机械设计课程设计指导

减速器箱体的设计
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传动零件的设计计算
设计小结(体会、优缺点、改进意见)
轴的设计计算
参考文献
滚动轴承的选择和计算
3 参考文献
1 濮良贵，纪名刚主编.机械设计，第 7 版.北京：高等教育出版社，2001 年 5 月；
2 卢颂峰，王大康主编.机械设计课程设计，北京：北京工业大学出版社，1998 年 1 月
3 毛振杨等编、机械零件课程设计、浙江大学出版社、1985 年 8 月
低速轴上的齿轮相对于轴承为对称布置，载荷沿齿宽分布 较均匀。中间轴危险断面上的转矩是传递转矩的一半。高 速级多用斜齿，同一轴上齿轮一边右旋，另一边左旋，轴 向力可抵消，结构较复杂，需多用一对齿轮，轴向尺寸较 大。建议用于变载荷场合。
箱体长度较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。但减速 器轴向尺寸及重量较大；高速级齿轮的承载能力不能充分 利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有 一个输入端和输出端，限制了传动布置的灵活性。
3) 传动装置设计计算阶段
第一周 周 5～周 6 2 月 25 日～2 月 26 日 2 天
4) 减速器装配图设计阶段 5) 零件工作图绘制阶段 6) 设计计算说明书编写阶段 7) 设计总结和答辩
第二周 周 1～周 6 2 月 27 日～3 月 6 日
6天
第三周 周 1～周 2 3 月 7 日～3 月 8 日
键进行计算。并按疲劳强度进行精确校核这根轴。设计蜗杆减速器的同学计算蜗轮轴及其蜗轮轴上的零、部件。
2）设计蜗杆减速器的同学的零件应画四张（蜗杆、蜗轮装配图、轮芯、轮缘）。如果精确校核的轴为齿轮轴，
则零件图只画一张。
(2)电动机：Y 系列三相异步电动机。
3) 设计条件：
1.设备要求:固定
4.安装形式：卧式
0 号图纸或 1 号图
方案 G:电机->两级同轴式圆柱齿轮(斜齿或直齿）减速器 ->工作机
方案 F:电机->两级展开式圆柱齿轮(斜齿或直齿)减速器->工作 方案 J:电机->蜗杆蜗轮传动->工作机 机
4
方案 H:电机->圆锥圆柱齿轮(斜齿或直齿)减速器->工作机
2）电动机的选择（类型、具体型号），传动比分配； 3）传动装置动力参数计算； 4）传动零件（皮带轮、齿轮）的设计； 5）轴的设计和计算； 6）轴承及其组合部件设计； 7）键、联轴器的选择和校核； 8）减速器箱体、润滑和附件等的设计； 9）装配图（0 号或 1 号图纸,用手）、零件图（用计算机）的绘制； 10）编写设计计算说明书（6000--8000 字）； 二、机械产品设计的一般步骤
有必要进行如下的简化：所有用到的键都进行选择，但只对一个键联接进行强度校核；所有用到的轴承都进行选择，
但只对一根轴上的轴承进行寿命计算；所有的轴都按扭转强度条件进行计算，并进行结构设计，但只对一根轴按弯
扭合成条件进行计算，还要对这根轴按疲劳强度进行精确校核。这里规定你零件图画那根轴就对那根轴上的轴承、
6
B 、 减速器产品简介 一、减速器的用途和分类 1.减速器的用途
减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转速。在某些场合，也有用作增 速的装置，并称为增速器。
减速器是一种典型的机械基础部件，广泛应用于各个行业，如冶金、运输、化工、建筑、食品，甚至艺术舞台。 2.减速器的分类
过程，作出进度计划； ◆ 借好教室、图板、资料，准备好图纸和用具。
5
2) 传动装置总体设计阶段 ◆ 分析和拟订传动方案； ◆ 选择电动机，计算总传动比并分配传动比； ◆ 计算各轴转速、功率和转矩。 3) 传动装置设计计算阶段 ◆ 带传动的设计计算； ◆ 计算减速器各齿轮参数、尺寸和两级中心距。 4) 减速器装配图设计阶段 ◆ 分析和选定减速器结构方案； ◆ 绘制装配草图，进行轴和轴承、轴上零件、轴承部件的初步设计、计算； ◆ 精确校核指定轴强度，计算指定轴上一对轴承的寿命及该轴上键的强度，选择联轴器； ◆ 进行机体结构及其附件的设计； ◆ 标注尺寸、减速器特性、技术要求，填写标题栏和零件明细表，检查、修正、加深，完成装配图。
2.工作环境:室外、多尘
5.生产工厂：校机械厂
3.工作条件:连续
6.生产批量：小批
3
7.工作年限:两班制，工作八年，年工作日 250 天
4) 设计内容： 1 装配图 1 张 2 零件图 1～4 张 3 设计计算说明书一份
3、课程设计内容 1）传动方案的分析、拟订：
根据设计的要求，分析制定合理的传动方案，如： 方案 A:电机->带传动->单级圆柱齿轮减速器->工作机
精确校核的轴 1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
零件图
精确校核的轴和其上装的一个齿轮
学号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
题目
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
H10
精确校核的轴 1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
零件图
精确校核的轴和其上装的一个齿轮
说明：1）在设计减速器时，应对所有有必要进行强度计算的零件、部件都进行计算，但课程设计安排的时间有限，
2.使用期限及检修间隔:工作期限为 8 年，每年工作 250 日；检修期定为三年；
3.生产批量及生产条件：生产几十台，无铸钢设备；
4.设备要求:固定；
5．安装形式：卧式；
6．生产厂：校办工厂。
1.4 工作量
1.减速器装配图 A0(A1)一张 2.零件图 1～4 张
3.设计说明书一份约 6000～8000 字
4 哈尔滨工业大学主编.机械零件设计指导书.北京：人民教育出版社 1982 年
5 陈铁鸣主编.新编机械设计课程设计图册，北京：高等教育出版社，2003 年 7 月
6 王科社，滕启编.机械设计课程设计指导书，北京：北京机械工业学院，2001 年
7 周开勤主编.机械零件手册，第 5 版.北京：高等教育出版社，2001 年 7 月
2天
第三周 周 3～周 4 3 月 9 日～3 月 10 日
2天
第三周 周 5
3 月 11 日
1天
四、主要参考资料、要求、注意事项与成绩评定 1.主要参考资料：教材、《机械设计课程设计指导书》、《机械设计课程设计图册》、《机械零件设计手册》、《机械设计手 册》。 2.课程设计要求：态度认真，独立思考，一丝不苟，求实创新。 3.注意事项 1) 正确处理参考已有资料与创新的关系； 2) 贯彻“三边”设计方法，即：边计算，边绘图，边修改； 3) 及时整理和记录设计过程中的数据，包括计算结果、重要数据、参考资料来源，使设计有理、有据，以利于设计的
2
1
2
零件图
盖
座
盖
座
盖
蜗杆，蜗轮（装配图，轮芯，轮缘）
学号
11
12
13
14
15
16
17
18
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20
题目
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
精确校核的轴 1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
零件图
精确校核的轴和其上装的一个齿轮
学号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
题目
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
G8
G9
G10
8 滕启，米洁，王科社编.机械设计课程设计指指南，北京：北京机械工业学院，2002 年
指导老师签字：
年月日
2
1)设计题目：带式输送机传动装置。 2)原始数据：
(1)工作机：带式输送机。
表 4 任务分配
学号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
题目
A1
A2
A3
A4
A5
J1
J2
J3
J4
J5
精确校核的轴 1
2
1
2
1
2
1
减速器分为标准减速器和非标准减速器两类。 标准减速器是按国家有关标准设计和制造的，其主要系列有以下几种： 1) 圆柱齿轮减速器 2) ZL 型轴装式减速器 3) 起重机减速器 4) 起重机底座式减速器 5) 辊道电机减速器 6) 运输机械用减速器 7) 锥面包络圆柱蜗杆减速器 8) 圆弧圆柱蜗杆减速器 9) 直廓环面蜗杆减速器 10) NGW 型行星齿轮减速器 减速器的主要类型和特点如下所示：
1
课程设计任务书
课程名称 机 械 设 计 基 础
设计题目 带式输送机传动装置
1 设计要求(包括主要指标、数据及工作量)
1.1 传动系统示意图
1.2 原始数据
1.运输带的拉力 F=
N
2.运输带工作速度 V=
m/s
3.卷筒直径 D=
mm
1.3 设计条件：
1.工作条件：锅炉房运煤（室外、多尘）；两班制，每班工作四小时；空载起动、连续、单向运转，载荷平稳；
简
图
传动比范 最大值
围一般
特点及应用
直齿≤3 斜齿≤5
10 用于输入轴与输出轴相交的传动。
直齿
（≤4）
斜齿
10
（≤6）
8~40
60
8~40 60 8~40 60
轮齿可为直齿、斜齿或人字齿。箱体常用铸铁铸造，支承 多采用滚动轴承，只有重型或特高速时才采用滑动轴承。
是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对 称，要求轴具有较大的刚度。输入输出轴上的齿轮常布置 在远离轴输入输出端的一边，以减小因弯曲变形所引起的 载荷沿齿宽分布不均。高速级常用斜齿，低速级可用斜齿 或直齿。建议用于载荷较平稳场合。
7
名称
单级锥齿轮 减速器
圆 柱 单级圆柱 齿 齿轮减速 轮器 减 速 器 两级展开
式圆柱齿 轮减速器
两级分流 式圆柱齿 轮减速器
两级同轴 式圆柱齿 轮减速器
三级展开 式圆柱齿 轮减速器
单级锥齿轮 减速器
锥 齿 两级锥齿 | --- 圆 柱 齿 圆 轮减速器 柱 齿 轮 三级锥齿 减 --- 圆 柱 齿 速 轮减速器 器
正常进行、阶段性自我检查和编写设计计算说明书； 4) 正确使用标准和规范，尽量采用标准件，以降低成本。 4.成绩评定
优 秀 态度认真，按时完成，小错误不多于三处； 良 好 非原则性错误不多于六处；
中 非原则性错误多于六处,但原则性错误不多于六处两处； 及 格 基本完成，原则性错误两处以上； 不及格 错误过多，不能独立完成。
40~200 400
传动比大，其余与两级展开式相同。
直齿≤3 斜齿≤5
10 用于输入轴与输出轴相交的传动。
直齿锥齿
用于输入轴与输出轴相交而传动比较大的传动。锥齿轮应
8~15
20
在高速级。以减小锥齿轮的尺寸。利于加工，轮齿可制成
斜齿锥齿
机械设计基础课程设计指导教案
A、总论 一、课程设计的目的、任务与内容 1、课程设计目的
机械设计课程设计是本课程的最后一个教学环节，总体来说，目的有三个： 1）综合运用机械设计及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论 和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展； 2）学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际问题的能力； 3）进行基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等 机械设计方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。 2、课程设计任务 课程设计任务由课程设计任务书给出，内容包括：设计题目、原始数据、设计条件和设计内容等。格式如下：
5) 零件工作图绘制阶段
◆ 绘制指定的零件图(轴,齿轮轴,箱盖,箱座,齿轮,蜗杆,蜗轮(装配图,轮芯,轮缘)；
6) 设计计算说明书编写阶段
7) 设计总结和答辩
2、课程设计日程安排
1) 准备阶段
第一周 周 1～周 2 2 月 21 日～2 月 21 日 2 天
2) 传动装置总体设计阶段
第一周 周 3～周 4 2 月 21 日～2 月 21 日 2 天
2 设计说明书的主要内容
封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期) 键联接选择和计算
目录（包括页次）
联轴器的选择
设计任务书
减速器的润滑方式和密封类型的选择
传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图)
润滑油牌号的选择和装油量计算
电动机的选择计算
减速器附件的选择与设计
传动装置的运动及动力参数的选择和计算
机械产品的一般组成为：
具体产品还包括监测、控制、电器、安全、润滑、密封、维护等部分，其设计过程是一个分析——>综合——>决策 的反复过程。
典型步骤为： 1、 明确设计任务，制定设计任务书； 2、 提供方案，进行评价； 3、 按照选定的方案进行总体设计、运动和动力学分析、零件工作 能力计算和结构分析，绘制装配图； 4、 施工设计，既根据装配图，考虑结构工艺性和生产条件等因， 绘制零件工作图； 5、 审核图纸； 6、 整理设计文件，编写设计计算说明书和使用说明书等。 三、课程设计的基本步骤与日程安排 1、课程设计的基本步骤 1) 准备阶段 ◆ 研究设计任务书，分析设计题目，了解原始数据和工作条件，明确设计内容和要求； ◆ 看减速器设计和制造录象片，做减速器拆装实验，阅读教材、课程设计指导书及图册，了解减速器产品及其设计