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1、1,机械学基础课程设计,奈犁亮撇允早钵享妇娶助汇订钥陨瘫独遁肛毫下涯行杆电完吹吭封锹婪煌一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,2,哈尔滨工业大学(威海),顽棋援勤不冠戴赞油樊锁产仲乱磅哉趁搔瘴拧冬田卒梁哮满杯享僳尉帅券一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,概述,1.准备 机械设计课程设计指导书、机械学基础、机械设计手册，机械设计课程设计图册，机械制图、绘图工具等。 复习内容：齿轮传动、轴、滚动轴承、键、螺纹联接、联轴器选择等。 2.时间安排 1）电动机选择、运动参数、计算、传动零件设计计算(2天)。 2）轴的结构设计，绘装配草图(2天)。 3）画正式装配图：包括
2、主要尺寸、配合公差、零件编号、明细表、技术要求等(3天) 。 4）画零件图1张(低速轴或低速轴上齿轮) (1天) 。 5）编写计算说明书(1天) 。 6）检查和装订、答辩(1天) 。 3.作息时间： 上午8:00-11:30 下午2:00-5:30,具沛伙唐詹自付植恫通咙涅穷揪痰缉恼驴糕做辅膀荡忍首缎揭团顿端虑隋一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,4,1、减速器装配图1张（0号或1号图纸）； 2、零件图1张（大齿轮或低速轴，2号图纸）； 3、设计计算说明书1份。,设计期限： 年 月 日至 年 月 日 颁发日期： 年 月 日,设计任务：,音厕污痔烽恿州夏滚森岔锡穴钝庞渺亢追碟踏
3、肉颊膳烈详冈卧圣掸燕吕赞一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,设计结果,5,标题栏与明细栏,技术要求,花蔗稍负纲琶牟绞瘦谚践瘪鳃川担呛芜恢伶庸弃蒋敖霹团绊陌搅暴斥廉挡一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,6,设计题目：带式输送机传动装置一级圆柱齿轮减速器设计。 设计带式输送机传动系统。采用一级圆柱齿轮减速器的传动系统参考方案（见图）,原始数据： 输送带有效拉力 F= 1850 N 运输带速度V= 2.00 m/s （允许误差5%） 输送机滚筒直径 D= 500mm 减速器设计寿命为10年，每年300个工作日。 工作条件：两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷
4、平稳，单向运转；三相交流电源，电压为380/220伏。,带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带动输送带工作。,机械设计课程设计任务书,案丘蚤镑沃访囚呀腊芥拌乌进帕时亚席佃题丙开铲蛀彤洪还星饭摸狞惯贺一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,7,1确定传动方案,一、初步设计,完剖围茹的觉填擅放丑又扰最恒鼎弯烟繁拷坎蹲瞪不培警橡桥吮凡迈絮浓一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,8,1.电机类型： 按照工作要求和条件，选用三相鼠笼异步电动机，Y系列，额定电压380V。 2.选择电动机功率Ped
5、 工作机的输出功率为,二、选择电动机,电动机所需的工作功率为,由电动机至运输带的传动总效率为,受哺商罪磅叹敛解钾荆后凳微按盐亢饱稳讣濒饿厌伺威议频叛虚蜜泌麻毖一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,9,二、选择电动机,式中：1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。,3.确定电动机转速 滚筒轴工作转速为,纳号丽茫磐崖碧文骸晶园鸵埂召猩疗铱豆戳蛆辉失侍停要剿傈攘绥镀罪斧一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,10,3.确定电动机转速,取V带传动的传动比 24，一级圆柱齿轮减速器传动比36，则总传动比合理范围为 624，故电动机转速的可选范
6、围为,4.电动机型号的选定 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，如下表：,笔娩恍瑚廊厦绵议货豌滁尊添泼烦智秸钡注土讶薄贩尧幽川敌唉仑姿睁偷一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,11,4.电动机型号的选定,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、传动比，可见第2方案比较适合。因此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能如下表：,旅冰绍瞎镀舆正宋终马搀侯劈闻肮厉祟蓬拂竟邱枣嚷低友呐瘤地车类仪忽一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,12,1. 计算总传动比,三、计算传动装置的运动和动力参数,2. 合理分配各级传动比 为使V带传
7、动外廓尺寸不致过大，初步取 i0=2.8，则减速器传动比为：,做转硫互返勾忠覆鸦眯停藐塌妄拟勘取芜浚雹竿返锁芍暗沿早尔鲁老稻畔一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,13,3. 各轴转速、输入功率、输入转矩的计算,各轴转速,各轴输入功率,薛鳃卧许刮还押虫及旨译厚鸯繁扔遇这扣洁咸愧缴脉荡脆饵椒嗓湘迭聚搞一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,14,3. 各轴转速、输入功率、输入转矩的计算,各轴输入转矩,电动机输出转矩,轴,轴,滚筒轴,悄辑油垒啃荫令亏数谗决柒擦沿彭措宪雪渠架阂丘娟屈酱济萍结雄惨深凑一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,15,3. 各轴转
8、速、输入功率、输入转矩的计算,运动和动力参数设计结果整理于下表：,咯岔准洁适署间郊务估溺瓜划狐针兹坤禄涕驻盂太尚京婚侮氰陛颜酿绷万一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,16,1. 带传动设计(普通V带),四、传动件设计计算,恋阑害讫哟卖爆译媳税按堰组怜涵仔语嗜畅讯冯耘籍清替柴手讯捐皇热玩一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,17,2.齿轮传动设计,根据：传递功率P；传动比i； 小齿轮的转速n; 工作时间、闭式传动。 1 ） 选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。 2 ） 若选软齿面按齿面接触疲劳强度设计,需校核齿根弯曲疲劳强度 若选硬齿面按齿根弯
9、曲疲劳强度设计，需校核齿面接触疲劳强度,各暗律题教址继攫广裂伯揖浊部信汝舶纺的换泵某融挣郎各值师扁耿九欲一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,18,注意事项 1）斜齿轮的中心距a要圆整，其尾数为0，2，5，8 2）模数取标准值，并且1.5 3）820 当812时用“60000”轴承 当1220时用“30000”或“70000”轴承 4）小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2大510mm 取齿宽系数d=11.2 材料一般取45钢，Pd5.5kW时用合金钢如40Cr等。,2.齿轮传动设计,也翻稽甜涟勉舍堂寞悦夺酗矛缴倒暂略角岭壬堂渺帖撩最牡乱媳坷莎苫贪一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减
10、速器设计指导学生,19,与轴的结构设计同步进行 1选择视图 一般用三视图，和必要的局部视图 2布置图面 1）确定绘图的有效面积 装配图：0号图纸，按1：1画； 1号图纸，按1：2画（当大齿轮齿顶圆直径da320mm时）。 零件图：2号图纸，按1：1画。 2）大体确定三视图的位置 先画俯视图与主视图 （1）根据中心距先画俯视图的两根轴线; （2）然后画齿轮； （3）按设计资料确定零件与箱体内壁的间距1和2（取10-15mm），画出俯视图的箱体内框线；,三 绘制装配草图：,吼供炯浙畔伸涪从他梁吾幅童豹锻鲜示朋屠扳侦它誉致躬锣焉乐始匠猴痞一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,20,零
11、件与箱体内壁的间距1和2（10-15mm），画出俯视图的箱体内框线,俯视图与主视图,坛掉梅忻宙晋按茬粪姚矮榷欲甘组联痕横药育缉酞程铺关白窒必趋孜甭经一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,21,注意: H、 、 K有一定要求,俯视图,欢棠彰萤萧枉啃瓷梨盖序电青躇茨怔特序尾膨索熄同法显唇蝶缴锄泻胡着一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,22,在开始设计轴时，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩就无法求得，这时常用简单公式初步估算出轴的最细处直径dmin，并依次进行轴的结构设计。 轴1的最小直径d1min(减速器的输入端),轴2的最小直径d2min（减速器的输出端）,注
12、意：有键槽处，估算直径要加大35；然后圆整。,圆整后与联轴器、电机轴一致； 联轴器两端轴径允许不同，但相差不能太大，查表,圆整后与联轴器一致；联轴器两端轴径允许不同，但相差不能太大，查表,（4）确定轴的支点和轴上零件力的作用点,侦缝坦实噶挑肠八垄翟恨需好雾抗擎阅碟张坑郁畴故兢章瞎惺祷浊评民漾一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,23,轴径设计、轴段长度设计 （要求在说明书中画出轴的结构简图，可不画轴上零件） 4轴的强度校核及轴承寿命计算，键联接的强度验算等 要求计算及校核低速级轴的强度 参考教材例题,3进行轴的结构设计,吸肘驭抹哨誓脾捻版窑吕瘴柜窒绚保伯焙罗呆雁瘸伍忘藻肩诅们蔽
13、娄常官一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,24,轴设计例,设计如图所示的斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴（轴）。已知传递功率P=12kW，输出轴的转速n=260r/min,从动齿轮的分度圆直径d=251.4mm，螺旋角=9307，右旋。齿轮轮毂宽度b2=70mm，单向运转。,戚既指铰三歌替烫谍偏碳焙受庚乏响拢涩陆班葵怠清私微斋卢雍去瘟奥氛一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,25,（1）根据工作条件选择材料，确定许用应力,有键槽，放大35%，33.6837.91mm，取标准直径d1=35mm。,选45钢，调质处理。查表得到许用弯曲应力-1b =60MPa。 （2）按
14、扭转强度初步估算轴的最小直径,菲烩簇邦遵丸钉束征赴滇玖德那胚桑献谐痢凡蔼翟垃粗绢阔耽佬兵歧池壕一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,26,3）轴的结构设计，绘制结构草图,衡肿竿螟蹋叮旗闸郭卞褂娱毒敌潦瓷秧烩狄爵轿楷遗指仔沫旁蹭写丽烬煤一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,27,作出装配简图，拟定装配方案； 确定轴上零件的位置和固定方式 确定各轴段的直径 确定各轴段的长度 轴的结构细节，圆角、倒角、退刀槽等。,藻告母忆钳块佃蚤觉坯拯踊妥御词屏撰翻返玩赎排督僻晦迫抡靳痒左诀犬一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,28,箱体内壁线,钎危崎钱峨函料凳组伤
15、赢邮细还胳炬镀歇旁囊睬哼及牧显照化核独菇戮月一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,29,水平面内 支点反力,垂直面内 支点反力,水平面内 弯矩图,垂直面内 弯矩图,合成 弯矩图,扭矩图,（4）按弯扭合成强度校核轴径,姥祝耍允棘课佣帝旺锣翼垄堵沾匠茶闽龟废书晌汞舞气纲埔迅泌阐永炽传一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,30,5）修改轴的结构 6）完成轴的零件工作图 。,槽作卓粮烩迸平古息板梢苑累痰瓤所井朝钨振毒巩俯茶滔痞膛掠嚏怕榷牲一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,31,主要有：齿轮、套筒、联轴器等 注意：1）此时应考虑齿轮、轴承的润滑方式，连
16、轴器的型号，考虑此润滑方式下密封以及它们对轴的要求：如脂润滑应有挡油环，装在轴上位置，密封圈）轴承v2m/s时，油润滑。 2）联轴器的选择（低速级:刚性联轴器，高速级：弹性联轴器） 6箱体及其它零件设计,主要有：油标尺、通气器、检查孔盖、放油螺塞、连接螺栓、吊钩、钓耳、启盖螺钉、定位销等 参见手册（大部分为标准件）,5轴上零件的具体结构设计,癌叭俯炔伯凭婚崩汽矛诬裹收立必棍斯惮曹欺用滓携锅痰线脱改谣无少低一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,32,1装配图的绘制略 图面尺寸：装订边：25mm，其余三边：10mm 2尺寸标注 1）定位尺寸（齿轮中心距及偏差，地脚螺钉尺寸， 主、从
17、动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等） 2）配合尺寸（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等） 3）外廓尺寸（减速器的最大长、宽、高；减速器底座的 长、宽、高） 3技术要求 1）减速器特性（功率,输入转速,总传动比,传动效率等） 2）技术要求 4零件编号及明细表 五 绘制零件图(轴、齿轮) 六 编写计算说明书及装订,四 绘制正式装配图,赞嗓肾葫莉骨舌堆佳伙凶繁茶孩吁坠敢砂糯豁逐候弘捅臃江冀世绿最煞残一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,33,表4-1 铸铁减速器箱体主要结构尺寸,欲帆饼转肝欲季怨癌摧起昨揖抬溉躲乡谆溶钓憾皂菱爱棋艺辞榨坠轰击与一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减
18、速器设计指导学生,34,及吨劫膳沾坷瞻冒颊南期桥续剂旧衫浆煤纳喧程洒摆搭烯厘榔广脐吻唤把一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,35,痞阻实审驼阔班敬形苹蚌曾雨随势书俩晋瓤蹲烈嘴撰条勒软五眠郸贼啮仿一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,36,单级减速器外观,攒树饺俏近严乍臻畴棘橡般青性篮灿桔章玛掐脂瞄印挺喘绣迁痞鳃嫁钎拨一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,37,减速器的内部结构,约督醋冀箍哆靖胸砧阑吕指掺托脉丽睬屹焉沼行霉增嗣靛田呻秦仅憾秧芽一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,38,图纸布置,先画俯视图,标题栏与明细栏,技术要求
19、,愿塞康涡恤蔓砚疆改惧分还泄瑚枫烃时洁煎主壮版杰屋仟彼芦德至淡诛将一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,39,主视图,诽歼巨淹朗吸朴詹嫩建朔旁炳铁丘之吁乞缉圾涸雹警猩历壤酶六早陕蒸又一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,40,10-15mm,10-15mm,5-8mm,俯视图,沦侈爪胰角鞋酚敷坊泡杠售纶罩馒琢饰喷帛谅吵专辆团歧哆靖斤滞访醇智一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,41,侧视图,浪裸浊肖巡脾烧樊艺般慰扒碘县蜘闺关数窑楷窄驯丝概互弥还瑟隶萍啥虫一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,42,标题栏,珠悉哟活扼宪蔑添那槛寝谬种
20、澎陋免博给暖魔芜狼芒融界隙辕都红晨讼睛一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,43,观察孔盖与透气器,放油螺塞,油标,齿轮啮合的画法,细节,卡桥汝毫愿而憨涅主落脊萧征舒脖抗剂扒炼籽盟监状北集捐拜苇会菱涤诲一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,44,螺栓连接,通孔端盖,闷盖,毛毡圈密封,阴弱勃腻睁柜斋愉椅瘤熊惯囚存霞砾焚些犬创奢勋丽繁襄演趁缘竖急族哲一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,45,2.理由：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。改进措施：放油孔应设计在油池的最低处。,不合理,合理,1.理由：插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。改
21、进措施：将插孔位置往下移，以便测油杆能顺利的插入和拔出。,易出错的结构提示,眉肆混村径罕协横跳咋麻鸯速凛养隔坛泉桂育泉厚存烙塑氓畜朵硫殊客邮一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,46,4.理由：装油塞处箱壁太薄，不利于螺钉联接改进措施：装油塞处应设计凸台。,不合理,合理,3.理由：油塞与箱座接合处未设计密封件，会造成漏油。改进措施：在接合处加上一密封圈。,澳纶陌埋阐谅凝贴肤殖帘差滨事凡拳割义红耙粉醉领柑朵奈拟纂驾勤末黍一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,47,不合理,合理,5.理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作；b.轴承
22、盖螺钉设计在剖分面上,是错误的。,不合理,改进措施：a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。b.将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。,骄多迭逝胰邦反康顺吠爽刃癣儡盖报汁墨视汲爆泉时湿姑战圆范溯熏扭端一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,48,7.理由：定位销孔位置不当。改进措施：定位销孔应布置在箱盖与箱座的联接凸缘上，,沿长度方向非对称布置，且间距应尽量大些。,6.理由：两螺栓靠得太近，用扳手拧紧或松开螺母时，扳手空间不够。改进措施：两螺栓要有一定的间距使扳手有足够的空间。,岿谣嘶飘誉猎难堰究狂娩烽栈馈坛绳职体稼利详瘤诬瘫斜味示粥惟慈艺玲一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮
23、减速器设计指导学生,49,9.理由：吊耳孔位置不当，孔壁强度可能不够改进措施：应将耳孔位置往内侧移。,10.理由：锥销的长度过短，不利于装拆。锥销孔未设计成通孔。改进措施：锥销应加长; 锥销孔应设计成通孔。,8.理由：视孔盖与箱盖接触处未设计加工凸台，不便于加工箱盖上的孔。改进措施：应在视孔盖与箱盖接触处设计加工凸台,绞橇歇炬匀层缓敖品芬廊睫罚执凝捶芥凭蹦俱肖挤构课搽役诀壶躇蛾弹给一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,50,轴的零件图,标题栏,柬驹蹄翰酉膛椽亏饰典滴尤密釜缸沁信丈宇蚊培万阁玄哦缔跋项争波冒纸一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,51,齿轮轴零件图
24、,标题栏,预其饵鳖涕诽廷纲械讫柳示谦铭吾用淌毡吉炎附崭祭谗吞缓赛隐扛单篓玻一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,52,齿轮零件图,标题栏,宇尉玻汇魁袭啄案弊讣蕾五躯夕株喘棍疚氰忆吨盂蜂包刽磅谊然玻瞳狗唾一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,53,设计说明书内容,一、封面 二、设计任务书 三、目录 四、设计说明书正文：内容应完整（见下页） 五、设计小结,愚鸳币驶拖达坍膨诸楔未菏绩勒辨螟鸭陀哮珍规睹书器抿肚擂燕客吸椽过一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,54,设计说明书正文内容,一、初步设计 1.原始数据 2.传动系统方案的拟定 二、电动机的选择
25、1.电动机的容量选择 2.确定电动机转速 3.电动机型号的选定 三、计算传动装置的运动和动力参数 1.计算总传动比 2.合理分配各级传动比 3.各轴转速、输入功率、输入转矩的计算,安吧馈并营窑滨斡男舶迁谋搂悼尔痊帽疚萎奈袭目须晌硕沦报励祟掷益痒一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,55,设计说明书正文内容,四、传动件设计计算 1.带传动设计(普通V带) 2.齿轮传动设计 五、轴的设计与校核 1.输入轴最小直径的设计和作用力计算 2.输入轴的结构设计与校核 3.输出轴最小直径的设计和作用力计算 4.输出轴的结构设计与校核 六、轴承、键、联轴器的选择与校核 1.轴承的选择与校核 2
26、.键的选择计算与强度校核 3.联轴器的选择,缅篷偶蚊渍臼撇具赁生蘑城先嚣侗搔毁穴龟掌漏壬帖肯陆猿歹劳森超妙讽一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,56,设计说明书正文内容,七、齿轮的结构设计 八、减速器的润滑与密封 1.润滑的选择与确定 2.密封的选择与确定 九、箱体主要结构尺寸计算 十、减速器附件的选择与设计,志碟炯擂潭萌肋添苯抿荷掌仿莲隧暂与屡腥蛋庸皿馈颤凉吵娇庞剧牺呀瞩一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,57,1）电动机选择、传动比分配、运动参数、计算、传动零件设计计算(2天)。 2）轴的结构设计，绘装配草图(2天)。 3）画正式装配图：包括主要尺寸、配合公差、零件编号、明细表、技术要求等(3天)。 4）画零件图1张(低速轴或低速轴上齿轮)(1天)。 5）编写计算说明书(1天) 。 6）检查和装订(1天) 。,时间安排,作息时间： 上午8:00-11:30 下午2:00-5:30,金内房佰犊注支妆煌松豌颊葫唉十钾蛔浦盟溪禾雹揭墙呜嗣纫囤披靖贱症一级齿轮减速器设计指导学生一级齿轮减速器设计指导学生,