機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)---單級(jí)圓柱齒輪減速器

1、<p>　　機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ)</p><p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　學(xué)生姓名：xxxxxxxxxxxxxxxxxxx</p><p>　　學(xué) 號(hào)：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx</p><p>　　年 級(jí)：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(shí) 間：xxxxxxxxxxxxx

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

4、lt;p>　　1.2傳動(dòng)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(jì)算</p><p>　　2.1 電動(dòng)機(jī)類型及結(jié)構(gòu)的選擇…………………………………………4</p><p>　　2.2 電動(dòng)機(jī)選擇…………………………………………………………4</p><p>　　2.3

5、 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速……………………………………………………4</p><p>　　2.4確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比………………………5</p><p>　　2.5動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算…………………………………………………5</p><p>　　第三章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　減速器外部零件的設(shè)計(jì)計(jì)算--普通V形帶傳動(dòng)………

6、………………7</p><p>　　第四章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)計(jì)算</p><p>　　4.2.1 按照接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算……………………………………8</p><p>　　4.2.2 按齒根彎曲

7、接觸強(qiáng)度校核計(jì)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(jì)……………………………………………………9</p><p>　　第五章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1輸入軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………11<

8、/p><p>　　5.2輸出軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………13</p><p>　　5.3軸強(qiáng)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(jì)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(rùn)滑、密封</p><p>　　7.1潤(rùn)滑的選擇確定……………………………………………………19</p><p>　　7.1.1潤(rùn)滑方式………………………

10、……………………………19</p><p>　　7.1.2潤(rùn)滑油牌號(hào)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(jì)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(jì)………………………………………………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(jì)…………………………………………………………23 </p><p>　　第十一章 設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………………………24</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………</p><p><b&g

14、t;　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸上的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　運(yùn)輸機(jī)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(yùn)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(tái)。</b></p><p>　　生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工7—8級(jí)齒輪與蝸輪。</p><p>　　動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流380/220V</p><p><b>　　題目數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　運(yùn)輸帶允許速度誤差為5%</p><p><

16、b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)要求：</b></p><p>　　減速器裝配圖紙一張（１號(hào)圖紙） 一張</p><p>　　軸、齒輪零件圖紙各一張（３號(hào)圖紙） 兩張</p><p>　　設(shè)計(jì)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(jì)目的</b></p><p>　?。?）培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、深化和擴(kuò)展了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。</p><p>　　（2）通過對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計(jì)思

18、想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理等設(shè)計(jì)方面的能力。</p><p><b>　　1.2傳動(dòng)方案擬定</b></p><p>　　1、傳動(dòng)系統(tǒng)的作用及傳動(dòng)方案的特點(diǎn)：</p><p>　　機(jī)

19、器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為單

20、級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。</p><p>　　帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。</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(dòng)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(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組</p><p>　　合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于</p><p>　　帶傳動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，</p><p>　　適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

23、，</p><p>　　成本低，使用維護(hù)方便。</p><p>　　圖1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)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(hào)，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(shí)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(shí)仍能保證減速器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　拆卸順序：</b></p><p><b>　?、佟⒉鹦队^察孔蓋。</b></p><p>　　②、拆卸箱體與箱蓋聯(lián)連螺栓，起出定位銷釘，然后擰動(dòng)起蓋螺釘，卸下箱蓋。</p><p>　　③、拆卸各軸兩邊

25、的軸承蓋、端蓋。</p><p>　?、?、一邊轉(zhuǎn)動(dòng)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(lái)。</p><p>　　⑤、最后拆卸其它附件如油標(biāo)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(lái)拆卸下來(lái)的零件按編好的順序返裝回去。</p>&l

26、t;p>　?、佟z查箱體內(nèi)有無(wú)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(dòng)軸部件裝入箱體內(nèi)；</p><p>　?、?、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>　?、邸⑾鋬?nèi)各零件，用棉紗擦凈，并塗上機(jī)油防銹。再用手轉(zhuǎn)動(dòng)高速軸，觀察有無(wú)零件干涉。經(jīng)檢查無(wú)誤后，合上箱蓋。</p><p>　?、?、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>　?、?、裝好軸承小蓋，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>　　①、軸：主要功用是

28、直接支承回轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力。高速軸屬于齒輪軸；低速軸為轉(zhuǎn)軸，屬階梯軸。</p><p>　?、?、軸承：用來(lái)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>　?、?、齒輪：用來(lái)傳遞任意軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，在此起傳動(dòng)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(jì)</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(hù)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(jì)內(nèi)容：</b></p><p&

30、gt;　　進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)，確定軸承的型號(hào)、軸的支點(diǎn)距離和作用在軸上零件的力的作用點(diǎn)，進(jìn)行軸的強(qiáng)度和軸承壽命計(jì)算，完成軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</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(dòng)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(jì)（徑向尺寸、軸向尺寸）；</p><p>　　6、畫出軸、滾動(dòng)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>　?。?）、視圖布局：</b></p><p>　?、佟⑦x擇3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。</p><p>　?、?、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)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(gè)基本視圖上。</p><p><b>　　布置視圖時(shí)應(yīng)注意：</b>

33、;</p><p>　　a、整個(gè)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(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。</p><p>　　b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。</p><p>　?。?）、尺寸的標(biāo)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(dòng)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(zhǎng)、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(zhǎng)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(zhǎng)度及中心高等。</p><p>　?。?）、標(biāo)題欄、序號(hào)和明細(xì)表：</p><p>　?、?、說明機(jī)器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、圖

35、號(hào)以及設(shè)計(jì)者姓名等內(nèi)容。</p><p>　?、?、裝備圖中每個(gè)零件都應(yīng)編寫序號(hào)，并在標(biāo)題欄的上方用明細(xì)表來(lái)說明。</p><p>　　（4）、技術(shù)特性表和技術(shù)要求：</p><p>　?、?、技術(shù)特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級(jí)，布置在裝配圖右下方空白處。</p><p>　　②、技術(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙

36、合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤(rùn)滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。</p><p>　?、凇⒓夹g(shù)要求包括減速器裝配前、滾動(dòng)軸承游隙、傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)、嚙合側(cè)隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤(rùn)滑、試驗(yàn)、包裝運(yùn)輸要求。</p><p>　　10.6 減速器裝配圖繪制過程：</p><p><b>　　（1）、畫三視圖：</b></p><p&g

37、t;　?、佟⒗L制裝配圖時(shí)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(dòng)零件、軸承、箱體及其附件。</p><p>　　b、先畫輪廓，后畫細(xì)節(jié)，先用淡線最后加深。</p><p>　　c、3個(gè)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(duì)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(dòng)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>　　（3）、減速器的箱體和附件

39、：</p><p>　?、?、箱體：用來(lái)支持旋轉(zhuǎn)軸和軸上零件，并為軸上傳動(dòng)零件提供封閉工作空間，防止外界灰砂侵入和潤(rùn)滑逸出，并起油箱作用，保證傳動(dòng)零件嚙合過程良好的潤(rùn)滑。材料為：HT200。加工方式如下： 加工工藝路線：鑄造毛坯→時(shí)效→油漆→劃線→粗精加工基準(zhǔn)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(yàn)</p><p&

40、gt;　?、?、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(biāo)、放油孔及放油螺塞、起吊裝置。</p><p>　　10.7 完成裝配圖</p><p>　　（1）、標(biāo)注尺寸：標(biāo)注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸；</p><p>　?。?）、零件編號(hào)（序號(hào)）：由重要零件，按順時(shí)針方向依次編號(hào)，并對(duì)齊；</p><p>

41、<b>　　（3）、技術(shù)要求；</b></p><p><b>　?。?）、審圖；</b></p><p><b>　?。?）、加深。</b></p><p>　　10.8 零件圖設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬?、零件圖的作用：</p><p>　　1、

42、反映設(shè)計(jì)者的意圖，是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。</p><p>　　2、表達(dá)機(jī)器或部件運(yùn)載零件的要求，是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。</p><p>　　（二）、零件圖的內(nèi)容及繪制：</p><p>　　1、選擇和布置視圖：</p><p>　　（1）、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(biāo)注尺寸及偏差：</p><p>　?。?）、軸：，徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn)，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(zhǔn)，軸孔、齒頂圓應(yīng)標(biāo)相應(yīng)的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。</p><p><b>　　3、表面粗糙度標(biāo)注</b></p><p>　?。?）、軸：查表軸加工表面粗糙度Ra薦用值。</p><p>　?、?、與傳動(dòng)件及聯(lián)軸器等輪轂相配合的表面取1.6。</p><p

45、>　?、?、與滾動(dòng)軸承相配合的表面，軸承內(nèi)徑d≤80mm取1.0。</p><p>　　③、與傳動(dòng)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(dòng)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>　?、?、齒輪工作面、齒頂圓、與軸肩配合的端面取3.2。</p><p><b>　?、?、軸孔取1.6。</b></p><p>　?、?、平鍵鍵槽取3.2（工作面）；12.5（非工作面）。</p><p>　　4、合理標(biāo)注形狀和位置公差</p><p>　?。?）、軸：取公差等

47、級(jí)為8級(jí)，推薦標(biāo)注項(xiàng)目有圓柱度、圓跳動(dòng)度、對(duì)稱度。</p><p>　?。?）、齒輪：取公差等級(jí)為8級(jí)，推薦標(biāo)注項(xiàng)目有圓柱度、圓跳動(dòng)度、對(duì)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(jì)總結(jié)</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 唐增寶，何永然，劉安俊 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，第二版.武漢:華中科技大學(xué)出版</p><p