《机械设计课程设计》
简明指导手册。
注意:每一阶段的结果必须得到老师认可后,才能进入下一阶段。
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:
计算结果制成p19表2-6形式,交给指导教师检查。
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。
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:表中表示如果就取:mm。
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。
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:太大,可取:。
4 由于齿轮速度较低,轴承的润滑一律采用脂润滑,按图5-3b选取。
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**,详见《课程设计》第17章。
12 《课程设计》图4-2中,d2的尺寸的确定:
对凸缘式端盖:,其中,d为轴承外径,也就是安装轴承的孔径。d3是轴承端盖螺钉直径,由表4-1决定。
对嵌入式端盖:。
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。
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-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**)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-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:
1 仔细阅读《课程设计》第7章,按要求设计箱体和附件。
2 箱体的高:,其中(30~50)可以小一点。
3 附件的结构尺寸参看《课程设计》第23章。
4 机盖、机座肋厚加强筋的厚度:。
5 定位销直径:,圆锥销的锥度为1:50。
6 有关油沟:由于轴承采用脂润滑,不可以将油沟开向轴承。同时由于在剖分面上可以采用水玻璃等手段密封,且密封效果良好,因而在剖分面上可以不开回油沟槽。
7 窥视孔的大小和位置应保证手能伸进去,同时能看清两对齿轮的啮合情况。
8 油标能否取出,油标孔是否正确?
9 放油螺塞位置与画法是否正确?示意图。
10 外伸轴上的键应装上,特别注意键的画法。
11 螺栓可采用简化画法,每一种类型的螺栓需剖视一个以表示连接关系,其余螺栓大多可以不画出;螺栓连接处大多要有沉孔。
12 剖分面上螺栓应画出剖面线。
1 仔细阅读《课程设计》第8章,完成装配图。建议的顺序是:先画剖面线,标注尺寸,再加深,然后写技术特性、技术要求。最后对零件进行编号、绘制标题栏和明细表。
2 剖面线特别注意,同一零件,不管在何处出现剖面线,其方向和疏密程度应完全一致。箱体与箱盖的剖面线应不相同。轴承内外圈是两个零件,剖面线应不相同。
3 需要标注的尺寸有:外形尺寸;特征尺寸(减速器中心高、齿轮中心距及其公差表21-9);安装尺寸(安装孔的位置、轴外伸端长度和直径及其配合公差);重要的配合尺寸(轴与齿轮、轴承、带轮、联轴器、毡圈等的配合尺寸)。
4 图纸规格按国家标准执行,需要留装订边,见表14-16。
5 标题栏和明细表的大小采用表14-17,为了节约时间,标题栏的内容可以大大简化,可以参考p69标题栏的内容制表和填写。标题栏和明细表位置在右下方,与图纸内边框相接。
6 技术特性:输入转速为齿轮减速器高速轴的转速,输入功率为齿轮减速器高速轴的输入功率。
仔细阅读《课程设计》9.1,9.2,详细了解零件图绘制中应注意的问题。
绘制低速轴和低速轴上的齿轮的零件工作图各一张(1:1比例,2号图纸)。
轴与齿轮的尺寸和结构应与装配图完全一致。
特别注意尺寸公差和形位公差的标注,所有公差必须自己查有关**。
齿轮的工作图可参照《课程设计》p86。其中:
1 齿顶圆公差与端面跳动查表21-16;
2 齿轮的表面粗糙度查表21-17;
3 阅读表21-1,了解齿**差的定义;
4 图纸右上方齿**差组的项目由表21-5决定,再耐心地在相应**中根据齿轮的精度等级与尺寸查出相应共查数据;
5 公法线长度可由下式计算。
其中,跨齿数: ,6 齿厚偏差可由表21-15决定;
7 公法线长度变动公差由表21-13下面的公式计算决定。
轴的工作图可参照《课程设计》p92。其中:
1 阅读20.2,了解形位公差的含义。
2 与轴承配合处的公差和粗糙度由轴承的配合决定(《课程设计》17.3);
3 与齿轮等配合处形位公差由表20-18查出;
4 轴其它表面粗糙度可参考表9-2。
仔细阅读《课程设计》第10章,严格按照要求编写设计计算说明书,注意格式。
应确保设计说明书的数据与设计任务书和设计内容一致,不可抄袭。
设计计算说明书的内容约为6000-。
按《课程设计》10.4要求准备答辩。
机械设计课程设计》课程小组编。
2023年1月3日。
02 《机械设计课程设计简明指导手册》2019版
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