機械與電子工程學院機械工程教研室機械設計基礎課程設計主講：李素云設計內容及要求設計的任務設計題目設計數據設計的目的機械設計基礎課程設計

機械設計課程設計是高等工科院校，機械類近機類專業教學計劃中的設計，是培養學生分析和設計能力的重要實踐環節，機械設計課程設計的目的在于：進一步鞏固和加深學生所學的知識，幫助學生初步掌握機械傳動系統方案設計的方法。培養學生運用理論知識，獨立解決有關本課程實際問題的能力，使學生通過對通用機械零件，機械傳動裝置或簡單機械的設計，使學生掌握機械設計的一般方法和步驟，為以后的專業課程設計，畢業設計及實際工程設計奠定必要的基礎。使學生在計算、制圖、運用設計資料熟悉有關國家標準規范，使用經驗數據，進行經驗估算等方面經受全面的基本訓練。一、課程設計目的二、設計題目設計帶式運輸傳動系統中的

雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器

D2聯軸器1電機365聯軸器4FV工作條件：單向運轉，連續工作，年限10年，每年工作300天，三班制，載荷平穩，卷筒轉速允許誤差為±5%

。傳動簡圖設計工作量

設計說明書一份，減速器裝配圖（A1圖）減速器輸出軸及齒輪零件圖（A3圖）設計帶式運輸傳動系統中的

雙級斜（直）齒圓柱齒輪減速器

D2聯軸器1電機365聯軸器4FV傳動簡圖三、設計內容及要求傳動裝置的設計運動計算齒輪強度的計算

軸的設計及校核

軸承的校核、鍵校核繪制草圖階段繪制裝配圖及零件工作圖計算說明書的內容

(一)傳動裝置的總體設計合理擬定傳動方案

帶傳動的承載能力小，F相同時，結構尺寸大，但傳動的平衡性好，緩沖吸振。鏈傳動運轉不均勻，有沖擊，不適應高速傳動，應布置在低速級。蝸桿傳動與齒輪傳動同時使用，蝸輪材料是鋁青銅或鑄鐵，布置在低速級，Vs，防膠合磨損，使傳動結構緊湊。

蝸輪材料是錫青銅，允許的Vs，應布置在高速級，形成潤滑油膜，提高承載能力和效率。

當傳動中，有圓柱齒輪和圓錐齒輪時，圓錐齒輪傳動布置在高速級，以減少圓錐齒輪的尺寸。斜齒輪機構，傳動平穩性比直齒輪好，常用在高速級或要求傳動平穩的場合。開式齒輪傳動，工作條件及潤滑條件差，磨損較嚴重，壽命短，布置在低速級。改變運動形式的機構（螺旋傳動、連桿機構、凸輪機構）宜布置在傳動系統的最后一級，并常作為工作機的執行機構。了解減速器的主要類型和應用特點(P417)(二)選擇電動機及分配傳動比、傳動裝

置的運動和動力參數計算1.計算電機所需的功率P0

2.電動機的額定功率

斜齒輪（專用設備設計）直齒輪（通用設備設計）3.電動機轉速的確定:

額定功率

KW

Y90L-6電機型號

轉速同步滿載轉矩啟動最大中心高

外形尺寸軸伸尺寸裝鍵部位尺寸

4.由三相異步電機有四種轉速：3000；1500；1000；750r/min

低轉速電機極數多，外廓尺寸及重量較大，價格高，但傳動裝置總傳動比及尺寸較小。高轉速電機則相反，應分析比較其經濟性，選擇適宜的電機轉速。根據電機類型、結構、容量和轉速；查出電機型號，性能參數和主要尺寸記下備用。5.傳動裝置總傳動比計算和分配滿載轉速工作機轉速滾筒直徑分配傳動比，應考慮以下幾點：

各級傳動比在各自的合理范圍內，一般單級齒輪i<8傳動；保證齒輪傳動的工作特性和結構緊湊。裝置的總體尺寸緊湊、重量小；各級大齒輪浸油深度大致相等，避免過深而增加攪油損失。在兩級圓柱齒輪減速器中，因低速級傳動矩大；中心距大于高速級中心距；為使兩級大齒輪直徑接近，而低速級大齒輪增大，必須使但不能過大，使高速級齒輪頂與低速級相碰。故推i1=（1.2~1.4）i26.傳動裝置的運動參數和動力參數的計算（1）各軸的轉速

（2）各軸的功率（3）各軸的扭矩6.傳動裝置的動參數和動力參數的計算運動和動力參數的計算結果列于下表

軸名參數電動機軸

I軸II軸III軸輸入轉矩T/（N.m）

輸入功率P/KW轉速n/(r/min)傳動比i效率(三）齒輪強度計算(參看書)齒輪傳動設計步驟

明確設計要求選精度等級、材料及齒數由失效形式，定設計準則定齒輪參數定齒輪結構定齒輪的潤滑等

1.計算各軸的最小直徑2.計算扭矩,選聯軸器,用代號表示；

3.擬定裝配方案,畫出軸的結構設計草圖；4.從最小直徑開始生成,確定各段直徑和長度,標在結構草圖上；5.選擇軸承類型、型號、查出；6.彎扭組合強度計算;7.精確疲勞強度計算。（四）軸的設計計算（整個過程按作業的要求完成）

:齒輪2或齒輪3到箱殼內壁的距離，取1020mm。

B2、B3：2，3齒輪的寬度。

C：中間軸兩齒輪的間距。

S：箱殼內壁與軸承端面的距離。軸承油潤滑58mm

軸承脂潤滑1013mm

~~

~

圓柱齒輪減速器簡圖軸的結構設計草圖按教材上實例標注尺寸注意彎扭組合強度計算總結

作出軸的計算簡圖作水平平面力圖、彎矩圖MH

作鉛垂平面力圖、彎矩圖MV

作合成彎矩圖M

作扭矩圖T

校核危險截面的強度

（五）繪制草圖階段不是隨手畫!

草圖在坐標紙上畫,只畫主視和俯視圖,比例與裝配圖三視圖比例一致。注意透氣孔、油塞、油標、吊環或吊耳、吊鉤、螺栓聯接、輸油溝或回油溝、窺視孔蓋和窺視孔板等結構的繪制。草圖應檢查無錯誤后才能上正規圖！

嵌入式軸承端蓋結構簡單，但密封性能差，調整軸承間隙比較麻煩，只適用于軸承是脂潤滑，不可調間隙的深溝向心球軸承。用嵌入式端蓋固定（3類或7類）軸承時應增加調整軸承間隙的結構。嵌入式軸承端蓋

凸緣式軸承端蓋調整軸承間隙比較方便，密封性能也好，所以用得較多。當軸承采用油潤滑時，軸承蓋上必須開設缺口。為了調整軸承間隙，端蓋于箱體之間應放置由若干08F的軟鋼片或紫銅片組成的調整墊片。凸緣式軸承端蓋密封裝置簡易透氣器油尺吊鉤螺釘吊鉤吊耳油塞窺視蓋特別注意減速器附件的畫法動畫減速器裝配圖常見錯誤示例減速器裝配圖常見錯誤示例1.軸承采用油潤滑,但油不能流入導油溝內。2.窺視孔太小，沒有墊片密封。3.兩端吊鉤的尺寸不同。4.油尺座孔不夠傾斜，無法進行加工和裝拆。5.放油螺塞設計不好，易漏油。6.12.箱體兩側的軸承孔端面沒有凸起的加工面。7.墊片孔徑太小。8.定位軸肩太高。9.19.軸端太長，有弊無益。10.16.大小齒輪同寬度，且大齒輪沒有倒角。11.13.投影交線不對。14.間距太短，不便拆卸柱銷。15.17.軸與齒輪輪轂的配合段同長，軸套不能固定齒輪。減速器裝配圖常見錯誤示例18.機體兩凸臺相距太近。20、27.機體凸緣太窄；相對應的主視圖投影不對。21.輸油溝的油不能潤滑軸承。22.沒有此孔，此處缺少凸臺與軸承座的相貫線。23.鍵的位置緊貼軸肩，加大了軸肩處的應力集中。24.齒輪輪轂上的鍵槽，在裝配時不易對準軸上的鍵。25.齒輪聯軸器與箱體端蓋相距太近，不便于拆卸端蓋螺釘。26.端面與箱座孔的配合面太短。28.所有端蓋上應開缺口。29.端蓋缺口直徑應縮小。30.未畫出，圖中有若干圓缺中心線。(六）圖紙設計

完成裝配圖1.裝配圖加深加深時圖線按國標進行；剖視圖按國標進行；應注意不同零件的剖面線方向和間隔，墊片類薄零件剖視圖可涂黑。2.標注尺寸裝配圖上應標注的尺寸有：特性尺寸。傳動零件的中心矩和偏差配合尺寸。安裝尺寸。外形尺寸。減速器的長、寬、高等

完成裝配圖3.編寫減速器的技術特性計算特性包括：輸入功率和轉速，傳動效率、總傳動比及各級傳動比、傳動特性。輸入功率KW輸入轉速r/min效率總傳動比i傳動特性第一級第二級精度等級精度等級裝配圖技術特性表對零件的要求對密封的要求滾動軸承軸向游隙的要求外觀、包裝和運輸要求

4.編寫減速器的技術要求完成裝配圖5.對零件編號編號應按順時針方向排列整齊，字體應大于尺寸數，編號引線不能相交。對潤滑劑的要求傳動副的側隙與標準試驗要求

具體技術要求可參考總裝配圖例6.列出零件明細表和標題欄

可參考總裝配圖例來填寫零件明細表和標題欄。標題欄明細表技術要求(六）圖紙設計

軸類零件（軸、軸套）1.視圖一般只需一個視圖，在有鍵槽和孔的地方，增加必要的剖視和剖面。對于不易表達清楚的局部，例如砂輪越程槽、退刀槽應繪制局部放大圖。2.標注尺寸有配合處的直徑，應標注尺寸偏差。標注軸向尺寸時，應注意選擇設計、工藝基準面。鍵槽尺寸公差和尺寸標注可參考設計手冊。所有的倒角、圓角都應標注完整，或在技術要求中說明。

軸類零件（軸、軸套）3.表面粗糙度軸的各個表面都要加工，其表面粗糙度可查有關設計手冊。4.形位公差軸的形位公差標注方法及公差值可查閱有關設計手冊5.技術要求對材料的機械性能和化學成分的要求，所允許的代用材料等。對材料表面機械性能的要求。如熱處理方法、熱處理硬度、滲碳深度等。對加工的要求；對未注明的倒角和圓角的說明等。(六）圖紙設計此圖還差砂輪越程槽的局部放大圖，中心孔的標注，技術要求。(六）圖紙設計1.視圖這類零件一般用兩個視圖來。2.標注尺寸各徑向尺寸以軸的中心線為基準，齒寬方向的尺寸以端面為基準標出。齒輪類分度圓直徑不能直接測量，但它是設計的基本參數，應標出。這類零件的軸孔是加工、測量和裝配的重要基準，尺寸精度要求高，應標出尺寸偏差。齒頂圓的標注可參考設計手冊，齒根圓不標注。3.表面粗糙度表面粗糙度可查有關設計手冊。

齒輪類零件4.形位公差輪坯的形位公差對齒輪類零件的傳動精度有很大的影響，應按工作要求標注必要的項目。5.嚙合特性嚙合特性表的內容包括齒輪的主要參數及測量項目。6.技術要求對鑄件、鍛件或其它類型坯件的要求。對材料的機械性能和化學成分的要求。對材料表面機械性能的要求，如熱處理方法和硬度等。對未注明的倒角和圓角的說明。對大型或高速齒輪的平衡試驗要求。