机械传动装置的总体设计

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山东大学机械设计基础课程设计减速机课设课程设计计算说明书

山东大学机械设计基础课程设计减速机课设课程设计计算说明书

课程设计计算说明书设计题目:单级斜齿轮减速器姓名:学号:目录一丶课程设计题目 (5)二丶机械传动装置的总体设计 (6)2.1确定传动方案 (6)2.2选择电动机 (6)2.3传动装置总传动比得计算及其分配 (7)三、普通V带的设计 (9)3.1确定计算功率 (9)3.2选择普通V带的型号 (9)3.3 确定带轮的基准直径dd1和dd2 (9)3.4 验算带速 (10)3.5确定中心距和带长 (10)3.6验算小带轮包角 (10)3.7确定V带的根数 (11)3.8计算张紧力F0 (12)3.9计算作用在轴上的压轴力 (12)3.10大小带轮草图 (12)四、齿轮传动设计 (13)4.1接触疲劳强度计算 (14)4.2 确定传动尺寸 (15)4.3弯曲疲劳强度验算 (16)4.4齿轮相关系数 (17)5.1 轴2的设计 (19)5.1.1 选用轴的材料,确定许用应力 (19)5.1.2 轴长估算 (19)5.1.3按弯扭合成强度计算 (20)5.1.4轴的结构设计 (23)5.2 轴3的设计和计算 (23)5.2.1 选用轴的材料,确定许用应力 (23)5.2.2 轴长估算 (24)5.2.3按弯扭合成强度计算 (24)5.2.4轴的结构设计 (26)六、滚动轴承的设计 (27)6.1轴2上的轴承1、2的选择计算 (27)6.2轴3上的轴承3、4的选择计算 (28)7键的设计计算 (30)7.1轴与大带轮的键联接 (30)7.2轴与小齿轮的键联接 (31)7.3轴与大齿轮的键联接 (31)7.4轴与联轴器的键联接 (31)8联轴器的设计计算 (31)9润滑 (32)10密封 (32)12参考文献 (33)一丶课程设计题目原料车间一运送冷料运输机,系由电动机经一减速传动装置带动,该减速传动装置由一个单级齿轮(斜齿)减速器和其它传动件组成。

该运输机每日两班制工作,工作期限5年,设计此传动装置。

*学号末尾为3,为第3题二丶机械传动装置的总体设计2.1确定传动方案取电机的同步转速n D为1500r min⁄n w=60×1000×Vwπ×D =60×1000×1.8π×400=85.944r min⁄估算总传动比i′=n Dn w =150085.944=17.453本设计v带、闭式齿轮、链传动。

机械设计课程设计计算说明书(螺旋输送机传动装置)

机械设计课程设计计算说明书(螺旋输送机传动装置)

机械设计课程设计计算说明书题目螺旋输送机传动装置指导教师院系班级姓名完成时间目录●一、机械传动装置的总体设计………………….…….….…● 1.1.1螺旋输送机传动装置简图● 1.1.2,原始数据● 1.1.3,工作条件与技术要求● 1.2.4,设计任务量●二、电动机的选择……………………………………….…….●三、计算总传动比及分配各级的传动比……………………● 3.1 计算总传动比● 3.2 分配传动装置各级传动比●四、计算各轴的功率,转数及转矩………………………● 4.1 已知条件● 4.2 电动机轴的功率P,转速n及转矩T● 4.3 Ⅰ轴的功率P,转速n及转矩T● 4.4 Ⅱ轴的功率P,转速n及转矩T● 4.5 Ⅲ轴的功率P,转速n及转矩T●五、齿轮的设计计算………………………………● 5.1齿轮传动设计准则● 5.2 直齿1、2齿轮的设计● 5.3 直齿3、4齿轮的设计●六、轴的设计计算……………………………………● 6.1轴的尺寸设计及滚动轴承的选择● 6.2轴的强度校核●七、键联接的选择及计算………………………………………●八、联轴器的选择………………………………………………..●九、减速器箱体的计…………………………………………………..●十、润滑及密封设计…………………………………………………●十一、减速器的维护和保养………………………………………计算及部分说明备注一、机械传动装置的总体设计1.1.1螺旋输送机传动装置简图图1.1螺旋输送机传动装置简图1.1.2,原始数据螺旋轴上的功率 P = 2.0 kW螺旋筒轴上的转速 n= 35 r/min1.1.3,工作条件与技术要求输送机转速允许误差为±5%;工作情况:三班制,单向连续运转,载荷较平稳;工作年限:10年;工作环境:室外,灰尘较大,环境最高温度40℃;动力来源:电力,三相交流,电压380V;检修间隔期:三年一大修,两年一中修,半年一小修;制造条件及生产批量:一般机械厂制造,单价生产。

机械基础课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器

机械基础课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器

机械基础课程设计说明书设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号学生:指导老师:完成日期:所在单位:设计任务书1、题目设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。

2、参考方案(1)V带传动和一级闭式齿轮传动(2)一级闭式齿轮传动和链传动(3)两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件(1)工作情况:两班制,输送机连续单向运转,载荷较平稳。

(2)使用期限:5年。

(3)动力来源:三相交流(220V/380V)电源。

(4)允许误差:允许输送带速度误差5%±。

5、设计任务(1)设计图。

一级直齿(或斜齿)圆柱齿轮减速器装配图一,要求有主、俯、侧三个视图,图幅A1,比例1:1(当齿轮副的啮合中心距110a≤时)或1:1.5(当齿轮副的啮合中心距110a>时)。

(2)设计计算说明书一份(16开论文纸,约20页,8000字)。

目录一传动装置的总体设计 (3)二传动零件的设计 (7)三齿轮传动的设计计算 (9)四轴的计算 (11)五、箱体尺寸及附件的设计 (24)六装配图 (28)设计容:一、传动装置的总体设计1、确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动,其传动装置见下图。

2,选择电动机(1) 选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式结构,电压380V ,Y 系列。

(2) 选择电动机的额定功率① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据,即:表一工作机所需功率为:kW sm N Fv w 44.51000/7.132001000P =⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为:212345ηηηηηη=其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率,查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、2η=0.97(8级精度)、3η=0.99(球轴承)、4η=0.995、5η=0.96 故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈ ③ 电动机所需功率为kW sm N Fv d 33.6852.0*1000/7.1*32001000P ===η 又因为电动机的额定功d ed P P ≥(3) 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速:min r/2.814007.1100060v 100060=⨯⨯=⨯⨯=ππD n 滚筒查《机械基础》P 459附录3, V 带常用传动比为i 1=2~4,圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比围为i 2=3~5(8级精度)。

实用机械传动装置设计手册

实用机械传动装置设计手册

实用机械传动装置设计手册
《实用机械传动装置设计手册》是一本非常实用的工具书,主要供机械传动装置设计者参考使用,也可供大专院校师生从事相关设计时参考。

该手册详细介绍了各种类型的机械传动装置,包括圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、蜗杆传动、行星齿轮传动、少齿差行星传动、摆线针轮传动、销齿传动、滚子活齿行星传动、起重机传动、工程机械齿轮传动、齿轮联轴器、谐波齿轮传动、高速齿轮传动、星形齿轮传动、航空齿轮传动、船用齿轮传动、冶金矿山机械齿轮传动、水泥机械齿轮传动、煤矿机械齿轮传动、石油化工机械齿轮传动、铁道机车动车传动、风力发电齿轮传动、点线啮合齿轮传动、螺旋传动、带传动、链传动和摩擦传动等。

此外,手册还介绍了齿轮传动装置的安装与调试,齿轮常用材料及其性能以及润滑与密封等方面的知识。

每一章均有设计要点、技术要求并附有典型结构图和零件图,图文并茂,有很强的实用性。

总的来说,《实用机械传动装置设计手册》是一本非常全面和实用的工具书,对于从事机械设计的人员来说是一本不可或缺的参考资料。

机械设计基础课程设计要点

机械设计基础课程设计要点

i链
i带
= 2 ~ 6
= 2 ~ 4
(1)使各级传动的承载能力接近于相等; (2)使减速器的外廓尺寸和质量最小; (3)使传动具有最小的转动惯量; (4)使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等。
i 齿轮 = 3 ~ 6
各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称; 各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称; 各传动件彼此间不应发生干涉碰撞; 各传动件彼此间不应发生干涉碰撞; 所有的传动零件应便于安装. 所有的传动零件应便于安装 各轴运动和动力参数计算
带式运输机
1 电动机 4联轴器 2带传动 5 运输带 3 减速机 6滚筒
额定功率
Ped ≥ Pd
(3) 电动机转速的确定 三相异步电动机常用的同步转速 有3000、1500、1000、750 r/min。 常选同步转速1500、1000r/min两 种见表 见表20-1 (4)电动机标准型号确定 例: Y系列三相异步电动机
2、加粗线条作为正式装配图
六、减速箱零件图设计 齿轮、 轴、 端盖、箱体
P47
七、编写说明书
P52
八、准备答辩
机械设计基础课程设计任务 1 设计计算说明书一份, 1)目录,设计任务书,传动方案 2)电动机的选择 3)传动装的运动和动力参数 4)传动件的设计计算 5)轴的设计 计算 6)滚动轴承的选择与寿命校核 7)中间轴上大齿轮键的选择与校核 8)联轴器的选择 9)减速器附件的选择 10)润滑与密封 11)设计小结 12)参考资料 2 减速器装配图一张(1号图纸); 3 输出轴(2轴)和大齿轮零件图各一张(3号图纸) 。
P1717-6
B
典型 轴系 结构
b
三.绘制减速器装配图草图
反映减速器中各零件相互位置关系、结构形状和尺寸的图纸。

机械设计课程设计步骤减速器的设计

机械设计课程设计步骤减速器的设计

目录第一章传动装置的总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型2.选择电动机的功率3.选择电动机的转速4.选择电动机的型号二、计算总传动比和分配各级传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速2.各轴功率3.各轴转矩4.运动和动力参数列表第二章传动零件的设计一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计2.低速级齿轮传动设计三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型2.选择联轴器型号第三章装配图设计一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计准备2.减速器的结构尺寸3.减速器装配草图设计第一阶段二、装配图设计的第二阶段1.中间轴的设计2.高速轴的设计3.低速轴的设计三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计2.滚动轴承的润滑与密封四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计2.减速器附件的设计3.画正式装配图第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容二、轴零件工作图设计三、齿轮零件工作图设计第五章注意事项一、设计时注意事项二、使用时注意事项第六章设计计算说明书编写第一章 传动装置总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型电动机有直流电动机和交流电动机;直流电动机需要直流电源,结构复杂,价格较高;当交流电动机能满足工作要求时,一般不采用直流电动机,工程上大都采用三相交流电源,如无特殊要求应采用三相交流电动机;交流电动机又分为异步电动机和同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型,一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点,适用于没有特殊要求的机械上,如机床、运输机、搅拌机等;所以选择Y 系列三相异步电动机;2.选择电动机的功率电动机的功率用额定功率P ed 表示,所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d ;功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机长期过载,发热大而过早损坏;功率过大,则增加成本,且由于电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,能量不能充分利用而造成浪费;工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定;工作机所需功率为:w w1000FvP η=,ηw ——工作机卷筒的效率,查吴宗泽P5表1-7;工作机所需电动机输出功率为:w w321234d P P P ηηηηη==,η1 ——带传动效率;η2——滚动轴承效率;η3 ——齿轮传动效率;η4——联轴器效率,查吴宗泽P5表1-7;电动机的额定功率:P ed =启动载荷/名义载荷×P d ,查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率; 3.选择电动机的转速具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速;低转速电动机级数多,外廓尺寸较大,质量较重,价格较高,但可使总传动比及传动装置的尺寸减小,高转速电动机则相反,应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速;Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 和750r/min,一般多选同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机;为使传动装置设计合理,可根据工作机的转速要求和各级传动机构的合理传动比范围,推算出电动机转速的可选范围,即n d =i 1i 2…i n n w ,n d 为电动机可选转速范围,i 1,i 2,…,i n 为各级传动机构的合理传动比范围,n w 为工作机转速; 工作机转速:w 601000v n πD⨯⨯=查吴宗泽P188表13-2知:i V 带传动=2~4,i 单级圆柱齿轮传动=2~5,则电动机转速的可选范围为 n d =2~4×3~5×3~5×n w 电动机转速推荐选择1500r/min 4.选择电动机的型号根据电动机额定功率和转速,由吴宗泽P167表12-1确定电动机型号; 电动机的主要外形尺寸和安装尺寸吴宗泽P168表12-3① 中心高:H ② 外形尺寸:L ×AC /2+AD ×HD ③ 地脚安装尺寸:A ×B ④ 地脚螺栓孔直径K ⑤ 轴伸尺寸:D ×E ⑥ 装键部位尺寸:F ×G二、计算总传动比和分配各级传动比总传动比为i ,带传动的传动比比为i 0,高速级齿轮传动的传动比为i 1,高速级齿轮传动的传动比为i 2; 在已知总传动比要求时,合理选择和分配各级传动机构的传动比应考虑以下几点 1各级传动比都应在推荐的合理范围以内吴宗泽P188表13-2;2应使各传动件的尺寸协调,结构合理,避免相互干涉碰撞;例如由带传动和齿轮减速器组成的传动中,一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比;若带传动的传动比过大,将使大齿轮过大,可能会出现大带轮轮缘与底座相碰;推荐i 0=2~;对于两级齿轮减速器,两级的大齿轮直径尽可能相近,以利于浸油润滑,一般推荐高速级传动比i 1=~i 2;m w n i n == i 0=2~=2i == i 1=~i 2= n m 为电动机满载转速 三、计算传动装置的运动和动力参数机械传动装置的运动和动力参数主要是指各轴的转速、功率和转矩,它是设计计算传动件的重要依据;为进行传动件的设计计算,需先计算出各轴的转速、功率和转矩;一般按电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数;1.各轴转速Ⅰ轴 :0i n n m I =;Ⅱ轴 :1i nn I =Ⅱ;Ⅲ轴 :2i n n II =Ⅲ 2.各轴功率Ⅰ轴:1η⨯=d I P P ;Ⅱ轴:32ηη⨯⨯=I P P Ⅱ;Ⅲ轴:32ηη⨯⨯=ⅡⅢP P3.各轴转矩Ⅰ轴:I I I n P T 9550=;Ⅱ轴 II II II n P T 9550=;Ⅲ轴 IIIIII III n PT 9550=设计传动装置时,一般按工作机实际需要的电动机输出功率P d 计算,转速则取满载转速第二章传动零件设计计算一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计1已知条件:工作机实际需要的电动机输出功率P d,小带轮转速为电动机的满载转速n m,传动比为i0,每天工作16小时,载荷变动小,轻载启动;2设计步骤见教材P163~164;补充步骤9计算大小带轮的最大直径d a教材P160~161;3注意事项:①此时应检查小带轮的最大直径与电动机的安装尺寸是否干涉,即小带轮的最大直径是否大于电动机的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉;②大带轮的最大直径与传动装置的外廓尺寸是否干涉的检查待减速器的中心高确定后进行;二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计1已知条件:斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P I,小齿轮转速为n I,传动比为i1,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变;2设计步骤见教材P211~213,P218~221;3注意事项:①齿轮材料要求:若采用齿轮轴时,齿轮的材料应兼顾轴的要求,选用45钢,同一减速器的各级小齿轮或大齿轮的材料若没有特殊要求选用相同的牌号,以减少材料牌号和降低加工的工艺要求;高速级常为齿轮轴,推荐选用45钢;②齿轮传动的尺寸与参数取值原则:法面模数m n取为标准值,齿数z、中心距a、齿宽b取为整数,螺旋角β准确到“秒”,分度圆直径准确到小数点后2到3位;4齿轮的参数和几何尺寸列表m n1=,β1=,z1=,z2=,d1=,d2=,a I-II=,b1=,b2=,d a1=,d a2=,d f1=,d f2=5根据上述计算尺寸判断齿轮的结构形式教材P229,若为实心式在轴的结构设计时应注意判断是否采用齿轮轴;2.低速级齿轮传动设计1已知条件:斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P II,小齿轮转速为n II,传动比为i II,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变;2设计步骤见教材P211~213,P218~221;3注意事项:与高速级齿轮传动设计相同;4齿轮的参数和几何尺寸列表m n3=,β3=,z3=,z4=,d3=,d4=,a II-III=,b3=,b4=,d a3=,d a4=,d f3=,d f4=5与高速级齿轮传动设计相同;三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型联轴器除连接两轴并传递转矩外,有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能,以及缓冲、吸振、安全宝华等功能,故要根据传动装置工作要求选择联轴器的类型;本减速器的低速轴与工作机轴用联轴器相连,由于联轴器连接的这两根轴的转速较低,传递的转矩较大,减速器与工作机常不在同一底座上,要求有较大的轴线偏移补偿,因此常选用无弹性元件的挠性联轴器,如齿式联轴器;2.选择联轴器型号标准联轴器主要按传递的转矩、转速和轴的直径来选择型号,型号的选择在减速器的低速轴设计时确定;第三章装配图设计装配图是表达各零部件结构形状、相互位置与尺寸的图样,也是表达设计人员构思的基本语言;它是绘制零部件工作图及零部件生产、机器组装、调试、维护的主要依据;设计装配工作图时,要综合考虑工作条件、强度、刚度、加工、装拆、调整、润滑、维护和经济性等方面的要求,要用合理和足够的视图表达清楚;装配图设计内容多、复杂,要边画、边算、边改;减速器装配图设计步骤:①减速器装配图设计准备②绘制装配草图:画出传动零件、箱体内壁线和轴承座孔端面的位置,进行轴的结构设计,校核轴和键的强度,计算轴承的寿命③进行传动零件和轴承端盖的结构设计,选择轴承的润滑和密封方式④设计减速器的箱体和附件⑤检查装配图⑥画正式装配图一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计装备1准备有关设计数据联轴器:毂孔直径和长度低速轴设计时确定;带轮:毂孔直径和长度高速轴设计时确定;齿轮的主要参数及尺寸:中心距、分度圆直径、齿顶圆直径、齿宽;减速器的结构尺寸:各种螺栓、壁厚、减速器内各零件的位置尺寸;2选择图样比例和视图布置比例尺一般选择1:1或1:2;一般有三个视图,必要时还应有局部视图、向视图和局部放大图;根据减速器传动零件的尺寸,估计减速器的轮廓尺寸,同时考虑标题栏、明细表、技术特性、技术要求等所需空间,合理布置视图;参考复印P16图4-1;2.减速器的结构尺寸减速器一般由箱体、轴系零部件、附件三大部分组成;1一般用途的减速器箱体采用铸铁制造,箱体结构图见复印P16图4-2,箱体的主要结构尺寸确定参考复印P18表4-1,各符号的含义见复印P16图4-2和复印P19表4-3;2减速器中各零件的位置尺寸确定参考复印P19表4-2,各符号的含义见复印P22图4-6;注意事项:此时应检查大带轮的最大直径是否与地面发生干涉,即大带轮的最大直径是否大于减速器的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉;3.减速器装配草图设计第一阶段主要任务:确定减速器内各传动零件的轮廓位置,箱体的内壁线和轴承座孔端面;先从主视图和俯视图入手,确定箱体结构时再补齐左视图;从箱体内的传动零件画起,由内向外,内外兼顾;参看复印P22图4-6;1画出传动零件的中心线;2画出齿轮的轮廓:从中间轴开始画,主视图两个大齿轮画齿顶圆和分度圆,两个小齿轮画分度圆;俯视图上画出相应齿轮的齿顶圆、分度圆和齿宽,中间轴上两齿轮端面间距为Δ4;3画出箱体内壁线:主视图上距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的距离画箱盖部分内壁线,根据壁厚δ画部分外壁线;俯视图上按两小齿轮端面与箱体内壁间的距离Δ2画出沿箱体长度方向的两条内壁线,沿箱体宽度方向画出距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的一侧内壁线;高速级小齿轮的一侧内壁线及箱体结构暂不画;4确定箱体轴承座孔端面位置:根据轴承座孔长度L1,即可画出箱体轴承座孔外端面线;二、装配图设计的第二阶段主要任务:进行轴的结构设计,确定联轴器和轴承的型号,轴承端盖的结构尺寸设计;对低速轴进行轴和键的强度校核、轴承的寿命计算;1.中间轴的设计已知条件:Ⅱ轴的输入功率PⅡ、转速nⅡ和转矩TⅡ设计步骤:1拟定轴上的装配方案:如图1所示2初步确定轴的最小直径:mind A,最小直径无需增大;3确定轴的直径①dⅠ-Ⅱ= dⅤ-Ⅵ≥d min,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号:按照载荷情况选择滚动轴承的类型代号选用圆锥滚子轴承吴宗泽P75或角接触求轴承吴宗泽P73,根据轴的直径确定轴承的内径代号,轴承的尺寸系列代号一般先按中等宽度选取根据轴承的类型查相应的轴承标准表,即对相同类型和内径的轴承选择轴承标准表中C r较大的轴承;根据轴的直径确定轴承的内径代号,写出轴承的代号及其尺寸d II×D II×T II=轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m II=L1-T II-Δ3②dⅡ-Ⅲ= dⅣ-Ⅴ>dⅠ-Ⅱ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸③dⅢ-Ⅳ=~×dⅡ-Ⅲ,且取为整数4确定轴的长度①lⅠ-Ⅱ= T II+Δ3+Δ2+2~3②lⅡ-Ⅲ= b3-2~3③lⅢ-Ⅳ=Δ4④lⅣ-Ⅴ= b2-2~3⑤lⅤ-Ⅵ= T II+Δ3+Δ2+b1-b2/2+2~3⑥L2=Δ2+ b3+Δ4+ b2+Δ2+b1-b2/2⑦L3=2L1+L2L1=δ+C1+C2+5~85轴上零件的周向定位:选择高速级大齿轮和低速级小齿轮处的键;键槽距齿轮装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装齿轮时使齿轮毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4图1 中间轴的装配方案 2.高速轴的设计已知条件:I 轴的输入功率P I 、转速n I 和转矩T I 设计步骤:1拟定轴上的装配方案:如图2所示2初步确定轴的最小直径:min (1.05~1.07)d A ,有键槽,最小直径需增大5%~7%;3确定轴的直径① d Ⅰ-Ⅱ≥d min ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸② d Ⅱ-Ⅲ=~×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径;选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ>d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号:确定原则与中间轴相同;写出轴承的代号及其尺寸d I ×D I ×T Ⅰ= 轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m I = L 1- T I -Δ3,e I注意:齿轮从右端装入,注意判断齿轮的结构形式,先假定采用齿轮和轴分开制造,参照教材P229判断齿轮的结构形式;若齿轮和轴分开制造,参照后面的低速轴设计;现以齿轮轴为例④ d Ⅳ-Ⅴ=d Ⅵ-Ⅶ= d aI ,d aI 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ= d a1,d a1为高速级小齿轮的齿顶圆直径 4确定轴的长度① l Ⅰ-Ⅱ= 带轮的轮毂长度-2~3;带轮的轮毂长度=~2d Ⅰ-Ⅱ ② l Ⅱ-Ⅲ=L ’I +e I +m I ,L ’I ≥15~20 ③ l Ⅲ-Ⅳ= T I +Δ3+自行确定的长度 ④ l Ⅳ-Ⅴ=L 2 -Δ2- b 1-自行确定的长度 ⑤ l Ⅴ-Ⅵ=b 1⑥ l Ⅵ-Ⅶ=Δ2-自行确定的长度 ⑦ l Ⅶ-Ⅷ=T I +Δ3+自行确定的长度5轴上零件的周向定位:选择带轮处的键;键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装带轮时使带轮毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4;图2 高速轴的装配方案3.低速轴的设计已知条件:Ⅲ轴的输入功率P Ⅲ、转速n Ⅲ和转矩T Ⅲ设计步骤:1拟定轴上的装配方案:如图3所示2初步确定轴的最小直径:min (1.05~1.07)d A 高速轴的最小直径处安装联轴器,有键槽,最小直径需增大5%~7%;3确定轴的直径① d Ⅰ-Ⅱ=联轴器孔径,且联轴器的孔径≥d min ;选择联轴器:类型为齿式联轴器,由吴宗泽P95表8-3,根据计算转矩T ca =K A T Ⅲ、转速n Ⅲ和d min 选择联轴器型号,确定联轴器的轴孔直径和轴孔长度② d Ⅱ-Ⅲ=~×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径;选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ>d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号:确定原则与中间轴相同;写出轴承的代号及其尺寸d III ×D III ×T III = 轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m III = L 1- T III -Δ3,e III ④ d Ⅳ-Ⅴ>d Ⅲ-Ⅳ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ=~×d Ⅳ-Ⅴ,且取为整数⑥ d Ⅵ-Ⅶ= d aIII ,d aIII 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 4确定轴的长度① l Ⅰ-Ⅱ=联轴器的轴孔长度-2~3 ② l Ⅱ-Ⅲ=L ’III +e III +m III ,L ’III ≥15~20 ③ l Ⅲ-Ⅳ= T III +Δ3+Δ2+b 3-b 4/2+2~3 ④ l Ⅳ-Ⅴ=b 4 –2~3⑤ l Ⅴ-Ⅵ≥h = d Ⅴ-Ⅵ- d Ⅳ-Ⅴ/2,且取为整数⑥ l Ⅵ-Ⅶ=L 2-Δ2-b 3-b 4/2- b 4- l Ⅴ-Ⅵ-自行确定的长度 ⑦ l Ⅶ-Ⅷ=T III +Δ3+自行确定的长度5轴上零件的周向定位:选择联轴器和高速级大齿轮处的键;键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装齿轮和联轴器时使齿轮和联轴器毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4;图3 低速轴的装配方案7轴的强度校核① 做出轴的计算简图:查设计手册确定轴承的支点位置,作用在齿轮上的三个分力取在齿轮轮毂宽度的中点,联轴器上的转矩作用面取在联轴器轴孔长度中间平面上,做出轴的计算简图;求出作用在齿轮上的三个分力,根据低速轴的转向并判断齿轮上的三个分力和联轴器上的转矩方向,然后把齿轮上的三个分力向轴上转化;② 做出弯矩图:根据轴的计算简图分别计算水平面和垂直面上的支反力及各力产生的弯矩,并按计算结果分别做出水平面上的弯矩M H 图和垂直面上的弯矩M V 图;然后计算总弯矩并做出M 图;③ 做出扭矩图;④ 判断危险截面,并计算危险截面的合成弯矩M 和转矩T ;⑤ 按弯扭合成强度校核轴的强度;8轴承的寿命校核参见练习题① 求轴承的径向载荷和作用在轴上的外加轴向载荷F ae=+=21211V H r F F F ;=+=22222V H r F F F ;F ae = F a4齿轮4的轴向力 ② 画出轴承所受的内部轴向力;③ 计算轴承内部轴向力F d ;④ 判断压紧轴承和放松轴承;⑤ 计算轴承的轴向力F a ;⑥ 计算载荷系数X 、Y ;⑦ 计算当量动载荷P ;⑧ 计算轴承的寿命L h ;⑨ 判断轴承寿命是否满足要求9键的强度校核参考教材P106① 联轴器处键的强度校核② 大齿轮处键的强度校核三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计减速器的传动零件主要有带传动、齿轮传动和联轴器,其中带传动和联轴器是外部传动零件,齿轮传动是内部传动零件;1减速器外部传动零件设计:带传动和联轴器等外部传动零件主要确定其安装尺寸,即与轴配合的轮毂孔直径和长度,装配图只画减速器部分,一般不画外部传动零件;2减速器内部传动零件结构设计:齿轮传动等内部传动零件,需进行结构设计,齿轮的结构设计计算可参考教材P229~231或复印P37~38;装配图的齿轮结构画法参见复印P37~38;2.滚动轴承的润滑与密封1润滑剂的选择:根据三根轴上dn 的最小值选择参考教材P332;2润滑方式的选择:参考复印P38~39;3滚动轴承的密封:为防止外界的灰尘、杂质等进入轴承并防止轴承内的润滑油外泄,应在外伸轴端的轴承端盖孔内设置密封件;密封方法有接触式密封和非接触式密封;接触式密封有毡圈油封和唇形密封圈等,其中毡圈油封多用于轴的圆周速度v<3~5m/s 的脂润滑,唇形密封圈适用于轴的圆周速度v<7m/s 的脂润滑和油润滑;轴承端盖的连接螺钉和密封处的画法参见复印P39;四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计减速器的箱体广泛采用剖分式结构,其设计要点主要有:1箱体壁厚及其结构尺寸的确定:参照复印P16表4-1确定2箱盖与箱座连接螺栓凸台结构尺寸的确定见复印P42~43包括轴承旁连接螺栓位置的确定和凸台高度h的确定3箱盖顶部外表面轮廓确定见复印P43箱体顶部外表面轮廓主要由大齿轮一侧的圆弧、小齿轮一侧的圆弧和大小齿轮圆弧的切线三部分组成;外表面轮廓确定后向内平移箱盖壁厚δ1即为箱盖内壁,应注意判断高速级大齿轮的齿顶圆到箱盖的内壁的距离是否满足≥Δ1;此时可根据主视图上小齿轮一侧的内壁圆弧投影,画出俯视图上小齿轮一侧的内壁线;4箱体的密封与油面高度的确定见复印P43~44为保证箱体密封,箱体剖分面连接凸缘应有足够宽度,同时也应有足够的扳手活动空间;剖分面沿长度方向的连接凸缘宽度=C1+C2+δC1、C2由M d1确定,沿宽度方向的连接凸缘宽度=C1+C2+δ,C1、C2由M d2确定;为了提高密封性,可在剖分面设置回油沟或在剖分面涂密封胶;油面最低高度的确定:由低速级大齿轮齿顶圆直径到箱座内表面底面的距离和两个大齿轮浸入油池的深度两部分之和;油面最大高度的确定:两个大齿轮浸入油池的深度不应超过其分度圆半径的1/3;5其他注意要点肋板的设计:箱体应有足够的刚度,设计箱体时首先保证轴承座的刚度,使轴承座有足够的壁厚,在轴承座孔凸台上下处设计刚性加强肋;肋板的设计参照吴宗泽P223图16-49;箱体的机加工工艺性:箱体上的加工表面和非加工表面要有一定的距离,以保证加工精度和装配精度;采用凸出或凹入结构应视加工方法确定:轴承座孔端面、窥视孔、通气器、放油螺塞、油标等等处均应设置3~8mm的凸台;支承螺栓头部或螺母的支承面一般应设置沉头座,沉头座锪平深度不限,在图上可画出2~3mm深度;在箱座底面也应铸出凸出,其相应凹槽的深度为3~5mm,宽度的确定由箱体内壁线向内平移3~5mm确定;参看吴宗泽P223图16-492.减速器附件设计1窥视孔和窥视孔盖的设计复印P45、P532通气器的设计复印P463起吊装置复印P474油标复印P49、P525放油孔和放油螺塞的设计6启盖螺钉的设计复印P517定位销的设计复印P51、P533.画正式装配图1检查底图复印P52~542完善和加深复印P54在装配图绘制好后,先对视图不要加深,在尺寸、零件编号、明细表和零件工作图等全部内容完成并详细检查后再加深完成装配图;3标注尺寸复印P54~55外形尺寸:长、宽、高安装尺寸:箱体底面尺寸长、宽、厚;地角螺栓的孔径、位置尺寸、中心距;减速器的输入轴、输出轴与底座的中心高、输入轴和输出轴外伸端的直径和配合长度;特性尺寸:齿轮传动之间的中心距及其偏差主要零件的配合尺寸:表明零件之间装配要求的尺寸,用配合代号标注;主要有:齿轮与轴同时标注轴和轮毂孔的配合代号、联轴器与轴装配图不画联轴器,故只标轴的配合代号、带轮与轴装配图不画带轮,故只标轴的配合代号、轴承内圈孔径与轴只标轴的配合代号、轴承外圈与轴承座孔只标轴承座孔的配合代号;配合精度的选择参看复印P55表6-14;4编写技术要求复印P55~565对全部零件进行编号复印P56:公共引线的标注参照吴宗泽P232图16-716编制标题栏和明细表复印P56:标题栏和明细表参照复印P85第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容零件工作图是制造、检验和制定零件工艺规程的基本技术文件,他是在装配图的基础上绘制而成的;一张完整的零件工作图应该包括:1.一组视图2.一组尺寸3.技术要求4.标题栏:复印P85二、轴零件工作图设计参看复印P60图7-31.视图选择轴的零件工作图一般只需要一个主视图,按轴的水平线布置视图,在有键槽和孔的部位应增加断面图,不易表达清楚地局部如退刀槽、砂轮越程槽等可以绘制局部放大图;2.尺寸及公差的标注径向尺寸:轴的各段直径都应标注;在装配图中有配合要求的轴段,应根据装配图标注的配合,查表确定并在零件图中标注径向尺寸及其极限偏差;极限偏差查吴宗泽P107轴向尺寸:首先选择尺寸基准,尽量使尺寸的标注能够反映出制造工艺与测量要求;还应避免出现封闭的尺寸链,一般把轴上最不重要的一段轴向尺寸作为封闭环,不标注其尺寸;轴向尺寸不标注尺寸公差,示例参考复印P58键槽尺寸:参考键的标准吴宗泽P53,标注轴槽的深度d-t、宽度b、长度L和定位尺寸;d-t的极限偏差按相应的t的极限偏差选取,但应取去“-”号,宽度b的极限偏差按“正常连接的轴N9”选择;定位尺寸:键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装轴上零件时使轴上零件的键槽容易对准键;倒角和过渡圆角:若倒角和过渡圆角尺寸相同,可在技术要求中说明3.形位公差的标注为保证加工精度和装配质量,轴的零件工作图上应标出必要的形位公差;轴的形位公差推荐项目参照复印P58,形状公差的圆度、圆柱度的数值查吴宗泽P118表9-10,位置公差的圆跳动、对称度的数值查吴宗泽P120表9-12,具体标注的形位公差项目参照复印P58~59表7-1,标注示例参照复印P60图7-34.表面粗糙度轴的各部分精度不同,加工方法不同,表面粗糙度也不相同,轴的表面粗糙度参数R a推荐值参考复印P59表7-2;标注时应注意表面粗糙度符号的尖端必须指向实体表面,标注示例参照复印P60图7-3;5.技术要求参考复印P59和复印P60图7-3。

02 机械设计基础 拓展阅读:机械传动装置总体设计方法

02 机械设计基础 拓展阅读:机械传动装置总体设计方法

机械传动装置总体设计方法机器由原动装置、传动装置、执行装置和控制装置四部分组成,传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。

它可以改变执行装置的速度大小、方向,力或力矩的大小等。

如带式输送机是一台简单机器,电动机是它的原动装置,带传动和减速器是它的传动装置,输送带部分是它的执行装置。

如何对机器的传动装置进行总体设计呢?下面就设计任务、设计内容和设计步骤向大家作详细的介绍。

机械传动装置总体设计任务是选定电动机型号、合理分配各级传动比及计算传动装置的运动和动力参数。

一、电动机的选择一般机械中多用电动机为原动机。

电动机是已经系列化和标准化的定型产品。

设计时,须根据工作载荷大小与性质、转速高低、启动特性、运载情况、工作环境、安装要求及空间尺寸限制和经济性等要求从产品目录中选择电动机的类型、结构形式、容量(功率)和转速,并确定电动机的具体型号。

常用的电动机型号及技术数据可由机械设计手册中查取。

那么电动机类型和结构形式如何选择呢?电动机分为交流电动机和直流电动机,工业上常采用交流电动机。

交流电动机有异步电动机和同步电动机两类,异步电动机又分为鼠笼型和绕线型两种,其中以普通笼型异步电动机应用最广泛。

如无特速要求,一般选择Y系列三相交流异步电动机,它高效、节能、噪声小、振动小,运行安全可靠,安装尺寸和功率等级符合国际标准(IEC),适用于无特殊要求的各种机械设备,设计时应优先选用。

电动机的结构有防护式、封闭自扇式和防爆式等,可根据防护要求选择。

同一类型的电动机又具有几种安装形式,可根据不同的安装要求选择。

其次确定电动机功率其次,电动机功率如何确定?如果选用电动机额定功率超出输出功率较多时,则电动机长期在低负荷下运转,效率及功率因数低,增加了非生产性的电能消耗;如所选电动机额定功率小于输出功率,则电动机长期在过载下运转,使其寿命降低,甚至使电动机发热烧毁。

因此,我们必须通过下面的计算来正确选择电动机。

第1步,确定电动机的输出功率。

机械设计课程设计--带式运输机传动装置

机械设计课程设计--带式运输机传动装置

机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置目录一课程设计任务书2二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 设计V带和带轮 76. 齿轮的设计 97. 滚动轴承和传动轴的设计 148. 键联接设计 289. 箱体结构的设计 2910.润滑密封设计 3111.联轴器设计 32四设计小结32五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)1——V带传动2——运输带3——一级圆柱齿轮减速器4——联轴器5——电动机6——卷筒原始数据:题号4567891011运送带工作拉力2500260028003300400450048005000 F/N运输带工作速度v/(m/s)卷筒直径D/mm400220350350400400500500工作条件:连续单向运转,载荷平稳,使用期限8年,小批量生产,两班制工作,运输带速度允许误差为±5%二. 设计要求1.减速器装配图一张。

1.传动装置总体设计方案2.绘制轴、齿轮零件图各一张。

3.设计说明书一份。

三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据:第十一组数据:运送带工作拉力F/N 5000 。

运输带工作速度v/(m/s) 。

卷筒直径D/mm 500 。

1)减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。

3) 方案简图如上图4)该方案的优缺点:该工作机有轻微振动,由于V带有缓冲吸振能力,采用V带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。

减速器部分一级圆NF1200=smv7.1=mmD270=7. 滚动轴承和传动轴的设计(一).轴的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计(一).轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I I IP、转速I I In和转矩I I IT由上可知kwP16.2=I I I,min120rn=I I I,mmNT⋅⨯=I I I51072.1Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径mmmzd18693222=⨯==而NdTFt5.184922==I I INFFtr1.673costan==βα=aFⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢,正火处理。

传动方案的总体设计包括哪些

传动方案的总体设计包括哪些

传动方案的总体设计包括哪些传动方案的总体设计包括哪些传动方案的总体设计是指在设计和制造机械设备时,为实现所需的运动传动和功效传递,而对传动系统进行整体设计的过程。

它涉及选择合适的传动方式、传动元件和传动参数,并确保传动系统的可靠性、高效性和经济性。

本文将从六个方面详细探讨传动方案的总体设计,包括传动方式选择、传动比计算、传动布局设计、传动元件选择、传动参数确定以及可靠性分析。

一、传动方式选择传动方式是指在机械设备中用于传递运动和功效的方式,常见的传动方式包括齿轮传动、带传动、链传动和液力传动等。

在选择传动方式时,需要考虑传动效率、传动精度、传动比范围、传动可靠性、噪声和振动等因素。

同时还需要根据具体的工作条件和要求,确定适合的传动方式。

二、传动比计算传动比是指驱动和被驱动元件之间的转速比或转矩比,是传动方案设计的重要参数。

在计算传动比时,需要考虑机械设备的工作要求和运动特性,并结合传动方式和传动元件的性能参数进行计算。

通过合理的传动比设计,可以实现驱动元件和被驱动元件之间的匹配,从而满足机械设备的运动要求。

三、传动布局设计传动布局是指将传动元件按照一定的方式进行排列和组合,使其能够实现所需的运动传动和功效传递。

在传动布局设计时,需要考虑机械设备的结构形式、空间布置和传动方式等因素,合理选择传动元件的位置和数量,并确保传动布局的紧凑性和可靠性。

四、传动元件选择传动元件是指用于传递运动和功效的关键部件,包括齿轮、带、链条、液力传动装置等。

在选择传动元件时,需要考虑其承载能力、传动效率、传动精度和寿命等因素。

同时还需要根据机械设备的工作要求和传动方式的特点,选择合适的传动元件类型和规格。

五、传动参数确定传动参数是指传动系统的运动特性和性能参数,包括传动比、传动效率、传动精度、传动间隙和传动转矩等。

在确定传动参数时,需要通过计算和实验等手段,分析和评估传动系统的性能,并根据具体的工作要求和运动特性进行调整和优化。

第二章 机械传动系统的总体设计

第二章  机械传动系统的总体设计

第二章机械传动系统的总体设计机械传动系统的总体设计,主要包括分析和拟定传动方案、选择原动机、确定总传动比和分配各级传动比以及计算传动系统的运动和动力参数。

第一节分析和拟定传动系统方案一、传动系统方案应满足的要求机器通常由原动机(电动机、内燃机等)、传动系统和工作机三部分组成。

根据工作机的要求,传动系统将原动机的运动和动力传递给工作机。

实践表明,传动系统设计的合理性,对整部机器的性能、成本以及整体尺寸都有很大影响。

因此,合理地设计传动系统是整部机器设计工作中的重要一环,而合理地拟定传动方案又是保证传动系统设计质量的基础。

传动方案一般由运动简图表示,它直接地反映了工作机、传动系统和原动机三者间运动和动力的传递关系。

在课程设计中,学生应根据设计任务书拟定传动方案。

如果设计任务书中已给出传动方案,学生则应分析和了解所给方案的优缺点。

传动方案首先应满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还应结构简单、尺寸紧凑、成本低、传动效率高和操作维护方便等。

要同时满足上述要求往往比较困难,一般应根据具体的设计任务有侧重地保证主要设计要求,选用比较合理的方案。

图2—l所示为矿井输送用带式输送机的三种传动方案。

由于工作机在狭小的矿井巷道中连续工作,因此对传动系统的主要要求是尺寸紧凑、传动效率高。

图2—1(a)方案宽度尺寸较大,带传动也不适应繁重的工作要求和恶劣的工作环境;图2—l(b)方案虽然结构紧凑,但蜗杆传动效率低,长期连续工作,不经济;图2—l(c)方案宽度尺寸较小,传动效率较高,也适于恶劣环境下长期工作,是较为合理的。

图2—l 带式输送机传动方案比较二、拟定传动系统方案时的一般原则由上例方案分析可知,在选定原动机的条件下,根据工作机的工作条件拟定合理的传动方案,主要是合理地确定传动系统,即合理地确定传动机构的类型和多级传动中各传动机构的合理布置。

下面给出传动机构选型和各类传动机构布置及原动机选择的一般原则。

机械传动装置总体设计方案

机械传动装置总体设计方案

机械传动装置总体设计方案引言机械传动是工程领域中常用的一种动力传递方式,它通过机械元件间的相互作用,将动力从原动机传递到负载上。

机械传动装置的设计方案的合理性对于确保机械系统的正常工作具有重要意义。

本文将介绍一种机械传动装置的总体设计方案,对其设计思路、工作原理、选材和结构等进行详细阐述。

设计思路机械传动装置的设计思路主要基于以下几个方面的考虑: 1. 功能需求:根据负载的性质和工作要求,确定传动装置需要实现的功能,例如传递动力、调节转速和转矩等。

2. 结构布局:根据传动装置的需求,设计合理的结构布局,选择合适的传动方式,包括齿轮传动、链条传动等。

3. 材料选用:根据传动装置的工作环境、负载特性和寿命要求,选择合适的材料,以确保传动装置的安全性和可靠性。

4. 尺寸确定:根据负载的功率和转速要求,确定传动装置各个部件的尺寸,包括齿轮的模数、链条的节距等。

工作原理本设计方案采用齿轮传动为主要传动方式。

其工作原理如下: 1. 原动机通过输入轴将动力输入传动装置。

2. 主齿轮和从齿轮通过齿轮齿槽的咬合将动力传递到输出轴上。

3. 根据需要,可以在传动过程中增加其他齿轮传动、链条传动等辅助传动方式,以满足不同的功能需求。

选材和结构在本设计方案中,我们选择了以下材料和结构: 1. 主齿轮和从齿轮:我们选择了高强度合金钢作为齿轮的材料,以确保其承载能力和耐磨性。

2. 链条:为了提高传动装置的可靠性和寿命,我们选择了高强度不锈钢链条作为辅助传动装置。

3. 结构布局:我们将主齿轮和从齿轮安装在机械箱体中,并通过轴承固定,以确保其稳定运行和长寿命。

设计参数根据实际应用需求,我们给出以下设计参数: 1. 输入功率:1000W 2. 输出转速:1000 rpm 3. 传动比:1:2 4. 齿轮模数:4结论本文介绍了一种机械传动装置的总体设计方案,通过合理的设计思路、选材和结构,实现了对动力的有效传递和转换。

第9章--传动装置的总体设计全

第9章--传动装置的总体设计全
第9章 传动装置的总体设计
§9.1 机械设计的一般程序 §9.2 传动装置的总体设计
机械设计的目的是创造性地实现具有预期功能的新机械或改进现有机械的功能,设计质量的高低直接关系到机械产品的质量、性能、价格及经济效益。尽管机械产品的类型很多,但其设计的一般方法都大致相同。机械设计通常按如下几个步骤进行。 1.计划阶段 在根据生产或生活的需要提出所要设计的新机器后,计划阶段只是一个预备阶段。此时,对所要设计的机器仅有一个模糊的概念。 在计划阶段中,应对所设计的机器的需求情况做充分的调查研究和分析。通过分析,进一步明确机器所应具有的功能,并为以后的决策提出由环境、经济、加工及时限等各方面所确定的约束条件。
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§9.2 传动装置的总体设计
2.电动机容量 主要根据电动机运行时的发热条件决定。对于一般在不变(或变化很小)载荷下长期连续运行的机械,所选电动机的额定功率稍大于或等于所需功率即可。如图9-2所示的皮带运输机,其工作机所需的电动机
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§9.2 传动装置的总体设计
配送组织的要求比较严格,需要配送组织有较强的计划性和准确度。所以适合采用的对象不多,相对来说,该种配送方式比较适用十生产和销售稳定、产品批量较大的生产制造型企业和大型连锁商场的部分商品的配送以及配送中心采用。 (4)定时定路线配送。 这种配送方式是指通过对客户的分布状况进行分析,设计出合理的运输路线,再根据运输路线安排到达站的时一刻表,按照时一刻表沿着规定的运输路线进行配送。这种配送方式有利于配送组织计划、安排运力,适用在配送客户较多的地区。 (5)即时配送。
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§9.2 传动装置的总体设计
功率为 (9.1) 式中,Pd—所需电动机输出功率,单位为kW; Pw—工作机所需的功率,单位为kW; η—由电动机至工作机的总效率。 工作机所需工作功率Pw,应由机器工作阻力和运行速度计算求得。在课程设计中,可按下式计算: (9.2) 式中 F—工作机的阻力,单位为N; v—工作机的线速度,单位为m/s;

机械课程设计教材

机械课程设计教材

South China University of Technology机械设计基础课程设计计算说明书题目:一级圆柱齿轮减速器设计目录一、....................................................................... 设计任务书..................................................................1.1 机械课程设计的目的..................................................1.2设计题目 .............................................................1.3设计要求 .............................................................1.4原始数据 .............................................................1.5设计内容 .............................................................二、....................................................................... 传动装置的总体设计..........................................................2.1传动方案 .............................................................2.2电动机选择类型、功率与转速............................................2.3确定传动装置总传动比及其分配..........................................2.4计算传动装置各级传动功率、转速与转矩 ..........................三、....................................................................... 传动零件的设计计算..........................................................3.1 V带传动设计 .........................................................3.1.1计算功率.........................................................3.1.2带型选择.........................................................3.1.3带轮设计.........................................................3.1.4验算带速.........................................................3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度...................................3.1.6包角及其验算 ......................................................3.1.7带根数...........................................................3.1.8预紧力计算 .......................................................3.1.9压轴力计算 ......................................................3.1.10带轮的结构.......................................................3.2齿轮传动设计 ..........................................................3.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数 ...................................3.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计 ..........................3.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核 ..........................3.2.4齿轮传动的几何尺寸计算 ...........................................四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸...........................................五、....................................................................... 轴的设计.....................................................................5.1高速轴设计 ...........................................................5.1.1选择轴的材料 ......................................................5.1.2初步估算轴的最小直径 .............................................5.1.3轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸 .................................5.2低速轴设计 ...........................................................5.2.1选择轴的材料 ......................................................5.2.2初步估算轴的最小直径 .............................................5.2.3轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸 .................................5.3校核轴的强度 ..........................................................5.3.1按弯扭合成校核高速轴的强度 .......................................5.3.2按弯扭合成校核低速轴的强度 .......................................六、 .......................... 滚动轴承的选择和计算6.1高速轴上的滚动轴承设计•-6.1.1 轴上径向、轴向载荷分析6.1.2轴承选型与校核•••6.2 低速轴上的滚动轴承设计•6.2.1 轴上径向、轴向载荷分析6.2.2 轴承选型与校核•••七、联轴器的选择和计算••••7.1 联轴器的计算转矩••••7.2 许用转速•••••••••7.3 配合轴径•••••••••7.4 配合长度•••••••••八、键连接的选择和强度校核•8.1 高速轴V 带轮用键连接••8.1.1 选用键类型•••••• 8.1.2键的强度校核•••••8.2 低速轴与齿轮用键连接••8.2.1 选用键类型••••••8.2.2 键的强度校核•••••8.3 低速轴与联轴器用键连接•8.3.1 选用键类型••••••8.3.2 键的强度校核•••••九、减速器的润滑•••••••9.1 齿轮传动的圆周速度•••9.2 齿轮的润滑方式与润滑油选择9.3 轴承的润滑方式与润滑剂选择十、绘制装配图及零件工作图十一、设计小结•••••••• 十二、参考文献••••••••设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计基础课程中的最后一个教学环节,也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。

机械设计课程设计说明书一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器

机械设计课程设计说明书一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器

机械设计课程设计说明书设计内容——( )专业:班级:姓名:学号:指导老师:吕梁学院学院矿业工程系完成时间:年月日2013 级机械设计制造及其自动化专业《机械设计课程设计》任务书学生姓名:班级:学号:一、设计题目:设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器二、给定数据及要求已知条件:运输带工作拉力F= 12000 N;运输带工作速度v= m/s(允许运输带速度误差为±5%);滚筒直径D= 450 mm,滚筒长度L=800mm;两班制,连续单向运转,载荷轻微冲击;工作年限5年;环境最高温度350C;小批量生产。

三、应完成的工作1.减速器装配图1张;2.零件工作图2—4张(从动轴、齿轮);3.设计说明书1份。

系主任:教研室负责人:指导教师:发题日期完成日期目录任务书.............................................................................................................................. 第一章机械传动装置的总体设计................................................................................1.1 选择电动机........................................................................................................1.1.1 电动机类型的选择..................................................................................1.1.2 电动机容量的选择..................................................................................1.1.3 电动机转速的选择..................................................................................1.2 传动比的分配....................................................................................................1.3传动系统的运动和动力参数计算.....................................................................1各轴的转速、功率和扭矩计算.....................................................................1.3.2各轴的运动参数表................................................................................... 第二章V带传动的设计..............................................................................................2.1 V带的参数设计.................................................................................................2.2 V带的主要参数表............................................................................................. 第三章齿轮的设计........................................................................................................3.1齿轮传动设计.....................................................................................................3齿轮参数设计.................................................................................................3.1.2齿轮的主要参数表................................................................................... 第四章轴的设计(输入轴)........................................................................................4.1高速轴(输入轴)的设计.................................................................................4.材料的选择和热处理.....................................................................................4..........................................................................................................................4.轴的结构设计并绘制结构草图.....................................................................4.2低速轴(输出轴)的设计.................................................................................4.材料的选择和热处理.....................................................................................4..........................................................................................................................4.轴的结构设计并绘制结构草图.....................................................................4.4低速轴(输出轴)的校核.................................................................................4..........................................................................................................................4.......................................................................................................................... 第五章联轴器的选择....................................................................................................5.1.联轴器的选择和参数......................................................................................... 第六章键联接的选择和计算........................................................................................6.1 键的选择和参数................................................................................................ 第七章滚动轴承的选择................................................................................................7.1轴承的选择......................................................................................................... 第八章箱体结构尺寸....................................................................................................8.1 箱体的结构尺寸................................................................................................ 设计小结.......................................................................................................................... 参考文献.......................................................................................................................... 附表.................................................................................................................................. 附图..................................................................................................................................min参考文献[1] —[2] —附表1 第一章各轴的运动参数表附表2 第二章V带传动的主要参数表附表3第三章齿轮的主要参数表附表4 第八章箱体的结构尺寸表附录16。

毕业论文--带式输送机传动装置设计

毕业论文--带式输送机传动装置设计

结构如下:2.2电动机的选择输送带工作拉力F/KN=7 输送带工作速度v (m/s )=6.5 滚筒直径D (mm )=350 2.1.1电动机类型选用Y 系列三相异步电动机 2.2.2确定电动机功率传动装置中各部分的效率,查机械课程设计手册表1-7由电动机至工作机之间的总效率:6543421ηηηηηηη=a其中1η 2η 3η 4η 5η 6η分别为联轴器,轴承,蜗杆,齿轮,链和卷筒的传动效率。

3.1.3.2 功率蜗杆的功率:p=4*0.99=3.96kW蜗轮的功率:p=3.96*0. 8*0.99=3.1kW3.1.3.2转矩mNnpTmmd.5.26144049550*9550===mNiTTd.3.2699.0*1*5.260111==**=ηmNiTT.86.68298.0*99.0*8.26*3.261212==**=ηmNiTT.6.65597.0*99.0*1*86.68223323==**=η将所计算的结果列表:参数传动比i 26.8效率0.99 0.79 0.904.传动零件的设计计算4.1蜗杆蜗轮设计计算计算项目计算内容计算结果5.轴的设计计算及校核5.1输出轴的设计计算项目计算内容计算结果5.1.1轴的材料的选择,确定许用应力5.1.2按扭转强度,初步估计轴的最小直径5.1.3轴承和键5.1.4轴的结构设计5.1.4.1、径向尺寸的确定5.1.4.2、轴向尺寸的确定考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置,轴主要传递蜗轮的转矩。

d≥mmnpA55.2767.63799.211033=⨯=轴伸安装联轴器,考虑补偿轴的可能位移,选用无弹性元件的联轴器,由转速和转矩得Tc=KT=1.5×9.550×610×2.799/63.67=315N•m查表GB 4323-84 HL3选无弹性扰性联轴器,标准孔径d=38mm,即轴伸直径为38mm 。

采用角接触球轴承,并采用凸缘式轴承盖,实现轴承系两端单向固定,轴伸处用C型普通平键联接,实现周向固定。

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第2章机械传动装置的总体设计机械传动装置总体设计的任务是选择电动机、确定总传动比并合理分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数,为下一步各级传动零件设计、装配图设计作准备。

设计任务书一般由指导教师拟定,学生应对传动方案进行分析,对方案是否合理提出自己的见解。

传动装置的设计对整台机器的性能、尺寸、重量和成本都有很大的影响,因此应当合理地拟定传动方案。

2.1 拟定传动方案1.传动装置的组成机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。

传动装置位于原动机和工作机之间,用来传递运动和动力,并可用以改变转速、转矩的大小或改变运动形式,以适应工作装置的功能要求。

传动装置的传动方案一般用运动简图来表示。

2.合理的传动方案当采用多级传动时,应合理地选择传动零件和它们之间的传动顺序,扬长避短,力求方案合理。

常需要考虑以下几点: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;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,应布置在低速级;5)锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。

常见机械传动的主要性能见表2-1。

对初步选定的传动方案,在设计过程中还可能要不断地修改和完善。

表2-1常见机械传动的主要性能环境适应性不能接触酸、碱、油类、爆炸性气体好一般一般2.2 减速器的类型、特点及应用减速器是原动机和工作机之间的独立的封闭传动装置。

由于减速器具有结构紧凑、传动效率高、传动准确可靠、使用维护方便等特点,故在各种机械设备中应用甚广。

减速器的种类很多,用以满足各种机械传动的不同要求。

其主要类型、特点及应用如表2-2所示。

为了便于生产和选用,常用减速器已标准化,由专门工厂成批生产。

标准减速器的有关技术资料,可查阅减速器标准或《机械设计手册》。

因受某些条件限制选不到合适型号的标准减速器时,则需自行设计和制造。

设计时可参考标准减速器的主要参数及有关资料,结合具体要求来确定非标准减速器的主要参数和结构。

表2-2减速器的类型、特点及应用名称运动简图推荐传动比范围特点及应用单级圆柱齿轮减速器i≤8~10轮齿可做成直齿、斜齿或人字齿。

直齿用于速度较低(v≤8m/s)或负荷较轻的传动;斜齿或人字齿用于速度较高或负荷较重的传动。

箱体通常用铸铁做成,有时也采用焊接结构或铸钢件。

轴承通常采用滚动轴承,只在重型或特高速时,才采用滑动轴承。

其他形式的减速器也与此类同两级圆柱齿展开式i=8~60两级展开式圆柱齿轮减速器的结构简单,但齿轮相对轴承的位置不对称,因此轴应具有较大的刚度。

高速级齿轮应布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形,能减弱轴在弯矩作用下产生的弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布的不均匀。

建议用于载荷比较平稳的场合。

高速级做成斜齿,低速级可做成直齿或斜齿轮减速器同轴式i=8~60减速器长度较短。

两对齿轮浸入油中深度大致相等。

但减速器的轴向尺寸及重量较大;高速级齿轮的承载能力难于充分利用;中间轴较长,刚性差,载荷沿齿宽分布不均匀;仅能有一个输入和输出轴端,限制了传动布置的灵活性单级锥齿轮减速器i≤6~8用于输入轴和输出轴两轴线垂直相交的传动,可做成卧式或立式。

由于锥齿轮制造较复杂,仅在传动布置需要时才采用圆锥-圆柱齿轮减速器i≤8~40特点同单级锥齿轮减速器。

锥齿轮应布置在高速级,以使锥齿轮的尺寸不致过大,否则加工困难。

锥齿轮可做成直齿、斜齿或曲线齿,圆柱齿轮可做成直齿或斜齿蜗杆减速器蜗杆上置式i=10~80蜗杆布置在蜗轮的下边,啮合处的冷却和润滑都较好,同时蜗杆轴承的润滑也较方便。

但当蜗杆圆周速度太大时,油的搅动损失较大,一般用于蜗杆圆周速度v<10 m/s的情况蜗杆下置式i=10~80蜗杆布置在蜗轮的上边,装拆方便,蜗杆的许用圆周速度高一些,但蜗杆轴承的润滑不太方便,需采取特殊的结构措施2.3 选择电动机电动机已经标准化、系列化。

选择电动机时,应按照工作机的要求,选择电动机的类型、结构型式、容量(功率)和转速,并确定型号。

2.3.1 电动机类型和结构型式选择电动机有交流电动机和直流电动机之分,工业上一般都用三相交流电源,因此,无特殊要求一般应选三相交流异步电动机。

最常用的电动机是Y系列自扇冷式笼型三相异步交流电动机。

其结构简单、起动性能较好、工作可靠、效率高、价格低、维护方便,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。

对于需频繁启动、制动和逆转的机器,要求电动机具有转动惯量小、过载能力大,这时应选用YZ 型(笼型)或YZR 型(绕线性)。

电动机的结构型式,按安装位置不同,有卧式和立式两类。

常用结构型式为卧式封闭型电动机。

2.3.2 选择电动机容量选择电动机容量就是合理确定电动机的额定功率。

电动机的功率与电动机的工作性能和经济性能有直接的关系。

如果所选电动机的功率小于工作要求,则不能保证工作机正常工作,使电动机经常过载而提早损坏;如果所选电动机的功率过大,则电动机经常不能满载运行,功率因数和效率较低,从而增加电能消耗、造成浪费。

因此,在设计中一定要选择合适的电动机功率。

电动机的功率主要根据工作机的功率来确定。

这类电动机的功率按下述步骤确定: 1.工作机所需功率w P工作机所需功率w P 应由机器工作阻力和运动参数计算确定,可按设计任务书给定的工作机参数(F 、v 或T 、n )计算求得。

wW 1000ηFvP =或 w w w 9550ηTn P =100060w⨯=Dn v π式中,w P 为工作机所需输入功率,单位为kW ;F 为带式输送机驱动卷筒的圆周力(即卷筒牵引力),单位为N ;v 是输送带速度,单位是m/s ;T 为工作机主动轴的输出转矩,单位为N·m ;w n 为工作机卷筒轴转速,单位是r/min ;w η是工作机的效率;D 为卷筒直径,单位是mm 。

2.电动机的输出功率d P考虑传动装置的功率损耗,电动机输出功率为ηwd P P =式中,η为从电动机至工作机主动轴之间的总效率 即n ηηηηΛ21⋅=式中,1η、 2η、…、n η分别为传动系统中各传动副、联轴器及各对轴承的效率,其数值见表2-3。

表2-3 机械传动的效率概略值3.确定电动机额定功率ed P根据计算出的功率d P 可选定电动机的额定功率ed P 。

应使ed P 等于或稍大于d P 。

2.3.3 电动机转速的选择同一类型、相同额定功率的电动机具有几种不同的转速。

转速越高的电动机,其尺寸和重量越小,价格越低,效率也越高。

但会使传动装置的总传动比较大,从而使减速器结构尺寸、重量和成本增加。

选用转速低的电动机则情况相反。

因此,应综合考虑各方面的因素,分析比较,权衡利弊,选出合适的电动机转速。

一般多选用同步转速为1500r/min 或1000r/min 的电动机。

选择电动机转速时,可先根据工作机主动轴转速和传动系统中各级传动的合理传动比范围,推算出电动机转速的可选范围,即w n 21d )(n i i i n Λ⋅=式中,d n 为电动机转速可选范围;n i i i Λ,,21为各级传动比的合理范围,见表2-1。

2.3.4 确定电动机型号由选定的电动机类型、结构型式、功率和转速,由有关表格查出电动机型号及其额定功率、满载转速、外形和安装尺寸(如中心高、轴伸及键联接尺寸、机座尺寸)等。

设计传动装置时,一般按实际需要的电动机输出功率d P 计算,转速则取满载转速。

2.4 传动装置的总传动比及其分配2.4.1 计算总传动比在电动机选定后,由电动机的满载转速m n 和工作机主动轴的转速w n 可计算出传动装置应有的总传动比为wm n n i =传动装置总传动比等于各级传动比的连乘积,即n i i i i Λ21⋅=设计多级传动装置时,需将总传动比分配到各级传动机构。

2.4.2 合理分配各级传动比各级传动比如何取值,是设计中的一个重要问题。

分配传动比时通常应考虑以下几方面: 1)各级传动机构的传动比应在常用范围内,不应超 过最大值,参见表2-1。

2)应使各级传动的尺寸协调、结构匀称合理,避免 传动件之间相互干涉。

例如,由带传动和齿轮传动组成的 传动装置,带传动的传动比一般应小于齿轮传动的传动比。

如果带传动的传动比过大,会使大带轮半径超过减速器的 中心高,易使大带轮与底座相碰(如图2-1)。

3)应使传动装置尺寸紧凑,重量轻,即有最小的外廓 尺寸和最小的中心距。

4)减速器设计中常使各级大齿轮直径相近,以使大齿轮有相接近的浸油深度,有利于浸油润滑。

以上分配的传动比只是初始值,待有关传动零件参数确定后,再验算传动装置实际传动比是否符合设计任务书的要求。

如果设计要求中没有特别规定工作机转速或速度的误差范围,则一般传动装置的传动比误差可按00)5~3( 考虑。

否则应重新分配传动比。

2.5 计算传动装置的运动和动力参数为了进行传动零件的设计计算,需计算传动装置各轴的转速、功率和转矩。

一般按电动机到工作机之间运动顺序逐步推算出各轴的运动和动力参数。

以图2-2所示带式运输机为例,当已知电动机额定功率ed P 、满载转速m n 、各级传动比及传动效率后,即可计算各轴的转速、功率和转矩。

1.各轴转速n(r/min )图2-2所示传动装置中各轴转速为。

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