轴径考虑轴上零件的定位、固定或区分加工面、零件拆装需要工面、零件拆装需要注意点：注意点：a)用于定位时，轴径变化大用于定位时，轴径变化大510mm;否那么变否那么变化化小小13mmb)滚动轴承的定位应查其标准滚动轴承的定位应查其标准c)有标准零件配合的轴径应取相应标准值如：滚有标准零件配合的轴径应取相应标准值如：滚动轴承、联轴器处动轴承、联轴器处d)由由d轴初选滚动轴承型号轴初选滚动轴承型号e)齿轮尺寸与轴径
22、很接近齿轮尺寸与轴径很接近d1.8ds时，采用齿轮时，采用齿轮轴见轴见1P29和和2P2272轴的轴向尺寸确定3)设计思路：边计算，边画图，边设计设计思路：边计算，边画图，边设计以箱体内壁为基准以箱体内壁为基准1确定轴承在轴承座孔内位置即先定轴的支承点位置确定轴承在轴承座孔内位置即先定轴的支承点位置取决轴承的润滑方式取决轴承的润滑方式轴承采用何种润滑方式见轴承采用何种润滑方式见1P1920或或2P3242确定轴承座孔长度确定轴承座孔长度LL=1+C1+C2+51箱盖壁厚，查箱盖壁厚，查1表表5-1C1,C2轴承旁螺栓扳手空间轴承旁螺栓扳手空间(凸缘尺寸凸缘尺寸)，查，查1表表5-13确定半联轴
23、器的位置确定半联轴器的位置半联轴器距箱体内壁距离半联轴器距箱体内壁距离=L+e+30420mm并演算空间并演算空间B是否足够是否足够e轴承端盖厚，查轴承端盖厚，查1P132B考虑零件的拆装空间考虑零件的拆装空间举例说明以图5-7为例中间轴和第三根轴:设计方法同上，考虑低速轴轴径不能过小而使刚度降低，那么一般低速轴的dmin高速轴的dmin+510mm四、四、轴的强度校核计算轴的强度校核计算减速器装配草图图减速器装配草图图5-7完成后，找出各轴的受力完成后，找出各轴的受力点和支点，进行弯扭合成强度校核计算点和支点，进行弯扭合成强度校核计算五、五、滚动轴承寿命校核计算滚动轴承寿命校核计算六、六、键
24、的选择及校核计算键的选择及校核计算第五讲第五讲减速器装配图绘制见减速器装配图绘制见1P28此前，应完成此前，应完成1P27图图5-7装配草图，轴承、装配草图，轴承、齿轮、轴承端盖、联轴器、键等已选好，各齿轮、轴承端盖、联轴器、键等已选好，各零件强度已校核合格。零件强度已校核合格。一、选图样比例和视图布置见一、选图样比例和视图布置见1P23图图5-4，P48图图5-22二、减速器装配图绘制二、减速器装配图绘制先在图纸上画出减速器装配草图先在图纸上画出减速器装配草图P27图图5-71轴系零件的结构设计见轴系零件的结构设计见1P28在俯视图上画出各轴系零件齿轮、轴承、在俯视图上画出各轴系零件齿轮、轴
25、承、轴承端盖等的详细结构轴承端盖等的详细结构注：轴系结构常见错误见注：轴系结构常见错误见1P43表表5-52减速器箱体结构设计见减速器箱体结构设计见1P29绘制思路：先箱体后附件；先主体后局部；绘制思路：先箱体后附件；先主体后局部；先轮廓后细节；画图应在三个视图上同时进先轮廓后细节；画图应在三个视图上同时进行行注：箱体结构常见错误见注：箱体结构常见错误见1P46表表5-93减速器附件设计见减速器附件设计见1P32窥视盖、通气器、油面指示器、起盖螺钉、定位销等窥视盖、通气器、油面指示器、起盖螺钉、定位销等的作用及结构的作用及结构注：减速器附件常见错误见注：减速器附件常见错误见1表表5-10在图纸
26、上画出减速器装配草图在图纸上画出减速器装配草图P34图图5-154检查装配底图：检查内容：检查装配底图：检查内容：1P33三、完成减速器装配图三、完成减速器装配图1P40主要内容：尺寸标注，技术要求，技术特性，明细表等主要内容：尺寸标注，技术要求，技术特性，明细表等1尺寸标注见尺寸标注见1P40：特性尺寸、外形尺寸、安：特性尺寸、外形尺寸、安 装尺寸、配合尺寸装尺寸、配合尺寸例：中心距及偏差第例：中心距及偏差第18章表章表18-42技术特性：见技术特性：见1P41表表5-3，可参考图，可参考图5-22精度等级：齿轮精度等级：齿轮、组公差组的精度等级组公差组的精度等级例例:8-8-8GJGB10
27、095-88(简写：简写：8GJGB10095-88)3技术要求：见技术要求：见1P41，可参考图，可参考图5-22齿厚极限偏差上偏差代号齿厚极限偏差下偏差代号查表查表18-6第六讲第六讲零件图绘制及编写设计零件图绘制及编写设计说明书说明书一、零件图绘制见一、零件图绘制见1P50绘制低速轴和低速级大齿轮零件图各绘制低速轴和低速级大齿轮零件图各1张参考张参考1图图6-3，图，图6-41轴零件图标注见轴零件图标注见1P401中心孔标注：由轴径中心孔标注：由轴径d查表查表9-92键槽的标注：查键类型键槽的标注：查键类型P107,表表11-283轴形位公差及外表粗糙度标注：见表轴形位公差及外表粗糙度标
28、注：见表6-1，表，表6-22齿轮零件图标注见齿轮零件图标注见1P551精度等级标注：同装配图精度等级标注：同装配图2齿坯尺寸公差标注：查齿坯尺寸公差标注：查18章各表章各表18-1,表表18-3,表表18-43齿坯形位公差标注：查表齿坯形位公差标注：查表18-14二、设计说明书内容及书写标准见二、设计说明书内容及书写标准见P62和设计和设计任务书要求任务书要求三、辩论三、辩论其它说明：其它说明：1，设计教室：，设计教室：1班班:3305,3306;2班班:3307,3314;3班班:33082，指导教师：陶老师，邹光明老师，指导教师：陶老师，邹光明老师3，减速器拆装实验：，减速器拆装实验：时间：待定时间：待定地点：教地点：教1楼楼3楼楼,机械设计实验室机械设计实验室4，借教室，清扫卫生，借，借教室，清扫卫生，借1号图板号图板5，每人买，每人买0号图纸一张，档案袋一个号图纸一张，档案袋一个
