机械设计课程设计步骤(减速器的设计)
机械设计课程设计二级减速器
机械设计课程设计二级减速器一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握二级减速器的基本设计原理和方法,能够运用所学的知识进行简单的减速器设计。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解二级减速器的结构和工作原理;(2)掌握减速器的设计方法和步骤;(3)熟悉减速器设计中常用的标准和规范。
2.技能目标:(1)能够运用CAD软件进行减速器零件的绘制;(2)能够根据设计要求,计算并选择合适的齿轮模数、齿数等参数;(3)能够完成一级减速器的设计计算和图纸绘制。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和能力;(2)激发学生对机械设计的兴趣和热情;(3)培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.二级减速器的结构和工作原理;2.减速器的设计方法和步骤;3.减速器设计中常用的标准和规范;4.CAD软件在减速器设计中的应用;5.减速器设计实践操作。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解二级减速器的结构、工作原理、设计方法和步骤等基本知识,使学生掌握基本概念和理论。
2.案例分析法:通过分析具体的减速器设计案例,使学生了解减速器设计的过程和注意事项。
3.实验法:安排学生进行减速器设计实验,让学生动手实践,巩固所学知识。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:《机械设计基础》;2.参考书:相关减速器设计手册和论文;3.多媒体资料:减速器设计原理和步骤的PPT;4.实验设备:计算机、CAD软件、减速器设计实验器材。
以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置相关的减速器设计作业,要求学生在规定时间内完成,通过评估作业的质量来评估学生的理解和掌握程度。
机械设计课程设计减速器
机械设计课程设计 减速器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解减速器的基本原理及其在机械设计中的应用。
2. 学生能掌握减速器的分类、结构特点及其设计计算方法。
3. 学生能了解减速器在工程实际中的应用案例,理解其重要性和适用范围。
技能目标:1. 学生具备运用减速器设计原理进行简单减速器设计的能力。
2. 学生能够运用相关软件(如CAD)进行减速器零件图的绘制和装配图的制作。
3. 学生能够通过实验和数据分析,评估减速器设计的合理性。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计学科的兴趣,激发其创新意识和探索精神。
2. 增强学生的团队合作意识,使其在项目实施过程中学会互相尊重、协作与沟通。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念,使其在设计过程中注重安全、环保和经济效益。
课程性质:本课程为机械设计课程设计,以实践为主,结合理论,培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点:高年级本科生,已具备一定的机械设计理论基础,具有较强的动手能力和自主学习能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强化学生的动手操作能力和工程设计能力,提高学生在实际工程中的应用能力。
通过课程目标的分解,使学生在完成课程学习后能够达到预期的学习成果,为将来的工作和发展奠定基础。
二、教学内容1. 理论教学:a. 介绍减速器的工作原理、分类及结构特点。
b. 讲解减速器设计的基本计算方法,包括传动比、模数、齿数等参数的确定。
c. 分析减速器在机械系统中的应用,以及选用原则和注意事项。
2. 实践教学:a. 利用CAD软件进行减速器零件图和装配图的绘制。
b. 结合实际案例,进行减速器设计计算,指导学生完成设计任务。
c. 组织学生进行减速器装配和调试,分析实验数据,评估设计合理性。
3. 教学大纲:a. 第一章:减速器概述(对应教材第X章)1) 减速器的基本概念2) 减速器的工作原理及分类3) 减速器的结构特点及应用b. 第二章:减速器设计计算(对应教材第X章)1) 传动比、模数、齿数的确定2) 齿轮啮合原理及强度计算3) 其他零部件的设计计算c. 第三章:减速器设计实践(对应教材第X章)1) CAD软件应用2) 设计计算案例分析3) 实验教学及数据分析4. 教学进度安排:a. 理论教学:共X学时,每周X学时。
减速器课程设计草图过程
减速器课程设计草图过程一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握减速器的基本原理、结构及设计方法,能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解减速器的分类、工作原理和应用领域;(2)掌握减速器的结构组成,包括齿轮、轴承、轴等;(3)熟悉减速器的设计方法和步骤,包括传动比、齿轮参数、强度计算等。
2.技能目标:(1)能够运用CAD软件绘制减速器的零件图和装配图;(2)具备分析和解决减速器故障的能力;(3)能够根据实际需求设计简单的减速器。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的工程意识,提高对减速器行业的认识;(2)培养学生对机械设计的兴趣,激发创新精神;(3)培养学生的团队合作能力和责任感。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.减速器的分类、工作原理和应用领域;2.减速器的结构组成,包括齿轮、轴承、轴等;3.减速器的设计方法和步骤,包括传动比、齿轮参数、强度计算等;4.CAD软件在减速器设计中的应用;5.减速器故障分析与维修;6.减速器设计案例分析。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:用于传授基本概念、原理和设计方法;2.讨论法:鼓励学生参与课堂讨论,提高思考和分析能力;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解减速器的设计和应用;4.实验法:安排实验室实践,让学生动手操作,培养实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用《减速器设计》等专业书籍;2.参考书:提供相关领域的学术论文、技术资料等;3.多媒体资料:制作课件、视频等,用于辅助讲解和演示;4.实验设备:减速器实验装置,用于实验教学。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化方式,全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置设计练习、报告等作业,评估学生的理解和应用能力;3.考试:包括期中考试和期末考试,以闭卷形式进行,评估学生的知识掌握和运用能力;4.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和分析能力;5.课程设计:评估学生对减速器设计的整体把握和实际操作能力。
机械设计方案课程设计方案,一减速器设计方案
课程设计说明书课程名称:一级V带直齿轮减速器设计题目:带式输送机传动装置的设计院系:材料科学与工程学院学生姓名:学号:专业班级:锻压08-1指导教师:吴雪峰《机械设计》课程设计设计题目:带式输送机传动装置的设计内装:1. 设计计算说明书一份2. 减速器装配图一张<A1)3. 轴零件图一张<A3)4. 齿轮零件图一张<A3)锻压系08-1班级设计者:指导老师:吴雪峰完成日期:成绩:_________________________________课程设计任务书带式输送机传动装置的设计摘要:齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式,它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力,目前齿轮传动装置正逐步向小型化,高速化,低噪声,高可靠性和硬齿面技术方向发展,齿轮传动具有传动平稳可靠,传动效率高<一般可以达到94%以上,精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%),传递功率范围广<可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动)速度范围广<齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高,转速可以从1r/min到20000r/min或更高),结构紧凑,维护方便等优点。
因此,它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。
本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。
其中小齿轮材料为40Cr<调质),硬度约为240HBS,大齿轮材料为45钢<调质),硬度约为215HBS,齿轮精度等级为8级。
轴、轴承、键均选用钢质材料。
关键词:减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器目录机械设计课程设计计算说明书1.一、课程设计任务书 (1)二、摘要和关键词 (2)2.一、传动方案拟定 (3)各部件选择、设计计算、校核二、电动机选择 (3)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)四、运动参数及动力参数计算 (6)五、传动零件的设计计算 (7)六、轴的设计计算 (10)七、滚动轴承的选择及校核计算 (12)八、键联接的选择及校核计算 (13)九、箱体设计 (14)《机械设计》课程设计设计题目:带式输送机传动装置的设计内装:1. 设计计算说明书一份2. 减速器装配图一张<A)3. 轴零件图一张<A)4. 齿轮零件图一张<A)系班级设计者:指导老师:完成日期:成绩:_________________________________=180)×6.05/<0.96HN1=506MPAHN2=480MPA[ [。
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。
机械课程设计说明书电机减速器的设计
机械设计课程设计说明书题目学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期设计说明书一、传动方案的确定(如下图):采用二级展开式双斜齿圆柱齿轮减速器的传动方案。
二、原始数据:a)带拉力:F=5900Nb)带速度:v=0.8m/sc)滚筒直径:D=300mm减速器寿命(年)每年工作天数(天)每天工作小时数(时)Year=10年Day=300天Hour=8小时三、确定电动机的型号:1.选择电动机类型:选用Y系列三相异步电动机。
以上表达式的值带入可得:d ≥A 0√Pn 3=113×√5.3827203=22.095mm (3)轴的结构设计因为输入端需要接电机,需要由键槽通过将电机的的动力传递到输入端,所以输入轴处需要键槽,需要将轴径增大5%,所以输入端的可取的最小轴径为d=(1+5%)×22.095=23.199mm ,由于需要通过联轴器与电机轴配合,由于电机轴的直径d 电机= 42mm ,结合电机的直径与输入端的最小直径,需要选择一联轴器,既可以与电机轴相配合,也需要输入端相配合,故选择弹性柱销联轴器,对应其LX2,型号为:JA25×44,所以许用最终的输入端的直径d=25mm 。
通过确定最小的轴径,即可进行设计轴的结构的设计及其轴上零件的确定,轴的结构如下图所示:确定轴上零件的型号与输入轴尺寸:名称 型号或尺寸 输入轴左侧键 GB/T 1096 键 8×7×40输入轴圆锥滚子轴承 320/32 输入轴尺寸L1 43 mm 输入轴尺寸L2 79 mm 输入轴尺寸L3 17 mm 输入轴尺寸L4 96 mm 输入轴尺寸L5 58 mm 输入轴尺寸L69 mm输入轴尺寸L718 mm输入轴尺寸D125 mm输入轴尺寸D230 mm输入轴尺寸D332 mm输入轴尺寸D440 mm输入轴尺寸D546.786 mm输入轴尺寸D640 mm输入轴尺寸D732 mm已知轴承的型号为:320/32,对应的圆锥滚子轴承的尺寸如下表所示:尺寸数值轴承小径d32 mm轴承大径D58 mm轴承内圈宽度B17 mm轴承外圈宽度C13 mm轴承总宽度T17 mm轴承载荷位置点距离a14 mm(4)受力的各个支点间的距离:通过确定轴结构的尺寸,可以确定齿轮受力点的之间的距离:名称数值ZL1114 mmZL2128 mmZL341 mm(5)按弯扭合成应力校核轴的强度①轴的载荷分析与计算如下图a所示为输入轴的载荷的总受力图:图中:T:表示输入轴承受的转矩的大小及其方向。
减速器课程设计 说明书
目录设计任务书 (2)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分各齿轮的设计计算 (7)第三部分轴的设计 (17)第四部分主要尺寸及数据 (23)设计任务书一、课程设计题目:方案3:电机→圆锥圆柱齿轮(斜齿)减速器→开式一级齿轮减速→工作机1—电动机;2、4—联轴器;3—圆锥-圆柱斜齿轮减速器;5—输送带;6—滚筒 2原始数据(1)皮带的有效拉力:F=3000N;(2)输送带工作速度:v=1.2m/s;(3)滚筒直径:400mm;3.设计条件1.工作条件:机械厂装配车间;两班制,每班工作四小时;空载起动、连续、单向运转,载荷平稳;2.使用期限及检修间隔:工作期限为8年,每年工作250日;检修期定为三年;3.生产批量及生产条件:生产数千台,有铸造设备;4.设备要求:固定;5.生产厂:减速机厂。
4.工作量1.减速器装配图零号图1张;2.零件图2张(箱体或箱盖,1号图;中间轴或大齿轮,1号或2号图);3.设计说明书一份不少于7000字。
第一部分 传动装置总体设计一、 传动方案(已给定) 1) 外传动为V 带传动。
2) 减速器为两级展开式圆锥-圆柱斜齿轮减速器。
3)方案简图如下:。
计 算 与 说 明结果 三、电动机的选择(一) 类型选择:根据动力源和工作条件,选用Y 型三相异步电动机。
(二) 功率计算 (1)确定工作功率KW FV P w 6.310002.130001000=⨯==(2)原动机功率∑=ηW d P P根据题意 联轴器一个 轴承五对 圆柱齿轮两个 圆锥齿轮一个 滚筒轴一个98.0=轴η97.0=齿η96.0=滚筒η992.0=联η滚筒联齿轴ηηηηη∙∙∙=∑325837.096.0992.098.098.0235=⨯⨯⨯=∑η电动机所需的功率为:30.4837.06.3===∑ηwP P ddP P ed 〉所以选择电动机5.5KW 的(3)电动机的转速 1、工作机主轴转速 min 32.574002.1100060r n w =⨯⨯=π2、各级传动比可选范围 查参考文献[1]表2-2得两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围'a i 为40~83、电动级转速的确定0.837η∑=4.30d P =57.32min w n r =电动机可选转速范围min 10031~68.137532.57)175~24(r n i n w d =⨯==总从课本查得: 同步转速为1500r/min 满载转速为1440r/min ;电动机额定功5.5KW 制表如下: 电动机型号 额定功率 电动机转速同步 满载 Y132S-414401500 1440Y132S-4电动机的外型尺寸(mm ): (见课设表19-3)A :216B :140C :89D :38E :80F :10G :33H :132 K :12 b: 280 b1: 210 b2: 135 h:315 AA: 60 BB:200 HA:18 L1:475 (二)、传动比分配根据上面选择的电动机型号可知道现在的总传动比 12.2532.571440===w m n n i 总 ;为了使两级大齿轮直径相近取设 2.42=i23.33.1/23==i i 85.1/321=∙=∑i i i i 10.25321=∙∙=∑i i i i(三)、传动装置的运动和动力参数1375.68~10031mind n r =2.42=i3 3.23i = 1 1.85i =25.10i ∑=1、各轴的转速计算 电机轴10min /1440n r nn m===min /38.77885.1/14402r n ==min /33.1852.4/38.7783r n ==min /38.5723.3/33.1854r n ==卷筒min /32.574r n n =≈卷筒 2、各轴输入功率计算KWP KW P P KW P P KW P P KW nd P IV IV 86.3992.090.390.399.098.002.402.499.098.014.414.498.099.027.427.4992.03.412332213=⨯=⨯=⨯⨯===⨯⨯===⨯⨯===⨯==ηηηηηηηηⅢⅡⅢⅠⅡⅠ3 各轴的输入转矩m mN T T m m N i T T m m N i T T m m N i T T m mN T T m mN n P T IV d m d d ⋅⨯=⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯=∙∙=⋅⨯=⨯⨯=∙=⋅⨯=⨯⨯=⨯=552145532335423224413214414661091.699.0992.010036.710036.723.398.099.01025.21025.22.498.099.01051.51051.585.198.099.01083.21083.2992.01085.21085.214403.41055.91055.9ηηηηηηηηηⅢⅡⅠ所以可得表格:01440/minn r =2778.38/min n r = 3185.33/min n r = 457.38/minn r =57.32/minr n=卷筒14.274.144.023.903.86IV IV P KWP KW P KW P KW P KWη====⨯=ⅠⅡⅢ4445552.85102.83105.51102.25107.036106.9110d IV T N mm T N mm T N mm T N mm T N mm T N mm=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅ⅠⅡⅢ轴名功率P/kw转矩T/mm转速n/1min-传动比效率电机轴 4.32.85×410144010.992Ⅰ轴 4.272.83×41014401.85 0.97Ⅱ轴 4.14 5.51×410778.384.2 0.97Ⅲ轴 4.02 2.25×510185.333.230.97IV 轴3.907.036×51057.381 0.98卷筒3.86 6.91510⨯57.32第二部分各齿轮的设计计算一、直齿圆柱齿轮的传动设计1.已知输入功率P2=4.27KW,小齿轮转速960r/min,齿数比u=1.85。
减速器机械课程设计
机械设计减速器设计说明书系别:专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:目录第一部分设计任务书 (4)第二部分传动装置总体设计方案 (5)第三部分电动机的选择 (5)3.1 电动机的选择 (5)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7)第五部分 V带的设计 (8)5.1 V带的设计与计算 (8)5.2 带轮的结构设计 (11)第六部分齿轮传动的设计 (12)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (18)7.1 输入轴的设计 (18)7.2 输出轴的设计 (23)第八部分键联接的选择及校核计算 (29)8.1 输入轴键选择与校核 (29)8.2 输出轴键选择与校核 (29)第九部分轴承的选择及校核计算 (30)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (30)9.2 输出轴的轴承计算与校核 (30)第十部分联轴器的选择 (31)第十一部分减速器的润滑和密封 (33)11.1 减速器的润滑 (32)11.2 减速器的密封 (33)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (33)设计小结 (36)参考文献 (36)第一部分设计任务书一、初始数据设计一级直齿圆柱齿轮减速器,初始数据F = 1400N,V = 2m/s,D = 320mm,设计年限(寿命):10年,每天工作班制(8小时/班):2班制,每年工作天数:300天,三相交流电源,电压380/220V。
二. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成:传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。
2.特点:齿轮相对于轴承对称分布。
3.确定传动方案:考虑到电机转速高,V带具有缓冲吸振能力,将V带设置在高速级。
机械设计基础课程设计减速器
机械设计基础课程设计减速器引言减速器(Reducer),又称为减速机、减速器、减速齿轮机构,是将高速运动的动力通过齿轮传动装置转换成低速高转矩的设备。
减速器广泛应用于工业生产中的传动装置,具有重要的作用。
本文将详细讨论机械设计基础课程设计中的减速器。
一、减速器的作用和原理减速器主要用于将电动机等高速运动装置的转速降低,同时增加转矩。
其作用在于匹配输入和输出的转速和扭矩,使机械装置达到最适合的工作状态。
•减速器的作用–降低输出速度:通过齿轮传动机构,将高速输入转动降低到所需要的输出速度,满足不同工作环境的要求。
–增加输出扭矩:通过齿轮传动的工作原理,能够增加输出扭矩,提供所需的动力。
–反向装置:通过减速器的设计,可以实现转向,使机械装置在不同的工况下反向运动。
•减速器的原理–齿轮传动原理:减速器主要通过齿轮的传动实现速度和扭矩的转换。
通过两个或多个齿轮的组合传动,可以实现不同的转速比。
一般来说,将大齿轮称为驱动轮,小齿轮称为从动轮。
当驱动轮转动时,从动轮相应地转动,但速度和扭矩会发生变化。
二、减速器的分类根据结构和用途的不同,减速器可以分为多种类型。
下面将详细介绍常见的几种减速器。
2.1 齿轮减速器齿轮减速器是应用最为广泛的减速器之一,其主要由齿轮、轴承、轴和外壳等组成。
根据齿轮的不同排列方式和传动原理,齿轮减速器又可以分为平行轴齿轮减速器、斜齿轮减速器、行星齿轮减速器等。
•平行轴齿轮减速器:工作原理是通过平行轴上的两个齿轮之间的啮合传动来实现速度和扭矩的转换。
广泛应用于各类机械设备。
•斜齿轮减速器:斜齿轮减速器的轴线与齿轮轮系的轴线相交,主要用于两轴不平行的情况,特别适用于转动方向需要改变的场合。
•行星齿轮减速器:行星齿轮减速器由太阳轮、行星轮和内齿轮组成,通过不同齿轮的啮合传动实现减速。
具有结构紧凑、扭矩大等优点,广泛应用于工业领域。
2.2 带传动的减速器带传动的减速器主要是通过皮带、链条等进行传动,将高速输入转动减速至低速输出。
机械设计减速箱课程设计
机械设计减速箱课程设计机械设计减速箱课程设计:机械设计课程中的一个重要的部分是减速箱设计。
减速箱被广泛用于各种工业机械中,将高速旋转的电机转换成低速高扭矩的输出以满足特定的应用需求。
在本文中,我们将介绍机械设计减速箱课程设计的各个方面和步骤。
步骤1:需求分析在机械设计减速箱课程设计中,第一个步骤是需求分析。
在这一步中,我们需要确定减速箱的输出转速,输入功率和转矩需求,以及其它特定的应用需求。
这有助于我们选择合适的减速比,齿轮模数以及材料和制造方法。
步骤2:齿轮设计在减速箱设计中,齿轮是最常用的传动元件。
在齿轮设计中,我们需要确定齿轮齿数、齿轮模数、功率、转矩以及制造方法。
此外,我们还需要确定齿轮组合的减速比和最优齿轮几何参数。
步骤3:轴设计减速箱的轴也是非常重要的传动元件。
在轴设计中,我们需要确定轴的直径,长度,材料以及制造方法。
我们还需要确定轴承和安装配件的选型和位置。
步骤4:壳体设计减速箱的壳体设计是非常重要的,因为它确保所有传动元件正常工作并且提供保护。
在壳体设计中,我们需要确定减速箱的尺寸,形状,刚度以及制造工艺。
步骤5:制造和测试在完成减速箱的设计后,我们需要进行制造和测试。
这些活动涉及到材料采购,机器加工,齿轮打磨,装配和检测。
通过测试,我们可以确定减速箱的性能,例如输出转速,效率和噪音。
总结:机械设计减速箱课程设计是机械工程师必须掌握的技能之一,医膳的减速箱可以帮助各种工业机械运行更加平滑和高效。
在设计过程中,我们必须考虑到各种需求,并选用合适的材料和制造方法。
通过有效的设计和测试,我们可以制造出高性能的减速箱以满足特定应用的需求。
减速器设计-机械设计及制造课程设计
(1) 选择电动机① 选择电动机类型和结构形式。
俺找找工作要求和条件,选用一般用途的,Y 系列三相异步电动机,为卧式封闭结构。
② 确定电动机功率。
工作及所需的功率w P (kw )按下式计算ww w w V F P η1000=式中,N F w 2600=,1.1=w V m/s 滚筒效率w η=0.96,代入上式得96.010001.12600⨯⨯=w P =2.98kw电动机所需功率0P (kw )按下式计算,查各类机械传动的效率值:96.0=滚筒η 99.0=联轴器η 98.0=齿轮η 99.0=轴承ηηwP =0P923.0223≈⨯⨯=联轴器齿轮轴承ηηηη923.098.20==ηwP P kw ≈3.23kw 选取电动机额定功率m P (kw),使m P =(1~1.3) 0P =3.23(1~1.3)=3.23~4.20③ 确定电动机转速。
工作机卷筒轴的转速w n 为:DV n ww π100060⨯==3201.1100060⨯⨯⨯π=65.68r/min查机械设计手册 取m P =4kw 。
根据机械设计手册,取二级齿轮减速器齿轮i =8~40 。
故电动机的转速可取范围为:w m n i n 总==(8~40)×65.68r/min=525.44~2627.2r/min符合此转速要求的同步转速有Y132M1-6 和Y112M-4两种电动机,综合考虑选择同步转速为1000r/min 的Y 系列电动机Y132M1-6 ,满载转速960=m n r/min 。
(2)计算传动装置的总传动比并分配各级传动比 ①传动装置的总传动比为:w w n n i /=总960/65.68=14.62 ②分配各级传动比21齿齿总i i i ⋅=1齿i :2齿i =1.31齿i =3.352齿i =3.352齿i =4.37④ 计算传动装置的运动参数和动力参数 1. 各轴转速Ⅰ轴:==m n n Ⅰ960r/minⅡ轴:1/齿ⅠⅡi n n ==960/3.35=286.57r/min Ⅲ轴:2/齿ⅡⅢi n n ==286.57/4.36=65.73r/min 滚筒轴:Ⅱ滚筒n n ==65.73r/min 2. 各轴功率Ⅰ轴:ⅠP =联轴器η0P =4⨯0.99=3.96kwⅡ轴:ⅡP =轴承齿轮ⅠηηP =3.96⨯0.98⨯0.99=3.84kw Ⅲ轴:==轴承齿轮ⅡⅢηηP P 99.098.084.3⨯⨯=3.73kw 3. 各轴转矩电动机轴:41055.91055.96060⨯⨯=⨯⨯=mn P T N ·mm Ⅰ轴:3939399.0397910000=⨯=⋅==联轴器ⅠⅠⅠηηT i T T N ·mm Ⅱ轴:99.098.035.339393⨯⨯⨯==ⅠⅡⅠⅡⅠⅡηi T T =128034N ·mm Ⅲ轴:99.098.036.4128034⨯⨯⨯==ⅡⅢⅡⅢⅡⅢηi T T =541593N ·mm滚筒轴:99.099.0541593⨯⨯==ⅢⅣⅢⅣⅢ滚Ⅳηi T T =530815N ·mm 高速级1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数① 按图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。
机械设计基础课程设计一级减速器
机械设计基础课程设计一级减速器一、课程目标知识目标:1. 掌握一级减速器的结构组成及其工作原理;2. 了解并掌握减速器的设计方法和步骤,包括计算、选型、校核等;3. 掌握减速器主要零件的材料、加工工艺及装配要求;4. 理解并掌握减速器的强度、刚度和精度计算。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立完成一级减速器的设计计算;2. 能够运用CAD软件绘制减速器的零件图和装配图;3. 能够根据设计要求,选择合适的材料和加工方法,并进行简单的校核;4. 能够通过实验或模拟,分析减速器的性能,并提出优化方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计基础课程的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力,提高解决问题的能力;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识,注重实际操作和工程实践;4. 引导学生关注我国机械制造业的发展,树立为国家和社会作贡献的价值观。
本课程针对高年级学生,课程性质为专业核心课程。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够掌握一级减速器的设计方法和技能,为今后从事机械设计及相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 减速器概述:讲解减速器的作用、分类及一级减速器的特点;参考教材章节:第一章第一节。
2. 减速器设计原理:阐述一级减速器的工作原理、设计要求和计算方法;参考教材章节:第一章第二节。
3. 齿轮传动的计算:介绍齿轮传动的基本参数计算、强度校核和精度等级;参考教材章节:第二章。
4. 轴承和轴的设计:讲解轴承的类型选择、寿命计算和轴的设计计算;参考教材章节:第三章。
5. 减速器零件的加工与装配:分析减速器主要零件的加工工艺、装配要求和质量控制;参考教材章节:第四章。
6. 减速器设计实例:分析一级减速器设计实例,指导学生完成设计计算和图纸绘制;参考教材章节:第五章。
7. 减速器性能分析及优化:介绍减速器性能测试方法,分析结果并提出优化方案;参考教材章节:第六章。
机械设计基础课程设计减速器的说明书
机械设计基础课程设计减速器的说明书机械设计基础课程设计减速器的说明书一、设计背景减速器是机械传动系统中常用的一种装置,用于降低驱动设备的转速并提高输出扭矩。
在机械设计基础课程中,学生需要通过设计一个减速器来理解和应用各种机械元件的原理和设计方法。
本说明书旨在介绍该减速器的设计原理、结构、材料和性能等方面的内容。
二、设计原理该减速器采用齿轮传动的原理实现减速功能。
通过齿轮的啮合,将输入轴的高速旋转转换为输出轴的低速旋转。
设计中需要考虑齿轮的模数、齿数、螺旋角等参数,以及齿轮的材料和硬度等。
三、结构设计该减速器的结构包括输入轴、输出轴、齿轮、轴承和外壳等主要部件。
输入轴通过轴承固定在外壳上,输出轴与输入轴通过齿轮相连。
齿轮通过齿轮轴和轴承固定在外壳内。
四、材料选择为了确保减速器的稳定性和耐用性,设计中需要选用适当的材料。
通常情况下,输入轴和输出轴可以选用高强度的合金钢,齿轮可以选用优质的硬质合金钢,轴承可以选用耐磨损的滚珠轴承。
五、性能要求设计中需要考虑减速器的性能要求,包括承载能力、传动效率、噪音和寿命等方面。
减速器应能承受输入扭矩,并保证输出扭矩的稳定性。
传动效率应尽可能高,噪音应尽可能低,并保证减速器的使用寿命。
六、安全注意事项在使用和维护减速器时,需要注意以下事项:1. 定期检查减速器的工作状态,发现异常应及时处理。
2. 避免过载使用减速器,以免导致损坏。
3. 维护时应使用适当的润滑油,确保齿轮和轴承的正常润滑。
4. 使用前应确保减速器的安装牢固,防止产生松动或脱落。
七、总结通过本减速器的设计,学生可以深入了解减速器的原理和设计方法,并通过实际操作提高其机械设计的能力。
减速器是各种机械设备中不可或缺的重要部件,其设计和使用对机械系统的正常运行至关重要。
希望通过本课程设计能够培养学生的综合能力和创新思维。
大三机械设计课程设计减速器
大三机械设计课程设计减速器1. 减速器的定义减速器是一种可有效提高动力机构的转矩和增加动力机构的速度的机械装置,它能有效地减小电机或其他动力机构的输出转矩和输出转速,以允许机械运行更加稳定、高效。
目前,减速器已经广泛应用于电器、汽车、机床等机械领域,它可以帮助机械传动装置有效地实现速度和转矩要求。
2. 减速器的结构与原理减速器有很多种结构,它们的工作原理类似。
它的基本结构由几个部件组成。
首先是一个输入端,它将输入的动力传递到减速器。
其次是几个减压轮,它们将输入的能量转换为速度,而且可以在接触轮系齿轮以外完成操作。
然后是减速器的输出端,它将减速器输出的动力传递给机械传动装置。
3. 减速器的应用减速器广泛应用于人们所需要的各种行业,比如汽车行业、电器行业、冶金行业及机械行业等。
它不但可以降低动力机构的输出转矩和输出转速,而且可以实现机械传动的动力控制,从而保证机械运行的稳定及安全。
比如汽车减速器可以帮助实现汽车的把挡,有效地减少变速箱和发动机转速之间的差距;它还可以改善转向系统的动力性能、操纵性能和稳定性;冶金行业中,减速器用于降低电动机转速,有利于减少噪音,提高机械的使用寿命。
4. 大三机械设计课程设计减速器大三机械设计课程设计减速器的几个重要阶段:首先,了解减速器的基本结构知识,如减速轮系、减速机轴承及应用性能等。
其次,计算减速器的参数,包括输入转速、输入转矩、输出转速、输出转矩、减速比等。
然后,根据计算出来的参数,选择合适的减速器规格,并设计出相应的零部件。
最后,根据减速器设计出来的零部件进行实践组装,并检查零件,并分析减速器的性能评价指标与设计指标。
通过大三机械设计课程设计的减速器可以使学生们了解减速器的基本原理及其结构,更加熟悉减速器的参数计算及其零部件的设计,加深对减速器的了解,学习的内容更有助于减速器的应用。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书机械设计基础课程设计一级齿轮减速器设计说明书一、引言本文档旨在提供一级齿轮减速器设计的详细说明。
本设计旨在满足特定的需求和要求,确保减速器的功能和性能达到预期目标。
二、设计要求1、设计目标:设计一种能够实现正向旋转和输出指定速比的一级齿轮减速器。
2、输入参数:- 输入轴转速:n1(rpm)- 输出轴转速:n2(rpm)- 轴间距:L(mm)- 减速比:i3、输出参数:- 式轮轴数:N1,N2- 齿轮模数:m(mm)- 中心距:a(mm)- 齿数:z1,z2- 齿宽:b(mm)- 齿顶高系数:h1,h2- 齿根高系数:c1,c2- 传动效率:η- 承载能力:Ft(N)三、设计流程1、给定输入轴转速n1和输出轴转速n2,计算减速比i。
2、根据减速比i和输入参数,选择合适的齿轮模数m。
3、根据模数m和减速比i,计算轴间距L。
4、根据减速比i、模数m和轴间距L,计算齿数z1和z2:5、根据齿数z1和z2,计算中心距a。
6、根据模数m和齿数,计算齿宽b。
7、根据模数m、齿宽b、齿顶高系数h1和齿根高系数c1,计算齿轮1的齿顶高h1和齿根高c1:8、根据齿根高系数c1,计算齿轮1的齿根高c1:9、根据齿顶高系数h2和齿根高系数c2,计算齿轮2的齿顶高h2和齿根高c2:10、根据齿顶高系数h2,计算齿轮2的齿顶高h2:11、根据减速比i,模数m和中心距a,计算传动效率η。
12、根据模数m和中心距a,计算齿轮减速器的承载能力Ft。
四、附件本文档涉及的附件包括:1、设计图纸:包括齿轮齿形图、总体装配图、齿轮轴联接图等。
2、材料清单:列出所需的材料及其数量。
3、零件加工工艺:描述零件的加工流程和工艺要求。
五、法律名词及注释1、减速比(i):输出轴转速与输入轴转速之比,表示减速器的速比。
2、齿轮模数(m):用来表示齿轮齿数与其圆周直径的比值,是齿轮设计中的重要参数。
3、传动效率(η):齿轮传动中输入功和输出功之比,表示齿轮传动的转动效率。
机械课程设计减速器设计指导
设计工作量: 1、绘制装配草图〔第一周手绘〕 2、绘制零件的工作图和装配图〔第二周 CAD绘图〕 〔1〕减速器的装配图〔3号图纸〕 〔2〕绘制零件工作图〔4号图纸〕
大齿轮、输出轴的零件图各一张 3、编写设计计算说明书〔8000字左右〕
成绩评定
1.综合设计表现〔出勤情况,是否迟到早退〕; 2.图纸质量〔草图、CAD图〕 3.说明书评分〔内容完整程度,是否独立完成〕。
T0955P 00/nm
T1T0i0带
T2T1i齿轮 轴承 齿轮
T3T2联轴器 轴承
最后参照P12列表
• 算完的可以设计带传动了,在教材 上P248,带入电动机的计算功率 P0和满载转速。
• 带传动设计完的同学,开始设计齿 轮传动,参照教材P142。
传动方案简图
三、设计内容
〔一〕传动装置总体设计
1、选择电动机类型
常用:Y系列三相异步电动机
同步转速:3000 1500 1000 750
级数: 2 4
6
8
设计步骤
1、计算工作机(滚筒)所需功率:
PW
Fv (KW)
1000w
滚筒转速
2、电动机输出功率:
4
2
5
3
P0
Pw
带齿轮 轴承 2联轴器
122345
各传动效率可查表2-4
3. 确定电动机额定功率 Pm
Pm应等于或稍大于P0
4、确定电动机转速:
601000v
卷筒工作转速: nw D
所需电机转速: nm(6~2)0nw
5、确定电机型号:
查课程设计指导书P6,根据 Pm 和 nm定电机型
号
(二)、传动装置总传动比确实定和分配
1.确定总传动比ii nm nw Nhomakorabea箱盖
机械设计课程设计单级直齿圆柱齿轮减速器说明书
实用文档课程设计任务书课程设计题目:带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器(一)设计容1、电动机的选择与运动参数的计算2、齿轮传动的设计;3、轴的设计;4、绘制零件的工作图和装配图(1) 减速器的装配图(2) 绘制零件的工作图5、编写设计说明书(1)、目录;(2)、设计任务书;(3)、设计计算:详细的设计步骤与演算过程;(4)、对设计后的评价;(5)、参考文献资料。
(二)设计工作量1.减速器装配图一2.零件图二(轴一,齿轮一)3.设计说明一份。
目录传动方案拟定与说明 4电动机的选择 5齿轮传动的设计计算 8轴的设计计算 12减速器铸造机体结构尺寸计算结果表 18设计小结 21传动方案拟定与说明系统简图:原始数据:带工作拉力F=2000N,带速度V=2.4m/s,卷筒直径D450mm工作要求:每日两班制,传动不逆转,有中等冲击,链速允许误差为5%电动机的选择1、电动机类型的选择Y系列三相异步电动机2、电动机功率的选择(1)工作机所需功率Pw。
Pw=Fv/1000=(2000·2.4)/1000=4.8Kw(2)电动机输出功率Pd。
考虑传动装置的功率损耗,所需电动机的输出功率为Pd=Pw/η式中:η1. η2.,η3,η4为别为传动系统中联轴器、滚动轴承、齿轮传动与卷筒传动的效率,查表2-3,取η1=0.99,η2=0.98,η3=0.97,η4=0.96,则η=0.992·0.984·0.972·0.96=0.817所需电动机的输出功率为Pd=Pw/η=4.8/0.817=5.88Kw(2)确定电动机的额定功率Ped。
选定电动机的额定功率Ped=7.5Kw 3、选择电动机的转速计算工作机的转速n wn w=(60·1000·v)/πD=101.9r/min安表2-2推荐的传动比合理围,二级圆柱齿轮减速器传动比围是i’=8~40.则电动机转速的可选围为Nd=I’n w=*8~40)·101.9=815.2~4076Kw可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min的电动机都符合要求,查表14-1,初选同步转速1000r/min、1500r/min 的两种电动机进行比较,则为Y160M-6、Y132M-4,其传动比为9.81、14.72.因此电动机Y160M-6传动比小,选定电动机型号为Y160M-6。
机械设计减速器课设 提供计算步骤方法 等
计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组:设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1)工作条件:使用年限8年,工作为二班工作制,载荷平稳,环境清洁。
(2)原始数据:滚筒圆周力F=1000N;带速V=2.0m/s;滚筒直径D=500mm;滚筒长度L=500mm。
二、电动机选择1、电动机类型的选择:Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.982×0.97×0.99×0.96=0.85(2)电机所需的工作功率:P工作=FV/1000η总=1000×2/1000×0.8412=2.4KW3、确定电动机转速:计算滚筒工作转速:n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×50=76.43r/min按手册P7表1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’a=3~6。
取V带传动比I’1=2~4,则总传动比理时范围为I’a=6~24。
故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n筒=(6~24)×76.43=459~1834r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号:因此有三种传支比方案:如指导书P15页第一表。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第2方案比较适合,则选n=1000r/min 。
4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-6。
其主要性能:额定功率:3KW,满载转速960r/min,额定转矩2.0。
质量63kg。
三、计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比:i总=n电动/n筒=960/76.4=12.572、分配各级伟动比(1)据指导书P7表1,取齿轮i齿轮=6(单级减速器i=3~6合理)(2)∵i总=i齿轮×I带∴i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=n电机=960r/minnII=nI/i带=960/2.095=458.2(r/min)nIII=nII/i齿轮=458.2/6=76.4(r/min)2、计算各轴的功率(KW)PI=P工作=2.4KWPII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KWPIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96=2.168KW3、计算各轴扭矩(N•mm)TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/960=23875N•mmTII=9.55×106PII/nII=9.55×106×2.304/458.2=48020.9N•mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.168/76.4 =271000N•mm五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算(1)选择普通V带截型由课本P83表5-9得:kA=1.2PC=KAP=1.2×3=3.9KW由课本P82图5-10得:选用A型V带(2)确定带轮基准直径,并验算带速由课本图5-10得,推荐的小带轮基准直径为75~100mm则取dd1=100mm>dmin=75dd2=n1/n2•dd1=960/458.2×100=209.5mm由课本P74表5-4,取dd2=200mm实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×100/200 =480r/min转速误差为:n2-n2’/n2=458.2-480/458.2=-0.048<0.05(允许)带速V:V=πdd1n1/60×1000=π×100×960/60×1000=5.03m/s在5~25m/s范围内,带速合适。
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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围,推算出电动机转速的可选围,即n d =(i 1i 2…i n )n w ,n d 为电动机可选转速围,i 1,i 2,…,i n 为各级传动机构的合理传动比围,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12-3)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围以(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=2~2.5。
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。