《机械设计课程设计指导书》要点

《机械设计课程设计》

简明指导手册

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一、进度安排

二、传动装置的总体设计（第一周 周2）

● 由于是专用减速器，计算各轴的功率、转矩时，按所需功率计算，不是按照电机的额定

功率计算。

● 电机的转速按满载转速计算。

● 电动机为Y 系列，转速选1000rpm ，1500，3000rpm 。

● 传动方案：V 带+二级展开式圆柱齿轮减速器

● 带传动传动比：2~3比较合适，总传动比大时取大值

● 两级齿轮传动比分配：高速级传动比i1与低速级传动比i2应满足:21)35.1~3.1(i i ● 计算结果制成P19表2-6形式，交给指导教师检查。

三、传动零件的设计计算（第一周3）

● 齿轮传动的设计计算参考课本。

● 小带轮半径不大于电机中心高。

● 在高速级齿轮传动设计完毕后，应根据实际传动比来调整低速级齿轮传动的传动比，确

保总传动比误差不超过3%~5%。

● 由于功率较小，为了方便绘图，齿轮传动一律采用软齿面斜齿轮传动。

● 软齿面齿轮传动按齿面接触强度设计，校核齿轮的弯曲强度即可。

● 齿轮传动不需要变位。

● 要求中心距圆整，为了绘图方便，要求两级齿轮传动中心距之和一般不大于280。

● 为了避免中间轴大齿轮与低速轴干涉，应保证中间轴大齿轮直径比低速轴大齿轮直径小

20毫米以上。

● 为了便于中间轴大齿轮甩油润滑，中间轴大齿轮的直径与低速轴大齿轮直径的差值不能

超过50~60mm 。具体参看P30表4-2。

● 采用斜齿轮，螺旋角范围：8~20°。

● 为了使中间轴上齿轮轴向力相互抵消一部分，两齿轮的螺旋角方向应相同。

● 齿轮计算时，螺旋角应精确到秒，分度圆直径、齿顶圆直径等应精确到0.001mm 。 ● 齿轮的模数不小于2mm 。

● 带传动的关键数据（i ，d1，d2，a ，型号，根数（不大于5），带轮宽度）和两对齿轮传

动的参数填入P22表3-1（有关变位部分删除），交给指导教师检查。

四、减速器箱体关键尺寸的确定（第一周4）

● 仔细阅读第4章减速器结构，根据齿轮有关参数，填写表4-1。

● 注意：表中83025.0≥+=a δ 表示如果83025.0<+=a δ就取：8=δmm 。

● 注意，螺纹应选标准直径系列，不同的螺栓对应不同的扳手空间。

五、装配草图第一阶段（第一周5~第二周1）：

1) 严格按照《课程设计》顺序画图和计算。

2) 仔细阅读《课程设计》第5章。准备一张大的白纸（做草图用）。

3) 参照P34的步骤，按1：1比例绘制二级圆柱齿轮减速器装配草图（图5-2），相关尺寸严

格按要求选取。其中：)12~8(212+++≥C C l δ太大，可取：)5~3(212+++=C C l δ。

4) 由于齿轮速度较低，轴承的润滑一律采用脂润滑，3∆按图5-3b 选取。

5) δ>∆2

6) 按纯扭转强度估算轴的最小直径，直径应满足《课程设计》P112表14-28要求，长度仅

供参考。

7) 高速轴外伸端直径不可以过小，一般不小于电机轴径的0.7倍。

8) 推荐选用深沟球轴承，当轴向力较大时(齿轮螺旋角大于15度)采用角接触球轴承或圆锥

滚子轴承，优先采用轻(2)系列或(1)系列的轴承。

9) 低速级的轴承不能小于高速级的轴承。

10) 同一轴上的轴承的规格必须相同。

11) 轴承的安装尺寸查有关表格，详见《课程设计》第17章。

12) 《课程设计》图4-2中，D 2的尺寸的确定：

对凸缘式端盖：32)5.5~5(d D D +=，其中，D 为轴承外径，也就是安装轴承的孔径。d 3是轴承端盖螺钉直径，由表4-1决定。

对嵌入式端盖：1025.12+=D D 。

13) 推荐选用弹性柱销联轴器或弹性套柱销联轴器，详见《课程设计》第19章，根据转矩选

择联轴器的型号，同时保证孔径满足要求。

14) 确定轴的结构，绘制相应的装配草图（类似于图5-15，但是为二级的齿轮减速器）。

15) 确定轴的结构时，除参考5.3节外，还可以参考P72，P96。

16) 参考课本，校核低速轴的强度、轴承的寿命（至少2-3年）、键联接的强度。

17) 在装配图上，小的过渡圆角和倒角都可以不画，但铸造圆角和拔模斜度必须绘出。

六、装配草图设计第二阶段（第二周2）

1) 仔细阅读《课程设计》第6章。

2) 小齿轮采用整体式或实心式结构，大齿轮采用腹板式结构，由于是单件小批量生产，采

用自由锻造式毛坯，没有拔模斜度。

3) 当小齿轮齿根圆直径小于轴径时，应以滚刀半径过渡。滚刀半径如表所示。

4) 齿轮结构相关的经验数据参看机械设计课本。

5) 轴承端盖结构尺寸参见《课程设计》P282。注意，如果采用凸缘式端盖，所有端盖的凸

缘厚度应一致，轴承端盖螺钉规格一致。端盖宽度较大时，参看图6-7。一个减速器，不可以凸缘式端盖与嵌入式端盖混用。端盖相交后，砍去相交部分，并留2-3mm 间隙。

6)采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承时，必须考虑到轴承间隙的调整，参考图6-4、6-5。

7)轴承端盖和套筒（或轴肩、挡油环）的直径应满足轴承的安装尺寸（查轴承相关表格）

要求。

8)由于环境多尘，不能采用间隙密封，宜采用毡圈密封，相关尺寸查表18-13。

9)毡圈式密封，透盖与轴间有明显间隙，透盖通孔直径查P203表18-13。

10)挡油环的结构与关键尺寸参看图6-8、6-9。

11)齿轮的啮合区画法：

12)深沟球轴承和角接触轴承的简化画法: