機械設計基礎課程設計

1、 機機 械械 設設 計計 基基 礎礎 課課 程程 設設 計計 設計任務：一級圓柱齒輪減速器一級圓柱齒輪減速器 帶帶 式式 運運 輸輸 機機 傳傳 送送 裝裝 置置 電動機電動機帶傳動帶傳動 減速器減速器 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 工作機工作機 減速器減速器介于原動機與工作機之間的傳動裝置，介于原動機與工作機之間的傳動裝置， 用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足工作機的需要。用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足工作機的需要。 初始參數(shù)初始參數(shù)1 組 別123456 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）300029002500220018001700 運輸帶速度（m/s)1.51.41.51.61.41.4 滾筒直徑D (mm)

2、400400450450350350 輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為10年。年。 1.A31.A3草圖一張；草圖一張； 2.2.一級減速器一級減速器A1A1裝配圖一張（三視圖）；裝配圖一張（三視圖）； 3.3.計算說明書計算說明書1 1份（包括全部計算過程）；份（包括全部計算過程）； 4.4.結(jié)構(gòu)合理，計算正確。結(jié)構(gòu)合理，計算正確。 設計要求設計要求（具體要求見任務書（具體要求見任務書1） 初始參數(shù)初始參數(shù)2 組 別789101112 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）280027002600240023002200

3、運輸帶速度（m/s)1.551.451.551.51.51.45 滾筒直徑D (mm)380400430460450440 輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為10年。年。 設計要求設計要求（具體要求見任務書（具體要求見任務書2） 組 別131415161718 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）210020001900180017001600 運輸帶速度（m/s)1.551.451.51.51.451.48 滾筒直徑D (mm)445400380360370375 初始參數(shù)初始參數(shù)3 組 別192021222324 設 計

4、 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）110011501200125013001350 運輸帶速度（m/s)1.51.61.71.51.551.6 滾筒直徑D (mm)250260270240250260 輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為10年。年。 設計要求設計要求（具體要求見任務書（具體要求見任務書3） 組 別252627282930 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）145015001500160016501750 運輸帶速度（m/s)1.551.651.71.81.92 滾筒直徑D (mm)25026028030032035

5、0 初始參數(shù)初始參數(shù)4 組 別313233343536 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）285027502650245023502250 運輸帶速度（m/s)1.601.451.551.51.51.45 滾筒直徑D (mm)400400430460450440 輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為10年。年。 設計要求設計要求（具體要求見任務書（具體要求見任務書4） 組 別373839404142 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）215020501950185017501650 運輸帶速度（m/s)1.551.451.51

6、.51.451.48 滾筒直徑D (mm)445400380360370375 初始參數(shù)初始參數(shù)5 組 別434445464748 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）298029202520221018301720 運輸帶速度（m/s)1.51.41.51.61.41.4 滾筒直徑D (mm)400400450450350350 輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為10年。年。 設計要求設計要求（具體要求見任務書（具體要求見任務書5） 組 別495051525354 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）1120114012101

7、24013201330 運輸帶速度（m/s)1.51.61.71.51.551.6 滾筒直徑D (mm)250260270240250260 初始參數(shù)初始參數(shù)6 組 別555657585960 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）281027302630244023202240 運輸帶速度（m/s)1.451.41.51.461.481.4 滾筒直徑D (mm)385380410420465420 輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為10年。年。 設計要求設計要求（具體要求見任務書（具體要求見任務書6） 組 別61626364

8、6566 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）212020401930184017301640 運輸帶速度（m/s)1.51.41.451.451.41.4 滾筒直徑D (mm)440360360350350355 初始參數(shù)初始參數(shù)7 組 別6768 設 計 參 數(shù) 運輸帶拉力（N）28302732 運輸帶速度（m/s)1.421.42 滾筒直徑D (mm)383378 輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為輸送機連續(xù)工作，中等載荷，兩班制，單項運轉(zhuǎn)，工作期限為10年。年。 設計要求設計要求（具體要求見任務書（具體要求見任務書6） 設計時間安排 內(nèi)內(nèi) 容容 時時 間（天）間（天）

9、1.布置題目 0.5 2.初步計算畫草圖 2.5 3.畫裝配底圖 3 4.完成裝配圖 2 5.整理說明書 1 6.交圖答辯 1 參考資料參考資料: 1. 課程設計指導書；課程設計指導書； 2. 機械設計基礎機械設計基礎教材；教材； 3. 減速器圖冊。減速器圖冊。 傳動零件的設計計算傳動零件的設計計算 設設 計計 內(nèi)內(nèi) 容容 總體設計方案總體設計方案 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 機體結(jié)構(gòu)及附件的設計機體結(jié)構(gòu)及附件的設計 潤滑密封形式的選擇潤滑密封形式的選擇 一一. 總體設計方案總體設計方案 1.1.確定傳動方案：確定傳動方案：減速器采用臥式水平剖分結(jié)構(gòu)。 2.2.選

10、擇電動機選擇電動機確定功率、轉(zhuǎn)速、型號 參考P6例2-1(附錄D) 功率功率 Pw 工作機所需功率， Pw = FV / 1000 Pd 電動機所需功率， Pd = Pw /a Ped 電動機額定功率， Ped Pd a =1235 , 滾筒：5 = 0.96 （P5 表2.2） 1 2 2 2 4 5 v F d m P n w w P n a a i 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 同一功率對應多種轉(zhuǎn)速 3000（2）、1500（4）、1000（6）、750（8） 滿載轉(zhuǎn)速 電機工作功率達到額定功率時的轉(zhuǎn)速（nm） 同步轉(zhuǎn)速 電動機空載時的轉(zhuǎn)速。 選擇高轉(zhuǎn)速，體積小，價格低，但傳動裝置 總傳動比大。選擇低轉(zhuǎn)速，

11、反之。 型號型號 例：Y132M16 查表記下有關(guān)尺寸， E 軸伸、 d 軸徑、 H 中心高。 一. 總體設計方案 3. 初定傳動比初定傳動比參考參考P13例例2.2 總傳動比 ：ia = n m / n W = id ic ， nW 滾筒轉(zhuǎn)速 帶傳動比 id ， 齒輪傳動比 ic ， 一般 i d i c 各級傳動比數(shù)值見各級傳動比數(shù)值見 P4 表表2.1。 二計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)二計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) I 輸入輸入, O 輸出。輸出。 參考參考P10例例2.3 功率功率: PI 1 = Pd 1 PO1 = PI 1 2 PI 2 = PI 1 2 3 PO2 = PI 2

12、 2 PI 3 = PI 2 2 4 PO3 = PI 3 2 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩: Td = 9550 Pd / nm（Nm） TI 1 = Td id 1 TO1 = TI 12 TI 2 = TI 1 iC2 3 TO2 = TI 22 TI 3 = TI 2 2 4 TO3 = TI 32 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速: I軸軸 n1= nm/ id II軸軸 n2= n1/ ic 卷筒軸 卷筒軸 n3= n2 將計算結(jié)果記錄下來，填寫運動和動力參數(shù)數(shù)據(jù)表。將計算結(jié)果記錄下來，填寫運動和動力參數(shù)數(shù)據(jù)表。P10表表2.4 計算功率 Pc = kA Pd P16例4.1 選取小帶輪直徑時，應注意：d1 / 2 H d2

13、 = id d1，查表圓整。 實際傳動比 id = d2 / d1，校核傳動比誤差 5% 在說明書中畫出大帶輪結(jié)構(gòu)草圖，標出主要尺寸（圖冊P78） 三傳動零件的設計計算三傳動零件的設計計算 1.1.帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算確定確定 d1、d2、a、Ld、Z、V帶型號、帶型號、FQ 等等 閉式傳動，選材料，確定齒面硬度。 參考P19例4.2 取 Z1 = 20 50， Z 2 = ic Z1 圓整。 實際傳動比：ic= Z 2 / Z 1， 校核傳動比誤差 5 %。 推薦m 2。 小齒輪寬度 b1= b2 +（5 10） 2.齒輪傳動設計計算齒輪傳動設計計算確定確定m、z、a、b、d、d

14、a、df、db等等 三傳動零件的設計計算 當當 x 2.5m時時, 小齒輪制成小齒輪制成齒輪軸齒輪軸（P31）。）。 x 齒輪結(jié)構(gòu)畫法（圖冊齒輪結(jié)構(gòu)畫法（圖冊P74-75）。）。 11.10 11.10 齒輪的構(gòu)造齒輪的構(gòu)造 設計：潘存云 直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當齒根圓直徑與軸徑接近時，可以直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當齒根圓直徑與軸徑接近時，可以 將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸。否則可能引起輪緣斷裂。將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸。否則可能引起輪緣斷裂。 1. 1. 齒輪軸齒輪軸 2. 2. 腹板式齒輪腹板式齒輪 d d0 b ds dh da 斜度斜度1:10 lh c 齒頂圓直徑 ，可以鍛造或鑄造

15、。mmda500 直徑較小的齒輪也可做成實心的直徑較小的齒輪也可做成實心的 b ds dh da 斜度斜度1:20 c lh h1 e e h 2 s 3. 3. 輪輻式齒輪輪輻式齒輪 mmda400齒頂圓直徑 ，常用鑄鐵或鑄鋼制成。 6. 聯(lián)軸器的選擇：聯(lián)軸器的選擇： 參考參考P15 選擇類型，確定型號，根據(jù) T、n，確定 L、d。 3.軸的設計軸的設計 參考參考P2328 三傳動零件的設計計算 1）軸的結(jié)構(gòu)設計（草圖設計） 2）軸的強度計算：選材料，畫受力圖，彎矩圖， 校核危險截面直徑。P29例5.1 4.鍵的選擇：鍵的選擇： 參考教材參考教材P158式式10-26 確定鍵的尺寸 bhL，

16、驗算擠壓強度。 5.軸承的選擇計算：軸承的選擇計算： 參考教材參考教材P289習題習題16-4 應考慮選擇深溝球軸承。驗算所選軸承型號是否合適。 1.齒輪的潤滑：齒輪的潤滑：其方式取絕于浸油齒輪的圓周速度。( P33) V 12（m /s）采用油泵潤滑， V 12（m /s）采用油池潤滑， 四潤滑與密封形式的選擇四潤滑與密封形式的選擇 油池潤滑油池潤滑采用惰輪的油池潤滑采用惰輪的油池潤滑噴油潤滑噴油潤滑 11.11 11.11 齒輪傳動的潤滑和效率齒輪傳動的潤滑和效率 開式開式齒輪常采用人工定期潤滑?？捎脻櫥突驖櫥?。齒輪常采用人工定期潤滑。可用潤滑油或潤滑脂。 閉式閉式齒輪傳動的潤滑方式由

17、圓周速度齒輪傳動的潤滑方式由圓周速度v確定。確定。 當當v 12 m/s時，采用油池潤滑。時，采用油池潤滑。 當當v 12 m/s時，采用油泵噴油潤滑。時，采用油泵噴油潤滑。 理由：理由： 1)v1)v過高，油被甩走，不能進入嚙合區(qū)；過高，油被甩走，不能進入嚙合區(qū)； 2)2)攪油過于激烈，使油溫升高，降低潤滑性能；攪油過于激烈，使油溫升高，降低潤滑性能； 3)3)攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇輪齒的磨損。攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇輪齒的磨損。 1.齒輪的潤滑：齒輪的潤滑：其方式取絕于浸油齒輪的圓周速度。( P33) V 12（m /s）采用油泵潤滑， V 12（m /s）采用油池潤滑， 驗算大帶輪直徑

18、是否過大。 四潤滑與密封形式的選擇四潤滑與密封形式的選擇 確定箱體的中心高 H。 油面高度高于大齒輪一個齒， h0 = 30 50毫米。（P36圖圖7.1）。）。 2.2.軸承的潤滑：軸承的潤滑：其方式取絕于浸油齒輪的圓周速度。其方式取絕于浸油齒輪的圓周速度。 脂潤滑 V2（m /s），需加擋油板。P25圖5.5b（圖冊（圖冊 P81圖圖5） 油潤滑 V2（m /s），齒輪將油甩到箱蓋上，油順箱蓋流進剖 分面上的輸油溝里，通過軸承端蓋的槽流入軸承。 四潤滑與密封形式的選擇 輸油溝 將箱蓋上流下的油導入軸承進行潤滑。 回油溝 使箱蓋上流下的油流回油池，以免從剖分面處擠出。 （P37）（圖冊 P7

19、、P12） 四潤滑與密封形式的選擇 3.密封：密封：為防塵防漏油，凡與外界相通的部位都應加密封。為防塵防漏油，凡與外界相通的部位都應加密封。 軸承端蓋的種類軸承端蓋的種類: 嵌入式、凸緣式、悶蓋、透蓋。嵌入式、凸緣式、悶蓋、透蓋。P33（圖冊（圖冊P85） 密封件的種類密封件的種類: P34 O型圈（圖冊型圈（圖冊 P85） 毛氈圈（氈封油圈）毛氈圈（氈封油圈） （圖冊（圖冊 P81圖圖12） 四潤滑與密封形式的選擇 凸緣式凸緣式 嵌入式嵌入式 P11表表3.1 寫在書上寫在書上 1. 機體機體：鑄件：鑄件(機蓋、機座機蓋、機座) 具有具有拔模斜度拔模斜度和和鑄造圓角鑄造圓角。 壁厚可按推薦尺

20、寸（壁厚可按推薦尺寸（P11表表3.1 ） 機蓋應設置機蓋應設置吊環(huán)吊環(huán)，起吊機蓋起吊機蓋。 機座應設置機座應設置吊耳，起吊整機吊耳，起吊整機 （P40） 加工面應比非加工面略有加工面應比非加工面略有凸起凸起， 以便于加工。以便于加工。 機體上的加工面為：底面、軸承孔內(nèi)圓柱面、軸承孔端機體上的加工面為：底面、軸承孔內(nèi)圓柱面、軸承孔端 面、上下機體結(jié)合面、窺視孔蓋板面、放油螺塞固定面面、上下機體結(jié)合面、窺視孔蓋板面、放油螺塞固定面 油標孔端面。油標孔端面。 五機體結(jié)構(gòu)及附件的設計五機體結(jié)構(gòu)及附件的設計 2.2.減速器附件減速器附件（P38-40） 窺視孔及窺視孔蓋窺視孔及窺視孔蓋： 孔的位置應設在嚙合區(qū)上方，孔的位置應設在嚙合區(qū)上方， 大小為手能伸進即可。為便于大小為手能伸進即可。為便于 加工，孔應鑄出凸臺，蓋的四加工，孔應鑄出凸臺，蓋的四 周應加密封墊片。周應加密封墊片。 通氣器通氣器：為防塵，通氣孔不應直通頂端，其結(jié)構(gòu)見：為防塵，通氣孔不應直通頂端，其結(jié)構(gòu)見P38 圖圖 7.10和和 7.11（圖冊（圖冊 P87圖圖1）。）。 油標油標： 應在不發(fā)生碰撞的情況下拔出。安裝孔的高度，不得