减速器设计计算及说明
减速器课程设计说明书
前言卷扬机是一种常见的提升设备,其主要是用电动机作为原动机。
由于电动机输出的转速远远大于卷扬机中滚筒的转速,故必须设计减速的传动装置。
传动装置的设计有多种多样,如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等。
通过合理的设计传动装置,使的卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。
同时通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
目录设计任务书 (3)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分电动机的选择及传动比分配 (4)第三部分 V带设计 (7)第四部分齿轮的设计 (9)第五部分轴的设计 (16)第六部分校核 (19)第七部分箱体及其它附件 (21)总结 (23)参考文献 (23)设计任务书1 设计要求:1.1 卷扬机由电动机驱动,用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,工作平稳。
1.2 室外工作,生产批量为5台。
1.3 动力源为三相交流380/220V,电动机单向运转,载荷较平稳。
1.4工作期限为10年,每年工作300天,3班制工作,每班工作4小时,检修期间隔为3年。
原技数图。
3.2 完成卷扬机主要传动装置结构设计。
3.3 完成装配图1章(A0或A1),零件图2张。
3.4 编写设计说明书。
第一部分传动装置总体设计1.1 传动方案1.1.1组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
1.1.2特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
行星齿轮减速器-课程设计计算说明书
目录设计任务书: (2)设计内容: (3)一、评述传动方案 (3)二、电动机的选择及动力参数计算 (4)三、传动零件的校核计算 (6)一)外啮合齿轮传动 (6)二)内啮合齿轮传动 (9)四、轴的设计 (11)一)减速器输入轴Ⅰ (11)二)行星轮轴Ⅱ (17)三)内齿轮轴Ⅲ (20)五、键连接的选择和计算 (23)六、滚动轴承的选择和计算 (25)七、联轴器的选择 (28)八、齿侧间隙 (28)九、轴Ⅱ加工工艺图 (29)十、参考资料 (30)设计任务书:设计内容:一、 评述传动方案牵引速度为 1.5/v m s =,滚筒直径400D mm =,可求出滚筒转速(601000)/w n v =⨯⨯()(60100 1.5)/(400)71.62/min D r ππ=⨯⨯⨯=,由于工作情况为:室外,环境有灰尘,最高温度40℃,两班制,间歇双向运转,反向空转,断续周期工作制(S3),负荷持续率FC=56%,载荷有冲击,故应选YZR 系列电动机为原动机,它的转速约为750~1000r/min ,传动装置速比应为/(750~1000)/71.6210.47~13.96m w i n n === 可选如下图1-1、1-2两种方案:图1-1方案a 采用NW 分流式行星齿轮传动,卷扬机工作时制动器10制动,此时电动机1通过联轴器2驱动行星齿轮减速器,行星架上的滚筒5使钢丝绳7运动,从而牵引重物移动。
不需重物移动时,制动器6制动,制动器10松开,这时行星传动变成定轴传动,电动机和二级同轴式减速器空转,不用频繁地起动和制动电动机。
滚筒用滑动轴承支撑在机架上。
传动比:5~25i =,可满足传动要求。
优点:外形尺寸小(减速器内置),电动机不用频繁启动适合狭窄工况下工作。
缺点:结构复杂,加工安装精度高,成本大,不易维修。
图1-2方案b 采用一级带传动和一级闭式齿轮传动,电动机带动带传动,齿轮传动,从而带动滚筒运动。
二级齿轮减速器课程设计计算说明书
机械设计课程设计设计说明书学院:机械工程学院班级:机电班学号:201520160218设计者:马兆叶指导教师:刘鸣2018年01月一、设计任务书 (1)(一)设计任务 (1)(二)设计题目 (1)二、传动总体方案设计 (1)(一)定传动方案 (1)(二)确定电机 (3)(三)分配传动比 (3)(四)计算各轴的转速、功率和转矩 (4)三、V带传动设计计算 (5)四、齿轮传动设计 (7)(一)高速级齿轮设计 (7)(二)低速级齿轮设计 (13)五、轴的传动设计 (19)(一)对轴I进行设计 (19)(二)对轴II进行设计 (22)(三)对轴III进行设计 (25)(四)轴Ⅲ的安全系数法校核 (28)六、轴承的选择与设计 (30)(一)轴I上滚动轴承的设计 (30)(二)轴II上滚动轴承的设计 (32)(三)轴III上滚动轴承的设计 (33)七、键联接的设计 (35)八、联轴器的计算与设计 (35)九、减速器润滑方式,润滑油牌号及密封方式的选择 (36)十、设计总结 (37)十一、参考文献 (38)一、设计任务书(一)设计任务详细的设计计算说明书:一份完整的减速器装配图:一张(A0图纸)零件图:两张(A3图纸)(二)设计题目铸工车间一造型用砂型运输带,系由电动机驱动传动装置带动,该减速器传动装置由一个两级齿轮减速器和其他传动件组成,运输带每日两班制工作,工作7年。
设计此传动装置。
运输带主动鼓轮轴输入端转矩Tw=750N/m主动鼓轮直径 D =400mm运输带速度v=0.66m/sw减速器设计寿命7年二、传动总体方案设计(一)定传动方案1.初选电机由《机械设计课程设计》教材可知初选电机同步转速为1500r/min2.计算总传动比a.计算工作机输入转速:由公式100060⨯=ww w n d v π可得min /014.6340060100066.0601000n r D v w w =⨯⨯⨯=⨯⨯=ππb.计算总传动比984.3936.0141500n n i =='='w 电 3.定传动方案及各部分初始传动比 齿轮传动装置传动比 10.004i ='齿轮 链传动装置传动比 2.143i ='链 带传动装置传动比 1.865i ='带 4.传动装置 (1)结构分析按照传动比分配以及传动特征分析可知,此传动系统采用三相异步交流电机,电动机输出轴与小带轮直接连接,将动力和运动由大带轮传递到二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器,然后通过联轴器及闭式链传动将动力和运动传至砂型运输带。
减速器设计说明书以及内容
.连接的选择和计算低速轴Ⅲ上键和联轴器的设计计算1. 对连接齿轮与轴的键的计算(1):选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求,应选用平键连接。
由于齿轮不在轴端,故选用圆头普通平键(A)型。
根据d=51(mm)从表6-1中查的键的截面尺寸为:宽度b=16(mm),高度=10(mm),由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长L=56(mm)(比轮毂宽度小些)(2):校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢,由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa,取中间值,[σP]=110MPa 。
键的工作长度l=L-b=56-16=40(mm),键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×10=5(mm)。
由式(6-1)可得:σP=2T×103kld =2∗348×1035×40×51=68.2MPa<[σP]=110MPa所选的键满足强度要求。
键的标记为:键16×40GB/T 1096—2003 2. 对联轴器及其键的计算b*h=10*8 d1=38 L=56所以l=L-b=56-10=46 k=0.5h=4σP=2T×103kld=99.5<110 MPa所选的键满足强度要求。
键的标记为:键10×46GB/T 1096—2003中间轴Ⅱ上键的设计计算1. 对连接小齿轮与轴的键的计算(1):选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求,应选用平键连接。
由于齿轮不在轴端,故选用圆头普通平键(A)型。
根据d=35(mm)从表6-1中查的键的截面尺寸为:宽度b=10(mm),高度=8(mm),由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长L=45(mm)(比轮毂宽度小些)(2):校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢,由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa,取其平均值,[σP]=110MPa 。
一级减速器设计说明书
一级减速器设计说明书课题:一级直齿圆柱齿轮减速器设计学院:机电工程班级:2015机电一体化(机械制造一班)姓名:***学号:*************指导老师:***目录一、设计任务书——————————————————————二、电动机的选择—————————————————————三、传动装置运动和动力参数计算——————————————四、V带的设计——————————————————————五、齿轮传动设计与校核——————————————————六、轴的设计与校核————————————————————七、滚动轴承选择与校核计算————————————————八、键连接选择与校核计算—————————————————九、联轴器选择与校核计算—————————————————十、润滑方式与密封件类型选择———————————————十一、设计小结—————————————————————十二、参考资料—————————————————————一、设计任务说明书1、减速器装配图1张;2、主要零件工作图2张;3、设计计算说明书原始数据:(p10表1-4)1-A输送带的工作拉力;F=2000输送带工作速度:V=1.3m/s滚筒直径:D=180工作条件:连续单向运载,载荷平稳,空载起动,使用期限15年,每年300个工作日,每日工作16小时,两班制工作,运输带速度允许误差为5%传动简图:二、电动机的选择工作现场有三相交流电源,因无特殊要求,一般选用三相交流异步电动机。
最常用的电动机为Y系列鼠笼式三相异步交流电动机,其效率高,工作可靠,结构简单,维护方便,价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。
本装置的工作场合属一般情况,无特殊要求。
故采用此系列电动机。
1.电动机功率选择1选择电动机所需的功率:工作机所需输出功率Pw=1000FV故Pw=10008.12000⨯= 3.60 kw工作机实际需要的电动机输入功率Pd=ηwp其中54321ηηηηηη=查表得:1η为联轴器的效率为0.982η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd=98.099.099.096.097.098.0 3.60⨯⨯⨯⨯⨯=4.09KW2. 选择电动机的转速 76.4345014.310008.16010060n =⨯⨯⨯=⨯⨯=D V π卷卷 r/min按《机械设计手册》推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围2~5i =减速器,取V 带传动比4~3=带i ,则总传动比合理范围为I总=6~20。
减速器设计计算及说明
引言:减速器是一种常用的机械设备,广泛应用于工业生产中的各个领域。
本文将对减速器的设计计算及说明进行详细阐述。
我们将介绍减速器的基本概念和工作原理,然后分析减速器的设计要点和计算方法。
接下来,我们将详细讨论减速器设计中的五个大点,每个大点包括59个小点的详细阐述。
我们将总结减速器设计计算及说明的要点和注意事项。
一、减速器的基本概念和工作原理1.减速器的定义和分类2.减速器的工作原理和作用3.减速器的组成部分和结构特点二、减速器设计的基本要点和计算方法1.载荷分析和选型计算a.转矩计算和载荷分析b.选型计算和参数确定2.齿轮传动设计及计算a.齿轮模数和齿轮比计算b.齿轮齿数和模数的选择c.齿轮齿面接触强度和疲劳寿命计算3.轴承选择和计算a.轴承类型和选用原则b.轴承计算和寿命估算4.轴的设计和计算a.轴的尺寸和材料选择b.轴的强度和刚度计算5.外壳设计和计算a.外壳材料和结构设计b.外壳的强度和稳定性计算三、减速器设计中的大点一:载荷分析与选型计算1.减速器工作条件和载荷分析方法2.载荷选型计算的基本原理和方法3.应力分析和强度校核4.齿轮合理选型的关键因素和注意事项5.配套电动机的选取及功率计算四、减速器设计中的大点二:齿轮传动设计与计算1.齿轮传动的基本原理和特点2.齿轮模数和齿数计算方法3.齿轮齿面接触强度和疲劳寿命的计算4.齿轮传动的噪声和振动分析5.齿轮传动设计的优化方法和技巧五、减速器设计中的大点三:轴承选择与计算1.轴承的结构和分类2.轴承的选型计算和额定寿命估算3.轴承的装配和润滑4.轴承的热平衡和振动分析5.轴承故障分析和维修方法六、减速器设计中的大点四:轴设计与计算1.轴的基本要求和设计准则2.轴的尺寸和材料的选择3.轴的强度和刚度计算方法4.轴的疲劳强度和寿命估算5.轴联接的设计和计算七、减速器设计中的大点五:外壳设计与计算1.外壳的结构和功能要求2.外壳的材料和制造工艺选择3.外壳的强度和稳定性分析4.外壳的密封和散热设计5.外壳的防护和装配要求总结:减速器设计的过程复杂而严谨,需要考虑多个因素的综合影响。
单级圆柱齿轮减速器设计说明书
设计
项目
计算公式及说明主要结果
1.设计任务
(1)设计带式传送机的传动系统,采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。
(2)原始数据
输送带的有效拉力 F=4000N
输送带的工作转速 V=s(允许误差 5%)
输送带滚筒的直径 d=380mm
减速器的设计寿命为5年
(3)工作条件
两班工作制,空载起动,载荷平稳,常温下连续单向运转,工作环境多尘;三相交流电源,电压为380V/220V。
2.传动方案的拟定
带式输送机传动系统方案如下所示:
带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动
力传入减速器3,再经联轴器4及开式齿轮5将动力传至输送
机滚筒6,带动输送带7工作。
传动系统中采用单级圆柱齿轮
减速器,其结构简单,齿轮相对于轴位置对称,为了传动的
平稳及效率采用斜齿圆柱齿轮传动,开式则用圆柱直齿传动。
传动系统方
案图见附图(一)
参考文献
[1] 诸文俊主编,机械原理与设计,机械工业出版社,2001
[2] 任金泉主编,机械设计课程设计,西安交通大学出版社,2002
[]3朱文俊钟发祥主编,机械原理及机械设计,西安交通大学城市学院,2009
马小龙
2009年6月30日。
一级减速器课程设计计算说明书(样例)
则可得合理总传动比的范围为: i = i1 ⋅ i2 = 6 20
' ' '
故电动机转速可选的范围为: nd = i ⋅ nω = 802.14 2673.8r / min
' '
查【2】表 12-1,得满足要求的可选用电动机转速为:970 r/min、1460 r/min。为了使得电动 机与传动装置的性能均要求不是过高,故择中选用 1460 r/min 的转速。 其初定总传动比为: i =
z=
9.408 = 2.93 ,取整 z = 3 根。 (2.82 + 0.46) × 0.95 ×1.03
8. 求作用在带轮轴上的压力 FQ : 查 【1】 表 13-1 得 q = 0.17 kg / m 。 由 【 1】 式 13-17 得 F0 = 为其安装初拉力。 作用在轴上的压力为: FQ = 2 zF0 sin 9. V 带轮宽度的确定:
二. 电动机的选择
1. 选择电动机类型: 根据任务书要求可知:本次设计的机械属于恒功率负载特性机械,且其负载较小,故采 用 Y 型三相异步电动机(全封闭结构)即可达到所需要求。另外,根据此处工况,采用卧 式安装。 2. 选择电动机的功率: 工作机功率: Pω =
KU
动机并计算出总传动比后要将传动比进行合理分配,以达到最佳传动效果。
KU
带型号 B型 中心距 828mm 安装初拉力 270.86N
ST
表 3.所设计带传动中基本参数 长度 2500mm 带轮直径 d1=132,d2=355 对轴压力 1610.45N 根数 3根 宽度 61mm 实际传动比 2.744
六. 齿轮传动的设计计算
1. 选择材料及确定许用应力: 小齿轮:初选 45 钢,调制处理。查【1】表 11-1 得知其力学性能如下: 硬度 197 286HBS ,接触疲劳极限 σ Hlim = 550 620 MPa (取 585 计算,试其为线性变
一级减速器课程设计计算说明书(样例)
一级减速器课程设计计算说明书(样例)一级减速器课程设计计算说明书1.引言本文档是一级减速器课程设计计算的说明书,旨在对一级减速器的设计步骤、计算公式及相关参数进行详细说明,以确保设计的准确性和可靠性。
2.设计需求在此章节应包括对一级减速器设计的基本需求进行阐述,包括输入轴转速、输出轴转速、传递扭矩等参数,以及要求的传动效率、可靠性等要求。
3.选用齿轮类型及参数计算在此章节应包括对齿轮的类型选择、齿轮参数计算的详细说明,包括模数、压力角、齿数、齿宽等,以确保选用的齿轮能满足设计要求。
4.螺旋齿轮参数计算在此章节应包括对螺旋齿轮参数计算的详细说明,包括螺旋角、螺旋方向、齿面硬度等,以确保螺旋齿轮的设计符合实际需要。
5.轴的设计计算在此章节应包括对输入轴和输出轴的设计计算的详细说明,包括轴材料的选择、轴的强度计算、轴的直径计算等,以确保轴的设计满足要求。
6.轴承的选型与计算在此章节应包括对输入轴和输出轴轴承的选型与计算的详细说明,包括轴承额定寿命、载荷计算等,以确保选用的轴承能够承受设计要求的使用条件。
7.辅助部件设计计算在此章节应包括对一级减速器的辅助部件(如密封件、润滑装置等)的设计计算的详细说明,以确保辅助部件能够满足设计要求。
8.总体设计及装配图在此章节应包括一级减速器的总体设计及装配图的详细说明,以便于实际制造和装配。
9.结论在此章节应对一级减速器的设计计算结果进行总结,评估设计的合理性和可行性。
附件:1.一级减速器设计的图纸和参数表2.一级减速器相关的计算表格和结果法律名词及注释:1.涉及的法律名词1:法律名词1的注释2.涉及的法律名词2:法律名词2的注释3.涉及的法律名词3:法律名词3的注释。
单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计计算说明书
课程设计指导课程名称:机械零件课程设计标题:带式输送机齿轮减速器班级:X班,XXXX,XXXX专业姓氏:XXXX编号:XXXXX讲师:XXXXX评估结果:老师的评语:讲师签名:目录一、设计任务书二。
设计目的三。
运动参数的计算、原动机的选择四。
链传动的设计和计算齿轮传动的设计和计算不及物动词轴的设计与计算低速轴的设计高速轴的设计和检查七。
检查滚动轴承的选择八。
键的选择和检查九。
联轴器的选择和计算XI。
润滑方式、润滑油品牌和密封装置的选择十二。
设计总结十三。
参考文献一.程序1.设计题目:带式输送机齿轮减速器2.传动装置示意图1.马达2。
耦合3。
单级螺旋圆柱形减速器4。
链传动5。
驱动辊6。
移动带3.使用条件1)使用寿命10年,两班倒(每年300天);2)负荷有轻微冲击;3)运输物品和货物;4)传输不可逆。
4.原始条件1)工作机输入功率为3.5KW2)工作机的输入速度为160转/分。
二。
设计目标(1)培养理论联系实际的设计思想,分析解决机械设计、选型、验算的知识。
(2)培养学生的机械设计技能,使其能够独立分析和解决问题。
树立正确的设计思想,重点学习典型齿轮减速器的工作原理和动态计算特点,为以后的实际工作打下基础。
(3)基本设计技能的培训,如查阅设计资料(手册、标准和法规等。
),计算、应用和使用经验数据,进行经验估计和处理数据。
进一步培养学生的CAD制图能力和撰写设计说明书等基本技能。
完成工程技术人员在机械设计方面所必需的设计能力的培训。
3.运动参数的计算和原动机的选择。
一、电机的选择1.运动参数的计算和电机的选择。
(1)查表可知各传动机构的传动效率如下表所示:效率因此,机构的总传动效率由上表计算得出。
总计= 0.992×0.99×0.97×0.96×0.97×0.96 = 0.84计算电机功率电力=3.5/0.84=4.17(千瓦)(2)选择电机a)根据电机转速、电机所需工作功率Pd,考虑传动装置尺寸、重量传动比、价格等因素,根据《机械设计手册》第167页表12-1,电机型号为Y132S1-2,额定功率5.5KW,满载转速2900 r/min。
减速器设计计算及说明
减速器设计计算及说明减速器设计计算及说明⒈引言⑴背景减速器是一种机械传动装置,用于减小输出轴的转速并增加输出扭矩。
本文档旨在提供减速器设计的计算和说明,以确保设计的可靠性和性能。
⑵目的本文档的目的是为减速器设计人员提供一个全面的参考,以确保他们能够按照标准和规范进行减速器设计。
减速器设计计算的结果可以用于制造减速器零件、组装和测试。
⒉设计参数⑴输入参数- 驱动轴转速- 驱动轴扭矩- 驱动轴功率⑵输出参数- 输出轴转速- 输出轴扭矩- 输出轴功率⒊选择减速器类型根据应用需求和设计参数,选择合适的减速器类型,包括齿轮减速器、带传动减速器、涡轮减速器等。
⒋齿轮减速器设计计算⑴齿轮类型选择根据设计要求,选择合适的齿轮类型,包括圆柱齿轮、蜗杆齿轮等。
根据输入参数和输出参数,计算齿轮的齿数、模数、齿宽等。
⑵齿轮传动计算根据齿轮几何参数和运动参数,进行齿轮传动计算,包括速比、传动效率、载荷分析等。
⒌轴的设计计算⑴驱动轴设计根据输入参数和齿轮参数,计算驱动轴的强度和刚度。
确定轴的直径、材料等。
⑵输出轴设计根据输出参数和齿轮参数,计算输出轴的强度和刚度。
确定轴的直径、材料等。
⒍安装和布局根据设备的布局和安装要求,确定减速器的位置和安装方式。
⒎校核和验证⑴校核计算对设计的减速器进行校核计算,验证设计的合理性和可行性。
⑵试验验证制造和组装减速器样品,并进行试验验证,验证设计的性能和可靠性。
⒏结论本文档提供了减速器设计的详细计算和说明,以确保设计的可靠性和性能。
附件:- 齿轮减速器的CAD图纸- 齿轮减速器的性能报告法律名词及注释:- 依据《机械设计规范》进行减速器设计。
- 依法律法规,减速器设计需符合相关安全标准,确保使用安全。
减速器设计计算说明书
联轴器外形示意图联轴器外形及安装尺寸型号公称扭矩N·m许用转速r/min轴孔直径mm轴孔长度mmDmm转动惯量kg·m2许用补偿量轴向径向角向HL4 1250 2800 56 112 195 3.4 ±1.5 0.15 ≤0°30’4.1.3轴的结构设计(直径,长度来历)一低速轴的结构图ⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ二根据轴向定位要求,确定轴的各段直径和长度(1)Ⅰ—Ⅱ段与联轴器配合取d I-II=56,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上取L I-II=112。
(2)为了满足半联轴器的轴向定位,Ⅰ—Ⅱ段右侧设计定位轴肩,<由[2]P158表16-9>毡圈油封的轴径取d II-III=65mm由轴从轴承座孔端面伸出15-20mm,由结构定取L II-III=49。
(3)轴肩Ⅲ为非定位轴肩,<由[2]P14815-6初选角接触球轴承取d III-IV=70考虑轴承定位稳定,L III-IV略小于轴承宽度加挡油环长度取L III-IV=32。
(4)根据轴上零件(轴承)的定位要求及箱体之间关系尺寸取d IV-V =80m,L IV-V =79.5(5)轴肩Ⅴ、Ⅵ为定位轴肩,直径应大于安装于轴上齿轮内径6—10mm,且保证Δ≥10mm取d V-VI=88mm,L V-VI=8mm(6)Ⅵ—Ⅶ段安装齿轮,由低速级大齿轮内径取d VI-VII=75 d3=101.870mm d4=324.131mm=4b82mm=3b87mm ,考虑齿轮轴向定位,L VI-VII略小于齿宽,齿轮右端用套筒定位。
取L VI-VII =80m。
(7)轴肩Ⅶ至Ⅷ间安装深沟球轴承为6314AC取d VII-VIII =70m根据箱体结构取L VII-VIII=58轴上齿轮、半联轴器零件的周向定位均采用键联接。
由[2]P119表(11-5),取轴端倒角1.5×45 ,各轴肩处圆角半径R=1.6mm二、中速轴尺寸(1)确定各轴段直径d1=40mmd2 =50mmd3 =60mmd4=107mmd5=60mmd6=40mm(2)确定各轴段长度L1=45mmL2=52mmL3=7.5mmL4=87mmL5=8mmL6=32mm三、高速轴尺寸(1)确定各轴段直径d1=25mmd2 =32mmd3 =35mmd4=40mmd5=71.849mmd6=40mmd7=35mm(2)确定各轴段长度L1=56mmL2=58mmL3=18mmL4=112mmL5=60mmL6=8mmL7=30mm4.2 低速轴强度校核(左旋)1 ) 轴承所受的径向载荷F r 和轴向载荷Fa3035.1NFa2617.52N Fa14151.75N2,374.23031====,Fr N Fr2) 当量动载荷P 1和P 2低速轴轴承选用6314,由[1]p321表(13-6)得到2.1=p f已知3=ε,1=t f (常温)由[2]p145表(15-3)得到KN C KN Cr r 2.63,2.800==Fa1/Cor=0.010,由插值法并由[2]p144表(15-3),得到e=0.15 Fa1/Fr1=617.52/2303.374=0.26>e,由[1]p321表(13-5)得到 X=0.56,Y=2.5该轴强度合格2 窥视孔和视孔盖为便于观察齿轮啮合情况及注入润滑油,在箱体顶部设有窥视孔。
减速器设计说明书
查教材书表4-1: q=0.1kg/m
按教材书式4-30:F0=500 ( -1)+q
=500×
=155N
8)计算轴压力Q
按教材书式4-31:Q=2F0Zsin =2×155×2×sin =608.6N
9)确定带轮结构
小带轮 ,采用实心结构
大带轮采用孔板式结构
d1=1.8d=1.8×26=46.8mm
=
=2.45×189.8×0.86×0.99
×
=537.9MPa<[ ]=565.6MPa 安全
4、校核齿根弯曲疲劳强度
取Zv1=25.8,Zv2=105.4,查教材书图5-14得: =2.65, =2.24
查教材书图5-15得: =1.58, =1.81
由教材书式5-47计算 ,因 =1.38>1.0
小齿轮为45钢,调质处理,查教材书表5-1:齿面硬度为240HB
大齿轮为45钢,正火处理,查教材书表5-1:齿面硬度为200HB
选齿轮精度等级为8级(GB10095-88)。
查教材书图5-16(b):
小齿轮齿面硬度为240HB时,
大齿轮齿面硬度为200HB时,
(对于工业用齿轮,通常按MQ线取值)
计算应力循环次数:由式5—33得:
所需电动机功率: = = =2.469kw
查设计资料表27-1,可选Y系列三相异步电动机Y100L2-4型,额定功率P0=3kw;或选Y系列三相异步电动机Y132S-6型,额定功率P0=3kw;均满足P0>Pr。
2、选取电动机的转速
滚筒轴转速:
现以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案进行比较,由表27-1查得电动机数据,计算总传动比列于表1中。
减速器设计计算及说明
减速器设计计算及说明减速器设计计算及说明1.引言在机械传动中,减速器起着将高速旋转的动力传递给工作机构,并实现减速和增加扭矩的重要作用。
本文将详细介绍减速器的设计计算及说明,包括计算减速比、选择减速器类型、齿轮尺寸设计等内容。
2.减速比计算减速比是指输入轴与输出轴的转速比。
减速比的计算需要考虑工作机构的要求以及传动系统的效率。
计算公式如下:减速比 = 输出轴转速 / 输入轴转速3.减速器类型选择根据传动要求和工作条件的不同,减速器可以分为多种类型,如齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器等。
在选择减速器类型时,需要考虑传动精度、承载能力、噪音等因素。
4.齿轮尺寸设计(a) 齿轮模数的计算:根据减速比、齿轮的模数和齿数间的关系,计算合适的齿轮模数。
通常,模数的选择会考虑到传动效率和噪音因素。
(b) 齿轮的齿数计算:根据减速比和齿轮模数,计算并选择合适的齿数,确保传动系统的可靠性和承载能力。
(c) 齿轮的齿宽计算:根据输出扭矩和材料强度,计算齿轮的齿宽以保证齿轮的强度和耐久性。
(d) 齿轮的加工与装配:根据设计要求和加工工艺,进行齿轮的加工与装配过程。
5.传动系统效率计算传动系统的效率反映了传递动力时的能量损失情况。
常见的传动系统效率包括齿轮传动效率、轴承效率等。
通过计算这些效率指标,可以评估传动系统的性能。
6.额定负载与安全系数计算根据实际工作条件和传动系统的设计要求,计算传动系统的额定负载和安全系数。
确保传动系统在长期运行中的稳定性和可靠性。
7.附件本文档的附件包括设计计算所涉及的图纸、数据表格等。
法律名词及注释:1.减速器:用于降低输入轴旋转速度以及提高扭矩的装置。
2.齿轮减速器:采用齿轮传动原理实现减速的一种减速器。
3.蜗轮蜗杆减速器:由蜗轮和蜗杆组成的一种减速器,具有较高的传动效率和承载能力。
4.行星齿轮减速器:采用行星轮和太阳轮的齿轮传动组合实现减速的一种减速器。
圆锥-圆柱齿轮减速器设计计算说明书(内有CAD图)
一、设计任务书一、设计题目:设计二级圆锥—圆柱齿轮减速器设计卷扬机传动装置中的两级圆锥-圆柱齿轮减速器。
该传送设备的传动系统由电动机—减速器—运输带组成。
轻微震动,单向运转,两班制,在室内常温下长期连续工作。
(图1)1—电动机;2联轴器;3—减速器;4—卷筒;5—传送带运输带拉力F(KN) 运输带速度V(m/s)卷筒径D(mm)使用年限(年)2.4 1.0 360 10三、设计内容和要求:1. 编写设计计算说明书一份,其内容通常包括下列几个方面:(1)传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择;(2)电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算;(3)传动零件的设计计算(如除了传动,蜗杆传动,带传动等);(4)轴的设计计算;(5)轴承及其组合部件设计;(6)键联接和联轴器的选择及校核;(7)减速器箱体,润滑及附件的设计;(8)装配图和零件图的设计;(9)校核;(10)轴承寿命校核;(11)设计小结;2. 要求每个学生完成以下工作:(1)减速器装配图一张(0号或一号图纸)(2)零件工作图二张(输出轴及该轴上的大齿轮),图号自定,比例1︰1。
(3)设计计算说明书一份。
二、传动方案的拟定运动简图如下:(图2)由图可知,该设备原动机为电动机,传动装置为减速器,工作机为运输设备。
减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动,轴承初步选用圆锥滚子轴承。
联轴器2和8选用弹性柱销联轴器。
三、电动机的选择电动机的选择见表3-1四、传动比的计算及分配传动比的计算及分配见表4-1五、传动装置运动、动力参数的计算传动装置运动、动力参数的计算见表5-1六、传动件的设计计算一、高速级锥齿轮传动的设计计算锥齿轮传动的设计计算见表6-1二、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算斜齿圆柱齿轮的设计计算见表6-2七、齿轮上作用力的计算齿轮上作用力的计算为后续轴的设计和校核、键的选择和验算及轴承的选择和校核提供数据,其计算过程见表7-1八、减速器草图的设计一、合理布置图面该减速器的装配图一张A0或A1图纸上,本文选择A0图纸绘制装配图。
减速器设计计算及说明书
减速器设计计算及说明书
目录
一、总体方案设计 (1)
二、运动参数设计 (2)
三、主要零件的计算 (6)
四、减速器的润滑、密封及装油量的计算 (23)
一、总体方案设计
二、运动参数设计
=65r/min
所选电动机的额定功率,取,选择电动机三相异步电动机,其额定转速
三、主要零件的计算
按图6-7MQ线查得轮齿弯曲疲劳极限应力为:,。
,;
,
,则
查图6-16,得两轮复合齿形系数为,,
代入计算,于是
;按图6-7MQ线查得轮齿弯曲疲劳极限应力为:
,;
,
,则
;弹性系数查表
取a=210mm,按经验式,取。
,。
,
四、减速器的润滑、密封及装油量的计算
时,轴承可选用油润滑润滑,通过在箱体上开油沟以达到润)飞溅润滑:当齿轮圆周速度
)刮板润滑:当齿轮圆周速度很低(。
机械设计课程设计减速器计算说明书
目录目录 (1)设计原始数据 (1)第一章传动装置总体设计方案 (1)1.1 传动方案 (1)1.2 该方案的优缺点 (1)第二章电动机的选择 (3)2.1 计算过程 (3)2.1.1 选择电动机类型 (3)2.1.2 选择电动机的容量 (3)2.1.3 确定电动机转速 (3)2.1.4 二级减速器传动比分配 (4)2.1.5 计算各轴转速 (4)2.1.6 计算各轴输入功率、输出功率 (5)2.1.7 计算各轴的输入、输出转矩。
(5)2.2 计算结果 (6)第三章带传动的设计计算 (7)3.1 已知条件和设计内容 (7)3.2 设计步骤 (7)3.3 带传动的计算结果 (9)第四章齿轮传动的设计计算 (10)4.1高速级齿轮传动计算 (10)4.2低速级齿轮传动计算 (14)第五章轴的结构设计 (19)5.1 初步估算轴的直径 (19)5.2 初选轴承 (19)5.3 轴的各段直径和轴向尺寸 (20)5.4 联轴器的选择 (21)第六章轴、轴承及键联接的校核计算 (22)6.1 轴强度的校核计算 (22)6.1.1 轴的计算简图 (22)6.1.2 弯矩图 (22)6.1.3 扭矩图 (23)6.1.4 校核轴的强度 (23)6.2 键联接选择与强度的校核计算 (24)第七章箱体的结构设计以及润滑密封 (25)7.1 箱体的结构设计 (25)7.2 轴承的润滑与密封 (26)设计小结 (27)参考文献 (28)设计原始数据第一章传动装置总体设计方案1.1 传动方案传动方案已给定,外传动为V带传动,减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
方案简图如1.1所示。
图 1.1 带式输送机传动装置简图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,故要求轴有较大的刚度。
1.2 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。
一级圆柱齿轮减速器设计(开式齿轮传动)
一级圆柱齿轮减速器设计说明书一、传动方案拟定 (3)二、电动机的选择 (4)三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (6)四、传动装置的运动和动力设计 (7)五、齿轮传动的设计 (15)六、传动轴的设计 (18)七、箱体的设计 (27)八、键连接的设计 (29)九、滚动轴承的设计 (31)十、润滑和密封的设计 (32)十一、联轴器的设计 (33)十二、设计小结 (33)计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器1、工作条件:输送带常温下连续工作,空载起动,工作载荷平稳,使用期限5年,两班制工作,输送带速度容许误差为±5%,环境清洁。
2、原始数据:输送带有效拉力F=6500N;带速V=0.8m/s;滚筒直径D=335mm;方案拟定:采用开始齿轮传动与减速齿轮的组合,即可满足传动比要求;同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。
二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择:选择Y系列三相异步电动机,此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,价格低廉,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机械。
2、电动机容量选择:电动机所需工作功率为:式(1):Pd=PW/ηa(KW)由式(2):PW=FV/1000(KW)因此P d=FV/1000ηa(KW)由电动机至运输带的传动总效率为:η总=η1³η2³η2³η3³η4³η5式中:η1、η2、η3、η4、η5分别为开式齿轮传动、轴承、圆柱齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。
取η1=0.98(开式齿轮传动),η2=0.98,η3=0.98,η4=0.99(弹性联轴器),η5=0.96(卷筒)。
则:η总=0.98³0.98³0.98³0.98³0.99³0.97=0.886所以:电机所需的工作功率:P d= FV/1000η总=(6500³0.8)/(1000³0.886)=5.87(KW)3、确定电动机转速卷筒工作转速为:n卷筒=60³1000²V/(π²D)=(60³1000³0.8)/(335²π)=45.63(r/min)根据《机械设计基础课程设计指导书》上推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’=3~6,取开式齿轮传动比I1’=2~4。
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根据式
确定计算载荷:
小齿轮转矩
查表6-7,考虑本齿轮传动是斜齿圆柱齿轮传动,电动机驱动,载荷平稳,轴承相对齿轮不对称布置,取载荷系数 ,则
由于锥齿轮加工精度较低,尤其大直径齿轮精度更难于保证, =0.3,初选 , , ,
查图6-16,得两轮复合齿形系数为 , ,由于
(2)刮板润滑:当齿轮圆周速度很低( )时,飞溅效果差,为保证轴承的用油量,可采用刮板润滑。它是利用固定在箱体内壁上的刮油板将油从旋转的轮缘上刮下来,然后沿油槽至轴承。
2、润滑脂润滑
一般当 时(d为滚动轴承内径,mm;n为轴承转速,r/min)或浸油齿轮的圆周速度 ,都可采用润滑脂润滑轴承。
故高速级轴承宜采用油润滑,低速级轴承宜采用脂润滑。综合考虑,本方案轴承全部采用脂润滑。
6、验算轮齿接触疲劳承载能力
区域系数查图6-13,标准齿轮 ,弹性系数查表6-8得 ,因大齿轮的许用齿面接触疲劳应力值较小,故将 代入,于是
轮齿弯曲疲劳承载能力足够。
8、斜齿圆柱齿轮传动几何尺寸计算
主要结果
设计计算及说明
主要结果
(二)低速级齿轮(斜齿圆柱齿轮)设计计算
1、选择材料和热处理方法,确定许用应力
减速器设计计算说明书
一、运动参数设计
设计计算及说明
主要结果
(一)电动机的选择
1、工作机主轴转速 =65r/min
2、工作机的工作功率
3、传动装置总效率
齿式联轴器(1个)
8级精度锥齿轮传动(1个)
8级精度圆柱斜齿轮(1个)
滚子轴承(3对)
总效率:
4、电动机额定功率
所选电动机的额定功率 ,取 ,选择电动机型号为:Y132S-4三相异步电动机,其额定转速 =1440r/min。
设计计算及说明
主要结果
7、验算轮齿弯曲疲劳承载能力
由 , ,得
查图6-16,得两轮复合齿形系数为 , ,查图6-20,得 =0.90于是
轮齿弯曲疲劳承载能力足够。
8、斜齿轮圆柱齿轮传动几何尺寸计算
主要结果
四、减速器的润滑、密封及装油量的计算
设计计算及说明
主要结果
(一)轴承的润滑方式
高速级线速度:
低速级线速度:
(2)内部密封:对于脂润滑轴承,为防止轴承空腔中的润滑脂漏入箱体油池内和箱内的润滑油浸入轴承腔,在轴承向着箱体内部的一面安装了封油环;对于油润滑轴承,当小齿轮直径小于轴承座孔时,需要在轴承内部安装挡油环,当齿轮直径比轴承座孔大时,不必装挡油环。
综合考虑本方案各轴承处均安装挡油环。
(三)装油量计算
根据课程设计指导书经验,圆柱齿轮浸入油里的深度约为1~2个齿高为宜,圆锥齿轮的浸油深度应为0.5~1个齿宽,速度高时可浅些但均应 。而多级传动时,应保证两级齿轮中的两个大齿轮都浸在油里,低速级大齿轮浸油深度不超过其齿顶圆半径的 。
根据轴径的速度,轴承可以用润滑油或润滑脂润滑。在闭式减速器中,齿轮圆周速度 时,宜用润滑脂润滑;当齿轮圆周速度 时,轴承可选用油润滑润滑,通过在箱体上开油沟以达到润滑的目的。
1、流体润滑油(稀油)润滑
当齿轮的圆周速度 时,可直接利用减速器油池内的润滑油来润滑轴承。此时,常用的润滑方式有:
(1)飞溅润滑:当齿轮圆周速度 时,靠齿轮的旋转把油池中的润滑剂飞溅起来,射至箱壁形成油雾直接进入轴承空间或由溅到箱体的油沿输油槽流至轴承。
参考表6-1、6-2初选材料。小齿轮:37SiMn2MoV,调质,263~294HBW;大齿轮:45钢,正火,162~217HBW。
根据小齿轮齿面硬度270HBW和大齿轮齿面硬度210HBW,按图6-6MQ线查得齿面接触疲劳极限应力为: , ;按图6-7MQ线查得轮齿弯曲疲劳极限应力为: , 。
按图6-8a查得接触寿命系数 , ;
设计计算及说明
主要结果
将 代入计算,于是
查表 6-10取标准模数 ,则
4、选择齿轮精度等级
齿轮圆周速度
查表6-9,并考虑该齿轮传动的用途,选择8级精度。
5、精确计算计算载荷
查表6-4, 查图6-9, 。
齿轮传动啮合宽度
查表6-6得
设计计算及说明
主要结果
经表面硬化的直齿轮,
查表6-5, ,减速器轴的刚度较大,
输入转速n(r/min)
1
2
3
三、主要零件的计算
设计计算及说明
主要结果
(一)高速级齿轮(锥齿轮)设计计算
1、选择材料和热处理方法,确定许用应力
参考机械设计教程得知,直齿锥齿轮加工难于磨,较少采用硬齿面齿轮传动,为提高承载能力,降低加工成本,对于一些载荷较大、结构尺寸有限制而缺少硬齿面加工条件的场合,可采用中硬度齿面,若两齿轮齿数比较大(u>5)时,亦可采用硬齿面小齿轮和软齿面大齿轮的组合。
(二)传动比分配
传动装置的总传动比:
一般高速级圆锥齿轮的传动比约取
设计计算及说明
主要结果
则:
输出转速:
转速误差:
=0.6%<5%
故传动比合适。
(三)运动及动力参数运算
1、计算各轴的转速
2、计算各轴的功率
3、计算各轴的输入转矩
设计计算及说明
主要结果
运动和动力参数表
轴号
输入功率P(Kw)
输入扭矩T(Nm)
按所需油面高度计算油量:
设计计算及说明
主要结果
油池应保持一定的深度,以免齿轮运转时将箱底的沉积污物(磨屑、杂物等)激起带入齿轮啮合区。一般浸入油池内的齿轮顶圆到油池底面的距离应大于30~50mm。另外,为保持良好的润滑和散热,油池中应维持一定的油量。平均可按每传递1kW功率,需油量0.18~0.34升来计算,黏度大的润滑油取大值。
按油池应维持油量计算:
3、按齿面接触疲劳承载能力计算齿轮主要参数
根据式
因属减速传动, 。
确定计算载荷:小齿轮转矩
查表6-7,考虑本齿轮传动是斜齿圆柱齿轮传动,电动机驱动,载荷平稳,轴承相对齿轮不对称布置,取载荷系数 ,则
初选 ,则 。区域系数查图6-13, ;弹性系数查表6-8 ;齿宽系数 。
因小齿轮的许用齿面接触疲劳应力值较小,故将 代入,得:
取a=210mm,按经验式 ,取 ,取标准模数 。
取 , 。
设计计算及说明
主要结果
4、选择齿轮精度等级
齿轮圆周速度
查表6-9,并考虑该齿轮传动的用途,选择8级精度。
5、精确计算计算载荷
查表6-4, 查图6-9, 。
齿轮传动啮合宽度
查表6-6得:
查表6计算及说明
主要结果
(二)密封方式
1、箱体密封
箱体联接表面应光洁,重要的联接面还要经过刮研;装配时应涂一层水玻璃或密封胶,不允许在接合面加垫片,以免破坏滚动轴承与孔的正确配合。
2、轴承的密封
滚动轴承的密封有外部和内部密封两种:
(1)外部密封:安装在减速器外伸轴与轴承端盖间,使轴承与外界隔绝,以防润滑剂泄出和有害物质进入;本减速器设计时,采用了唇形密封圈进行外部密封。
本齿轮传动为高速级,载荷较大,设计传动比i1=5.5,则参考表6-1初选材料。小齿轮:17CrNiMo6,渗碳淬火,54~62HRC;大齿轮:37SiMn2MoV,表面淬火,50~55HRC。
根据小齿轮齿面硬度58HRC和大齿轮齿面硬度54HRC,按图6-6MQ线查得齿面接触疲劳极限应力为: , ;
按图6-8b查得接触寿命系数 , ;
其中
再查表6-3,取最小安全系数: ,
于是
2、分析失效、确定设计准则
由于要设计的齿轮传动是闭式传动,且大齿轮是软齿面齿轮,最大可能的失效是齿面疲劳;但模数过小,也可能发生轮齿疲劳折断。因此,本齿轮传动可按齿面接触疲劳承载能力进行设计,确定主要参数,再验算轮齿的弯曲疲劳承载能力。
按图6-7MQ线查得轮齿弯曲疲劳极限应力为: , 。
按图6-8a查得接触寿命系数 , ;
按图6-8b查得接触寿命系数 , ;
其中
再查表6-3,取最小安全系数: ,
于是
设计计算及说明
主要结果
2、分析失效、确定设计准则
由于要设计的齿轮传动是闭式齿轮传动,且为硬齿面齿轮,最大可能
的失效是齿根疲劳折断;也可能发生齿面疲劳。因此,本齿轮传动可按轮齿的弯曲疲劳承载能力进行设计,确定主要参数,再验算齿面接触疲劳承载能力。