机械设计基础课程设计.ppt
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1、1机械设计基础课程设计2 第一讲第一讲 设计任务布置设计任务布置3 一、设计题目一、设计题目 设计题目:设计题目:带式输送带式输送机中单级斜齿圆柱齿轮减速机中单级斜齿圆柱齿轮减速器。器。工作条件:工作条件:两班制工两班制工作,使用年限为作,使用年限为5年,单向年,单向连续运转,载荷平稳。连续运转,载荷平稳。运动简图:运动简图:原始数据:原始数据:题号题号数据数据143125678910112运输带拉力运输带拉力F(N)运输带速度运输带速度V(m/s2)卷筒直径卷筒直径D(mm)6100 6180 6030 6000 6060 6150 6090 6120 6200 6300 6180 6250
2、1.50 1.55 1.42 1.45 1.40 1.54 1.60 1.48 1.55 1.58 1.56 1.52280 300 300 300 250 300 250 260 280 300 260 270 参考图样:参考图样:机械设计课程设计机械设计课程设计P198P201。运输带运输带卷筒卷筒减速器减速器电机电机联轴器联轴器皮带传动皮带传动高速轴高速轴低速轴低速轴4 二、设计任务二、设计任务 1)在)在A1图纸上完成减速器装配图一张。图纸上完成减速器装配图一张。2)在)在A2图纸上绘制轴零件工作图一张。图纸上绘制轴零件工作图一张。低速轴,参考图样见低速轴,参考图样见P53。3)完成设
3、计计算说明书一份。)完成设计计算说明书一份。说明书内容、要求及书写格式见说明书内容、要求及书写格式见P62。三、设计方法和步骤三、设计方法和步骤 参照参照P1P64进行。进行。注:除另外说明,以上所标页码均为注:除另外说明,以上所标页码均为机械设计课程设计机械设计课程设计页码,下同。页码,下同。5 第二讲第二讲 传动装置的总体设计传动装置的总体设计6 一、选择电动机(见一、选择电动机(见P5P6)1、确定电动机所需功率、确定电动机所需功率 输出功率:输出功率:F:运输带拉力,:运输带拉力,N。V:运输带速度,:运输带速度,m/s2。总效率:总效率:1:带传动效率;:带传动效率;2:圆柱齿轮传动
4、效率;:圆柱齿轮传动效率;3:联轴器传动效率;:联轴器传动效率;4:滚动轴承效率;:滚动轴承效率;5 5:运输机滚筒效率。:运输机滚筒效率。以上各传动装置机械效率查以上各传动装置机械效率查P6表表2-2确定(确定(齿轮效率按齿轮效率按8级级精度查表)。精度查表)。电机所需功率:电机所需功率:7 2、选择电动机、选择电动机 类型选择:类型选择:推荐选用推荐选用Y系列三相异步电动机,安装形式为系列三相异步电动机,安装形式为B3。型号确定:型号确定:由由P147表表16-1确定电动机型号及技术数据。确定电动机型号及技术数据。同步转速同步转速nt:推荐选用:推荐选用1500 r/min。额定功率额定功
5、率Pe:应使:应使Pe Pd。满载转速满载转速nm:为传动比计算提供依据。:为传动比计算提供依据。例:选用电机为例:选用电机为Y132M-4-B3。系列三相异步电动机,机座中心高为系列三相异步电动机,机座中心高为132mm,中机座,中机座,磁极数为磁极数为4,安装形式为,安装形式为B3。相关数据:相关数据:为选择联轴器等,需由为选择联轴器等,需由P148表表16-2确定电动机以下数据:确定电动机以下数据:1)中心高)中心高H;2)外伸轴径)外伸轴径D;3)外伸轴长)外伸轴长E。8 二、计算传动比(见二、计算传动比(见P6P7)1.总传动比总传动比 滚筒转速:滚筒转速:V:运输带速度,:运输带速
6、度,m/s,见原始数据。,见原始数据。D:卷筒直径,:卷筒直径,mm,见原始数据。,见原始数据。总传动比:总传动比:nm:电动机满载转速,:电动机满载转速,r/min。2.分配传动比分配传动比 各种传动中每级传动比的推荐值见各种传动中每级传动比的推荐值见P7表表2-3。取带传动比为取带传动比为24,则齿轮传动比,则齿轮传动比 i1=i/24应使应使 i159 三、传动装置的运动和动力参数计算(见三、传动装置的运动和动力参数计算(见P8)1.各轴转速各轴转速 n=nwi 1 r/min n=nw r/min n,n:分别为高速轴、低速轴转速。:分别为高速轴、低速轴转速。nW:滚筒转速,:滚筒转速
7、,r/min。2.各轴功率各轴功率 按电动机的所需功率按电动机的所需功率Pd计算:计算:P=Pd 1 kW P=P2 4 kW P,P:分别为高速轴,低速轴功率。:分别为高速轴,低速轴功率。各效率值同前。各效率值同前。3.各轴转矩各轴转矩 T=9550P/n Nm T=9550P/n Nm T,T:分别为高速轴,低速轴转矩。:分别为高速轴,低速轴转矩。10 第三讲第三讲 零部件的设计计算和选择零部件的设计计算和选择11 一、齿轮设计计算(见一、齿轮设计计算(见P12)1.参数选择和强度计算参数选择和强度计算 按标准斜齿圆柱齿轮传动设计。按标准斜齿圆柱齿轮传动设计。设计计算仿照设计计算仿照机械设
8、计基础机械设计基础P110例例5-1。齿轮结构及尺寸见齿轮结构及尺寸见P188P189。2.参数和计算要求参数和计算要求 1)模数应取标准值;)模数应取标准值;2)中心距,齿宽,结构尺寸应圆整;)中心距,齿宽,结构尺寸应圆整;3)不允许圆整的尺寸应精确到小数点后三位,角度应精)不允许圆整的尺寸应精确到小数点后三位,角度应精确到秒。确到秒。12 低速轴低速轴:最小轴径轴段与联轴器配合,一个键槽,得:最小轴径轴段与联轴器配合,一个键槽,得 P、P:已计算轴功率,:已计算轴功率,kW。n、n:已计算轴转速,:已计算轴转速,r/min。2.轴的最小直径确定轴的最小直径确定 高速轴最小轴径应由皮带轮孔径
9、确定,也可参考电机轴径高速轴最小轴径应由皮带轮孔径确定,也可参考电机轴径确定。确定。低速轴最小轴径应由以下所选联轴器标准孔径确定。低速轴最小轴径应由以下所选联轴器标准孔径确定。应保证:应保证:高速轴最小轴径高速轴最小轴径R S=D2C2C1D2hh d)确定箱座高度)确定箱座高度 箱座高度:箱座高度:H da2/2+3050+8+35 mm e)输油沟的结构确定)输油沟的结构确定 轴承采用飞溅润滑时,应在箱座凸缘上开输油沟。输油沟轴承采用飞溅润滑时,应在箱座凸缘上开输油沟。输油沟的结构见的结构见P19图图4-11。注意所开输油沟不能与联接螺栓孔通连。注意所开输油沟不能与联接螺栓孔通连。30 f
10、)箱盖、箱座凸缘及联接螺栓的布置)箱盖、箱座凸缘及联接螺栓的布置 箱盖、箱座凸缘厚箱盖、箱座凸缘厚:b1=1.5 1,b=1.5(估值为(估值为10mm)箱底座凸缘厚箱底座凸缘厚:b2=2.5(估值(估值20mm)地脚螺钉:地脚螺钉:M12M16(推荐取(推荐取M12)箱底座凸缘宽箱底座凸缘宽:l C1min+C2min(估值约(估值约40mm)螺栓布置应均匀对称,为保证箱盖和箱座联接的紧密型,螺栓布置应均匀对称,为保证箱盖和箱座联接的紧密型,螺栓间距以不大于螺栓间距以不大于150mm为宜。为宜。g)箱体结构的刚度设计)箱体结构的刚度设计 为了保证箱体刚度,除应有足够壁厚外,还应在轴承座孔为了
11、保证箱体刚度,除应有足够壁厚外,还应在轴承座孔凸台上下做出刚性加强筋。凸台上下做出刚性加强筋。h)箱体工艺性设计)箱体工艺性设计 铸造箱体的工艺性设计铸造箱体的工艺性设计 铸造圆角半径一般取铸造圆角半径一般取R5mm,拔模斜度取,拔模斜度取1:101:20。箱体机械加工工艺性设计箱体机械加工工艺性设计 为减少加工面,轴承座孔端面等处采用凸台结构,凸起为为减少加工面,轴承座孔端面等处采用凸台结构,凸起为38mm,而螺栓和螺母支承面采用沉头座,沉头座深可画为,而螺栓和螺母支承面采用沉头座,沉头座深可画为23mm箱座底面也应采取凹凸结构。箱座底面也应采取凹凸结构。311R1RR2L58H3050+h
12、ab2b1b3532 2)减速器附件设计)减速器附件设计 以下各附件可比照参考样图确定并画出。以下各附件可比照参考样图确定并画出。a)窥视孔和视孔盖)窥视孔和视孔盖 结构尺寸见结构尺寸见P133表表14-4。窥视孔的位置和大小按能看到所有齿轮啮合的要求确定。窥视孔的位置和大小按能看到所有齿轮啮合的要求确定。b)通气器)通气器 型式及结构尺寸见型式及结构尺寸见P136P136表表14-9表表14-11。c)起吊装置)起吊装置 箱盖吊耳和箱座吊钩结构尺寸见箱盖吊耳和箱座吊钩结构尺寸见 P137表表14-12。箱盖吊环见箱盖吊环见P138表表14-13。d)油面指示器)油面指示器 各种油面指示器见各
13、种油面指示器见P134P135表表14-5表表14-8。杆式油标的取放应不受干涉。杆式油标的取放应不受干涉。e)放油孔和螺塞)放油孔和螺塞 螺塞结构尺寸和油封见螺塞结构尺寸和油封见P139表表14-14和表和表14-15。放油孔的位置应能保证箱内污油全部放出。箱座内底面常做放油孔的位置应能保证箱内污油全部放出。箱座内底面常做向放油孔成向放油孔成1 1.5 的倾斜面,在油孔附近做成凹坑。的倾斜面,在油孔附近做成凹坑。33 f)起盖螺钉)起盖螺钉 起盖螺钉安装在箱盖凸缘上,数量为一个到两个。推荐选用起盖螺钉安装在箱盖凸缘上,数量为一个到两个。推荐选用M10普通螺栓,端部制成圆柱状。普通螺栓,端部制
14、成圆柱状。g)定位销)定位销 定位销采用圆锥销,直径按凸缘螺栓直径的定位销采用圆锥销,直径按凸缘螺栓直径的0.8倍(估值为倍(估值为8mm)选取,长度应大于箱座、箱盖总厚度并符合标准长度系列,)选取,长度应大于箱座、箱盖总厚度并符合标准长度系列,凸缘结构尺寸见凸缘结构尺寸见P109表表11-31。4)完善装配草图)完善装配草图 按视图的对应关系完成三个视图,各视图投影关系应正确。按视图的对应关系完成三个视图,各视图投影关系应正确。齿轮、螺纹紧固件、滚动轴承等标准件和常用件的绘制应符齿轮、螺纹紧固件、滚动轴承等标准件和常用件的绘制应符合国家标准的规定画法和简化画法。合国家标准的规定画法和简化画法
15、。5)减速器装配草图的检查和修改)减速器装配草图的检查和修改 按先箱内,再箱外,先齿轮、轴、轴承及箱体等主要零件,按先箱内,再箱外,先齿轮、轴、轴承及箱体等主要零件,再其余零件顺序检查装配草图的正误。再其余零件顺序检查装配草图的正误。检查项目见检查项目见P33中中ak各项。各项。34 第五讲第五讲 完成减速器装配图完成减速器装配图35 1.绘制与加深装配图各视图(见绘制与加深装配图各视图(见P40)建议按下面顺序绘制和加深装配图:建议按下面顺序绘制和加深装配图:标注尺寸与配合;标注尺寸与配合;画对称线画对称线、中心线和轴线;、中心线和轴线;画指引线和零件编号;画指引线和零件编号;画剖面线,注意
16、同一零件各视图剖面线都应相同,不同画剖面线,注意同一零件各视图剖面线都应相同,不同零件在各视图中的剖面线应不同;零件在各视图中的剖面线应不同;描粗加深轮廓线。描粗加深轮廓线。2.标注主要尺寸与配合(见标注主要尺寸与配合(见P40)在装配图中主要标注下列四类尺寸:在装配图中主要标注下列四类尺寸:1)特性尺寸)特性尺寸 反映机械技术性能的尺寸。反映机械技术性能的尺寸。在减速器装配图中所标注的特性尺寸是齿轮中心距及其偏在减速器装配图中所标注的特性尺寸是齿轮中心距及其偏差,偏差数值根据中心距查差,偏差数值根据中心距查P167表表18-13确定。确定。2)外形尺寸)外形尺寸 机械所占空间位置的尺寸。机械
17、所占空间位置的尺寸。在减速器装配图中应标出总长、总宽、总高。在减速器装配图中应标出总长、总宽、总高。36 3)安装尺寸)安装尺寸 机械与支承件、外接零件的联系尺寸。机械与支承件、外接零件的联系尺寸。在减速器装配图中应标出箱座底面尺寸,地脚螺栓孔的中在减速器装配图中应标出箱座底面尺寸,地脚螺栓孔的中心线定位尺寸及孔径,减速器的中心高,轴外伸端的配合长度心线定位尺寸及孔径,减速器的中心高,轴外伸端的配合长度和直径等。和直径等。4)主要零件的配合尺寸)主要零件的配合尺寸 机械内部主要零件轴孔之间的配合尺寸。装配图中配合尺机械内部主要零件轴孔之间的配合尺寸。装配图中配合尺寸的标注形式是基本尺寸和配合公
18、差代号。寸的标注形式是基本尺寸和配合公差代号。在减速器装配图中需要标注配合尺寸的是:在减速器装配图中需要标注配合尺寸的是:齿轮与轴:应同时标注孔和轴的公差代号;齿轮与轴:应同时标注孔和轴的公差代号;轴承与轴:按基孔制,只标注轴的公差代号;轴承与轴:按基孔制,只标注轴的公差代号;箱座与轴承:按基轴制,只标注孔的公差代号;箱座与轴承:按基轴制,只标注孔的公差代号;套筒与轴:应同时标注孔和轴的公差代号;套筒与轴:应同时标注孔和轴的公差代号;座孔与凸缘式轴承盖:应同时标注孔和轴的公差代号。座孔与凸缘式轴承盖:应同时标注孔和轴的公差代号。推荐选用的配合见推荐选用的配合见P41表表5-2,也可比照参考样图
19、标注。,也可比照参考样图标注。37 3.填写减速器技术特性表(见填写减速器技术特性表(见P41)技术特性表见技术特性表见P41表表5-3,也可按参考样图。,也可按参考样图。4.编写技术要求(见编写技术要求(见P41P42)技术要求是有关装配、调整、检验、润滑和维护等方面内技术要求是有关装配、调整、检验、润滑和维护等方面内容的文字说明。容的文字说明。1)齿轮啮合侧隙和接触斑点要求)齿轮啮合侧隙和接触斑点要求 应仿照参考样图给出最小啮合侧隙和最低接触斑点要求。应仿照参考样图给出最小啮合侧隙和最低接触斑点要求。圆柱齿轮的最小侧隙根据中心距范围查圆柱齿轮的最小侧隙根据中心距范围查P42表表5-4确定,
20、一确定,一般取所在范围的上限值。般取所在范围的上限值。圆柱齿轮的接触斑点见圆柱齿轮的接触斑点见P167表表18-13,一般均按,一般均按8级精度取级精度取值。值。38 2)滚动轴承的轴向间隙(游隙)要求)滚动轴承的轴向间隙(游隙)要求 应仿照参考样图给出滚动轴承的游隙要求。应仿照参考样图给出滚动轴承的游隙要求。轴向游隙值利用垫片等调整。角接触球轴承和圆锥滚子轴向游隙值利用垫片等调整。角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向游隙值可查轴承轴向游隙值可查P123表表12-8确定。确定。3)减速器的密封要求)减速器的密封要求 按参考样图。按参考样图。4)润滑剂的牌号和容量大小)润滑剂的牌号和容量大小 润滑油牌
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