减速器的设计
减速器设计说明书
动载系数=1.024
齿宽b==0.3×125=37.5mm
取b=40mm
按=0.8,低速轴的刚性较大,二级传动中齿轮相对于轴承为非对称布置查教材书图5—7(a)得:=1。06
按8级精度查教材书表5-4得:=1。2
按教材书式5-4计算载荷系数:
=
计算重合度,
齿轮齿顶圆直径:=+2=49.180+2×1.0×2=53。462mm
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:
=60=60×124。6×1×(10×8×300)=2.24×108
α1≈180°-×60°=180°—×60°=158>1200符合要求
6)确定带根数Z
按教材书式4-29:Z≥≤Zmax
按教材书式4—19,单根V带所能传递的功率
=(++ )
按教材书式4—20得包角系数
=1.25()=1。25×()=0。95
由教材书表4-2查得:
C1=3.78×10-4C2=9。81×10-3C3=9.6×10—15
一、设计任务
见任务书原件
二、电动机的选择计算
按工作要求条件选用三相异步交流电动机,封闭式扇冷式结构,Y系列。
1、选择电动机功率
滚筒所需的有效功率:
传动装置的总效率:
查表17-9确定个部分效率如下:
皮带传动效率:
齿轮啮合效率: (齿轮精度为8级)
(完整版)减速器设计
2.1齿轮形式
现代汽车的主减速器广泛采用螺旋锥齿轮和双 曲面齿轮,如下图所示。
螺旋锥齿轮
双曲面齿轮
2.1.1螺旋锥齿轮
螺旋锥齿轮传动的主、从动齿轮轴线垂直相 交于一点,齿轮并不同时在全长上啮合,而是逐 渐从一端连续平稳地转向另一端。
优点:工作平稳、能承受较大的负荷、制造也简 单 缺点:工作中噪声大,对 啮合精度很敏感。
2020/4/12
圆锥滚子轴承
圆锥滚子轴承主要用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷。与 角接触球轴承相比、承载能力大,极限转速低。圆锥滚子轴承能够承受 一个方向的轴向载荷,能够限制轴或外壳一个方向的轴向位移。
这比较符合要求,于是就选用圆锥滚子轴承。
滚动轴承选择的一般过程如下:
选择轴承的类型和直径系列 按轴径确定轴承内径
对有较严格要求的轴承
对没有严格要求的轴承
不合格
进行寿命计算 合格
可不进行寿命计算 END
滚动轴承寿命计算的过程
由力分析确定轴承所承受的FR与FA 计算当量动载荷P=XFR+YFA
明确轴承的工作转速n与预计寿命
计算轴承应满足的基本额定动载荷 C ' = P nL'h 1/ ε ft 16670
C' 与C比较
全浮式半轴计算载荷的计算
半轴的主要尺寸是其直径的设计
计算时首先应合理地确定作用在半轴上的载 荷,应考虑到以纵向力最大、侧向力最大、 垂向力最大三种可能的载荷工况
2ห้องสมุดไป่ตู้1.2双曲面齿轮
双曲面齿轮两齿轮轴线不在一条线上,有一定 的偏置量。
优点:更加容易满足减速器尺寸方面的限制, 便于生产制造;可以改变整个地盘的重心高度
缺点:传动比小于二 使体积会较大而不适 用。
减速器的公差综合设计
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GB/T 10095.1-2008规定了齿轮的13个精度等级,用0、1、2、3、…、12表示,其中0级精度最高,12级精度最低。
பைடு நூலகம்
减速器齿轮
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*
计算齿轮圆周线速度,确定其平稳性精度为 8 级
运动精度要求不高,故也选 8 级
载荷分布均匀性精度一般不低于平稳性精度,选 7 级
03
01
对于中等模数的齿轮通常用公法线长度上、下偏差代替齿厚上、下偏差:
减速器齿轮
*
/ 35
减速器齿轮
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*
02
齿轮副中心距极限偏差
a =150 ± 0.0315
轴线平行度
fΣδ = (L/b)Fβ = (100 / 60)×0.021 = 0.035 fΣβ =0.5(L/b)Fβ = 0.5(100 / 60)×0.021 = 0.018
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*
确定与齿轮配合轴颈尺寸公差
齿轮精度等级为7级 其内孔尺寸公差为H7 考虑到输出轴上齿轮传递的扭矩较大,应采用过盈配合并加键联结轴的公差为: Φ58r6Ⓔ 齿轮与轴的配合为: Φ58H7/r6 齿轮精度等级为8级 其内孔尺寸公差为H8 轴的公差为: Φ58n7Ⓔ 齿轮与轴的配合为: Φ58H8/n7
中心距的公差分析 齿轮副中心距a=150mm, 齿轮精度为8级,查表得齿轮副中心距允许偏差为 fa=±31.5μm 箱体中心距允许偏差为: fa′=±0.8fa=±0.8×31.5=±25μm 箱体
箱体
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*
为了保证齿轮传动载荷分布均匀性,故要规定轴线平行度公差。根据齿轮载荷分布均匀性精度为7级得: 轴线平面上 fΣδ = 0.035 垂直平面上 fΣβ = 0.018 箱体轴线平行度公差取: fΣδ′ = fΣδ = 0.035 fΣβ′ = fΣβ = 0.018
蜗轮蜗杆减速器设计
蜗轮蜗杆减速器设计介绍蜗轮蜗杆减速器是一种常用于工业机械传动中的减速装置。
它由蜗轮和蜗杆组成,利用蜗杆旋转的连续螺旋线与蜗轮齿面的啮合相互作用,实现转速的降低,扭矩的增大。
在工业领域中,蜗轮蜗杆减速器被广泛应用于各种设备和机械中,例如机床、输送机、起重机、冶金设备等。
本文将对蜗轮蜗杆减速器的设计进行介绍,包括其结构、工作原理和设计要点等。
结构蜗轮蜗杆减速器的基本结构包括蜗轮、蜗杆、轴承、壳体等部分。
蜗轮是一个圆盘状零件,其周边有一系列的齿,用于传递动力。
蜗杆是一个螺旋线状的零件,其上有几个螺旋齿,通过转动带动蜗轮。
轴承用于支撑蜗杆和蜗轮,确保其平稳运转。
壳体起到一个保护和支撑的作用,同时避免润滑脂泄漏。
工作原理蜗轮蜗杆减速器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.当蜗杆旋转时,由于其螺旋线的特性,蜗齿会逐渐将蜗轮齿面推动。
2.蜗轮在蜗齿的作用下开始转动,同时蜗杆不断推动蜗轮。
3.通过蜗轮的转动,输入轴上的动力被减速,并输出到输出轴。
4.输出轴上的转速较输入轴慢,但扭矩较大。
由于蜗轮蜗杆减速器的工作原理,使得其适用于需要大扭矩和较低转速的应用场景。
设计要点在进行蜗轮蜗杆减速器的设计时,有一些要点需要注意:1.选择正确的材料:蜗轮蜗杆通常由硬质合金材料制成,以确保其耐磨损和耐腐蚀的特性。
2.确定减速比:根据应用场景的需求,选择合适的减速比,以实现所需的输出速度和扭矩。
3.减速器的尺寸和重量:在设计过程中要考虑减速器的尺寸和重量,以确保其适应所安装的设备。
4.轴承的选择和安装:合适的轴承可以提供减速器稳定和平稳的运行。
5.润滑系统的设计:合适的润滑系统能够降低摩擦和磨损,延长减速器的使用寿命。
结论蜗轮蜗杆减速器是一种常用的工业传动装置,其结构简单,工作可靠。
通过合理的设计,可以实现所需的输出速度和扭矩。
在设计过程中,需要考虑选材、确定减速比、尺寸和重量、轴承选择和安装以及润滑系统设计等要点。
这些设计要点对于确保减速器的性能和寿命至关重要。
减速器的结构及其设计
减速器的结构及其设计减速器是一种机械传动装置,主要由驱动轴、传动轴、主动轮、从动轮、齿轮箱等组成。
减速器的结构和设计根据实际应用需求和传动原理来确定,下面将详细介绍几种常见的减速器结构及其设计。
1.平行轴硬齿面减速器平行轴硬齿面减速器是一种常见的减速器结构,主要用于传动轴之间的平行传动。
其结构由两组平行的齿轮组成,一组为主动轮,一组为从动轮。
主动轮和从动轮之间通过啮合的齿轮进行传动。
设计时需要考虑齿轮的模数、齿数、压力角等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
2.斜齿轮减速器斜齿轮减速器是一种传动角度不为90度的减速器结构,主要用于传动轴之间的非平行传动。
其结构和平行轴硬齿面减速器类似,由主动轮和从动轮组成,但齿轮轴的轴线与传动轴之间的角度不为90度。
设计时需要考虑斜齿轮的啮合角度、齿轮的模数、齿数等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
3.行星齿轮减速器行星齿轮减速器是一种常见的高效、紧凑的减速器结构,主要用于需要较大减速比的传动应用。
其结构由一个太阳轮、多个行星轮和一个内部齿圈组成。
太阳轮是主动轮,行星轮是从动轮,内部齿圈是固定不动的。
设计时需要考虑齿轮的模数、齿数、行星轮的数量等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
4.锥齿轮减速器锥齿轮减速器是一种用于传动轴之间的交叉传动的减速器结构,主要用于需要进行角度传动的应用。
其结构由一个主动轮和一个从动轮组成,主动轮和从动轮的齿轮轴之间的交叉角度一般为90度。
设计时需要考虑锥齿轮的模数、齿数、压力角等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
减速器的设计中需要考虑多种因素,如载荷、转速、传动比、噪声、摩擦、磨损等。
一般来说,设计减速器时需要确定一些基本参数,如输入转速、输出转速、额定载荷、传动比等,然后根据这些参数进行齿轮的设计和选型,同时还需要进行热力学分析、强度分析、动力学分析等,以确保减速器的性能和可靠性。
在减速器的设计中,还需要考虑材料的选择以及加工工艺的确定。
减速器设计
减速器设计
减速器是一种常见的机械设备,用于降低输入速度并提高输出转矩。
它由输入轴、输出轴、齿轮等组成,通过齿轮的啮合来实现速度和力矩的变换。
减速器设计的主要目标是实现高传动效率、低噪音、长寿命和紧凑结构。
以下是减速器设计的一些建议:
1. 材料选择:选择高强度、高耐磨的材料,例如合金钢。
这样可以提高减速器的承载能力和使用寿命。
2. 齿轮设计:根据工作条件和传动功率的要求,选择合适的齿轮模数和齿数。
齿轮齿形应设计为弧齿,以减少啮合冲击和振动。
3. 轴承选择:选择高精度、高负载能力的轴承,以确保减速器的平稳运行和长寿命。
4. 油封设计:为减速器设计合适的油封,以防止润滑油漏出,同时避免外界杂质进入减速器内部。
5. 热稳定性:考虑减速器在高负载运行时的热稳定性,采取合适的散热措施,如散热片或冷却器,以防止温度过高对减速器的影响。
6. 系统可靠性:设计合理的齿轮传动布局,避免过大的轴向力和径向力,以减少轴承的负荷和振动。
7. 噪音控制:通过减少齿轮啮合时的冲击和振动,控制齿轮轴的精度和设备的运行精度,有效减少噪音。
8. 测试和验证:在减速器设计完成后,进行必要的试验和验证,包括传动效率、噪音、温升等性能指标的测试,以确保减速器满足设计要求。
减速器设计需要综合考虑众多因素,如传动比、传动效率、负载能力、噪音、寿命等。
通过合理的设计和制造工艺,可以确保减速器的高效、稳定和可靠运行,满足各种工业应用的需求。
课程设计--减速器的设计
目录一、设计任务书-----------------------------------------2二、传动方案分析---------------------------------------3三、电动机的选择计算-----------------------------------3四、总传动比的确定和各级传动比的分配-------------------4五、运动和动力参数的计算-------------------------------4六、传动零件的设计-------------------------------------5七、轴的设计和计算------------------------------------13八、滚动轴承的选择和计算------------------------------27九、键连接的选择和计算--------------------------------28十、联轴器的选择和计算--------------------------------29十一、润滑和密封的说明--------------------------------30十二、减速箱体的附件的说明----------------------------30十三、设计小节----------------------------------------30十四、参考资料----------------------------------------31一、设计任务书课程设计的题目:减速器的设计(1)输送带的工作拉力kN F 7=输送带工作速度s m v /1.1= 滚筒直径mm D 400=工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳 使用折旧期:10年工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35o C动力来源:电力,三相交流,电压380/220V检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产 二、传动方案分析 ①方案设计方案一:带传动+单级传动方案二: 齿轮传动+二级传动+带传动方案三: 带传动+链传动+单级传动②方案比较方案一:带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点。
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。
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。
减速器课程设计讲稿
故障类型: 齿轮磨损、 轴承损坏、 油封漏油 等
处理方法: 更换磨损 的齿轮、 更换损坏 的轴承、 更换漏油 的油封等
预防措施: 定期检查、 维护和更 换易损件
故障诊断: 通过观察、 听声音、 测量温度 等方式进 行故障诊 断
故障处理: 根据故障 类型和程 度,采取 相应的处 理措施, 如更换、 维修或更 换减速器
减速器结构设计
齿轮设计
齿轮类型:直齿、斜齿、 人字齿等
齿轮材料:钢、铸铁、铝 合金等
齿轮尺寸:直径、齿数、 模数等
齿轮精度:等级、公差等
齿轮润滑:润滑油、润滑 脂等
齿轮安装:轴向、径向等
箱体设计
箱体材料:选择高强度、耐磨损、耐腐蚀的材料
箱体形状:根据减速器类型和安装要求选择合适的形状
箱体尺寸:根据减速器尺寸和安装空间确定
轴承类型:滚 动轴承、滑动
轴承等
计算方法:根 据轴承载荷、 转速、温度等 参数进行计算
校核标准:符 合国家标准或
行业标准
校核结果:判 断轴承是否满 足强度要求, 是否需要更换
或改进设计
箱体强度计算与校核
计算方法:采用有限元分 析法
校核标准:满足ISO 12100标准
材料选择:考虑材料的强 度、刚度和耐磨性
噪音和振动:减速器在运行过程中产生的噪音和振动应控制在可接受范 围内
尺寸和重量:减速器的尺寸和重量应符合设计要求,便于安装和维护
减速器设计的参数选择
减速比:减速 器输入轴与输 出轴的转速比
传动效率:减 速器输入轴与 输出轴的扭矩
比
承载能力:减 速器能够承受
的最大扭矩
尺寸和重量: 减速器的尺寸 和重量应符合
减速器课程设计讲稿
减速器毕业设计
第一章减速器概述1.1 减速器的主要型式及其特性减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件,常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置;在少数场合下也用作增速的传动装置,这时就称为增速器。
减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单,并可成批生产,故在现代机械中应用很广。
减速器类型很多,按传动级数主要分为:单级、二级、多级;按传动件类型又可分为:齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等。
电动机联轴器高速轴中间轴低速轴减速器系统框图以下对几种减速器进行对比:1)圆柱齿轮减速器当传动比在8以下时,可采用单级圆柱齿轮减速器。
大于8时,最好选用二级(i=8—40)和二级以上(i>40)的减速器。
单级减速器的传动比如果过大,则其外廓尺寸将很大。
二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。
展开式最简单,但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置,因而将使载荷沿齿宽分布不均匀,且使两边的轴承受力不等。
为此,在设计这种减速器时应注意:1)轴的刚度宜取大些;2)转矩应从离齿轮远的轴端输入,以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀;3)采用斜齿轮布置,而且受载大的低速级又正好位于两轴承中间,所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。
这种减速器的高速级齿轮常采用斜齿,一侧为左旋,另一侧为右旋,轴向力能互相抵消。
为了使左右两对斜齿轮能自动调整以便传递相等的载荷,其中较轻的龆轮轴在轴向应能作小量游动。
同轴式减速器输入轴和输出轴位于同一轴线上,故箱体长度较短。
但这种减速器的轴向尺寸较大。
圆柱齿轮减速器在所有减速器中应用最广。
它传递功率的范围可从很小至40 000kW,圆周速度也可从很低至60m/s一70m/s,甚至高达150m/s。
传动功率很大的减速器最好采用双驱动式或中心驱动式。
这两种布置方式可由两对齿轮副分担载荷,有利于改善受力状况和降低传动尺寸。
设计双驱动式或中心驱动式齿轮传动时,应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配,例如采用滑动轴承和弹性支承。
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。
减速器毕业设计(内附有图纸)
摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。
它的主要优点是:①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠,可传递空间任意两轴之间的运动和动力;②适用的功率和速度范围广;③传动效率高,η=0.92-0.98;④工作可靠、使用寿命长;⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。
由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。
国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。
另外,材料品质和工艺水平上还有许多弱点,特别是大型的减速器问题更突出,使用寿命不长。
国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长。
但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主,体积和重量问题,也未解决好。
当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。
减速器与电动机的连体结构,也是大力开拓的形式,并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。
近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展,使得机械加工精度,加工效率大大提高,从而推动了机械传动产品的多样化,整机配套的模块化,标准化,以及造型设计艺术化,使产品更加精致,美观化。
在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。
CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。
在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。
在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。
关键字:减速器;轴承;齿轮;机械传动。
目录摘要 (I)目录................................................. I II 第1章减速箱传动方案的拟定及说明 . (1)1.1、工作机器特征的分析 (1)1.2、传动方案的拟定及说明 (1)第2章运动参数计算 (3)2.1电机的选择 (3)2.2传动比的分配 (5)2.3 运动参数的计算 (7)第3章各传动零件的设计计算 (9)3.1皮带轮的设计计算. (9)3.2皮带轮结构设计 (15)3.3齿轮的设计 (18)3.4各轴的设计 (34)3.5 轴承的选择及校核 (62)3.6 键的选择与校核 (71)第4章减速器的箱体(箱盖)设计 (77)4.1 箱体(箱盖)的分析 (77)4.2 箱体(盖)的材料 (77)4.3 箱体的设计计算(参照【4】*P15) (77)第5章减速器的润滑 (81)5.1 润滑方式的确定 (81)5.2 油池中油量的确定 (81)5.3 轴承润滑 (81)5.4 润滑剂的选择 (82)5.5 油的密封及防止脂的稀释 (82)参考文献 (84)第1章减速箱传动方案的拟定及说明1.1、工作机器特征的分析由设计任务书可知:该减速箱用于螺旋运输机,工作速度不高(V=0.8m/s),圆周力不大(P=4000N),因而传递的功率也不会太大.由于工作运输机工作平稳,转向不变,使用寿命不长(5年),故减速箱应尽量设计成闭式,箱体内用油液润滑,轴承用脂润滑.要尽可能使减速箱外形及体内零部件尺寸小,结构简单紧凑,造价低廉,生产周期短,效率高。
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(。
减速器的设计-毕业论文3
减速器的设计-毕业论文摘要RV减速器作为一种高精密减速器广泛应用于工业机器人领域,是工业机器人的核心零部件之一,其传动性能直接影响到工业机器人的定位精度和工作性能。
随着工业机器人国产化的快速发展,RV减速器作为机器人的研发关键技术受到前所未有的关注。
目前,国内外对RV减速器的研究大多限制于理论研究,对于整机性能的测试缺乏全面研究。
因此,本文研制一台RV减速器试验装置并对RV减速器进行机械性能测试和振动信号测试,以期研究RV减速器的机械性能和振动特性,实现测试结果向设计、制造、装配等环节反馈,进而稳步提升RV减速器整机性能。
本文第一部分阐述了RV减速器试验装置研制与测试分析研究的工程意义,概述了RV减速器、RV减速器试验装置及RV减速器测试分析这三个方面的国内外研究进展。
最后提出了本文研究的主要内容。
第二部分针对RV减速器结构紧凑、传动比大、精度高等特点,研制一台RV减速器的试验装置,可进行多种不同试验和实现多项参数自动化测试。
从机械结构设计、测控系统设计和软件系统设计这三方面详细阐述了试验装置的工作原理和功能。
第三部分阐述了RV减速器机械性能测试方案的测试准备工作、测试方法步骤和测试数据处理。
利用已研制的RV减速器试验装置对SHPR一20E型RV减速器进行了传动效率、传动误差、空程回差的测试,并分析和讨论了国产RV减速器的机械性能。
第四部分从测点布置、振动测量、数据采集三部分阐述了RV减速器的振动测试方案,并利用己研制的RV减速器试验装置对SHPR.20E型RV减速器进行空载振动测试、变转速振动测试、变载荷振动测试。
采集不同工况下的振动信号,并进行时域分析、频谱分析和倒谱分析,初步掌握了RV减速器的振动特性。
第五部分阐述了小波变换理论及其信号识别和降噪分析原理。
利用小波分析的多分辨率时频域识别特性,对SHPR-20E型RV减速器的振动信号进行多层小波分解,能够识别不同频带的信息。
采用小波降噪方法对RV减速器振动信号进行降噪分析,降噪效果优于傅立叶方法。
一级减速器设计说明书(1)-一级减速器设计
机械设计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:学生姓名:指导老师:完成日期:设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器一、传动方案简图二、已知条件:1、有关原始数据:运输带的有效拉力:F=1.47 KN运输带速度:V=1.55m/S鼓轮直径:D=310mm2、工作情况:使用期限8年,2班制(每年按300天计算),单向运转,转速误差不得超过±5%,载荷平稳;3、工作环境:灰尘;4、制造条件及生产批量:小批量生产;5、动力来源:电力,三相交流,电压380/220V。
三、设计任务:1、传动方案的分析和拟定2、设计计算内容1) 运动参数的计算,电动机的选择;3) 带传动的设计计算;2) 齿轮传动的设计计算;4) 轴的设计与强度计算;5) 滚动轴承的选择与校核;6) 键的选择与强度校核;7) 联轴器的选择。
3、设计绘图:1)减速器装配图一张;2)减速器零件图二张;目录一、传动方案的拟定及说明 .................................................................................... 错误!未定义书签。
二、电机的选择 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1、电动机类型和结构型式............................................................................... 错误!未定义书签。
2、电动机容量 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
减速器设计说明书
第一部分传动装置的总体设计一、传动方案1、电动机直接由联轴器与减速器连接2、减速器用二级展开式圆柱直齿轮减速器3、方案简图如下:二、电动机的选择1、选择电动机的类型按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭式结构,电压380V,Y型。
2、选择电动机的容量有电动机至运输带的传动总效率为:4232241***ηηηηη=a4321ηηηη、、、分别是轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率分别取1η=0.98、2η=0.97、3η=0.99、4η=0.9682.099.097.098.096.0224=⨯⨯⨯=aη所以KWVFad704.382.0100079.116901000=⨯⨯=⨯⨯=Pη3、确定电动机的转速确定了传动方案,减速器的类型为二级展开式圆柱直齿轮减速器aη=0.82卷筒轴的工作转速为min r222.7148079.1100060100060=⨯⨯⨯=⨯⨯=ππD V n 按指导书表一,查二级圆柱齿轮减速器的传 动比40~8'2=i ,故电动机转速的可选围min)873481.2848~774692.569(222.71)40~8('2rn i n d =⨯=⨯=’,符合这一围的同步转速有750、1000、1500r/min. 根据容量和转速,有指导书P 145查出 取型号:Y132M1-6三、确定传动装置的总传动比和分配传动比 电动机型号为Y132M1-6 min960rn m =1、总传动比 479.13222.71960===nn i m a 2、分配传动装置传动比有公式21i i i a ⨯= 21)4.1~3.1(i i = 求得119232.41=i 、272214835.32=i 四、计算传动装置的运动和动力参数 1、计算各轴转速 轴1min 9601rn =轴2 min 0097.23312.4960112ri n n ===轴3 min 2568.7127.30097.233223r i n n === 2、计算各轴输入功率轴1 KWP P d 667630171.399.070467694.331=⨯=⨯=η轴2KW d 704.3=Pn=71.222r/min电动机型号Y132M1-6min 9601r n = min2332rn =min2538.713rn =KWP P 486449241.397.098.0667630171.32112=⨯⨯=⨯⨯=ηη 轴3KWP P 314218648.397.098.0486449241.32123=⨯⨯=⨯⨯=ηη卷筒轴KWP P 21545932.398.099.0314218648.31334=⨯⨯=⨯⨯=ηη3、计算各轴输入转矩 电动机输出转矩MN n P T m d d •=⨯=⨯=85381748.3696070467694.395509550 1-3轴的输入转矩 轴1M N T T d •=⨯=⨯=48527931.3699.085381748.3631η 轴2MN i T T •=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=8935748.14212.497.098.048527931.3612112ηη轴3MN i T T •=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=1792473.44427.397.098.08935748.14222123ηη卷筒轴输入转矩MN T T •=⨯⨯=⨯⨯=9427057.43098.099.01792473.4441334ηη1-3轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98运动和动力参数计算结果整理如下KWP 667630171.31=KWP 4864.2=KW P 31421.33=KWP 21546.34=MN T d •=8538.36M N T •=48527931.361 M N T •=8935748.1422MN T •=1792.4443M N T •=9427.4304第二部分 传动零件的设计计算一、高速级减速齿轮设计1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1)选用直齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器,速度不高,有机设书表10-8知,选用7级精度(GB10095-88)3)材料选择:有机设书表10-1选择小齿轮材料为45钢(调质),硬度为255HBS ,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为220HBS 。
一级减速器设计说明书(1)
机械设计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:学生姓名:指导老师:完成日期:设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器一、传动方案简图二、已知条件:1、有关原始数据:运输带的有效拉力:F=1.47 KN运输带速度:V=1.55m/S鼓轮直径:D=310mm2、工作情况:使用期限8年,2班制(每年按300天计算),单向运转,转速误差不得超过±5%,载荷平稳;3、工作环境:灰尘;4、制造条件及生产批量:小批量生产;5、动力来源:电力,三相交流,电压380/220V。
三、设计任务:1、传动方案的分析和拟定2、设计计算内容1) 运动参数的计算,电动机的选择;3) 带传动的设计计算;2) 齿轮传动的设计计算;4) 轴的设计与强度计算;5) 滚动轴承的选择与校核;6) 键的选择与强度校核;7) 联轴器的选择。
3、设计绘图:1)减速器装配图一张;2)减速器零件图二张;目录一、传动方案的拟定及说明 .................................................................................... 错误!未定义书签。
二、电机的选择 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1、电动机类型和结构型式............................................................................... 错误!未定义书签。
2、电动机容量 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
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第十四章 减速器
一、减速器的类型
二、减速器的结构 1、箱体 1)铸造 箱体 传动零件 附件
轴承座
拔模斜度 凸台
轴承旁联接螺栓 油标尺
2)壁厚
3)箱座高
加强肋 据中心距 a 选择(箱盖、箱座)
da2 H (30 ~ 50) (3 ~ 5) 2
轴承座孔端面 凸台
(3∼5mm)
窥视孔、通气器 吊环螺钉 螺栓头部 螺母 吊环螺钉
4、简化画法
1)轴承旁联接螺栓及轴承盖上螺钉可以只画一个, 其余的以中心线表示,画出的要剖开,螺栓本 身也可采用简化画法。
2)轴承可以只绘出一半,另一半用 代替。
3)导角、工艺槽可以不画(轴端导角要画出)。 4)绘侧视图时可拆去视孔盖部件并在上方注明。
5)联轴器不画。
草图框架设计步骤:
1、据齿轮中心距 绘二轴轴线 2、绘齿轮齿顶圆 及分度圆 3、绘箱体内壁线 (左侧待主视图 凸台及箱盖左 圆弧确定后依 投影补充完整)
4)减少加工面
沉头座
(2∼3mm)
箱座底面凹入(3∼5mm)
2、传动零件(略)
3、附件 1)窥视孔及视孔盖(尺寸据中心距定) 2)通气器 (手册P149∼P150)
吊耳 3)起吊装置 吊钩 吊环螺钉
标线
最低油面(保证大齿轮 浸入1∼2个齿高)
最高油面(高出最低油面5∼10)
4)油标尺(杆式、圆形等)(手册P84) 5)放油孔和螺塞(油塞)(直径可取箱座壁厚的2∼2.5倍 6)起盖螺钉(直径可取与d2同)
4、在主视图上据轴承盖尺寸定凸台及左侧圆弧 (与轴承盖相切作中心线并量出c1、c2)
5、完成俯视图 框架(箱盖 大部分被去 掉) 1)绘轴的结构 2)加轴承并校核 (轴承距内壁线 距离与是否加 挡油盘有关) 3)绘凸台剖面
4)加轴承盖
L = δ1(箱盖壁厚)+ c1 + c2 + 5∼8
减速器装配图正误图例:
A—A 手册P它主要尺寸 参数见手册 P146表11-1
A
A
c
(a≈5,b=6∼10,C=3∼6)
三、减速器的设计步骤
1、设计计算
传动方案设计 选择电动机(据原始参数) 总体设计 确定传动比 各轴转速 (P170—P172) 主要传动参数 各轴输入功率 各轴输入转矩 传动件设计 轴的结构及强度校核 轴系部件设计 选择联轴器 初选轴承 准备工作:读图、准备尺寸参数(表11-1) 绘草图框架 滚动轴承、键的校核计算 草图设计 (不满足时需修改轴的结构) 轴的结构 完成草图 箱体结构 附件 完成装配图:检查、加深、标注主要尺寸、 技术要求、技术特性、零件编号、明细表、标题栏
2、装配图设计
3、零件图设计
4、计算说明书
5、答辩
四、其它
1、轴承的润滑 大齿轮圆周速度v<2m/s时轴承采用脂润滑 (不需开设油沟,但要加装挡油盘) 2、挡油盘 用于:1)轴承为脂润滑;2)轴承座孔直径大于 前方小齿轮分度圆直径。 结构:铸造、冲压(手册P179、P185) 3、轴承盖(图册85号图) 轴承为油润滑时要开通油槽 联接轴承盖与箱体的螺钉不能设计在箱体剖分面上