機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計---單級圓柱齒輪減速器

1、<p>　　機 械 設(shè) 計 基 礎(chǔ)</p><p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p>　　學(xué)生姓名：xxxxxxxxxxxxxxxxxxx</p><p>　　學(xué) 號：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx</p><p>　　年 級：xxxxxxxxxxxxxxxxxx

2、xxxxxxxxx</p><p>　　專 業(yè)：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx</p><p>　　院 （系）：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx</p><p>　　指導(dǎo)教師：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx</p><p>　　時 間：xxxxxxxxxxxxx

3、xxxxxxxxxx</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………………………1</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1設(shè)計目的……………………………………………………………3</p>&

4、lt;p>　　1.2傳動方案的分析與擬定……………………………………………3</p><p>　　第二章 減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計算</p><p>　　2.1 電動機類型及結(jié)構(gòu)的選擇…………………………………………4</p><p>　　2.2 電動機選擇…………………………………………………………4</p><p>　　2.3

5、 確定電動機轉(zhuǎn)速……………………………………………………4</p><p>　　2.4確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比………………………5</p><p>　　2.5動力運動參數(shù)計算…………………………………………………5</p><p>　　第三章 傳動零件的設(shè)計計算</p><p>　　減速器外部零件的設(shè)計計算--普通V形帶傳動………

6、………………7</p><p>　　第四章 齒輪的設(shè)計計算</p><p>　　4.1直齒圓柱齒輪………………………………………………………8</p><p>　　4.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計計算</p><p>　　4.2.1 按照接觸疲勞強度計算……………………………………8</p><p>　　4.2.2 按齒根彎曲

7、接觸強度校核計算……………………………9</p><p>　　4.2.3 齒輪幾何尺寸的確定………………………………………9</p><p>　　4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………9</p><p>　　第五章 軸的設(shè)計計算</p><p>　　5.1輸入軸的設(shè)計………………………………………………………11<

8、/p><p>　　5.2輸出軸的設(shè)計………………………………………………………13</p><p>　　5.3軸強度的校核………………………………………………………16</p><p>　　第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　6.1軸承的選擇及校核…………………………………………………17</p><p>

9、　　6.2鍵的選擇計算及校核………………………………………………18</p><p>　　6.3聯(lián)軸器的選擇………………………………………………………18</p><p>　　第七章 減速器潤滑、密封</p><p>　　7.1潤滑的選擇確定……………………………………………………19</p><p>　　7.1.1潤滑方式………………………

10、……………………………19</p><p>　　7.1.2潤滑油牌號及用量…………………………………………19</p><p>　　7.2 密封的選擇確定……………………………………………………19 </p><p>　　第八章 減速器附件的選擇確定……………………………………19</p><p>　　第九章 箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算…………

11、………………………20</p><p>　　第十章 減速器的繪制與結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　10.1拆卸減速器…………………………………………………………21</p><p>　　10.2分析裝配方案………………………………………………………21</p><p>　　10.3分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類型……………………………………21<

12、;/p><p>　　10.4減速器裝配草圖設(shè)計………………………………………………21</p><p>　　10.5完成減速器裝配草圖………………………………………………22</p><p>　　10.6減速器裝配圖繪制過程……………………………………………22</p><p>　　10.7完成裝配圖…………………………………………………………2

13、3</p><p>　　10.8零件圖設(shè)計…………………………………………………………23 </p><p>　　第十一章 設(shè)計總結(jié)………………………………………………………24</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………</p><p><b&g

14、t;　　設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計一用于帶式運輸上的單級直齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　運輸機連續(xù)單向工作，一班工作制，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵（運輸帶與滾筒摩擦阻力影響已經(jīng)在F中考慮）。</p><p><b>　　使用期限：10年。</b></p><p><b>

15、　　生產(chǎn)批量：20臺。</b></p><p>　　生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機械廠，可加工7—8級齒輪與蝸輪。</p><p>　　動力來源：電力，三相交流380/220V</p><p><b>　　題目數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　運輸帶允許速度誤差為5%</p><p><

16、b>　　設(shè)計任務(wù)要求：</b></p><p>　　減速器裝配圖紙一張（１號圖紙） 一張</p><p>　　軸、齒輪零件圖紙各一張（３號圖紙） 兩張</p><p>　　設(shè)計說明書一分 一份</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>&

17、lt;b>　　1.1 設(shè)計目的</b></p><p>　?。?）培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、深化和擴展了相關(guān)機械設(shè)計方面的知識。</p><p>　　（2）通過對通用機械零件、常用機械傳動或簡單機械的設(shè)計，使我們掌握了一般機械設(shè)計的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計思

18、想，培養(yǎng)獨立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。</p><p>　　（3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖數(shù)據(jù)處理等設(shè)計方面的能力。</p><p><b>　　1.2傳動方案擬定</b></p><p>　　1、傳動系統(tǒng)的作用及傳動方案的特點：</p><p>　　機

19、器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。</p><p>　　本設(shè)計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單

20、級直齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機器中應(yīng)用最為廣泛的機構(gòu)之一。本設(shè)計采用的是單級直齒輪傳動。</p><p&g

21、t;　　減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。</p><p>　　2、傳動方案的分析與擬定</p><p>　　1、工作條件：使用年限10年，工作為一班工作制，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作。</p><p>　　2、原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1500N；</p><p>　　帶速V=1.1m/s；</p><p

22、>　　滾筒直徑D=220mm；</p><p><b>　　3、方案擬定：</b></p><p>　　采用Ｖ帶傳動與齒輪傳動的組</p><p>　　合，即可滿足傳動比要求，同時由于</p><p>　　帶傳動具有良好的緩沖，吸振性能，</p><p>　　適應(yīng)大起動轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡單

23、，</p><p>　　成本低，使用維護方便。</p><p>　　圖1 帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖</p><p>　　第十章 減速器繪制與結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　10.1 拆卸減速器</p><p>　　按拆卸的順序給所有零、部件編號，并登記名稱和數(shù)量，然后分類、分組保管，避免產(chǎn)生混亂和丟失；拆卸時避免隨意敲打

24、造成破壞，并防止碰傷、變形等，以使再裝配時仍能保證減速器正常運轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　拆卸順序：</b></p><p><b>　　①、拆卸觀察孔蓋。</b></p><p>　?、?、拆卸箱體與箱蓋聯(lián)連螺栓，起出定位銷釘，然后擰動起蓋螺釘，卸下箱蓋。</p><p>　?、邸⒉鹦陡鬏S兩邊

25、的軸承蓋、端蓋。</p><p>　　④、一邊轉(zhuǎn)動軸順著軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒏咚佥S軸系拆下，再用橡膠榔頭輕敲軸將低、中速軸系拆卸下來。</p><p>　?、?、最后拆卸其它附件如油標尺、放油螺塞等。</p><p>　　10.2 分析裝配方案</p><p>　　按照先拆后裝的原則將原來拆卸下來的零件按編好的順序返裝回去。</p>&l

26、t;p>　　①、檢查箱體內(nèi)有無零件及其他雜物留在箱體內(nèi)后，擦凈箱體內(nèi)部。將各傳動軸部件裝入箱體內(nèi)；</p><p>　　②、將嵌入式端蓋裝入軸承壓槽內(nèi)，并用調(diào)整墊圈調(diào)整好軸承的工作間隙。</p><p>　?、?、將箱內(nèi)各零件，用棉紗擦凈，并塗上機油防銹。再用手轉(zhuǎn)動高速軸，觀察有無零件干涉。經(jīng)檢查無誤后，合上箱蓋。</p><p>　　④、松開起蓋螺釘，裝上定位

27、銷，并打緊。裝上螺栓、螺母用手逐一擰緊后，再用扳手分多次均勻擰緊。</p><p>　?、荨⒀b好軸承小蓋，觀察所有附件是否都裝好。用棉紗擦凈減速器外部，放回原處，擺放整齊。</p><p>　　10.3 分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類型：</p><p><b>　　主要零部件：</b></p><p>　?、?、軸：主要功用是

28、直接支承回轉(zhuǎn)零件，以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動并傳遞動力。高速軸屬于齒輪軸；低速軸為轉(zhuǎn)軸，屬階梯軸。</p><p>　?、凇⑤S承：用來支承軸或軸上回轉(zhuǎn)零件、保持軸的旋轉(zhuǎn)精度、減小磨擦和磨損。</p><p>　?、邸X輪：用來傳遞任意軸間的運動和動力，在此起傳動及減速作用，都為斜齒圓柱齒輪。</p><p>　　10.4 減速器裝配草圖設(shè)計</p><p&g

29、t;　　（1）裝配圖的作用：</p><p>　　裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。</p><p><b>　?。?）設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p&

30、gt;　　進行軸的設(shè)計，確定軸承的型號、軸的支點距離和作用在軸上零件的力的作用點，進行軸的強度和軸承壽命計算，完成軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　　（3）初繪減速器裝配草圖：</p><p>　　主要繪制減速器的俯視圖和部分主視圖：</p><p>　　1、畫出傳動零件的中心線；</p><p>　　2、畫出齒

31、輪的輪廓；</p><p>　　3、畫出箱體的內(nèi)壁線；</p><p>　　4、確定軸承座孔寬度，畫出軸承座的外端線； </p><p>　　5、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（徑向尺寸、軸向尺寸）；</p><p>　　6、畫出軸、滾動軸承和軸承蓋的外廓。</p><p>　　10.5 完成減速器裝配草圖</p><

32、;p><b>　　（1）、視圖布局：</b></p><p>　?、佟⑦x擇3個基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補充。</p><p>　?、?、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個基本視圖上。</p><p><b>　　布置視圖時應(yīng)注意：</b>

33、;</p><p>　　a、整個圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標題欄和零件明細表的位置。</p><p>　　b、各視圖之間應(yīng)留適當?shù)某叽鐦俗⒑土慵蛱枠俗⒌奈恢谩?lt;/p><p>　?。?）、尺寸的標注：</p><p>　　特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動零件的中心距及其極限偏差等。</

34、p><p>　　外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。</p><p>　　安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。</p><p>　　（3）、標題欄、序號和明細表：</p><p>　?、?、說明機器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標準規(guī)格、標準代號、圖

35、號以及設(shè)計者姓名等內(nèi)容。</p><p>　　②、裝備圖中每個零件都應(yīng)編寫序號，并在標題欄的上方用明細表來說明。</p><p>　?。?）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求：</p><p>　　①、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級，布置在裝配圖右下方空白處。</p><p>　?、凇⒓夹g(shù)要求包括減速器裝配前、滾動軸承游隙、傳動接觸斑點、嚙

36、合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗、包裝運輸要求。</p><p>　?、凇⒓夹g(shù)要求包括減速器裝配前、滾動軸承游隙、傳動接觸斑點、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗、包裝運輸要求。</p><p>　　10.6 減速器裝配圖繪制過程：</p><p><b>　?。?）、畫三視圖：</b></p><p&g

37、t;　　①、繪制裝配圖時注意問題： </p><p>　　a、先畫中心線，然后由中心向外依次畫出軸、傳動零件、軸承、箱體及其附件。</p><p>　　b、先畫輪廓，后畫細節(jié)，先用淡線最后加深。</p><p>　　c、3個視圖中以俯視圖作基本視圖為主。</p><p>　　d、剖視圖的剖面線間距應(yīng)與零件的大小相協(xié)調(diào)，相鄰零件剖面線盡可能取不

38、同。</p><p>　　e、對零件剖面寬度的剖視圖，剖面允許涂黑表示。</p><p>　　f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。</p><p>　?。?）、軸系的固定：</p><p>　　軸向固定：滾動軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。</p><p>　?。?）、減速器的箱體和附件

39、：</p><p>　?、?、箱體：用來支持旋轉(zhuǎn)軸和軸上零件，并為軸上傳動零件提供封閉工作空間，防止外界灰砂侵入和潤滑逸出，并起油箱作用，保證傳動零件嚙合過程良好的潤滑。材料為：HT200。加工方式如下： 加工工藝路線：鑄造毛坯→時效→油漆→劃線→粗精加工基準面→粗、精加工各平面→粗、半精加工各主要加工孔→精加工主要孔→粗、精加工各次要孔→加工各緊固孔、油孔等→去毛刺→清洗→檢驗</p><p&

40、gt;　　②、附件：包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷、啟箱螺釘、油標、放油孔及放油螺塞、起吊裝置。</p><p>　　10.7 完成裝配圖</p><p>　?。?）、標注尺寸：標注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸；</p><p>　?。?）、零件編號（序號）：由重要零件，按順時針方向依次編號，并對齊；</p><p>

41、<b>　　（3）、技術(shù)要求；</b></p><p><b>　?。?）、審圖；</b></p><p><b>　　（5）、加深。</b></p><p>　　10.8 零件圖設(shè)計</p><p>　?。ㄒ唬⒘慵D的作用：</p><p>　　1、

42、反映設(shè)計者的意圖，是設(shè)計、生產(chǎn)部門組織設(shè)計、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。</p><p>　　2、表達機器或部件運載零件的要求，是制造和檢驗零件的依據(jù)。</p><p>　?。ǘ?、零件圖的內(nèi)容及繪制：</p><p>　　1、選擇和布置視圖：</p><p>　?。?）、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。</

43、p><p>　?。?）、齒輪：采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；側(cè)視圖只畫出局部視圖。</p><p>　　2、合理標注尺寸及偏差：</p><p>　　（1）、軸：，徑向尺寸以軸線為基準標注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。</p><p>　

44、?。?）、齒輪：徑向尺寸以軸線為基準，軸孔、齒頂圓應(yīng)標相應(yīng)的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標出尺寸偏差。</p><p><b>　　3、表面粗糙度標注</b></p><p>　?。?）、軸：查表軸加工表面粗糙度Ra薦用值。</p><p>　?、?、與傳動件及聯(lián)軸器等輪轂相配合的表面取1.6。</p><p

45、>　?、凇⑴c滾動軸承相配合的表面，軸承內(nèi)徑d≤80mm取1.0。</p><p>　　③、與傳動件及聯(lián)軸器相配合的軸肩端面取3.2。</p><p>　?、堋⑵芥I鍵槽工作面取3.2，非工作面取6.3。</p><p>　?、?、與滾動軸承相配合的軸肩端面，d≤80mm的取2.0。</p><p>　?。?）、齒輪：查齒輪表面粗糙度Ra薦用

46、值。</p><p>　　①、齒輪工作面、齒頂圓、與軸肩配合的端面取3.2。</p><p><b>　　②、軸孔取1.6。</b></p><p>　　③、平鍵鍵槽取3.2（工作面）；12.5（非工作面）。</p><p>　　4、合理標注形狀和位置公差</p><p>　?。?）、軸：取公差等

47、級為8級，推薦標注項目有圓柱度、圓跳動度、對稱度。</p><p>　　（2）、齒輪：取公差等級為8級，推薦標注項目有圓柱度、圓跳動度、對稱度。</p><p><b>　　5、技術(shù)要求</b></p><p>　　軸：1、調(diào)質(zhì)處理，硬度為217～255HBS。</p><p>　　2、圓角半徑為R1。</p>

48、;<p>　　齒輪：調(diào)質(zhì)處理，硬度為217～255HBS。</p><p><b>　　第十一章 設(shè)計總結(jié)</b></p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 唐增寶，何永然，劉安俊 主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計，第二版.武漢:華中科技大學(xué)出版</p><p