機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)20111219實(shí)用教案

1、1 1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決(jiju)(jiju)工程實(shí)際問題的能力，并通過實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練使所學(xué)工程實(shí)際問題的能力，并通過實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練使所學(xué)理論知識(shí)得以鞏固和提高。理論知識(shí)得以鞏固和提高。2 2、學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，樹立正確、學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，樹立正確(zhngqu)(zhngqu)的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)課的學(xué)習(xí)和實(shí)際工作打基礎(chǔ)。立設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)課的學(xué)習(xí)和實(shí)際工作打基礎(chǔ)。 3 3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等相關(guān)技、進(jìn)行機(jī)

2、械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等相關(guān)技術(shù)資料等。術(shù)資料等。 常規(guī)題目為減速器，因?yàn)樗X輪、軸、箱體、螺栓、鍵、帶、聯(lián)軸器、軸承等多種零部件，且參考常規(guī)題目為減速器，因?yàn)樗X輪、軸、箱體、螺栓、鍵、帶、聯(lián)軸器、軸承等多種零部件，且參考資料全面。資料全面。 減速器減速器是用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來起減速作用的獨(dú)立部件，它由剛性箱體、齒輪等傳動(dòng)是用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來起減速作用的獨(dú)立部件，它由剛性箱體、齒輪等傳動(dòng)副及若干附件組成，屬系列產(chǎn)品。副及若干附件組成，屬系列產(chǎn)品。第1頁/共40頁第一頁，共41頁。類型類型傳動(dòng)簡圖傳動(dòng)簡圖傳動(dòng)比傳動(dòng)比特點(diǎn)及

3、應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用圓圓柱柱齒齒輪輪減減速速器器單單 級(jí)級(jí)圖1直 齒 輪 ：直 齒 輪 ：i 4斜 齒 輪 ：斜 齒 輪 ：i 6應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡單。齒應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡單。齒輪可用直齒、斜齒或人字齒。輪可用直齒、斜齒或人字齒?？捎糜诘退佥p載，也可用于可用于低速輕載，也可用于高速重載高速重載兩兩級(jí)級(jí)展展開開式式圖2i=840 應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡單，高應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡單，高速級(jí)常用斜齒。齒輪相對(duì)軸速級(jí)常用斜齒。齒輪相對(duì)軸承不對(duì)稱，齒向載荷分布不承不對(duì)稱，齒向載荷分布不均，故要求高速級(jí)小齒輪遠(yuǎn)均，故要求高速級(jí)小齒輪遠(yuǎn)離輸入端，軸應(yīng)有較大剛性離輸入端，軸應(yīng)有較大剛性兩兩級(jí)級(jí)同同軸軸式式圖3i=840 箱體長度

4、較小，但軸向尺箱體長度較小，但軸向尺寸較大。輸入輸出軸同軸線，寸較大。輸入輸出軸同軸線，布置較合理。中間軸較長，布置較合理。中間軸較長，剛性差，齒向載荷分布不均，剛性差，齒向載荷分布不均，且高速級(jí)齒輪承載能力難于且高速級(jí)齒輪承載能力難于充分利用充分利用兩兩級(jí)級(jí)分分流流式式圖4i=840高速級(jí)常用斜齒，一側(cè)左高速級(jí)常用斜齒，一側(cè)左旋，一側(cè)右旋。齒輪對(duì)稱布旋，一側(cè)右旋。齒輪對(duì)稱布置，齒向載荷分布均勻，兩置，齒向載荷分布均勻，兩軸承受載均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸承受載均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用于大功率變載荷場(chǎng)合常用于大功率變載荷場(chǎng)合第2頁/共40頁第二頁，共41頁。類型類型傳動(dòng)簡圖傳動(dòng)簡圖傳動(dòng)比傳動(dòng)比特點(diǎn)及應(yīng)用特

5、點(diǎn)及應(yīng)用錐齒輪減錐齒輪減速器速器圖5直齒：直齒：i3斜 齒 、 曲斜 齒 、 曲線齒：線齒：i5用于輸出軸和輸入軸兩軸用于輸出軸和輸入軸兩軸線垂直相交的場(chǎng)合。為保證線垂直相交的場(chǎng)合。為保證兩齒輪有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，兩齒輪有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，應(yīng)有進(jìn)行調(diào)整的結(jié)構(gòu)。齒輪應(yīng)有進(jìn)行調(diào)整的結(jié)構(gòu)。齒輪難于精加工，僅在傳動(dòng)布置難于精加工，僅在傳動(dòng)布置需要時(shí)采用需要時(shí)采用圓錐圓柱圓錐圓柱齒輪減速齒輪減速器器圖6i=815應(yīng)用場(chǎng)合與單級(jí)圓錐齒輪應(yīng)用場(chǎng)合與單級(jí)圓錐齒輪減速器相同。錐齒輪在高速減速器相同。錐齒輪在高速級(jí)，可減小錐齒輪尺寸，避級(jí)，可減小錐齒輪尺寸，避免加工困難；小錐齒輪軸常免加工困難；小錐齒輪軸常懸臂布置，

6、在高速級(jí)可減小懸臂布置，在高速級(jí)可減小其受力其受力蝸桿減速蝸桿減速器器圖7i=1040大傳動(dòng)比時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，外廓大傳動(dòng)比時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小，效率較低。下置蝸尺寸小，效率較低。下置蝸桿時(shí)潤滑條件好，應(yīng)優(yōu)先采桿時(shí)潤滑條件好，應(yīng)優(yōu)先采用，但當(dāng)蝸桿速度太高時(shí)用，但當(dāng)蝸桿速度太高時(shí)（v v 5m/s5m/s），攪油損失大。），攪油損失大。上置蝸桿式軸承潤滑不便上置蝸桿式軸承潤滑不便蝸桿蝸桿齒齒輪減速器輪減速器圖8 i=6090有蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)和齒有蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)和齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)兩種形式。輪傳動(dòng)在高速級(jí)兩種形式。前者效率較高，后者應(yīng)用較前者效率較高，后者應(yīng)用較少少第3頁/共40頁第三頁，共41頁。

7、類型類型傳動(dòng)簡圖傳動(dòng)簡圖傳動(dòng)比傳動(dòng)比特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用行星齒輪行星齒輪減速器減速器i=2.812.5傳動(dòng)型式有多種，傳動(dòng)型式有多種，NGWNGW型體積型體積小，重量輕，承載能力大，效率小，重量輕，承載能力大，效率高（單級(jí)可達(dá)高（單級(jí)可達(dá)0.970.970.990.99），工），工作平穩(wěn)。比普通圓柱齒輪減速器作平穩(wěn)。比普通圓柱齒輪減速器體積和重量減少體積和重量減少50%50%，效率提高，效率提高30%30%。但制造精度要求高，結(jié)構(gòu)。但制造精度要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜 擺線針輪擺線針輪行星減速行星減速器器圖6直齒：直齒：單級(jí)：單級(jí)：i=1187傳動(dòng)比大，效率較高（傳動(dòng)比大，效率較高（0.90.90.

8、950.95），運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，體），運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，體積小，重量輕。過載和抗沖擊能積小，重量輕。過載和抗沖擊能力強(qiáng)，壽命長。加工難度大，工力強(qiáng)，壽命長。加工難度大，工藝復(fù)雜藝復(fù)雜 諧波減速諧波減速器器圖7單級(jí)：單級(jí)：i=50500 傳動(dòng)比大，同時(shí)參與嚙合齒傳動(dòng)比大，同時(shí)參與嚙合齒數(shù)多，承載能力高。體積小，重?cái)?shù)多，承載能力高。體積小，重量輕，效率量輕，效率0.650.650.90.9，傳動(dòng)平，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。制造工藝復(fù)雜穩(wěn)，噪音小。制造工藝復(fù)雜 第4頁/共40頁第四頁，共41頁。工作條件：單班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷輕微(qngwi)沖擊；工作年限10年，大修期3年；每年按330天計(jì) ；室

9、內(nèi)工作，有粉塵；運(yùn)輸帶允許誤差為5%；在中小型機(jī)械廠批量生產(chǎn)。 數(shù)據(jù)編號(hào)F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10運(yùn)輸帶工作拉力F/N1700198021002400260027002800290030003100運(yùn)輸帶工作速度v/(ms-1)1.301.301.351.381.401.421.451.401.501.55卷筒直徑D/mm330335340355360380390400410420設(shè)計(jì)(shj)題目-帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)(shj)功能：主要完成由輸送帶運(yùn)送(ynsn)機(jī)器零、部件的工作第5頁/共40頁第五頁，共41頁。以二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器為例。以二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器

10、為例。工作量：工作量：1 1、減速器裝配圖、減速器裝配圖0#0#一張（手繪及電子版必須一張（手繪及電子版必須(bx)(bx)一致）一致）2 2、軸零件圖、軸零件圖1 1張張（3#或2#）3、齒輪(chln)零件圖任選1張（3#或2#）4 4、設(shè)計(jì)說明書一份、設(shè)計(jì)說明書一份2 2、總體設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)（約占總學(xué)時(shí)5%）分析和擬定傳動(dòng)方案分析和擬定傳動(dòng)方案電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1 1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（約占總學(xué)時(shí)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（約占總學(xué)時(shí)5%5%） 研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析設(shè)計(jì)題目，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容、條件和要求；通過看實(shí)物、圖像、查閱資料等方式了研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析設(shè)計(jì)題目，明確設(shè)

11、計(jì)內(nèi)容、條件和要求；通過看實(shí)物、圖像、查閱資料等方式了解設(shè)計(jì)對(duì)象；擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃；準(zhǔn)備設(shè)計(jì)用具等。解設(shè)計(jì)對(duì)象；擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃；準(zhǔn)備設(shè)計(jì)用具等。第6頁/共40頁第六頁，共41頁。5 5、零件工作圖設(shè)計(jì)、零件工作圖設(shè)計(jì)(shj)(shj)（約占總學(xué)時(shí)（約占總學(xué)時(shí)10%10%）6 6、撰寫整理設(shè)計(jì)、撰寫整理設(shè)計(jì)(shj)(shj)計(jì)算說明書（約占總學(xué)時(shí)計(jì)算說明書（約占總學(xué)時(shí)10%10%）7 7、設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯、設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯(2012(2012年年1 1月月4 4日開始日開始(kish)(kish)） （約占總學(xué)時(shí)（約占總學(xué)時(shí)5%5%）3 3、裝配圖的設(shè)計(jì)、裝配圖的設(shè)計(jì)（約占總學(xué)時(shí)50%）繪制裝配草圖，

12、進(jìn)行軸和傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇鍵和軸承繪制裝配草圖，進(jìn)行軸和傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇鍵和軸承進(jìn)行鍵、軸承的校核，軸的強(qiáng)度驗(yàn)算進(jìn)行鍵、軸承的校核，軸的強(qiáng)度驗(yàn)算進(jìn)行機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)進(jìn)行機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)標(biāo)注尺寸，填寫減速器特性、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)表，檢查、修改、線條加深標(biāo)注尺寸，填寫減速器特性、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)表，檢查、修改、線條加深3 3、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算（、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算（約占總學(xué)時(shí)5%）V V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng) 等等第7頁/共40頁第七頁，共41頁。設(shè)計(jì)成績分為：優(yōu)秀、良好、中等設(shè)計(jì)成績分為：優(yōu)秀、良好、中等(zhngdng)(zhngdng)、及格、不及格、及

13、格、不及格成績?cè)u(píng)定主要依據(jù)成績?cè)u(píng)定主要依據(jù)(yj)(yj)：圖紙、答辯、平時(shí)、說明書：圖紙、答辯、平時(shí)、說明書注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：正確利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)資料，勤于思考，敢于創(chuàng)新正確利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)資料，勤于思考，敢于創(chuàng)新正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)是邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改的交叉過程，要養(yǎng)成有錯(cuò)必改，精益求精的科學(xué)態(tài)設(shè)計(jì)是邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改的交叉過程，要養(yǎng)成有錯(cuò)必改，精益求精的科學(xué)態(tài)度。度。第8頁/共40頁第八頁，共41頁。油標(biāo)尺油標(biāo)尺(bioch)箱座箱座視孔蓋視孔蓋通氣通氣(tngq)器器箱蓋箱蓋放油塞放油塞軸承蓋軸承蓋定位銷定位銷第9頁/共40頁第九頁，共41頁。低速低速(ds)軸系

14、軸系高速高速(os)軸系軸系中間軸系中間軸系第10頁/共40頁第十頁，共41頁。一、總體設(shè)計(jì)，擬定一、總體設(shè)計(jì)，擬定(ndng)(ndng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案二、選擇二、選擇(xunz)(xunz)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)類型類型(lixng)(lixng)選選擇擇 電動(dòng)機(jī)容量的確定電動(dòng)機(jī)容量的確定無特殊需要，選用無特殊需要，選用Y系列三相交流異步系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)所選電動(dòng)機(jī)的額定功率所選電動(dòng)機(jī)的額定功率P Peded應(yīng)等于或稍大于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率應(yīng)等于或稍大于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率P Pd ddedPP 即即電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率awdPP工作機(jī)的效率工作機(jī)所需輸入功率www

15、wFv，PP,1000若容量過小，不能保證工作機(jī)正常工作，電機(jī)過早損壞；若容量過小，不能保證工作機(jī)正常工作，電機(jī)過早損壞；若容量過大，成本增加，造成浪費(fèi)若容量過大，成本增加，造成浪費(fèi)第11頁/共40頁第十一頁，共41頁。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(zhun s)(zhun s)的選的選擇擇 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)(xngho)(xngho)確定確定 常用同步常用同步(tngb)(tngb)轉(zhuǎn)速有：轉(zhuǎn)速有：30003000、15001500、10001000、750r/min750r/min電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍電動(dòng)機(jī)的可選轉(zhuǎn)速范圍nniininad)408()42(減速器帶同步轉(zhuǎn)速低的電動(dòng)機(jī)，級(jí)對(duì)數(shù)多，尺寸大，

16、重量大，成本高，但總傳動(dòng)比??；同步轉(zhuǎn)同步轉(zhuǎn)速低的電動(dòng)機(jī)，級(jí)對(duì)數(shù)多，尺寸大，重量大，成本高，但總傳動(dòng)比?。煌睫D(zhuǎn)速高則正好相反。速高則正好相反。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速范圍，從手冊(cè)中查出適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。并記錄下電動(dòng)機(jī)的額定功率根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速范圍，從手冊(cè)中查出適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。并記錄下電動(dòng)機(jī)的額定功率P Peded，滿載轉(zhuǎn)速，滿載轉(zhuǎn)速n nm m，外，外形尺寸，中心高，伸出端直徑等主要參數(shù)和安裝尺寸。形尺寸，中心高，伸出端直徑等主要參數(shù)和安裝尺寸。n工作機(jī)轉(zhuǎn)速，由已知條件求得工作機(jī)轉(zhuǎn)速，由已知條件求得聯(lián)軸承齒輪帶傳動(dòng)裝置的總效率32aa，各效率查表確定各效率查表確定D100060n第12頁/共40頁第十

17、二頁，共41頁。三、傳動(dòng)比的分配三、傳動(dòng)比的分配(fnpi)(fnpi)總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比減速器帶滿總iinni分配傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）各級(jí)傳動(dòng)比都應(yīng)在合理范圍內(nèi)2）應(yīng)注意使各傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱，避免(bmin)發(fā)生相互干涉。3 3）對(duì)于多級(jí)減速傳動(dòng)，可按照）對(duì)于多級(jí)減速傳動(dòng)，可按照“前小后大前小后大”（即由高速級(jí)向低速（即由高速級(jí)向低速(d s)(d s)級(jí)逐漸增大）的原則分配傳動(dòng)級(jí)逐漸增大）的原則分配傳動(dòng)比，且相鄰兩級(jí)差值不要過大。比，且相鄰兩級(jí)差值不要過大。大帶輪碰地面高速級(jí)高速級(jí)大齒輪大齒輪碰低速軸碰低速軸第13頁/共40頁第十三頁，共41頁。4 4）在采用浸油潤滑）在采用

18、浸油潤滑(rnhu)(rnhu)時(shí)，分配傳動(dòng)比時(shí)要考慮傳動(dòng)件的浸油條件。時(shí)，分配傳動(dòng)比時(shí)要考慮傳動(dòng)件的浸油條件。 展開式或分流式二級(jí)圓柱齒輪減速器，其高速級(jí)傳動(dòng)比展開式或分流式二級(jí)圓柱齒輪減速器，其高速級(jí)傳動(dòng)比i1i1和低速級(jí)傳動(dòng)比和低速級(jí)傳動(dòng)比i2i2的關(guān)系通常取的關(guān)系通常取分配圓錐圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比時(shí)，通常取錐齒輪傳動(dòng)比分配圓錐圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比時(shí)，通常取錐齒輪傳動(dòng)比i13i13。兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器，兩級(jí)傳動(dòng)比可取為兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器，兩級(jí)傳動(dòng)比可取為121)5 . 13 . 1 (ii，iii減速器減速器減速器iii215 5）盡量使傳動(dòng)裝置外廓尺寸）盡量使傳動(dòng)裝置外

19、廓尺寸(ch cun)(ch cun)緊湊，或重量最小緊湊，或重量最小 。第14頁/共40頁第十四頁，共41頁。四、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)四、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(cnsh)(cnsh)的計(jì)算的計(jì)算1. 1. 計(jì)算計(jì)算(j sun)(j sun)各軸轉(zhuǎn)速各軸轉(zhuǎn)速1inn2inn帶innm2. 2. 計(jì)算各軸輸入計(jì)算各軸輸入(shr)(shr)功率功率帶dPP齒輪軸承PP齒輪軸承PP 3. 3. 計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩iii，T，TTnPT得各軸的輸入轉(zhuǎn)矩?fù)?jù),1055. 96將上述參數(shù)列成表將上述參數(shù)列成表2-32-3第15頁/共40頁第十五頁，共41頁。五、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)五、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)(shj)(

20、shj)計(jì)算計(jì)算1. 1. 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)(chundng)(chundng) 由前面的計(jì)算，已知：帶傳動(dòng)的輸入由前面的計(jì)算，已知：帶傳動(dòng)的輸入(shr)(shr)功率，小帶輪的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比功率，小帶輪的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比i i帶帶 需要設(shè)計(jì)：帶的型號(hào)、根數(shù)需要設(shè)計(jì)：帶的型號(hào)、根數(shù)Z Z、基準(zhǔn)長度、基準(zhǔn)長度L Ld d，帶輪基準(zhǔn)直徑，帶輪基準(zhǔn)直徑d dd d，壓軸力，壓軸力F FQ Q，帶傳動(dòng)的中心距，帶傳動(dòng)的中心距a a等。等。帶實(shí)際總齒輪齒輪帶實(shí)際進(jìn)而修正此時(shí)ii，iiddidd,)1 (12取系列值取系列值q 檢查帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的相互關(guān)系。如裝在電機(jī)軸上的小帶輪直徑與電機(jī)中心高是否適

21、宜，檢查帶輪尺寸與傳動(dòng)裝置外廓尺寸的相互關(guān)系。如裝在電機(jī)軸上的小帶輪直徑與電機(jī)中心高是否適宜，其軸孔直徑與電機(jī)軸徑是否一致，大帶輪是否過大與底板相碰等其軸孔直徑與電機(jī)軸徑是否一致，大帶輪是否過大與底板相碰等 。第16頁/共40頁第十六頁，共41頁。 根據(jù)根據(jù)(gnj)(gnj)情況，選擇直齒輪或斜齒輪傳動(dòng)，軟齒面或硬齒面。情況，選擇直齒輪或斜齒輪傳動(dòng)，軟齒面或硬齒面。 要設(shè)計(jì)：模數(shù)要設(shè)計(jì)：模數(shù)m m，中心距，中心距a a，齒數(shù)，齒數(shù)z z，分度圓直徑，分度圓直徑d d，齒頂圓直徑，齒頂圓直徑dada，齒根圓直徑，齒根圓直徑df ,df ,齒寬齒寬b b，精度等級(jí)，精度等級(jí)(dngj)(dngj

22、)，螺旋角，螺旋角，齒輪的結(jié)構(gòu)形式等。，齒輪的結(jié)構(gòu)形式等。2. 2. 齒輪齒輪(chln)(chln)傳動(dòng)傳動(dòng)（1 1）軟齒面與硬齒面齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)程序不同）軟齒面與硬齒面齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)程序不同注意：注意：對(duì)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)(配對(duì)齒輪之一的硬度350HBS),最常出現(xiàn)：齒面疲勞點(diǎn)蝕先按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲強(qiáng)度對(duì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)（配對(duì)齒輪的硬度均350HBS），最常出現(xiàn)：輪齒折斷先按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸強(qiáng)度第17頁/共40頁第十七頁，共41頁。齒寬齒寬b取整，取整，b1=b2+(510)mm；直徑直徑(zhjng)d (zhjng)d 、 da da 、

23、df df ，螺旋角，螺旋角應(yīng)為精確值應(yīng)為精確值（2 2）數(shù)據(jù)處理）數(shù)據(jù)處理模數(shù)模數(shù)mm標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)(biozhn)系列值，不小于系列值，不小于 1.5mm 1.5mm ； 中心中心(zhngxn)(zhngxn)距距a0a0或或5 5結(jié)尾的整數(shù)結(jié)尾的整數(shù)對(duì)于直齒輪，對(duì)于直齒輪，a應(yīng)嚴(yán)格等于應(yīng)嚴(yán)格等于)(2121zzm對(duì)于斜齒輪，對(duì)于斜齒輪，a應(yīng)嚴(yán)格等于應(yīng)嚴(yán)格等于n121()2 cosmzz第18頁/共40頁第十八頁，共41頁。六、最小軸徑的估算六、最小軸徑的估算( sun)( sun)3nPCd 用，估計(jì)，估計(jì)(gj)各軸受扭段的最小軸徑各軸受扭段的最小軸徑2）當(dāng)此軸段上有鍵槽時(shí)

24、，將）當(dāng)此軸段上有鍵槽時(shí)，將d按單、雙鍵分別按單、雙鍵分別(fnbi)加大加大4%或或7%后，取整數(shù)。后，取整數(shù)。1）C為由軸的許用扭切應(yīng)力所確定的系數(shù)，與材料有關(guān)，查表確定。為由軸的許用扭切應(yīng)力所確定的系數(shù)，與材料有關(guān)，查表確定。注意：若為齒輪軸（上圖注意：若為齒輪軸（上圖)，軸的材料即為齒輪的材料。，軸的材料即為齒輪的材料。說明：若最小軸徑處裝聯(lián)軸器，最小軸徑應(yīng)與聯(lián)軸器的孔徑匹配。若最小軸徑處裝聯(lián)軸器，最小軸徑應(yīng)與聯(lián)軸器的孔徑匹配。作成齒輪軸時(shí)圓柱齒輪，5 . 2 mx 第19頁/共40頁第十九頁，共41頁。固定式聯(lián)軸器可移式聯(lián)軸器（要求被聯(lián)接兩軸軸線(zhuxin)嚴(yán)格對(duì)中）（可補(bǔ)償被聯(lián)

25、接(linji)兩軸的相對(duì)位移）剛性(nxn)可移式聯(lián)軸器彈性可移式聯(lián)軸器（無彈性元件）（無彈性元件）（有彈性元件）（有彈性元件）齒式聯(lián)軸器 凸緣聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器 十字滑塊聯(lián)軸器 萬向聯(lián)軸器 彈性套柱銷聯(lián)軸器 彈性柱銷聯(lián)軸器 輪胎式聯(lián)軸器 . 七、聯(lián)軸器的選擇七、聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇包括聯(lián)軸器類型和型號(hào)的合理選擇。聯(lián)軸器的選擇包括聯(lián)軸器類型和型號(hào)的合理選擇。第20頁/共40頁第二十頁，共41頁。對(duì)中小型減速器，輸入軸、輸出對(duì)中小型減速器，輸入軸、輸出(shch)軸均可采用彈性套柱銷聯(lián)軸器或彈性柱銷聯(lián)軸器軸均可采用彈性套柱銷聯(lián)軸器或彈性柱銷聯(lián)軸器第21頁/共40頁第二十一頁，共41頁。按計(jì)

26、算轉(zhuǎn)矩并兼顧所聯(lián)接兩軸的尺寸按計(jì)算轉(zhuǎn)矩并兼顧所聯(lián)接兩軸的尺寸(chcun)選定。要求所選聯(lián)軸器允許的最大轉(zhuǎn)矩選定。要求所選聯(lián)軸器允許的最大轉(zhuǎn)矩不小于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器軸孔直徑應(yīng)與被聯(lián)接兩軸的直徑匹配。不小于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器軸孔直徑應(yīng)與被聯(lián)接兩軸的直徑匹配。即 TcKAT Tmaxnn 聯(lián)軸器的極限轉(zhuǎn)速工作轉(zhuǎn)速且保證且保證(bozhng)式中：Tc聯(lián)軸器傳遞的名義轉(zhuǎn)矩；KA工作情況系數(shù)，查表；T聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)矩，查標(biāo)準(zhǔn)。第22頁/共40頁第二十二頁，共41頁。1.1.確定確定(qudng)(qudng)箱體的結(jié)構(gòu)箱體的結(jié)構(gòu)整體式或剖分式整體式或剖分式(fnsh)鑄造鑄造(zhzo)或焊接或焊接2.2

27、.確定軸承的潤滑方式確定軸承的潤滑方式當(dāng)齒輪的圓周速度當(dāng)齒輪的圓周速度v 2m/s時(shí)，軸承采用時(shí)，軸承采用脂潤滑。軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離為脂潤滑。軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離為812mm，此，此時(shí)要設(shè)有封油盤。時(shí)要設(shè)有封油盤。當(dāng)齒輪的圓周速度當(dāng)齒輪的圓周速度v2m/s時(shí)，軸承采用時(shí)，軸承采用油潤滑。軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離為油潤滑。軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離為23mm。23m/s時(shí)，不必開設(shè)油溝時(shí)，不必開設(shè)油溝3.3.確定軸承端蓋的形式確定軸承端蓋的形式凸緣式或嵌入式凸緣式或嵌入式除了原始數(shù)據(jù)和上述的計(jì)算數(shù)據(jù)外，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前還必須確定以下內(nèi)容：除了原始數(shù)據(jù)和上述的計(jì)算數(shù)據(jù)外，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前還必須

28、確定以下內(nèi)容：八、八、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖例第23頁/共40頁第二十三頁，共41頁。4.4.減速器結(jié)構(gòu)減速器結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)尺寸的確定尺寸的確定 繪制減速器裝配圖前，繪制減速器裝配圖前，必須確定必須確定(qudng)減速減速器的基本機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，器的基本機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算出表計(jì)算出表4-1的所有尺寸，的所有尺寸，并理解其含義。并理解其含義。下面以鑄造剖分式箱體、下面以鑄造剖分式箱體、脂潤滑軸承脂潤滑軸承(zhuchng)、凸、凸緣式軸承緣式軸承(zhuchng)端蓋的端蓋的二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器為二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器為例，說明輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過例，說明輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

29、過程。程。第24頁/共40頁第二十四頁，共41頁。1.1.先畫高速先畫高速(o s)(o s)級(jí)齒輪級(jí)齒輪2.2.兩個(gè)兩個(gè)(lin )(lin )大齒輪端面相距大齒輪端面相距3 3，畫低速級(jí)齒輪，畫低速級(jí)齒輪3.3.畫箱體內(nèi)壁：小齒輪端面畫箱體內(nèi)壁：小齒輪端面(dunmin)(dunmin)與內(nèi)壁相距與內(nèi)壁相距2 2 ，大齒輪頂圓與內(nèi)壁相距，大齒輪頂圓與內(nèi)壁相距1 1，左，左側(cè)暫不畫側(cè)暫不畫4.4.畫軸承端面位置：若為脂潤滑，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離為畫軸承端面位置：若為脂潤滑，軸承端面與箱體內(nèi)壁的距離為8 812mm12mm5.5.明確軸上主要零件的布置及定位方法，依據(jù)初估軸徑，考慮定位軸肩

30、和非定位軸肩逐一確定明確軸上主要零件的布置及定位方法，依據(jù)初估軸徑，考慮定位軸肩和非定位軸肩逐一確定各軸段直徑各軸段直徑畫圖過程第25頁/共40頁第二十五頁，共41頁。軸段直徑軸段直徑(zhjng)(zhjng)： 從聯(lián)軸器從聯(lián)軸器d1d1處開始，處開始，112) 1 . 007. 0(2ddd結(jié)尾或須50),31 (23 dd334) 1 . 007. 0(2ddd) 31 (35 dd軸段長度：軸段長度：51 2mmL 比齒輪的輪轂短軸徑確定后，初定軸承軸徑確定后，初定軸承(zhuchng)(zhuchng)型號(hào)，從而查得型號(hào)，從而查得軸承軸承(zhuchng)(zhuchng)寬度寬度B

31、 B)85(21CC軸承座的寬度軸承蓋的厚度e軸承蓋上螺釘有關(guān)小和與伸出端安裝零件的大BL2421直徑查表按軸承旁聯(lián)接螺栓壁厚、CC由聯(lián)軸器孔的長度確定1L第26頁/共40頁第二十六頁，共41頁。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)齒輪輪轂齒輪輪轂(lng)(lng)的長度應(yīng)滿足的長度應(yīng)滿足l=l=（1.21.5)d1.21.5)d，至少，至少l=dl=d， d d裝齒輪處軸的直徑裝齒輪處軸的直徑 當(dāng)齒寬系數(shù)當(dāng)齒寬系數(shù)(xsh)(xsh)取值較小時(shí)，尤其是硬齒面，會(huì)導(dǎo)致齒寬取值較小時(shí)，尤其是硬齒面，會(huì)導(dǎo)致齒寬b b較小，可能會(huì)出現(xiàn)齒輪較小，可能會(huì)出現(xiàn)齒輪輪轂長度輪轂長度l l小于所在軸直徑小于所在軸直徑d d，此

32、時(shí)應(yīng)加長輪轂至滿足上述要求。，此時(shí)應(yīng)加長輪轂至滿足上述要求。 此時(shí)，最初根據(jù)齒寬此時(shí)，最初根據(jù)齒寬b b確定的箱體內(nèi)壁位置必須作相應(yīng)的調(diào)整。確定的箱體內(nèi)壁位置必須作相應(yīng)的調(diào)整。 第27頁/共40頁第二十七頁，共41頁。1.1.鍵的選擇鍵的選擇(xunz)(xunz)及校核及校核 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)鍵所在的軸徑查標(biāo)準(zhǔn)確定鍵的截面尺寸軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)鍵所在的軸徑查標(biāo)準(zhǔn)確定鍵的截面尺寸b b、h h。兼。兼顧顧(jing)(jing)輪轂長度確定標(biāo)準(zhǔn)鍵長輪轂長度確定標(biāo)準(zhǔn)鍵長L L 。 驗(yàn)算鍵的擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算鍵的擠壓強(qiáng)度(qingd)(qingd)。若強(qiáng)度。若強(qiáng)度(qingd)(qingd

33、)不足，可采用相隔不足，可采用相隔180180的雙鍵，的雙鍵，但按但按1.51.5個(gè)鍵計(jì)算個(gè)鍵計(jì)算 。2.2.軸承的壽命計(jì)算軸承的壽命計(jì)算 類型的選擇：若軸上的齒輪為斜齒輪，最好選用類型的選擇：若軸上的齒輪為斜齒輪，最好選用7 7類或類或3 3類軸承，以便承受較大的軸向載荷；若為類軸承，以便承受較大的軸向載荷；若為直齒輪，優(yōu)先選用直齒輪，優(yōu)先選用6 6類軸承。類軸承。 型號(hào)的確定：可從中系列初選。如軸頸直徑型號(hào)的確定：可從中系列初選。如軸頸直徑d d=40mm,=40mm,若選深溝球軸承，則可初選若選深溝球軸承，則可初選63086308。 求得各軸承所受的當(dāng)量動(dòng)載荷求得各軸承所受的當(dāng)量動(dòng)載荷P

34、 P，從而計(jì)算軸承壽命，從而計(jì)算軸承壽命L Lh h,滿足滿足校核計(jì)算校核計(jì)算6010h6htLPCfnL一般以大修期計(jì)算第28頁/共40頁第二十八頁，共41頁。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步完成(wn chng)(wn chng)后，可精確確定：軸的支點(diǎn)位置及軸后，可精確確定：軸的支點(diǎn)位置及軸上所受載荷的大小、方向和作用點(diǎn)。軸的強(qiáng)度校核一般遵循下列步驟：上所受載荷的大小、方向和作用點(diǎn)。軸的強(qiáng)度校核一般遵循下列步驟： 畫出軸的空間畫出軸的空間(kngjin)(kngjin)受力簡圖受力簡圖作出水平面的受力圖作出水平面的受力圖(lt)(lt)和彎矩和彎矩MHMH圖圖作出垂直面的受力圖和彎

35、矩作出垂直面的受力圖和彎矩MV圖圖作出轉(zhuǎn)矩作出轉(zhuǎn)矩T T 圖圖 確定危險(xiǎn)截面，進(jìn)行校核計(jì)算確定危險(xiǎn)截面，進(jìn)行校核計(jì)算作出合成彎矩作出合成彎矩M 圖圖 （ ）22HVMMM3.3.軸的強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度校核 一般用途的軸，可按一般用途的軸，可按當(dāng)量彎矩法當(dāng)量彎矩法進(jìn)行強(qiáng)度校核進(jìn)行強(qiáng)度校核 ；對(duì)重要軸，對(duì)軸進(jìn)行；對(duì)重要軸，對(duì)軸進(jìn)行疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核。校核。 第29頁/共40頁第二十九頁，共41頁。九、圖面布置九、圖面布置(bzh) (bzh) 繪制裝配圖時(shí)，首先必須考慮圖面布置問題，其布置形式(xngsh)如下：第30頁/共40頁第三十頁，共41頁。十、裝配圖完成十、裝配圖完成(w

36、n chng)(wn chng)階段的工作階段的工作裝配圖底圖完成后，應(yīng)進(jìn)行尺寸標(biāo)注，技術(shù)要求、減速器特性、零部件編號(hào)及零件明細(xì)表和標(biāo)題欄的填寫(tinxi)，檢查無誤后加深，完成裝配圖。尺寸尺寸(chcun)標(biāo)注：裝配圖上只標(biāo)注以下四類尺寸標(biāo)注：裝配圖上只標(biāo)注以下四類尺寸(chcun)技術(shù)特性技術(shù)特性：在裝配圖上以表格形式列出在裝配圖上以表格形式列出技術(shù)要求技術(shù)要求：（1）輸入功率和轉(zhuǎn)速（）輸入功率和轉(zhuǎn)速（2）傳動(dòng)效率（）傳動(dòng)效率（3）總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比等。）總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比等。（1）特性尺寸特性尺寸。指減速器的中心距及偏差。指減速器的中心距及偏差。（2）配合尺寸配合尺寸。如齒輪、帶輪

37、、聯(lián)軸器和軸的配合，軸承和軸、軸承座的配合等。如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器和軸的配合，軸承和軸、軸承座的配合等。寫明在視圖上無法表示的關(guān)于裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維護(hù)等方面的技術(shù)說明。寫明在視圖上無法表示的關(guān)于裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維護(hù)等方面的技術(shù)說明。（3）安裝尺寸安裝尺寸。如底板尺寸、中心高、地腳螺栓孔及位置等。如底板尺寸、中心高、地腳螺栓孔及位置等。（4）外形尺寸外形尺寸。指總長、總寬、總高。指總長、總寬、總高第31頁/共40頁第三十一頁，共41頁。零部件編號(hào)零部件編號(hào)(binho)：按要求對(duì)各個(gè)零件正確編號(hào)，既不能重復(fù)按要求對(duì)各個(gè)零件正確編號(hào)，既不能重復(fù)(chngf)也不能遺漏。各視圖中的編也不能遺漏。各視圖中的編號(hào)均按順時(shí)針或逆時(shí)針方向排列整齊。號(hào)均按順時(shí)針或逆時(shí)針方向排列整齊。