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、计算总传动比与分配各级传动比

三、计算传动装置的运动与动力参数

1、各轴转速

2、各轴功率

3、各轴转矩

4、运动与动力参数列表

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、选择联轴器类型与型号

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与交流电动机。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与同步电动机,异步电动机又分为笼型与绕线型,一般常用的就是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、铁屑或其她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,功率因素与效率较低,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与中间传动装置的效率等确定。

工作机所需功率为:w w

1000Fv

P 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 w

32

1234

d 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 与750r/min,一般多选同步转速为1500r/min 与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与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与转速,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与安装尺寸(吴宗泽P168表12-3)

① 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、计算总传动比与分配各级传动比

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,合理选择与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。例如由带传动与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=2~2、5。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=(1、3~1、5)i 2。

m w n i n =

= i 0=2~2、5=

2i == i 1=(1、3~1、5)i 2= (n m 为电动机满载转速) 三、计算传动装置的运动与动力参数

机械传动装置的运动与动力参数主要就是指各轴的转速、功率与转矩,它就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、功率与转矩。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与动力参数。

1、各轴转速

Ⅰ轴 :0i n n m I =

;Ⅱ轴 :1

i n

n 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 P

3、各轴转矩

Ⅰ轴:I I I n P T 9550

=;Ⅱ轴 II II II n P T 9550=;Ⅲ轴 III

III III n P

T 9550= 4、运动与动力参数列表

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