南昌大學機械設計課程設計課件

機械設計

課程設計功用：在機器中用來減速，也可以用來增速。齒輪減速器蝸桿減速器蝸桿－齒輪減速器行星齒輪減速器擺線針輪減速器諧波齒輪減速器減速器概述組成：由齒輪傳動和蝸桿傳動組成。類型除了部分旋轉類機械如鼓風機、水泵等直接由原動機驅動之外、絕大多數的工作機械其工作部分的轉速與原動機的轉速不一致，因此，需要協(xié)調原動機與工作機之間的速度。上述六種減速器已有標準系列產品，只有在選不到合適的產品時，才自行設計制造減速器。特點：傳動效率高、工作可靠、壽命長、維護簡便、因而應用很廣泛。齒輪減速器簡介類型：圓柱齒輪減速器單級圓柱齒輪減速器兩級圓柱齒輪減速器三級圓柱齒輪減速器特點：傳動效率高、工作可靠、壽命長、維護簡便、因而應用很廣泛。齒輪減速器簡介展開式雙級圓柱齒輪減速器分流式雙級圓柱齒輪減速器同軸式雙級圓柱齒輪減速器類型：圓柱齒輪減速器展開式三級圓柱齒輪減速器特點：傳動效率高、工作可靠、壽命長、維護簡便、因而應用很廣泛。齒輪減速器簡介分流式三級圓柱齒輪減速器類型：圓柱齒輪減速器齒輪減速器簡介選型：各類型齒輪減速器的選型原則見教材。類型：錐齒輪減速器蝸輪蝸桿減速器齒輪減速器簡介齒輪減速器簡介齒輪減速器簡介齒輪減速器箱體箱體結構尺寸見表4-1附件和附加結構見表4-2設計目的1、綜合運用機械設計有關知識，分析解決設計問題；2、建立正確的設計思想，掌握設計過程，增強分析問題解決問題的能力；3、進行設計技術、繪圖和標準規(guī)范應用等基本技能訓練。設計任務帶式運輸機的兩級圓柱齒輪減速器6—帶傳動123456一、傳動系統(tǒng)總體設計（一）方案分析：分析給定傳動方案，論證其合理性和特點，或提出改進意見。設計內容（二）選擇電機：1、電機的類型：封閉式Y系列電機；2、電機的功率：取決于工作機、系統(tǒng)中各傳動、聯軸器、軸承3、電機的轉速：電機的轉速范圍（各級傳動的傳動比）和經濟性；4、電機的型號一、傳動系統(tǒng)總體設計設計內容（三）分配傳動比1、總傳動比2、傳動比分配：各類傳動在合理的傳動比范圍內；各級傳動的尺寸避免干涉；整體尺寸緊湊；各級大齒輪的尺寸相近（有利于潤滑）兩級齒輪減速器的傳動比分配：1）展開或分流式：i1=（1.1～1.5）i2；同軸式：i1=i22）帶傳動的傳動比宜小，避免大輪過大；一、傳動系統(tǒng)總體設計（四）運動及動力參數的計算：各軸轉速、各軸輸入功率和輸入轉矩；列表。二、傳動設計（一）V帶傳動的設計1、計算功率，2、帶的型號及帶輪基準直徑；3、帶速；4、中心距及帶的基準長度；5、包角；6、帶的根數。設計內容二、傳動設計（二）齒輪傳動設計：僅對輸出軸大齒輪進行精確設計計算及結構設計1、材料的選擇：閉式傳動用調質處理的鍛鋼，大小齒輪材質相同2、螺旋角：8～20°3、齒輪直徑：精確到小數點后三位4、模數：低速級齒輪模數大于高速級5、強度設計及校核，結構設計內容二、傳動設計（三）聯軸器型號的選擇1、類型：根據工作條件、載荷等進行選擇2、型號及尺寸：按計算轉矩、轉速及軸徑選擇，避免與電機相連軸的軸徑與電機軸徑相差過大設計內容三、減速器裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（一）減速器裝配草圖1、設計準備：傳動零件的類型和尺寸；聯軸器；滾動軸承的類型及安裝形式；箱體的結構形式及各組成件的連接方式。設計內容2、草圖設計1）圖紙及比例：A0或A1，三視圖，比例1：2；三、減速器裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（一）減速器裝配草圖設計內容2、草圖設計2）確定各組成件的相對位置：由內向外，先主要后次要，先主視后其他；（1）畫出各視圖基準線（齒輪中心線），繪制齒輪輪廓線位置，并按表5-1確定各零件間的相互位置，并畫出箱體內壁線和軸承內側端面位置；（2）根據箱蓋和箱體壁厚由表4-1確定軸承旁螺栓位置，按表5-1確定軸承座孔的長度，并畫出其外端面線設計內容設計內容三、減速器裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（一）減速器裝配草圖2、草圖設計3）初算軸徑：（1）外伸軸為軸外伸端的最小直徑；非外伸軸，取較大A0值，可作為安裝齒輪處的直徑；（2）有聯軸器時，外伸端軸徑應與其孔徑相適應；與電機相連時，還應注意不能與電機軸徑相差太大；（3）有鍵槽時，軸徑增大4%；若后續(xù)計算軸徑大于估值，須修改結構設計設計內容三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（一）減速器裝配草圖2、草圖設計4）軸結構設計：工藝性，方便裝拆，準確定位，改善受力（1）確定軸徑與齒輪、帶輪和聯軸器配合時，按其孔徑取標準值；與密封元件或軸承配合時，初選軸承型號（兩端軸承盡量采用相同型號），確定其寬度、外徑和內徑等，軸徑與其內直徑一致；定位軸肩有一定高度；設計內容三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（一）減速器裝配草圖2、草圖設計（2）確定各軸段長度安裝齒輪、帶輪和聯軸器的軸段，長度比輪轂寬度小1～3mm安裝軸承的軸段：根據潤滑方式確定軸承內側端面位置；油潤滑時盡量靠近內壁；脂潤滑時，留甩油盤位置；外伸段的長度：按傳動零件或聯軸器和軸承端蓋的結構確定，并考慮是否預留螺栓等裝拆所需距離設計內容三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（一）裝配草圖：4）軸結構設計：工藝性，方便裝拆，準確定位，改善受力（3）軸上鍵槽的尺寸和位置（4）設計軸的結構（5）輸出軸及其軸承和鍵的校核：確定軸承的安裝方式（正裝或反裝），軸上力的作用點及軸承支點位置；校核軸的強度；驗算滾動軸承壽命；校核鍵連接的強度設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（二）軸系結構詳細設計1、齒輪結構設計：根據齒輪的材料、尺寸等確定其結構（齒輪軸、實心式、腹板式或輪輻式等）2、滾動軸承的組合設計1）配置：雙支點各單向固定，或一支點雙向固定、另一支點游動2）軸向緊固：軸承的內圈在軸上和軸承外圈在軸承孔內的定位；3）配合：內圈和軸為基孔制，外圈和座孔為基軸制；4）軸承端蓋的結構：凸緣式和嵌入式，非標準件。當軸承采用油潤滑時，端部直徑應略小并開槽。設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（二）軸系結構詳細設計2、滾動軸承的組合設計4）軸承端蓋的結構：凸緣式和嵌入式，非標準件。當軸承采用油潤滑時，端部直徑應略小并開槽。設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（二）軸系結構詳細設計2、滾動軸承的組合設計5）潤滑和密封（1）脂潤滑時，軸承內側應設甩油盤；油潤滑且軸承旁齒輪齒頂圓小于軸承外徑時，設擋油盤；（2）采用接觸式氈圈密封，必要時可以組合式密封設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（三）箱體設計1、箱座高度：1）大齒輪齒頂到油池底面30～50mm；2）箱座中心高度H≥da2/2+（30～50）+Δ7da2為大齒輪齒頂圓直徑，Δ7為箱體底面至箱體油池底部距離3）校核儲油量：單級減速器每千瓦功率所需油量350～700cm2，多級按級數成比例增加；設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（三）箱體設計2、箱體的剛度：1）壁厚按表4-1設計，2）軸承座螺栓凸臺設計見圖5-263）設置加強筋：箱體和箱蓋軸承座上下位置，筋板厚度見表4-13、箱蓋外輪廓設計：圓弧加直線設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（三）箱體設計2、箱體的剛度：4、箱體凸緣尺寸：箱蓋和箱體連接凸緣、箱體底座凸緣的寬度見表4-1；軸承座外端面向外凸出5～10mm，方便切削加工設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（三）箱體設計5、導油溝的形式和尺寸：見圖5-28和圖5-29設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（四）附件及附屬結構1、視孔和視孔蓋：嚙合區(qū)上方的箱蓋頂部，手能伸入2、通氣孔：視孔蓋上設置，見表8-6～表8-83、油面指示器：低速軸附近，位置不能太低，避免油溢出設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（四）附件及附屬結構4、放油孔和油塞：油池最低處，且不高于油池底面；應設有凸臺。表8-17和表8-185、起吊裝置：箱蓋設吊環(huán)螺釘，相應位置應設置凸臺，使螺釘孔有足夠深度；箱體設吊耳6、定位銷：圓錐銷。設置在箱體連接凸緣的對角處。直徑見表4-17、起蓋螺釘：設置于箱蓋連接凸緣上設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（五）完成裝配圖：檢查草圖無誤后，形成裝配圖設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（五）完成裝配圖檢查草圖無誤后，形成裝配圖1、尺寸標注（1）特性、規(guī)格尺寸（2）裝配尺寸（3）安裝尺寸：如減速器中心高度，軸外伸長度和直徑，地腳螺栓孔徑和位置，箱體底面尺寸（4）外形尺寸：總長、寬和高等2、技術特性：見表5-43、技術要求：4、零件編號5、標題欄和零件明細表設計任務三、裝配圖設計：邊計算，邊畫圖，邊修改（五）完成裝配圖設計任務四、零件工作圖設計：完成以下零件圖紙設計（一）輸出軸1）一個主視圖，必要時輔以局部視圖2）尺寸標注：全部直徑及配合處的極限偏差；以零件定位面或軸端面為基準面，標準軸各段長度3）形位公差：見表6-14）表面粗糙度：見表6-25）技術要求：熱處理，圓角和倒角，其他設計任務四、零件工作圖設計：完成以下零件圖紙設計（一）輸出軸設計任務四、零件工作圖設計：完成以下零件圖紙設計（二）輸出軸大齒輪1）一到兩個視圖2）尺寸標注：以軸線為基準標準各徑向尺寸（齒根圓是加工結果，可以不標出），以端面為基準標準齒寬方向尺寸；標準鍵槽尺寸；3）表面粗糙度：各加工表面粗糙度（參考表18-9）4）形位公差：配合尺寸及精度要求較高的尺寸應標注其偏差；配合表面、安裝或測量基準面，應標注形位公差。5）嚙合特性表：見圖10-2～圖10-46）技術要求設計任務四、零件工作圖設計：完成以下零件圖紙設計（二）輸出軸大齒輪設計任務五、編寫設計說明書設計說明書要求、內容和格式見教材第七章設計任務一、完成下列圖紙（1）減速器本體裝配圖(0號)（2）輸出軸零件圖(1號)（3）輸出齒輪零件圖(1號)設計內容小結帶式運輸機的單級圓柱齒輪減速器(P267)二、完成設計說明書注：僅需對輸出軸上各零件完成設計說明中的第4至第7項相關設計內容。其余各軸及軸上零件不進行設計計算。進度要求1-2：相關設計說明書內容（1～7章）的閱讀，了解設計要求、內容、過程，并形成清晰的思路；——參考教材相應章節(jié)3：總體設計，包括傳動方案、電機、總傳動比和分配；各軸運動和動力參數；4-5：傳動零件設計，包括聯軸器選型、v帶設計、輸出軸齒輪