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1、机械设计课程设计,青岛工学院,带式输送机传动装置,一、设计目的,机械设计课程设计是高等工科院校机械类本科学生第一次较 全面的机械设计训练，也是机械设计课程的一个重要的实践性 教学环节。 课程设计目的： 1、综合运用先修课理论，培养分析、解决工程实际问题的能力 2、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、使用技术资料）3、学习机械传动装置的设计原理、过程和基本方法。,二、设计题目与要求,题目：带式输送机传动装置（二级圆柱齿轮减速器） 要求：有轻微冲击,工作经常满载,原动机为电动机,齿轮单向传 动,单班制工作（每班8小时）,运输带速度误差为5%, 减速器使用寿命5年,每年按300天计,小批量生产,
2、启动 载荷为名义载荷的1.5倍。,1、传动系统简图 2、原始数据,三、设计任务,1、画A1号装配图一张，A3号零件图两张 2、设计论文（说明书）一份，不少于20页。,减速器结构,轴,齿轮,箱盖,端盖,箱体,滚动轴承,螺栓,四、参考资料,课程设计指导书 课程设计图册 机械零件设计手册（含齿轮、带、轴、轴承、键的内容） 机械设计（教材）,五、设计步骤,1、确定传动方案 2、选择电动机 3、传动比分配 4、计算各轴的转速 5、齿轮传动设计 6、验算系统误差 7、计算轴类零件 8、绘制装配图和零件图,第一阶段设计主要内容,1、确定传动方案 依据：根据传递功率、传动比和最大速度,2、选择电动机,选择电动
3、机依据：功率P，转速n 1）电动机功率计算P 已 知： F输送带拉力 （N） V 输送带速度 （m/s） 工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kw） 需要电动机功率： Pd= P w / (kw) 总 效 率 ： =1. 2. 3 n 1_卷筒轴承效率 2_ 卷筒效率 3_低速级联轴器效率 4_ III轴轴承效率 5_低速级齿轮啮合效率 6_ II轴轴承效率 7_高速级齿轮啮合效率 8_ I轴轴承效率 9_高速级联轴器效率 (效率值查设计手册),2) 电动机转速计算n, 工作机转速nw ： V= (Dn)/60*1000 (m/s) nw=(V*60*1000)/ D(rpm) 式中：
4、V输送机带速 (m/s) D卷筒直径 (mm) 电动机转速: nd= nwi总=(840) nw（rpm） 式中：i总=840 i总减速器传动比(总传动比),电动机转速类型：3000rpm、1500rpm、1000rpm和750rpm,3）选定电动机,根据求出的P、n查手册。 转速n：建议选用同步转速为1500（rpm） 功率P：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率。 即： P额Pd=PW/总 选定电动机：型号（Y系列）、 同步转速n、满载转速nm、 额定功率P额、轴的中心高、 电动机轴径、 起动转矩/额定转矩的比值。 记下备用,2、传动比分配,分配原则：各级传动尺寸协调，承载能力接近，大齿轮
5、直径接近以便润滑,i总=i高*i低=nm/nw,i高=(1.21.3)i低,i减减速器传动比 i高减速器内高速级传动比 i低减速器内低速级传动比 nm电动机满载转速 nw工作机转速,1、大齿轮齿顶圆到油池底面距离： 为避免传动回转时将油池底部沉积污物搅起，大齿轮齿顶圆到油池底面 距离应大于30mm，一般定为3050mm。, 浸油深度：,2、润滑油油面高度： 最低油面高度：大齿轮在油池中浸油深度一个齿高，最少不应小于10mm 最高油面高度一般不大于传动件半径的1/3。,3、润滑油高度：中小型减速器最高油面比最低油面高出510mm； 当旋转件外缘线速度大于12m/s时，应考虑采用喷油润滑,3、计算
6、各轴的n，P，T,1）各轴转速 电动机轴:nm（满载转速） I轴: nI =nm II轴: n II =nI/i高 2）各轴输入功率 电动机轴: Pd=Pw/总 I轴: P I = Pd （联轴器效率） II轴: P I I= P I * 12 12I轴至 II轴效率,3) 各轴扭矩T,电动机轴： Td=9550*Pd/nm（Nm） I轴： TI= Td II轴：TII= TI*12*I高 计算出参数列表备用。,4、齿轮传动设计,1）采用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动； 2）选用中碳钢，传动用模数m1.5-2mm； 3）强度计算中的功率用输出功率； 4）角方向确定应使中间轴的轴向力有所抵消； 5）
7、=8-15，Z1=20-40 ，Z2=iZ1求出后圆整； 6）因圆整Z2时i变化了故须验算传动比误差： i=(i-Z2/Z1)/i100%5% 7）为使图面匀称，中心距：a高 120， a低 140， 8）检查浸油深度，当高速级大齿轮浸油1个齿高时， 低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆半径的1/6到1/3 以降低搅油功耗。,5、验算传动系统速度误差,在求解过程中，理论V与实际输送带速Vw发生了变化 故应验算系统误差。 (V-Vw)/V100%5% 若不满足应重新计算。,6、计算轴类零件,1）初估I 、II、 III轴径，注意第I 根轴是否设计成齿轮轴， 对 II轴进行弯扭合成强度验算。 2）轴承
8、的选择，同一根轴上的两个轴承型号相同。 对II轴上的轴承进行寿命计算。 3）键的选择，对 II轴上的键进行强度校核。 提示： 力的结果取整数， 齿轮几何参数精确到小数点后两位， 传动比精确到小数点后两位， 螺旋角精确到秒， 设计公式要写明来源出处。,带式输送机传动系统简图,第二阶段设计主要内容,1、草图设计： 2、装配图： 3、撰写论文 草图设计是装配图设计的规划和准备阶段 特点：“算画结合”边画边算 装配图设计是对草图的进一步细化和完善,草图设计,1、准备工作 （1） A0图纸一张，比例1:1 （2）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺寸、轴径估算） 2、要求 （1）草图设计正确，迅速，主要
9、结构要表达清楚。 各零件尺寸可随时标注在图纸上。 （2）草图不要求线型，（建议：2H-4H铅笔绘图） 同样零件可只画一个，其它简画。 （3）所有零件尺寸随手画在草图上，以免再次查找。,3、草图设计任务（以设计手册为参考资料） 1）通过草图设计： 检查传动比分配是否合理， 低速轴与高速大齿轮是否干涉， 两大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深1个齿高时， 低速大轮浸油深度分度圆半径1/31/6 2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算） 定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。 3）轴承的组合设计 确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置， 对中间轴上的轴承进行寿命计算。,4）确定箱体的结构及各
10、部分尺寸。 5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等） 6）确定联接件结构尺寸及位置。 7）验算验算内容：,1、各级齿轮传动的强度验算 2、中间轴的弯扭合成强度验算 3、中间轴键的强度验算（只验算一处） 4、中间轴上的滚动轴承寿命验算 5、两级传动大齿轮浸油深度验算 6、选择减速器内齿轮润滑方式验算V 7、选择滚动轴承的润滑（剂）方式验算dn,4.设计中应注意的问题 1）输入(出)轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径匹配 2）润滑剂和润滑方式的选择 减速器齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确定 减速器轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dn确定 齿轮通常采用润滑油润滑，轴承采用脂润滑时，应在轴
11、承处设计“封油盘”以防止润滑油冲走润滑脂;若采用油润滑，应在小齿轮外侧设置“挡油盘”注意：封油盘、挡油盘的画法。 3）油底油面高度3050mm，以保证足够的油量。 4）轴承盖选嵌入式结构。 5）齿轮与轴的结合方式可设计成齿轮与轴分离或齿轮轴。,5.草图设计步骤,1）按中心距先画轴心线，再画轴及轴承， 2）先画箱内，后画箱外， 3）先粗画，后细画 4）先画俯视图，再画主视图 5）最后画侧视图 6）布图上下左右要适当匀称。,每个要素一次画出, 箱体结构设计,1、箱体要有足够的刚度： 机座壁厚：按二级齿轮减速器低速级中心距选择壁厚 2、剖分式箱体要求结合面有良好的密封性 3、箱体结构要有良好的工艺性
12、 4、螺栓孔布局合理，留足扳手活动空间,5、箱体附件： 起盖螺钉：作用：起盖用 ，两个对角线布置。 定 位 销： 作用：镗轴承孔定位用，锥度 1:50 两个， 对角线布置。 观 察 窗： 作用：注油、观察两对齿轮啮合情况，以能进手为宜。 通 气 器： 作用：平衡机体内外压力。 吊 钩： 作用：起吊整机用，与底座铸出。 起盖吊耳：作用：起吊盖，与上盖一同铸出。 油 标 尺：作用：测量油面深度，要有最高液面，最低 液面刻度。 位置设计要防止拔不出油标或油外溢。 放油塞： 作用：更换润滑油的出口，设计在箱体底座最低位置处。, 正式装配图,1）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使他人能拆图的目的） 2
13、）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，明细表，技术要求 等要求齐全。 3）标注尺寸 a.特性尺寸:齿轮中心距及公差值。 b.外廓尺寸:长*宽*高 ，包括外伸端轴长。 c.安装尺寸:地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔距、外伸端轴 中心高。 d.配合尺寸:齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外伸端与联轴 器。装配图上标注公差代号。 4）列出减速器特性：功率、转速、传动比。, 零件图,1、中间轴或齿轮（低速级大齿轮） 2、要求： 标出全部尺寸及公差、几何公差、粗糙度、材料及热处 理方法等技术要求。 轴的键槽处要有移出剖面图 齿轮轴列出参数表。, 设计计算说明书编写,1、页数不超过30页（16开） 包括封面，目录，附录。 2、轴的弯扭矩图在同一张纸上。 评分依据 1、正式装配图、零件图及软盘 2、论文 3、答辩 以上均要求独立完成，如有雷同视为作弊。,希望同学们对这次设计 留下美好记忆! 祝同学们设计成功并取得优异成绩!,箱盖零件图,