机械设计毕业论文范本减速器设计.doc
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1、机械设计毕业论文-范本-减速器设计 目录第1章 机械设计基础要求及总论11 机械设计CAD设计任务书12 了解和学习机械设计基础13 总论第2章 传动装置总体设计21 传动方案的拟定及说明22 电动机的选择第3章 参考资料目录33 传动件的设计计算34 齿轮减速器的箱体结构尺寸35 轴承的选择及计算36 联接的选择及校核计算37 润滑与密封第4章 设计总结11 总结一课程设计的目的课程设计是机械设计课程的重要的的教学环节是培养学生机械设计能力的重要实践环节课程设计的重要目的是通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识起到顽固深化融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用树立正
2、确的设计思想通过课程设计的实践培养学生分析和解决工程实际问题的能力使学生掌握机械零件机械传动装置或简单机械设计的一般方法和步骤提高学生的有关设计的能力如计算能力绘图能力以及计算机辅助设计CAD能力等使学生熟悉设计资料 手册图册等 的使用掌握经验估算等机械设计的基本技能二课程设计的内容和任务 课程设计一般选择机械传动装置或一些简单机械作为设计课题比较成熟的题目使以齿轮减速器为主的机械传动装置设计的主要内容一般包括以下几方面初步确定分析传动装置的设计方案选择电动机计算传动装置的运动和动力参数教学传动件的的设计计算校核轴轴承联轴器键等绘制减速器装配图绘制零件装配图编写设计计算说明书三课程设计主要步骤
3、步骤主要内容1设计准备工作 1 熟悉任务书明确设计的内容和要求 2 熟悉设计指导书有关资料图纸等 3 观看录像实物模型或进行减速器的装拆实验等了解减速器的结构特点与制作过程2总体设计 1 确定传动方案 2 选择电动机 3 计算传动装置的总传动比分配各级传动比 4 计算各级的转速功率和转矩3传动键的设计计算 1 计算齿轮传动的主要参数和几何尺寸 2 计算各传动键上的作用力4装配草图的绘制 1 确定减速器的结构方案 2 绘制装配图草图草图纸进行轴轴上零件和轴承组合的结构设计 3 校核轴的强度校核滚动轴承的寿命 4 绘制减速器箱体结构 5 绘制减速器附件5装配图的绘制 1 画底线图画剖面线 2 选择
4、配合标准尺寸 3 编写零件序号列出明细栏 4 加深线条整理面图 5 书写技术条件减速器特性等6零件图的绘制 1 绘制齿轮类零件工作图 2 绘制轴类零件工作图 3 绘制其他零件工作图7编写设计计算说明书编写设计计算说明书内容所有计算并附有必要简图四课程设计的有关事项本课程设计中应注意以下事项1认真设计好草图是提高设计质量的关键草图也应该按正式的比例尺画而且作图的顺序要得当画草图是应着重注意各零件之间的相对位置有些细部结构可先以简化画法画出2设计过程中应及时检查及时修正 设计过程是一个边计算边绘图边修改的过程应经常进行自查或互查有错误时应及时修改避免造成大量的修改3注意计算数据的记录和整理数据是设
5、计的依据应及时记录与整理计算数据如有变动应及时修正供下一步设计及编写设计说明书是使用4要有整体观念设计时考虑问题周全整体观念强就会少出差错从而提高设计效率12了解和学习机械设计基础 机械设计的基本要求机械设计零件的基本要求是零件工作可靠且成本低廉所以必须注意1要求合理选择材料降低材料费用2保证良好的工艺性减少制造费用3尽量选用标准化通用化的设计简化设计过程从而降低成本机械设计的基本要求 1实现预定功能 2满足可靠性要求 3满足经济性要 4操作方便工作安全5造型美观减少污染123 机械设计的内容和步骤 1产品规划 2方案设计 3技术设计 4制造及实验123 机械零件的失效形式和设计计算准则 失效
6、形式1断裂2过量变形3表面失效4破坏正常工作条件引起的失效 设计计算准则1强度准则2刚度准则3磨性准则4散热性准则5可靠性准则124 机械零件设计的标准化系列化及通用化 标准化给机械带来的好处1保证质量节约材料降低成本2简化设计工作缩短产品生产周期3减少刀具和量具的规格4简化机械的安装和维修13总论com计的目的课程设计是机械设计课程的重要的的教学环节是培养学生机械设计能力的重要实践环节com 课程设计的重要目的1通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识起到顽固深化融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用树立正确的设计思想2通过课程设计的实践培养学生分析和解决工程实际问题
7、的能力使学生掌握机械零件机械传动装置或简单机械设计的一般方法和步骤3提高学生的有关设计的能力如计算能力绘图能力以及计算机辅助设计CAD能力等使学生熟悉设计资料 手册图册等 的使用掌握经验估算等机械设计的基本技能com计的内容和任务 课程设计一般选择机械传动装置或一些简单机械作为设计课题比较成熟的题目使以齿轮减速器为主的机械传动装置设计的主要内容一般包括以下几方面初步确定分析传动装置的设计方案选择电动机计算传动装置的运动和动力参数教学传动件的的设计计算校核轴轴承联轴器键等绘制减速器装配图绘制零件装配图编写设计计算说明书com计的有关事项本课程设计中应注意以下事项1认真设计好草图是提高设计质量的关
8、键草图也应该按正式的比例尺画而且作图的顺序要得当画草图是应着重注意各零件之间的相对位置有些细部结构可先以简化画法画出2设计过程中应及时检查及时修正 设计过程是一个边计算边绘图边修改的过程应经常进行自查或互查有错误时应及时修改避免造成大量的修改3注意计算数据的记录和整理数据是设计的依据应及时记录与整理计算数据如有变动应及时修正供下一步设计及编写设计说明书是使用4要有整体观念设计时考虑问题周全整体观念强就会少出差错从而提高设计效率计算及说明结果传动装置的整体设计设计题目二级斜齿圆柱齿轮减速器已知条件com包括卷筒与轴承的效率损失2工作情况 两班制连续单向运转运动载荷平稳运输带允许误差53使用折旧期
9、10年4制造条件及生产批量一般机械厂制造小批量生产设计工作量1减速器装配图1张A0或A12低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张比例113设计说明书一份约30页1万字左右分析和拟定1 传动方案分析 1一般工作机器通常由原动机传动装置和工作装置三个基本职能部分组成传动装置传送原动机的动力变换其运动以实现工作装置预定的工作要求它是机器的主要组成部分2 分析和选择传动机构的类型及其组合是拟定传动方案的重要一环这时应综合考虑工作装置载荷运动以及机器的其他要求再结合各种传动机构的特点适用范围加以分析比较合理选择3 在分析传动方案时注意用机械传动方式的特点及在布局上的要求 带传动平稳性好能缓冲吸震但承载能力较低
10、宜布置在高速级 锥齿轮斜齿轮宜放在高速级链传动平稳性差且有冲击震动宜放在低速级开式齿轮传动的润发条件差磨损严重宜放在低速级4 传动装置的布局应使结构紧凄匀称强度和刚度好并适合车间布置情况和工人操作便于装拆和维修5 在传动装置总体设计中必须注意防止因过载或操作疏忽而造成机器损坏和人员工伤可视具体情况在传动系统的某一环节加设安全保险装置2传动方案拟定 传动装置的设计方案通常由运动简图表示它直观的反映了工作机传动装置和原动机三者间的运动和力的传第关系如下图即为运输机运动简图传动方案的分析1在分析传动方案时应注意常用机械传动的特点及在布局上的要求 1 带传动平稳性好能缓冲吸振但承载能力小宜布置在高速级
11、 2 链传动平稳性差且有冲击振动宜布置在低速级 3 蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜否则可选用铝铁青铜 4 开式齿轮传动的润滑条件差磨损严重宜布置在低速级 5 锥齿轮斜齿轮宜放在高速级2常用减速器的类型及特点 1 二级圆柱齿轮减速器传动比一般小于5使用直齿斜齿或人字齿传递功率可达数万千瓦效率较高工艺简单精度易于保证一般工厂均能制造应用广泛轴线可作水平布置上下布置或铅垂布置 2 二级锥齿轮减速器传动比一般小于33二级蜗杆减速器结构简单效率较低适用于载荷较小间歇工作的场合蜗杆圆周速度V45 ms时用蜗杆下置式V 45 ms时用蜗杆上置式 4 二级圆柱齿轮减速器传动比使用斜齿直齿或人字齿齿轮
12、结构简单应用广泛展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置因而沿齿向载荷分布不均要求轴有较大刚度分流式则齿轮相对于轴承对称布置常用于较大功率変载荷场合同轴式减速器长度方向尺寸较大中间轴较长刚度较差两级大齿轮直径接近有利于浸油润滑轴线可以水平上下或铅垂布置3传动方案的拟定及传动简图的绘制根据设计任务书中的设计任务及常用传动减速器的特点我们可以选用二级斜齿圆柱齿轮减速器来设计为运输机的传动机构其运输机的传动简图如下此图为二级斜齿轮减速器应注意齿轮的润滑以及齿轮的分布情况以便进行合理的布置工作条件使用年限8年工作为两班工作制载荷较平稳一般机械厂制造小批量生产 2 原始数据滚筒直径260mm运输带工作速度V
13、 145ms运输带工作拉力1800N卷筒效率081运输带速度允许误差为5电动机选择电动机功率选择传动装置的总功率总 W 轴承齿轮联轴器w 099309720992098096 081 2 电机所需的工作功率 Pw FV1000w FV1000w 2350145 1000081 420kw3确定电动机转速滚工作转速计算传动装置的运动和动力参数各轴转速由公式得 轴n nm 720 rmin 轴n ni1 72078 923 rmin 轴 n ni2 9230226 4267rmin卷筒轴nw n 43rmin各轴输入功率由公式得轴PI Pd01 Pd联轴器 42099 4032 kw轴 P PI1
14、2 P1轴承2齿轮 4032099097 387kw轴 P P23 266轴承齿轮 387099097 367 kw 卷筒轴 P P34 P轴承联轴器 367099099 354 kw各轴输入转矩由公式计算电动机轴的输入转矩Td Td 9550Pdnm 557104Nmm故轴TI Td联轴器 557104099 417104Nmm 轴 T TI轴承2齿轮 4171040992097 320104Nmm 轴 T T轴承齿轮 320104099097 270104Nmm卷筒轴 T T轴承联轴器 230104099099 226104Nmm 运动和动力参数的计算结果列于下表 轴名参数电动机轴轴轴轴卷
15、筒轴转速n rmin 720923879866879输入功率Pkw42402387 367354输入转矩T Nmm 55710441710432010427O104226104传动比i 78276253211效率096095096098斜齿圆柱齿轮传动的设计高速级斜齿轮的设计选择齿轮材料及精度等级因传递功率小选用软齿面齿轮组合小齿轮用45钢调质硬度为220250HBS大齿轮选用45钢正火硬度为170210HBS因为是普通减速器由常见机器中齿轮精度等级表选用8级精度要求齿面粗糙度为Ra3263um按齿面接触疲劳强度设计按斜齿轮传动的设计公式可得 d1确定有关参数与系数主动轮转矩T1 T 5571
16、04Nmm载荷系数查载荷系数表知取K 14齿数Z1螺旋角和齿宽系数d因为是软齿面传动小齿轮齿数Z1 20 则 Z2 i1Z2 7820 156由齿宽系数表知d 1初选螺旋角 13许用接触应力 由齿轮接触疲劳极限图知 560MPa 530MPa 由安全系数表查得 1 60nj 6014401 85280 287109 287109442 650 由接触疲劳寿命系数坐标图得 由齿面接触疲劳许用应力公式得 560MPa 530MPa 由斜齿轮设计公式得 d1 35151 mm 由渐开线齿轮模数表取标准模数 175mm 3 主要尺寸计算 将中心距圆整成110mm则 b 取则 4 按齿根弯曲疲劳强度校核
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