專業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)齒輪傳動(dòng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)餐桌的設(shè)計(jì)

1、*大學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè) 計(jì) 題 目：齒輪傳動(dòng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)餐桌的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱：機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)：* 姓 名：*學(xué) 號(hào)：* 指 導(dǎo) 教 師：* 2012年 1 月 13 日1目 錄一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2二 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)2三 電動(dòng)機(jī)的選擇4四 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算5五 齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)6六 軸的設(shè)計(jì)及軸承選擇17七 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21八 餐桌的設(shè)計(jì)23九 設(shè)計(jì)心得25十 參考文獻(xiàn)26一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目：齒輪式自動(dòng)旋轉(zhuǎn)餐桌條件：電動(dòng)機(jī)60w，轉(zhuǎn)動(dòng)桌面直徑60cm，最大承受重量20kg要求: 餐桌轉(zhuǎn)速15rpm，采用普通電機(jī)加上減速箱，設(shè)計(jì)齒輪

2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。二 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)三 電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用小功率電動(dòng)機(jī)ys系列三相異步電動(dòng)機(jī)ys5614，機(jī)座號(hào)為45，供電環(huán)境220v,50hz，功率為60w，轉(zhuǎn)速1400rpm由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表3-1可知： ：滾動(dòng)軸承效率 0.99 ：齒輪傳動(dòng)效率 0.97 （7級(jí)精度一般齒輪傳動(dòng)） ：聯(lián)軸器傳動(dòng)效率 0.99（彈性聯(lián)軸器）電動(dòng)機(jī)的主要安裝尺寸和外形如下表：中心高外型尺寸底腳安裝尺寸ab地腳螺栓孔直徑k軸伸尺寸de裝鍵部位尺寸fgd4580 85 13856704.892333四 運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算1計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比(1) 總傳動(dòng)比為 (2) 分配

3、傳動(dòng)比 考慮潤(rùn)滑條件等因素，初定 2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸的轉(zhuǎn)速 i軸 ii軸 iii軸 軸 （2）各軸的輸入功率 i軸 ii軸 iii軸 軸 （2）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為 ii軸 ii軸 iii軸 軸 將上述計(jì)算結(jié)果匯總與下表，以備查用。 軸名功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/(nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比效率i軸60410140070.95ii軸56.52672004.40.96iii軸53.711174530.95軸51319015五 齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)運(yùn)輸

4、機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-88)。(3)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪材料為45cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs，二者材料硬度差為40hbs。(4)選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)2 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸(1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。(2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： 試選載荷系數(shù)。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)。 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限

5、；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1 計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。計(jì)算圓周速度。 計(jì)算齒寬。計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)； 直齒輪，； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2查得使用系數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱分布時(shí)，； 由，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13得 故載荷系數(shù)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 計(jì)算模數(shù) (3).按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由機(jī)械設(shè)

6、計(jì)圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限； 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，； 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力； 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4，有 計(jì)算載荷系數(shù)； 查取齒形系數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得； 查取應(yīng)力校正系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得； 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較； 大齒輪的數(shù)值較大。 設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.376并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)

7、值，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)，取。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。(4).幾個(gè)尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑 計(jì)算中心距 計(jì)算齒輪寬度 取，?？紤]小齒輪，由于小齒輪齒頂圓直徑較小，若采用齒輪結(jié)構(gòu)，不宜與軸進(jìn)行安裝，故采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。（二）低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-88)。(3)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪材料為45cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs，

8、大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs，二者材料硬度差為40hbs。(4)選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)2 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸(1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。(2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)。 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。.由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；。計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1 計(jì)算 試算小齒輪

9、分度圓直徑，代入中較小的值。 計(jì)算圓周速度。 計(jì)算齒寬。 計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)； 直齒輪，； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2查得使用系數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐對(duì)稱分布時(shí)，； 由，查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13得 故載荷系數(shù) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 計(jì)算模數(shù) (3) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限； 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，； 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力； 取彎曲疲勞安

10、全系數(shù) s=1.4，有 計(jì)算載荷系數(shù)； 查取齒形系數(shù)； 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得； 查取應(yīng)力校正系數(shù)；由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5查得； 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較； 大齒輪的數(shù)值較大。 設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.604并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)，取。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊

11、，避免浪費(fèi)。（4）幾個(gè)尺寸計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑 計(jì)算中心距 計(jì)算齒輪寬度 取，。（三）錐齒輪的設(shè)計(jì)1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-88)。(2)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1選擇小齒輪材料為45cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs，二者材料硬度差為40hbs。（3）傳動(dòng)比為3。2 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 (1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)

12、。 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；。 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。(1)齒數(shù) ??；（2）模數(shù) 大端模數(shù) m=d1/z1=2.294mm，取m=2.5mm（3）大端分度圓直徑 d1=m*z1=45mm d2=m*z2=160mm（4）節(jié)錐頂距 （5）節(jié)圓錐角 1=arctg（1/u）=18.43度 2= 90-1=71.6度 1、2不得圓整。（6）大端齒頂圓直徑 小齒輪 da1=d1+2*m*c

13、os1=49.74mm 大齒輪da2=d2+2*m*cos2=161.58mm （7）齒寬 b=rr=21.345mm 取b1=b2=26mm六 軸的設(shè)計(jì)(一).齒輪軸的設(shè)計(jì)1 輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，2 求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 而 3 初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，于是 ，由于聯(lián)軸器和軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，故 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器和軸承型號(hào)。查手冊(cè)，選用lt1型彈性套柱銷聯(lián)軸器；軸承選擇6000型深溝球軸承。(二).軸2的設(shè)計(jì)1 輸出軸

14、上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，2 求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 而 3 初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，于是 ，取軸承選擇6000型深溝球軸承。(三). 軸3的設(shè)計(jì)1 輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，2 求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 而 3 初步確定軸的最小直徑 材料為45鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，于是 ，取軸承選擇7004c型角接觸球軸承。（四）軸4的設(shè)計(jì)1 輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上可知，2 求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑 而 3 初步確定軸的最小直徑 材料為4

15、5鋼，正火處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，于是 ，取軸承選擇6004型深溝球軸承。七 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑m12地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑m8機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）m6軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）m6視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）m4定位銷直徑=（0.70.8）4，至外機(jī)壁距離查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4.2181412，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表41612外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（812）34大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1

16、.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離8.5機(jī)座肋厚 軸承端蓋外徑+（55.5） 82 66 八 餐桌的設(shè)計(jì)1、旋轉(zhuǎn)桌面 旋轉(zhuǎn)桌面的結(jié)構(gòu)及尺寸餐桌結(jié)構(gòu)主桌面上為安裝軸承，配合軸承尺寸設(shè)計(jì)了凹槽，通過(guò)緊固螺釘，安裝拆卸方便。2、u形導(dǎo)軌設(shè)計(jì)u形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)及尺寸鋼珠直徑為20mm九、設(shè)計(jì)心得在本學(xué)期臨近期末的三周時(shí)間里，學(xué)院組織學(xué)生開(kāi)展了鍛煉學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力的課程設(shè)計(jì)。在這段時(shí)間里，把學(xué)到的理論知識(shí)用于實(shí)踐。單獨(dú)一個(gè)人完成一組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。這就更能讓學(xué)生的能力得到鍛煉。但是在有限的時(shí)間里完成對(duì)于現(xiàn)階段的我們來(lái)說(shuō)比較龐大的“工作”來(lái)說(shuō)，雖然能夠按時(shí)間完成，但是相信設(shè)計(jì)過(guò)程中的不足之處還有多。希望老師能夠指正?？偟?/p>

17、感想與總結(jié)有一下幾點(diǎn)：1.通過(guò)了3周的課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。2.由于在設(shè)計(jì)方面我們沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)學(xué)的不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，如：在選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會(huì)出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計(jì)算誤差會(huì)更大，在查表和計(jì)算上精度不夠準(zhǔn)3.在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題，在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。通過(guò)這次齒輪自動(dòng)旋轉(zhuǎn)餐桌的課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了對(duì)說(shuō)明書(shū)的規(guī)范書(shū)寫(xiě)能力。作為一名即將走出社會(huì)的大學(xué)生，不僅自己要掌握好學(xué)習(xí)的能力，更要把自己的想法準(zhǔn)確地傳遞給別人，而這其中發(fā)揮作用的有制圖能力和書(shū)寫(xiě)能力。制圖關(guān)鍵在平時(shí)勤加練習(xí)和實(shí)踐，而書(shū)寫(xiě)則需要一份耐心和細(xì)心。也更深刻的體會(huì)到了，想要成為一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員，需要具備多方面的扎實(shí)能力，這需要時(shí)間的積累和實(shí)踐的鍛煉。設(shè)計(jì)不僅僅要從表面考慮結(jié)構(gòu)，還要考慮它的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)