1、最全的機(jī)械設(shè)計課程最全的機(jī)械設(shè)計課程knitting-yili-一、設(shè)計目的一、設(shè)計目的 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校機(jī)械類機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是高等工科院校機(jī)械類本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練，也是本科學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練，也是機(jī)械設(shè)計課程的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械設(shè)計課程的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：其目的是：1、綜合運用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工、綜合運用先修課理論，培養(yǎng)分析和解決工程實際問題的能力。程實際問題的能力。2、學(xué)習(xí)簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計原理和過程。、學(xué)習(xí)簡單機(jī)械傳動裝置的設(shè)計原理和過程。3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能訓(xùn)練。（計算、繪、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能

2、訓(xùn)練。（計算、繪圖、使用技術(shù)資料）圖、使用技術(shù)資料）二、課程設(shè)計任務(wù)書二、課程設(shè)計任務(wù)書名稱：帶式輸送機(jī)傳動裝置（二級圓柱齒輪減速器）。名稱：帶式輸送機(jī)傳動裝置（二級圓柱齒輪減速器）。要求：要求：有輕微沖擊有輕微沖擊,工作經(jīng)常滿載工作經(jīng)常滿載,原動機(jī)為電動機(jī)原動機(jī)為電動機(jī),齒輪齒輪單向傳動單向傳動, 兩班制工作兩班制工作,運輸帶速度誤差為運輸帶速度誤差為5%,減速器使減速器使用壽命用壽命8年年,每年按每年按300天計算天計算傳動系統(tǒng)簡圖傳動系統(tǒng)簡圖原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)三、設(shè)計任務(wù)量三、設(shè)計任務(wù)量二級圓柱齒輪減速器裝配圖二級圓柱齒輪減速器裝配圖1張；（張；（A1圖紙）圖紙）零件工作圖零件工作圖2張；

3、（張；（A3圖紙）圖紙）設(shè)計計算說明書設(shè)計計算說明書1份。份。四、參考資料四、參考資料課程設(shè)計指導(dǎo)書課程設(shè)計指導(dǎo)書課程設(shè)計圖冊課程設(shè)計圖冊機(jī)械零件設(shè)計手冊（含齒輪、帶、軸、軸機(jī)械零件設(shè)計手冊（含齒輪、帶、軸、軸承、鍵的內(nèi)容）機(jī)械設(shè)計（教材）承、鍵的內(nèi)容）機(jī)械設(shè)計（教材）五、設(shè)計步驟五、設(shè)計步驟 1、選擇電動機(jī)、選擇電動機(jī) 2、傳動比分配、傳動比分配 3、計算各軸的轉(zhuǎn)速、計算各軸的轉(zhuǎn)速 4、齒輪傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計 6、計算軸類零件、計算軸類零件 5、驗算系統(tǒng)誤差、驗算系統(tǒng)誤差 7、繪制裝配圖和零件圖、繪制裝配圖和零件圖1、選擇電動機(jī)、選擇電動機(jī)選擇電動機(jī)依據(jù)：功率選擇電動機(jī)依據(jù)：功率P，轉(zhuǎn)速

4、，轉(zhuǎn)速n 1）電動機(jī)功率計算電動機(jī)功率計算P工作機(jī)功率工作機(jī)功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F輸送帶拉力輸送帶拉力 （N） V_輸送帶速度輸送帶速度 （m/s）電動機(jī)需要功率：電動機(jī)需要功率： Pd= P w / (kw) 總總 效效 率率 ： =1. 2. 3 n 1_卷筒軸承效率卷筒軸承效率 2_ 卷筒效率卷筒效率 3_低速級聯(lián)軸器效率低速級聯(lián)軸器效率 4_ III軸軸承效率軸軸承效率 5_低速級齒輪嚙合效率低速級齒輪嚙合效率 6_ II軸軸承效率軸軸承效率 7_高速級齒輪嚙合效率高速級齒輪嚙合效率 8_ I軸軸承效率軸軸承效率 9_帶傳動效率帶傳動

5、效率 (效率值查設(shè)計手冊效率值查設(shè)計手冊)2)電動機(jī)轉(zhuǎn)速計算電動機(jī)轉(zhuǎn)速計算n工作機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速nw ： 因：因：V= (Dn)/60Dn)/60* *1000 (m/s)1000 (m/s) 故：故：nw=(V*60*1000)/ D(rpm)D(rpm)其中：其中：V輸送機(jī)帶速輸送機(jī)帶速 (m/s)(m/s) D卷筒直徑卷筒直徑 (mm) (mm) 電動機(jī)轉(zhuǎn)速電動機(jī)轉(zhuǎn)速: : nd= nwi總總=(840) nw（rpmrpm） 其中：其中：i總總=840 i總總減速器傳動比減速器傳動比(總傳動比總傳動比)3）選定電動機(jī)）選定電動機(jī)根據(jù)求出的根據(jù)求出的P、n查手冊。查手冊。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n：建議

6、選用同步轉(zhuǎn)速為：建議選用同步轉(zhuǎn)速為1500（rpm）功率功率P：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于：為使傳動可靠，額定功率應(yīng)大于 計算功率即計算功率即 P額額Pd=PW/總總選定電動機(jī)：型號（選定電動機(jī)：型號（Y系列）、系列）、 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n、滿載轉(zhuǎn)速、滿載轉(zhuǎn)速nm、 額定功率額定功率P額額、軸的中心高、軸的中心高、 電動機(jī)軸徑、電動機(jī)軸徑、 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩的比值。額定轉(zhuǎn)矩的比值。 記下備用記下備用2、傳動比分配、傳動比分配分配原則：各級傳動尺分配原則：各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，寸協(xié)調(diào)，承載能力接近，兩個大齒輪直徑接近以兩個大齒輪直徑接近以便潤滑。（浸油深度）便潤滑。（浸油深

7、度）i總總=i減減=i高高*i低低=nm/nwi減減減速器傳動比減速器傳動比i高高減速器內(nèi)高速級傳動比減速器內(nèi)高速級傳動比i低低減速器內(nèi)低速級傳動比減速器內(nèi)低速級傳動比nm電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nw工作機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速i高高=（1.21.3)i低低i減減= （1.21.3) i低低23、計算各軸的、計算各軸的n，P，T1）各軸轉(zhuǎn)速）各軸轉(zhuǎn)速電動機(jī)軸電動機(jī)軸:nm（滿載轉(zhuǎn)速）（滿載轉(zhuǎn)速）I軸軸: nI =nmII軸軸: n II =nI/i高高 2)各軸輸入功率各軸輸入功率 電動機(jī)軸電動機(jī)軸: Pd=Pw/總總 I軸軸: P I = Pd （帶傳動的帶傳動的效率）效率） II軸軸: P I

8、 I= P I * 12 12I軸至軸至 II軸效率軸效率3)各軸扭矩各軸扭矩T電動機(jī)軸：電動機(jī)軸：Td=9550*Pd/nm（Nm）I軸：軸： TI= Td II軸：軸：TII= TI*12*I高高 計算出參數(shù)列表備用。計算出參數(shù)列表備用。 4、帶傳動的設(shè)計、帶傳動的設(shè)計普通普通V帶傳動比帶傳動比 i= 24參考第八章的帶傳動設(shè)計例題參考第八章的帶傳動設(shè)計例題 5、齒輪傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計1 1）采用斜齒圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃樱唬┎捎眯饼X圓柱齒輪閉式軟齒面?zhèn)鲃樱? 2）選用中碳鋼，傳動用模數(shù)）選用中碳鋼，傳動用模數(shù)m1.5-2mm1.5-2mm；3) 3) 強(qiáng)度計算中的功率用輸出功率；強(qiáng)度

9、計算中的功率用輸出功率；4) 4) 角方向確定應(yīng)使中間軸的軸向力有所抵消；角方向確定應(yīng)使中間軸的軸向力有所抵消；5 5）=8-15=8-15，Z Z1 1=20-40 =20-40 ，Z Z2 2=iZ=iZ1 1求出后圓整；求出后圓整；6 6）因圓整）因圓整Z Z2 2時時i i變化了故須驗算傳動比誤差：變化了故須驗算傳動比誤差： i=i=（i-Zi-Z2 2/Z/Z1 1）/i100%/i100%5%5%7 7）為使圖面勻稱，中心距：）為使圖面勻稱，中心距：a a高高 120120， a a低低 140140，8 8）檢查浸油深度，當(dāng)高速級大齒輪浸油）檢查浸油深度，當(dāng)高速級大齒輪浸油1 1

10、個齒高個齒高 時，低速級大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的時，低速級大齒輪浸油深度小于其分度圓半徑的六分之一到三分之一，以降低攪油功耗。六分之一到三分之一，以降低攪油功耗。 6、計算軸類零件、計算軸類零件1）初估）初估I 、II、 III軸徑，注意第軸徑，注意第I 根軸是否根軸是否設(shè)計成齒輪軸，對設(shè)計成齒輪軸，對 II軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗算。軸進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度驗算。2）軸承的選擇，同一根軸上的兩個軸承型號）軸承的選擇，同一根軸上的兩個軸承型號相同。對相同。對II軸上的軸承進(jìn)行壽命計算。軸上的軸承進(jìn)行壽命計算。3）鍵的選擇，對）鍵的選擇，對 II軸上的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。軸上的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。提示：提

11、示： 力的結(jié)果取整數(shù)，力的結(jié)果取整數(shù)， 齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點后兩位，齒輪幾何參數(shù)精確到小數(shù)點后兩位， 傳動比精確到小數(shù)點后兩位，傳動比精確到小數(shù)點后兩位， 螺旋角精確到秒，螺旋角精確到秒， 設(shè)計公式要寫明來源出處設(shè)計公式要寫明來源出處。帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)第二階段設(shè)計的主要內(nèi)容第二階段設(shè)計的主要內(nèi)容:1、草圖設(shè)計、草圖設(shè)計2、裝配圖（、裝配圖（CAD ）3、撰寫計算說明書、撰寫計算說明書草圖設(shè)計是裝配圖設(shè)計的規(guī)劃和準(zhǔn)備階段草圖設(shè)計是裝配圖設(shè)計的規(guī)劃和準(zhǔn)備階段裝配圖設(shè)計是對草圖的進(jìn)一步細(xì)化和完善裝配圖設(shè)計是對草圖的進(jìn)一步細(xì)化和完善特點：特點：“算畫結(jié)合

12、算畫結(jié)合”邊畫邊算邊畫邊算草圖設(shè)計草圖設(shè)計1、準(zhǔn)備工作、準(zhǔn)備工作（1）A0圖紙一張，比例圖紙一張，比例1:1，用儀器畫，用儀器畫（2）主要傳動件的參數(shù)計算完備（齒輪幾何尺）主要傳動件的參數(shù)計算完備（齒輪幾何尺寸、軸徑估算）寸、軸徑估算）2、要求、要求 （1） 草圖設(shè)計正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達(dá)清草圖設(shè)計正確，迅速，主要結(jié)構(gòu)要表達(dá)清楚。各零件尺寸可隨時標(biāo)注在圖紙上。楚。各零件尺寸可隨時標(biāo)注在圖紙上。 （2）草圖不要求線型，同樣零件可只畫一個，）草圖不要求線型，同樣零件可只畫一個，其它簡畫。其它簡畫。 （3）所有零件尺寸隨手畫在草圖上，以免再次）所有零件尺寸隨手畫在草圖上，以免再次查找。查找。 1

13、）通過草圖設(shè)計檢查傳動比分配是否合理，）通過草圖設(shè)計檢查傳動比分配是否合理， 低速軸與高速大齒輪是否干涉，低速軸與高速大齒輪是否干涉，3、任務(wù)（以設(shè)計手冊為參考資料）、任務(wù)（以設(shè)計手冊為參考資料） 兩大齒輪浸油深度：高速大齒輪浸油深兩大齒輪浸油深度：高速大齒輪浸油深1個齒高個齒高時低速大輪浸油深度時低速大輪浸油深度半徑的半徑的1/31/6。 2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸系零件設(shè)計（補(bǔ)充設(shè)計計算）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軸系零件設(shè)計（補(bǔ)充設(shè)計計算）定出支點距后對中間軸進(jìn)行彎扭強(qiáng)度驗算。定出支點距后對中間軸進(jìn)行彎扭強(qiáng)度驗算。 3）軸承的組合設(shè)計）軸承的組合設(shè)計 確定軸承的型號和工作位置、潤滑方式和密封裝確定軸承的型

14、號和工作位置、潤滑方式和密封裝置，對中間軸上的軸承進(jìn)行壽命計算。置，對中間軸上的軸承進(jìn)行壽命計算。 4）確定箱體的結(jié)構(gòu)及各部分尺寸。）確定箱體的結(jié)構(gòu)及各部分尺寸。 5）減速器附件設(shè)計（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標(biāo)尺）減速器附件設(shè)計（吊鉤、吊耳、觀察窗、油標(biāo)尺等）等） 6）確定聯(lián)接件結(jié)構(gòu)尺寸及位置。）確定聯(lián)接件結(jié)構(gòu)尺寸及位置。 7）驗算）驗算4.設(shè)計中應(yīng)注意的問題設(shè)計中應(yīng)注意的問題 1）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器孔徑）輸入（出）軸外伸端長度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器孔徑匹配。匹配。 2）潤滑劑和潤滑方式的選擇）潤滑劑和潤滑方式的選擇 減速器內(nèi)齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度減速器內(nèi)齒輪的潤滑劑和潤

15、滑方式按圓周速度V確定，確定， 減速器內(nèi)軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)減速器內(nèi)軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)dn確確定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，定。由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應(yīng)此時二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應(yīng)在軸承處采用密封裝置在軸承處采用密封裝置“擋油盤擋油盤”。注意，并不是。注意，并不是每個軸承處都安擋油盤。每個軸承處都安擋油盤。 3）油底油面高度）油底油面高度3050，以保證足夠的油量。，以保證足夠的油量。 4）軸承蓋選嵌入式結(jié)構(gòu)。）軸承蓋選嵌入式結(jié)構(gòu)。 5）齒輪與軸的結(jié)合方式可設(shè)計成齒輪與軸分離

16、，也）齒輪與軸的結(jié)合方式可設(shè)計成齒輪與軸分離，也可以成齒輪軸。可以成齒輪軸。 5.草圖設(shè)計步驟 按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承，按中心距先畫軸心線，再畫軸及軸承， 先畫箱內(nèi)，后畫箱外，先畫箱內(nèi)，后畫箱外， 先粗畫，后細(xì)畫，先粗畫，后細(xì)畫， 先畫俯視圖，再畫主視圖，先畫俯視圖，再畫主視圖， 最后畫側(cè)視圖。最后畫側(cè)視圖。 布圖上下左右要適當(dāng)勻稱。布圖上下左右要適當(dāng)勻稱。箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 機(jī)座壁厚機(jī)座壁厚 按二級齒輪減速器按二級齒輪減速器a選擇壁厚選擇壁厚 a_低速級中心距低速級中心距 軸承座旁螺栓扳手空間軸承座旁螺栓扳手空間 扳手空間大操作方便，但扳手空間大操作方便，但h太大螺栓太長，太

17、大螺栓太長，安裝不便，且要合于螺栓長度系列安裝不便，且要合于螺栓長度系列 螺栓中心到機(jī)座外壁距離螺栓中心到機(jī)座外壁距離 螺栓中心到機(jī)座外凸邊緣尺寸螺栓中心到機(jī)座外凸邊緣尺寸起蓋螺釘起蓋螺釘作用：起蓋用作用：起蓋用 ，兩個對角線，兩個對角線布置。布置。定位銷定位銷作用：鏜軸承孔定位用，錐度作用：鏜軸承孔定位用，錐度 1：50 兩個，兩個， 對角線布置。對角線布置。觀察窗觀察窗作用：注油、觀察兩對齒輪嚙作用：注油、觀察兩對齒輪嚙合情況，以能進(jìn)手為宜。合情況，以能進(jìn)手為宜。通氣器通氣器作用：平衡機(jī)體內(nèi)外壓力。作用：平衡機(jī)體內(nèi)外壓力。吊鉤吊鉤作用：起吊整機(jī)用，與底座鑄出。作用：起吊整機(jī)用，與底座鑄出。

18、起蓋吊耳起蓋吊耳作用：起吊蓋，與上蓋一同鑄作用：起吊蓋，與上蓋一同鑄出。出。油標(biāo)尺油標(biāo)尺作用：測量油面深度，要有最高作用：測量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置設(shè)計要防止液面，最低液面刻度。位置設(shè)計要防止拔不出油標(biāo)或油外溢。拔不出油標(biāo)或油外溢。放油塞放油塞作用：更換潤滑油的出口，設(shè)計作用：更換潤滑油的出口，設(shè)計在箱體底座最低位置處。在箱體底座最低位置處。正式裝配圖正式裝配圖 1）各視圖應(yīng)能完整表達(dá)箱內(nèi)外結(jié)構(gòu)（達(dá)到使）各視圖應(yīng)能完整表達(dá)箱內(nèi)外結(jié)構(gòu)（達(dá)到使他人能拆圖的目的）他人能拆圖的目的） 2）符合制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，零件編號，標(biāo)題欄，）符合制圖國家標(biāo)準(zhǔn)，零件編號，標(biāo)題欄，明細(xì)表，技術(shù)要求等應(yīng)齊全。明細(xì)表，技術(shù)要求等應(yīng)齊全。 3）標(biāo)注尺寸）標(biāo)注尺寸 a.特性尺寸特性尺寸:齒輪中心距及公差值。齒輪中心距及公差值。 b.外廓尺寸外廓尺寸:長長*寬寬*高高 ，包括外伸端軸長。，包括外伸端軸長。 c.安裝尺寸安裝尺寸:地腳螺釘孔徑及定位尺寸、孔地腳螺釘孔徑及定位尺寸、孔 距、外伸端軸中心高。距、外伸端軸中心高。 d.配合尺寸配合尺寸:齒輪與軸、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、齒輪與軸、軸承內(nèi)外圈、鍵槽、外伸端與聯(lián)