机械设计课程设计(二级减速器)
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机械设计课程设计(二级减速器)
机械设计课程设计
设计计算说明书
设计题目:
设计者:
学号:
专业班级:
指导教师:
完成日期: 2013年6月5日
天津理工大学机械工程学院
目录
一课程设计的任务 (2)
二电动机的选择 (3)
三传动装置的总传动比和分配各级传动比 (4)
四传动装置的运动和动力参数的计算 (5)
五传动零件的设计计算 (6)
六轴的设计、校核 (18)
七滚动轴承的选择和计算 (25)
八键连接的选择和计算 (26)
九联轴器的选择 (27)
十润滑和密封的选择 (27)
十一设计总结 (29)
十二参考资料 (30)
一、课程设计的任务
1.设计目的
课程设计是机械设计课程重要的教学环节,是培养学生机械设计能力的技术基础课。课程设计的主要目的是:
(1)通过课程设计使学生综合运用机械设计课程及有关先修课程的知识,起到巩固、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的能力,使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。
(3)提高学生的有关设计能力,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。
2.设计题目:
执行机构方案设计、传动装置总体设计及机构运动简图已经在机械原理课程设计中完成(详见机械原理课程设计资料,在此略),现将对传动装置进行具体设计。
设计题目:玻璃瓶印花机构及传动装置
说明:(1)工作条件:2班制,工作环境良好,有轻微振动;
(2)使用期限十年,大修期三年;
(3)生产批量:小批量生产(<20台);
(4)带传动比i≤4;
(5)采用Y型电动机驱动。
(6) 分配轴:与减速器输出轴相连接(各执行机构的输入轴)。
2、设计任务
1)总体设计计算
(1)选择电动型号
计算所需电机功率,确定电机转速,选定电机型号;
(2)计算传动装置的运动、动力参数;
a.确定总传动比i,分配各级传动比;
b.计算各轴转速n、转矩T;
c.传动零件设计计算;
d.校核中间轴的强度、轴承寿命、键强度;
2)绘制减速器装配图(草图和正式图各一张);
3)绘制零件工作图:减速器中大齿轮和中间轴零件工作图;
(注:当中间轴为齿轮轴时,可仅绘一张中间轴零件工作图即可);
4)编写设计计算说明书。
3、传动装置部分简图
二、电动机的选择
1.电动机类型的选择
按已知工作要求和条件选用Y 系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动。
2. 确定电动机输出功率P d
电动机所需的输出功率P d =P w /η
其中:Pw ----工作机分配轴的输入功率
η---由电动机至分配轴的传动总效率
工作机的分配轴输入功率:
∵)(1055.96mm N n P
T ⋅⨯=
∴)(10
55.96
Kw Tn
P W ⨯= 总效率η =η带·η3轴承·η2齿轮·η联轴器
查表可得:
η带 =0.96, η轴承=0.99, η齿轮=0.98, η联轴器=0.99,
则
η = 0.96×0.993×0.982×0.99=0.886
电动机所需的功率:
P d = P w /η=1.13 KW
3.确定电动机转速
工作机转速n w
n w= 45 r/min
确定电动机转速可选范围:
V带传动常用传动比范围为: i
带
=3~4,
双级圆柱齿轮传动比范围为i
减
=14~18,
则电动机转速可选范围为:
n’d=n w i总=(3~4)( 14~18)n w
=(42~72)× 45 = 1890 ~ 3456 r/min
其中: i
总= i
带
× i
减
=(3~4) ×(14~18) =42~72
i
减
——减速器传动比
符合这一转速范围的同步转速有 1000、1500 、 3000 r/min,根据容量和转速,由有关手册查出适用的电动机型号。(建议:在考虑保证减速器传动比i
减
>14时,来确定电机同步转速)。
4.确定电动机型号
根据所需效率、转速,由《机械设计手册》或指导书
选定电动机: Y90S-2 型号(Y系列)
数据如下: 额定功率P: 1.5 kw (额定功率应大于计算功率)
满载转速:n m = 2840 r/min (n m—电动机满载转速)
同步转速: 3000 r/min
电动机轴径: 24 mm
三、传动装置的总传动比和分配各级传动比
1.传动装置的总传动比
i
总= i
带
× i
减
= n m/ n w = 2840/ 45 = 63.11
n w——工作机分配轴转速
2.分配各级传动比
为使V带传动外部尺寸不要太大,可初步取i
带
=3.7左右
则:i
减=i
总
/i
带
=17.06
减速器传动比分配原则:各级传动尺寸协调,承载能力接近,两个大齿轮直径接近以便润滑(浸油深度)。
i
减=i
高
*i
低
i
高
——高速级传动比
i
低
——低速级传动比
建议取: i
高=(1.2~1.3)i
低
则: i
减= (1.2~1.3) i2
低
i
高=4.71, i
减
=3.62
四、传动装置的运动和动力参数的计算
1.计算各轴的转速
Ⅰ轴(高速级小齿轮轴):n
Ⅰ=n m/i
带
= 767.57 r/min