机械设计基础减速器设计
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机械设计基础课程设计减速器摘要:根据机械设计基础课程的要求,本文采用计算机辅助设计系统Solidworks完成了减速器的虚拟设计,包括减速器的几何特征、结构强度计算以及齿轮相关的计算。
实验结果表明,该设计的减速器具有较好的表现,能够实现满足预期的设计要求。
关键词:减速器;Solidworks;设计要求1. Introduction减速器是一种机械设备,用于将机械系统的输入转矩和输出转速调节相互之间的比例,减少动力传动系统中的受力及损耗。
本文旨在根据机械设计基础课程的要求,使用计算机辅助设计系统Solidworks 完成减速器的设计。
2.Design of Reducers2.1 Principle design减速器的设计原理的核心是齿轮的传动,减速器由主轴,分轴,直齿轮齿圈,单向齿轮,啮合齿轮,啮合齿轮,回转轴承,安装座及安装螺栓等部件组成。
动力传动中,传动轴受到转矩,原动力和驱动力之间的传动关系分别由螺旋齿轮,曲齿轮和齿条齿轮实现。
2.2 Geometric features减速器的几何特征决定了机构的整体尺寸,考虑到设备限制以及结构强度的要求,本文设计的减速器主要有以下几何特征:1)减法器两端的中轴转动轴的直径分别为Φ20mm和Φ15mm;2)分轴轴承的直径Φ25mm;3)减速器的齿轮压力角为20°;4)减速器总的长度为150mm。
2.3 Strength calculation减速器的结构强度计算主要可以分为轴承和齿轮结构。
(1)轴承结构强度计算:根据轴承的本构准则,可得到减速器轴承的最大应力为1506MPa,轴承的最大极限应力为MPa,因此,符合设计要求。
(2)齿轮结构强度计算:根据经典的米苏曼齿轮模型(Mismatch model),可以计算出减速器齿轮的最大应力为1285MPa,最大极限应力为2050MPa,因此,满足设计要求。
2.4 Gear calculation减速器设计的关键是齿轮的传动参数,根据给定的传动比,可以计算出各个齿轮的齿数,模数,压力角等参数,以保证机构的合理性和可靠性。
机械设计基础课程设计减速器装配草图设计
5.1初绘减速器装配草图
❖ (6)初选滚动轴承型号,确定轴承安装位置。根据 上述轴的径向尺寸,即可初步选出轴承型号及具体 尺寸,同一根轴上的轴承一般都取同样型号,使轴 承座孔尺寸相同,可一次镗孔保证两孔有较高精度 的同轴度。然后再根据轴承润滑方案定出轴承在箱 体座孔内的位置,画出轴承外廓。箱体内壁距轴承 端面的距离S,轴承采用干油润滑时S=10~15mm, 采用稀油润滑时S=3~5mm(见图1.5-8和图1.5-9)。
❖ 3)中间轴轴径按式(1.5—1)确定,并以此直径为基础进行结构设计。一 般情况下,中间轴轴承内径不应小于高速轴轴承内径。
d A0 3
P n
mm
(1.5 1)
5.1初绘减速器装配草图
❖ (5)轴的结构设计。轴的结构设计,是在上述初定轴的直 径的基础上进行的。轴的结构主要取决于轴上所装的零件、 轴承的布置和轴承密封方式。齿轮减速器中的轴做成阶梯铀 (图1.5-9)。阶梯轴装配方便,轴肩可用于轴上零件的定位相 传递轴向力。但是,在设计阶梯轴时,应力求台阶数量最少, 以减少换刀次数和刀具种类,从而保证结构的良好工艺性。 阶梯轴结构尺寸的确定包括径向尺寸和轴向尺寸两部分。各 轴段径向尺寸的变化和确定主要取决于轴上零件的安装、定 位、受力状况以及轴的加工精度要求等。而各轴段的长度则 根据轴上零件的位置、配合长度、轴承组合结构以及箱体的 有关尺寸来确定。
5.1初绘减速器装配草图
❖ 图1.5-1、图1.5-2、图1.5-3为目前常见的减 速器铸造箱体结构图,其各部尺寸按表1.5-1 所列公式确定,然后,将其填写到该表的第 二列数值,以供绘图时使用。
❖ 单级圆柱齿轮减速器图
单级圆柱齿轮减速器
两级圆柱齿轮减速器
蜗杆减速器
机械设计基础课程设计——减速器传动装置设计
《机械设计基础》课程设计任务书一、课程设计目的课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。
课程设计的基本目的是:1.综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识,分析和解决机械设计问题,进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
2.通过课程设计,逐步树立正确的设计思想,增强创新意识和竞争意识,熟悉掌握机械设计的一般规律,培养分析问题和解决问题的能力。
3.通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,进行全面的机械设计基本技能的训练。
二、课程设计内容课程设计的内容主要包括:传动装置总体方案的分析;电动机的选择;传动系统的计算;传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择;装配图和零件图的绘制;撰写设计计算说明书。
课程设计中要求完成以下工作:1.减速器装配图1张(A1图纸);2.减速器零件图2张(A3图纸);3.设计计算说明书1份。
附:(一)设计数据(二)工作条件该传动装置要求采用单级斜齿圆柱齿轮传动,单向连续传送,载荷平稳,空载起动,每班8小时工作制,每日两班,使用期限10年(每年按300天计算),运输带允许速度误差为5%。
(三)运动简图(四)设计计算说明书内容0、封面(题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间,采用统一格式)1、目录(标题、页次)2、设计任务书(装订原发的设计任务书)3、前言(题目分析、传动方案的拟订等)4、电动机的选择,传动系统计算(计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比,计算各轴转速、功率和扭矩)5、传动零件的设计计算(确定带传动,齿轮传动的主要参数)6、轴的设计计算及校核7、轴承的选择和计算8、键联接的选择和校核9、联轴器的选择10、箱体的设计(主要结构和设计计算及必要的说明)11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明12、设计小结(设计体会、本次计的优缺点及改进意见等)13、参考资料(资料的编号[ ],作者,书名,出版单位和出版年、月)三、进度安排第15周周一电动机的选择和传动系统计算、带传动的设计计算周二齿轮传动的设计计算、低速轴的设计周三低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择周四轴承的校核、普通平键的选择及校核、箱体的结构设计、润滑材料、润滑方式和密封型式的选择周五画减速器装配图第16周周一画减速器装配图周二画减速器装配图周三画零件图周四整理、装订计算说明书周五答辩四、基本要求课程设计教学的基本要求是:1.能从机器功能要求出发,分析设计方案,合理地选择电动机、传动机构和零件。
机械设计基础课程设计(减速器设计)
3-B
16 2.0 28 400
3-C
20 2.3 27 450
3-D
24 2.5 22 500
说明: 1. 斗式提升机提升物料:谷物、面粉、水泥、型沙等物品。 2. 提升机驱动鼓轮(图 2.7 中的件 5)所需功率为
QH P = (1 + 0.8υ)kW W 367
3. 斗式提升机运转方向不变,工作载荷稳定,传动机构中有 保安装置(安全联轴器)。 4. 工作寿命为 8 年,每年 300 个工作日,每日工作 16 小时。
`
题号
2-A
参 数 输送带的牵引力 F,(KN) 输送链的速度υ,(m/s) 提升机鼓轮的直径 D,(mm) 2.1 1.4 450
2-B
2.2 1.3 390
2-C
2.4 1.6 480
2-D
2.7 1.1 370
说明: 1. 带式输送机提升物料:谷物、型沙、碎矿石、煤等等。 2. 输送机运转方向不变,工作载荷稳定。 3. 输送带鼓轮的传动效率取为 0.97。 4. 工作寿命为 15 年,每年 300 个工作日,每日工作 16 小时。
题目3
设计一斗式提升机传动用 二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器
1- 电 动 机 2- 联 轴 器 5-驱动鼓轮 6-运料斗
3- 减 速 器 7-提升带
4- 联 轴 器
题目 3 设计一斗式提升机传动用二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器
` 题 号
3-A
参 数 生产率 Q(t/h) 提升带的速度υ,(m/s) 提升带的高度 H,(m) 提升机鼓轮的直径 D,(mm) 15 1.8 32 400
, s
0.6 389
提 升 机 鼓 轮 直 径 D , ( m m
机械设计基础(课程设计-齿轮减速器)
机械设计基础课程设计计算说明书设计题目: 二级圆柱齿轮减速器院系:专业:班级:学号:设计者:指导老师:成绩:2016年12月目录绪论 (3)一、初步设计 (5)1.设计任务书 (5)2.原始数据 (5)3.传动系统方案的拟定 (5)二、电动机的选择 (5)1.电动机的容量选择 (5)2.确定电动机转速 (6)3.电动机型号的选定 (6)三、计算传动装置的运动和动力参数 (8)1.计算总传动比 (8)2.合理分配各级传动比 (8)3.各轴转速、输入功率、输入转矩的计算 (9)四、传动件设计计算 (10)1.带传动设计(普通V带)............................................................................... 错误!未定义书签。
2.齿轮传动设计 (10)五、轴的设计与校核 (13)1.输入轴最小直径的设计和作用力计算 (13)2.输入轴的结构设计与校核 (14)3.输出轴最小直径的设计和作用力计算 (16)4.输出轴的结构设计与校核........................................................................... 错误!未定义书签。
六、轴承、键、联轴器的选择与校核 (21)1.轴承的选择与校核 (21)2.键的选择计算与强度校核 (22)3.联轴器的选择 (22)七、齿轮的结构设计 (23)八、减速器的润滑与密封 (25)1.润滑的选择与确定 (25)2.密封的选择与确定 (25)九、箱体主要结构尺寸计算 (25)十、减速器附件的选择与设计 (26)总结 (28)绪论本论文主要内容是进行二级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用《AUTOCAD》软件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
西安交大机械设计基础课程设计减速器说明书模板
课程设计说明书设计题目:小型家用停车装置设计任务:电机选择、传动比计算分配、减速器零件设计目录机械设计基础课程设计任务书................................... 错误!未定义书签。
一、电动机选择 (2)二、传动比分配 (2)三、传动系统的运动和动力参数计算....................... 错误!未定义书签。
四、减速器传动零件的设计计算 (4)五、课程设计感想 ....................................................... 错误!未定义书签。
一、电动机的选择1.1电动机的功率由已知条件可以计算出工作所需的有效功率:P w=F×v1000=10000×0.21000kw=2kw工作所需电动机的功率:P r=P wη=2kw0.808=2.47kw1.2电动机转速的选择提升载车板的滚筒轴的工作转速:n w=600003.14×0.2400=9.55r/min考虑到整个系统为三级减速(减速箱两级,开式齿轮一级),总传动比可适当取大一点,选同步转速n s=710r/min的电机为宜。
1.3电动机型号的选择根据工作条件:工作环境多尘、双向运转、等效为单班制间断工作,工作机所需电动机功率P W=2.74kw及电动机的同步转速n s=710r/min等,选用Y系列三相异步电机,卧式封闭结构,型号为Y132M-8,其主要性能数据如下:电动机额定功率:P m=3.0kw电动机满载转速:n m=710r/min电动机轴伸直径:D=38mm电动机轴伸长度:E=80mm二、传动比的分配2.1停车装置总传动比计算总传动比为i 总=n mn w=7109.55=742.2确定传动比分配整个抬升装置的三级减速主要靠5根轴来完成,其中0轴是根据连接齿轮部分轴直径,初取键尺寸为20×12(b×h)键连接应满足挤压强度条件,因此根据键连接中最弱材料的许用挤压应力[σp]对其强度进行校核:σp1=4000T1d1ℎ1L1≤[σp]式中:T=128.42N/md=70mmh=12mmb=20mm[σp]=125MPa(静载下)经过计算得:L≥7.51mm根据齿宽和齿轮轮毂长度,选取L1=40mm(2)连接低速级大齿轮的键的强度校核和键长选择:根据连接齿轮部分轴直径,初取键尺寸为20×12(b×h)对键连接中最弱材料的许用挤压应力[σp]进行校核:σp2=4000T2d2ℎ2L2≤[σp]式中:T=465.73N/md=72mmA1=A+5d=160mmA2=(A+A1)=160mm 箱体顶部宽度为140mm:B1=140−20=120mmB=B1−5d=80mm(2)A型通气器的尺寸:由《机械设计基础课程设计》附录F-4:d=M18×1.5,d1=M33×1.5,d2=8mm,d3=3mm,d4=16mm,D=40mm,h=40mm,a=12mm,b=7mmC=16,h1=18mm,R=40mm,D1=25.4mm,S=22mm,K=6mm,e=2mm,f=2mm(3)凸缘式轴承盖:轴承外径为:D=75mm时:。
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正文:一级齿轮减速器设计说明书设计目标:本次设计旨在设计一个一级齿轮减速器,实现指定输入转速和输出转速之间的减速比。
同时,考虑到传动效率、轴向和径向载荷的承载能力以及噪音等因素。
1.引言1.1 背景介绍在机械传动领域中,齿轮减速器是一种常用的传动装置。
通过合理的齿轮设计,可以实现高效的转速调节和转矩变化。
一级齿轮减速器作为齿轮传动系统的基本组成部分,在工程领域中得到广泛应用。
1.2 设计范围本设计范围包括齿轮的型号选择、齿轮几何参数的计算与设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等内容。
2.齿轮型号选择与齿轮几何参数计算2.1 输入参数2.1.1 输入转速:N1 = 1500 rpm2.1.2 输出转速:N2 = 300 rpm2.1.3 传动功率:P = 10 kW2.2 齿轮型号选择根据输入转速和输出转速的减速比以及传动功率的要求,选择适当的齿轮型号。
2.3 齿轮几何参数计算2.3.1 主传动齿轮参数计算根据减速比和输入、输出转速的关系,计算主传动齿轮的模数、齿数等几何参数。
2.3.2 从动齿轮参数计算根据主传动齿轮参数和减速比,计算从动齿轮的几何参数。
3.齿轮强度校核3.1 材料选择根据齿轮所承载的传动功率和工作条件,选择合适的材料。
3.2 强度计算根据齿轮几何参数、材料性能和工作条件,进行应力和变形的计算,检查设计的齿轮是否满足强度要求。
4.噪声分析与控制4.1 噪声来源分析通过对齿轮传动系统的分析,确定噪声的主要来源。
4.2 噪声控制措施针对噪声来源,提出相应的控制措施,以降低噪声水平。
5.轴承与润滑油选择5.1 轴承选择根据齿轮传动系统的径向和轴向载荷要求,选择相应的轴承类型和规格。
5.2 润滑油选择根据齿轮传动系统的工作条件和轴承要求,选择合适的润滑油类型。
6.结论通过对一级齿轮减速器的设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等方面的研究,本次设计满足了预期的减速比要求,并具备足够的强度和稳定性,同时在噪声和摩擦方面也做出了相应的控制。
机械设计基础减速器的选型与设计
机械设计基础减速器的选型与设计一、引言机械减速器作为传动系统中的重要组成部分,在各个行业都有广泛的应用。
本文旨在探讨机械减速器的选型与设计,为读者提供一些基础的知识和指导。
二、机械减速器的作用与种类1. 机械减速器的作用机械减速器主要用于降低旋转设备的速度,并增加输出扭矩。
它可以将高速低扭矩的动力传动转换为低速高扭矩的动力传动,适用于各种需要转速变化的场合。
2. 机械减速器的种类常见的机械减速器种类有齿轮减速器、带传动、链传动等。
每种减速器都有其特点和适用领域,选型时需根据实际需求做出合理选择。
三、机械减速器的选型原则1. 转矩传递能力机械减速器的转矩传递能力是选型的关键。
根据需要传递的转矩大小,选用合适的减速器型号和尺寸。
2. 转速比要求根据系统的转速变化需求,选用合适的减速器传动比。
传动比的计算可根据输入轴转速与输出轴转速之比得出。
3. 效率要求机械减速器的效率会直接影响系统的传动效率。
在选型时,需考虑减速器的效率,并选择高效率的型号。
4. 维护及使用成本除了初始投资成本外,机械减速器的运行维护成本也是选型时需要考虑的因素。
需要综合考虑减速器的可靠性、使用寿命以及维护成本等因素。
四、机械减速器的设计步骤1. 确定需求首先需要明确减速器的使用需求,包括传动的转矩、转速比、输入轴和输出轴的位置等。
2. 选择传动形式根据需求选择合适的传动形式,如齿轮传动、带传动或链传动等。
3. 计算减速器参数根据实际需求和传动形式,计算减速器的参数,包括模数、齿宽、齿数等。
4. 设计齿轮传动对于齿轮传动来说,需设计齿轮的齿数、齿宽、法向模数等参数,并进行齿轮的布局和尺寸计算。
5. 确定传动轴和轴承根据减速器的布局和设计要求,确定传动轴的尺寸、材料及轴承的选择。
6. 综合校核对设计的减速器进行综合校核,包括强度校核、振动与噪声校核、热平衡校核等。
7. 绘制设计图纸最后,根据设计结果绘制减速器的详细图纸,并进行评审与修改。
机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器
机械设计基础课程设计计算说明书设计题目:一级圆柱齿轮减速器学院:材料学院班级:冶金0901学号:1109090105设计者:夏裕翔指导教师:姜勇日期:2021年7月目录一.设计任务书 (3)二.传动系统方案的拟定 (3)三.电动机的选择 (3)四.传动比的分派 (4)五.传动系统的运动和动力参数计算 (5)六.传动零件的设计计算 (6)七.减速器轴的设计 (11)八.轴承的选择与校核 (18)九.键的选择与校核 (19)十.联轴器的选择 (22)十一.减速器润滑方式,润滑剂及密封装置 (22)十二.箱体结构的设计 (23)十三.参考文献 (26)计算及说明 结果一、设计任务书一、设计任务设计带式输送机的传动系统,采纳带传动和一级圆柱齿轮减速器。
2、原始数据输送带轴所需扭矩 τ=1050Nm 输送带工作速度 ν=/s输送带滚筒直径 d =380mm 减速器设计寿命为8年(两班制),大修期限四年。
3、工作条件两班制工作,空载起动载荷平稳,常温下持续(单向)运转,工作环境多尘;三相交流电源,电压为380/220V 。
二、传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图:(画方案图)带式输送机由电动机驱动。
电动机1将动力传到带传动2,再由带传动传入 一级减速器3,再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5,带动输送带6工作 。
传动系统中采纳带传动及一级圆柱齿轮减速器,采纳直齿圆柱齿轮传动。
三、电动机的选择按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机,卧式封锁结构,电压 380V 。
一、电动机的功率依照已知条件由计算得知工作机所需有效效率KW FvP w 42.410008.038.0105021000=⨯⨯==设:η1—联轴器效率=0.97; η2— η3— η4— η5—由电动机至运输带的传动总效率为8588.096.099.096.099.097.03534321=⨯⨯⨯⨯==ηηηηηη工作机所需电动机总功率 KW P w5.158588.042.4P r ===η由表所列Y 系列三相异步电动机技术数据中能够确信,知足Pm ≥Pr 条件的 电动机额定功率Pm 应取为KW计算及说明 结果二、电动机转速的选择依照已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速min /23.4038014.38.0100060100060r d v n w=⨯⨯⨯=⨯=π额定功率相同的同类型电动机,能够有几种转速供选择,如三相异步电动机就有四种经常使用的同步转速,即min /3000r 、min /1500r 、min /1000r 、 min /750r 。
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。
机械设计基础课程设计--二级齿轮减速器
机械设计基础课程设计--二级齿轮减速器机械设计基础课程设计说明书题目:二级齿轮减速器院系:机电工程系专业:材料成型及控制工程班级:B100304学号:B1030618姓名:李鹏辉指导教师:张旦闻日期:2013年06月28日目录一、机械设计课程设计任务书 .............................................................................. - 2 -1、设计题目: ................................................................................... - 2 -2、设计参数 ....................................................................................... - 2 -3、工作条件 .................................................................................... - 2 -4、加工条件 .................................................................................... - 3 -5、设计工作量................................................................................ - 3 -二、前言 .................................................................................................................. - 4 -三、运动学与动力学计算 ...................................................................................... - 5 -1、电动机的选择............................................................................... - 5 -2、各级传动比................................................................................... - 6 -3、计算各轴转速、功率、转矩....................................................... - 6 -四、传动零件的设计计算 ...................................................................................... - 9 -1、带传动的设计............................................................................... - 9 -2、齿轮的设计计算......................................................................... - 12 -五、轴的设计计算及校核 (20)1、轴的结构设计: (20)2、轴的校核 (25)3、计算轴上的作用力 (27)4、计算支反力 (27)5、绘转矩、弯矩图 (28)6、弯矩合成强度校核 (29)六、键的选择和校核 (30)七、滚动轴承的选择与校核。
机械设计基础课程设计-- 一级圆柱齿轮减速器设计
机械设计基础课程设计计算说明书题目: 一级圆柱齿轮减速器设计目录一、设计任务书………………………………………………………………………………1.1 机械课程设计的目的…………………………………………………………………1.2 设计题目………………………………………………………………………………1.3 设计要求………………………………………………………………………………1.4 原始数据………………………………………………………………………………1.5 设计内容………………………………………………………………………………二、传动装置的总体设计……………………………………………………………………2.1 传动方案………………………………………………………………………………2.2 电动机选择类型、功率与转速………………………………………………………2.3 确定传动装置总传动比及其分配…………………………………………………2.4 计算传动装置各级传动功率、转速与转矩………………………………………三、传动零件的设计计算……………………………………………………………………3.1 V带传动设计……………………………………………………………………………3.1.1计算功率……………………………………………………………………………3.1.2带型选择……………………………………………………………………………3.1.3带轮设计……………………………………………………………………………3.1.4验算带速……………………………………………………………………………3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度………………………………………………3.1.6包角及其验算………………………………………………………………………3.1.7带根数………………………………………………………………………………3.1.8预紧力计算…………………………………………………………………………3.1.9压轴力计算…………………………………………………………………………3.1.10带轮的结构…………………………………………………………………………3.2齿轮传动设计……………………………………………………………………………3.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数………………………………………………3.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计…………………………………3.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核…………………………………3.2.4齿轮传动的几何尺寸计算…………………………………………………………四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸………………………………………………………五、轴的设计…………………………………………………………………………………5.1高速轴设计………………………………………………………………………………5.1.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.1.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.1.3轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.2低速轴设计………………………………………………………………………………5.2.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.2.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.2.3轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.3校核轴的强度……………………………………………………………………………5.3.1按弯扭合成校核高速轴的强度……………………………………………………5.3.2按弯扭合成校核低速轴的强度……………………………………………………六、滚动轴承的选择和计算…………………………………………………………………6.1高速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.1.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.1.2轴承选型与校核……………………………………………………………………6.2低速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.2.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.2.2轴承选型与校核……………………………………………………………………七、联轴器的选择和计算………………………………………………………………………7.1联轴器的计算转矩………………………………………………………………………7.2许用转速…………………………………………………………………………………7.3配合轴径…………………………………………………………………………………7.4配合长度…………………………………………………………………………………八、键连接的选择和强度校核………………………………………………………………8.1高速轴V带轮用键连接…………………………………………………………………8.1.1选用键类型…………………………………………………………………………8.1.2键的强度校核………………………………………………………………………8.2低速轴与齿轮用键连接…………………………………………………………………8.2.1选用键类型…………………………………………………………………………8.2.2键的强度校核………………………………………………………………………8.3低速轴与联轴器用键连接………………………………………………………………8.3.1选用键类型…………………………………………………………………………8.3.2键的强度校核………………………………………………………………………九、减速器的润滑……………………………………………………………………………9.1齿轮传动的圆周速度……………………………………………………………………9.2齿轮的润滑方式与润滑油选择…………………………………………………………9.3轴承的润滑方式与润滑剂选择…………………………………………………………十、绘制装配图及零件工作图……………………………………………………………十一、设计小结………………………………………………………………………………十二、参考文献………………………………………………………………………………一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计基础课程中的最后一个教学环节,也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。
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--减速器设计
机械设计基础课程设计--减速器设计一、减速器的简介减速器是一种重要的机械设备,它能够改变传动的动力源的动力,转换成另一种形式的动力,也就是改变转动频率、转动方向和转动能量,使驱动部件对付所需工作时,具有合适的转速,从而达到节省能源、提高效率和减少结构尺寸的功能。
二、减速器的设计原理减速器的总体设计是以转速减小,扭矩增大为原则,以满足所要求的条件。
减速器的设计原理通常可以分为三类:一是减速箱,即基本满足工厂机械和工具机械的转速要求,而对输出功率的限制能够与设备的机械结构相一致;二是齿轮减速器,它将传动功率输入齿轮驱动体中,而传动机构可以满足具体的脉冲减速要求;第三类是液力传动的减速器,通常由液力驱动装置、减速机和减速箱构成,一般用于大扭矩和输入高功率的设备系统。
三、减速器常用设计参数1.传动效率:减速器中,满足传动系统性能的首要指标。
传动效率指传动系统输入功率和输出功率的比值,用数值来表示该比值的大小,也可以用某种国际统一的表示方式,如采用长度单位米和时间单位秒二者的几何平均数。
2.传动比:是指一种减速器给定部件的转动比,可以用比例系数来表示,通常被称为传动比,它指明了轴联轴器传动时输入轴和输出轴之间转动角度和转动速度的比例,用双小数表示。
3.减速比:也称为减速率,表示输入和输出轴之间的转速比,可以为大于1的整数或者分数,表示的是输入轴转速降低后输出轴最大转速,通常采取倒数来计算,用小数表示。
四、减速器的优缺点1.优点:使用减速器能够拓宽系统的运行范围,使得运转转速变慢而产生的大扭矩,从而满足系统运行的要求,提供了更大的控制空间;它能够延长系统各部件的寿命,减少故障的发生;好的减速器,可以提高传动效率,减少能耗,大大降低运行成本。
2.缺点:由于不适应减速器会产生很大的噪声,而且也会耗费更多的能源;使用减速器对原有结构的空间要求也比较高;某些减速器可能因为长期运行而出现漏油现象,也需要及时维护保养。
机械设计基础课程设计减速器考题
机械设计基础课程设计减速器考题一、引言减速器作为机械传动系统中的重要组成部分,在工业生产中起着至关重要的作用。
本文将探讨机械设计基础课程设计中与减速器相关的考题,包括减速器的原理、设计要点以及实际应用。
二、减速器的原理减速器是一种能够降低传动速度并增加输出扭矩的装置。
它通常由输入轴、输出轴和中间的齿轮组成。
通过齿轮的啮合,输入轴的高速旋转被转换为输出轴的低速旋转。
减速器的原理可以用以下公式表示:[n_2 = ]其中,(n_2)表示输出轴的转速,(Z_1)和(Z_2)分别表示输入轴和输出轴的齿数,(_1)和(_2)分别表示输入轴和输出轴的角速度。
三、减速器的设计要点3.1 齿轮的选择在减速器的设计中,齿轮的选择是非常关键的。
齿轮的模数、齿数、轮齿厚度等参数都会直接影响到减速器的性能。
为了保证减速器的工作稳定性和传动效率,需要根据实际需求选择合适的齿轮。
3.2 齿轮的布局齿轮的布局也是减速器设计中需要考虑的重要因素。
合理的齿轮布局可以减小齿轮传动的轴向力和径向力,降低噪音和振动。
常见的齿轮布局有平行轴、交叉轴和垂直轴等形式。
3.3 轴承的选择在减速器中,轴承的选择直接关系到减速器的使用寿命和运行稳定性。
合适的轴承能够减小齿轮传动的摩擦和磨损,提高传动效率。
因此,在设计减速器时,需要根据负载和转速等参数选择适当的轴承类型和规格。
3.4 润滑与密封减速器的润滑和密封也是设计中需要考虑的重要因素。
良好的润滑能够减小齿轮传动的摩擦和磨损,提高传动效率。
同时,合适的密封措施能够防止外界杂质进入减速器内部,延长减速器的使用寿命。
四、减速器的实际应用减速器在工业生产中有着广泛的应用。
以下是几个常见的减速器应用场景:4.1 机械传动系统减速器常常用于机械传动系统中,如汽车变速器、工程机械的传动系统等。
通过减速器的作用,可以将发动机输出的高速旋转转换为车轮或工具的低速旋转,提供足够的扭矩。
4.2 机器人技术减速器在机器人技术中也有着重要的应用。
《机械设计基础》第七章轮系及减速器
根据齿轮的受力分析和强度计算公式,校核齿轮的弯曲强度和接触强 度。
设计计算实例分析
实例一
某机械装置中需要设计一个定轴轮系,已知输入转速为1500r/min,输出转速为300r/min,模数为2mm。 试进行轮系的设计计算。
实例二
某减速器中需要设计一个圆柱齿轮副,已知输入功率为10kW,输入转速为1450r/min,传动比为5。试进 行减速器的设计计算。
02
保证轮系与减速器的传动比、承载能力和效率等性 能相匹配。
03
考虑轮系与减速器的安装、调试和维护的方便性, 以及成本等因素。
04
轮系及减速器的设计计算
轮系的设计计算
确定轮系的类型
根据传动比、转速和转向等要求,选择合适的轮系类型,如定轴 轮系、周转轮系等。
计算各轮齿数
根据传动比和模数等参数,计算各轮的齿数,并进行合理的齿数 分配。
确定中心距和啮合角
根据齿数和模数,计算中心距和啮合角,并进行必要的调整以满 足设计要求。
减速器的设计计算
选择减速器类型
根据工作条件、传动比和输出扭矩等要求,选择合适的减速器类型 ,如圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器等。
计算传动比和效率
根据输入转速和输出转速,计算传动比;根据齿轮副的啮合效率和 轴承的摩擦效率等,计算减速器的总效率。
轮系的功能与应用
功能
实现减速、增速、变速和换向等传动 功能。
应用
广泛应用于各种机械设备中,如汽车 、机床、工程机械、航空航天设备等 。
轮系的组成与结构
组成
轮系主要由齿轮、轴、轴承、箱体等零部件组成。
结构
轮系的结构形式多种多样,包括定轴轮系、周转轮系和复合轮系等。其中,定 轴轮系的齿轮轴线固定不动,周转轮系的齿轮轴线可以绕其他齿轮的轴线转动 ,复合轮系则是由定轴轮系和周转轮系组合而成。
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。
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。
机械设计课程设计说明书(减速器)
《机械设计基础》课程设计说明书学院:应用技术学院专业:矿物加工工程班级:姓名:学号:日期:2020年06月24日课程设计题目:一级圆柱齿轮减速器设计内容包括:设计说明书一份图纸三张《机械设计基础》课程设计任务书班级矿物加工姓名指导教师日期2020 年6 月24 日指导教师签字:年月日第二章机械传动装置的总体设计2.1 确定传动方案在确定传动方案时应注意以下几点。
(1)带传动承载能力较低,但能缓冲吸震,有过载保护作用,被广泛采用。
为使带传动获得较为紧凑的结构尺寸,应布置在传动系统的高速级。
若带传动水平布置时,应使其松边在上。
(2)方案中采用一级圆柱齿轮减速器,其动力应从远离齿轮端输入,以改善轮齿受力。
2.2 选择电动机工业上广泛应用三相异步电动机,因为它构造简单,制造、使用和维护方便,运行可靠,重量较轻,成本较低。
异步电动机为了便于齿轮润滑,取i 1=5。
V 带的传动比02.4510.2012===i i i2.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数,主要是指各种轴的转速、功率和转矩,它是进行传动零件设计计算极为重要的依据。
下图为直齿轮一圆柱齿轮减速器传动装置,现对有关参数说明如下:n 1、n 2、n 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速(r/min ) P 1、P 2、P 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入功率(kW ) T 1、T 2、T 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入转矩(N ·m )i= i 1=5 i 2=4.02(8)轴的强度校核轴的材料为45钢,调质处理。
σB =650N/mm 2,则[σσB ,即58~60N/mm 2,取[σ]=60N/mm 2,轴的应力为][/18.11401.022.7152323σσ<=⨯≈=mm N W M ca ca根据计算结果知,该轴满足强度要求。
(9)轴的疲劳强度校核计算轴的材料为45钢,调质处理。
σB =650N/mm 2, σ-1=275N/mm 2,τ-1=140N/mm 2。
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轴系零部件的设计
➢键的校核
装配图的绘制
➢ 箱体箱盖的结构
➢ 附件
观察孔及观察孔盖 通气器 放油孔及螺塞 油面指示器
装配图的绘制
零件图的绘制
零件图的绘制
整理设计说明书
➢箱体外传动件计算
带传动计算 联轴器的选择(凸缘联轴器)
➢箱体内传动件计算
齿轮传动计算 载荷微冲击:采用硬齿面传动 高速轴当齿轮直径和轴直径相差不大时,做成齿轮轴
轴系零部件的设计
➢草图设计
δ1=0.02a+1≥8 △1>1.2δ
H1>30~50 b2=2.5δ
轴系零部件的设计
➢草图设计
△2>δ
在允许的范围内,箱体外的传动比尽量大一点,使 箱体内的结构紧凑。
传动装置的总体设计
➢传动装置运动参数计算
轴的转速 n1 n0 / i1 n2 n1 / i2
轴的功率 P1 P0 4 P2 P1 2 3
轴的转矩
T0
9550
P0 n0
T1
9550
P1 n1
T2
9550
P2 n2
传动件的设计计算
脂润滑:8~12 油润滑:3~5
L2=δ+c1+c2+(8~12)
轴系零部件的设计 ➢草图设计
轴系零部件的设计
➢轴的结构设计
材料的选择 根据纯扭矩,计算轴的最小直径 结构设计
轴的结构设计
轴系零部件的设计
➢轴的强度校核
轴系零部件的设计
➢轴承的校核
轴承的选型:不承受轴向力,载荷不大时,降低成本 应选用深沟球轴承; 轴承的动载荷计算:对于径向接触轴承 P=fp×R,其 中R为轴承受到的径向力,为在轴计算时,水平面和竖 直面受力的合力。R FA2H FB2H 轴承的静载荷计算:对于仅受到径向力的深沟球轴承 P0=R。 轴承寿命的选择:根据条件,使用期限为10年,三年 大修,大修时可换轴承。
Z 12234
效率一般选用中间值【表2-5】
1 联轴器效率 2 轴承效率 3 齿轮效率 4 带传动效率
传动装置的总体设计
➢选用电机 【表6-164】 选用四级电机 电机参数P0、n0
传动装置的总体设计
➢总传动比的计算与分配
总传动比 iZ n0 / nw 传动比分配 iZ i1i2
i1--V带传动比,2~4,≤7 【表2-3】 i2--齿轮传动比,≤5,最大8 【表2-4】
《机械设计基础》 课程设计指导
姜海翔 2013年11月
减速器的应用
齿轮减速器的分类
单级圆柱齿轮减速器
双级展开式 圆柱齿轮减速器
双级分流式 圆柱齿轮减速器
双级同轴式 圆柱齿轮减速器
设计步骤
➢ 传动装置的总体设计 ➢ 传动件的设计计算 ➢ 轴系零部件的设计 ➢ 装配图的绘制 ➢ 零件图的绘制 ➢ 整理说明书文档
传动装置的总体设计
➢拟定总体传动方案--绘制机构结构简图
5
6
4
3
✓安装的空间狭小, 但通风条件好
1
2
1-电动机 2-带传动 3-减速器 4-联轴器 5-滚筒 6-传送带
传动装置的总体设计
➢根据设计数据,计算电机参数
输送机的功率 Pw F v /1000
601000 v
带的转速 nw dຫໍສະໝຸດ 电机功率 Pd Pw /Z