一级圆柱齿轮减速器课程设计

• 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Pd计算，转速则取
满载转速。
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1 计算总传动比及分配各级传动比
• 传动装置的总传动比为：i nm
nw
• 式中，nm为电动机满载转速，r/min； nw为工作机转速， r/min。
• 多级传动中，总传动比应为：i i1 i2 i3 ...in • 式中，i1、i2、i3、...、in 为各级传动机构的传
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减速器结构分析
• 1．箱体结构
• 减速器的箱体用来支承和固定轴系零件。箱体必须具
有足够的强度和刚度，以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不
匀。为了增加箱体的刚度，通常在箱体上制出筋板。
• 为了便于轴系零件的安装和拆卸，箱体通常制成剖分式。 剖分面一般取在轴线所在的水平面内（即水平剖分），以 便于加工。
向固定。
两轴均可采用深沟球轴承作支承，承受径向载荷 的作用。
轴承端盖与箱体座孔外端面之间垫有调整垫片组， 以调整轴承游隙，保证轴承正常工作。
2．轴系零件
• 该减速器中的齿轮传动可采用油池浸油润滑，大 齿轮的轮齿浸入油池中，靠它把润滑油带到啮合 处进行润滑。
• 滚动轴承可采用润滑脂润滑，为了防止箱体内的 润滑油进入轴承，应在轴承和齿轮之间设置封油 环。
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设 计 步 骤:
4. 绘制装配底图（p212） 5. 验算轴系零件（p227） 6. 设计和绘制箱体及其附件的结构（p228） 7. 装配底图的检查（p237） 8. 完成装配图（p238） 9. 完成零件图（p244）
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一、选择电动机
• 1）确定电动机类型： • 推荐Y系列380V，三相异步电动机
• 2）计算电动机功率 • 设：工作机（卷筒）所需功率Pw • 电动机至工作机之间传动装置的总效率为η • 电动机需要的功率Pd
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计算如下： Pd

Pw


Ped
•
式中，
Fv
Pw 1000w
kW
• F为工作机（卷筒）的阻力(输送带拉力) ，N；
• v为工作机的线速度(输送带速度) ，m/s；
• 小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2大5~10 mm，取 齿宽系数Ψd=1~1.2 ；
• 材料一般取45钢，Pd≥5.5 kW时用合金钢如40Cr
等。
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四、ห้องสมุดไป่ตู้制装配底图
• 1．选择视图 • 一般用三视图，和必要的局部视图 • • 2．布置图面 • 1）确定绘图的有效面积 • 2）大体确定三视图的位置
∵与在其开它始的设轴干计涉轴）时；，轴的长度和跨距未定， •支（座3）反按力设和计弯资矩料就决无定传法动求零得件，的这轴时向常间距用，简 单然公后式确初定步零件估与算箱出体轴内的壁最的细间距处，直画径出d俯mi视n，图 并的依箱次体进内行框线轴；的结构设计。
• （4）确定轴的支点和轴上零件力的作用点。
• 3. 油底油面高度≧30~50 mm，以 保证足够的油量。
• 4. 轴承盖选嵌入式结构比较简单。
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要求与建议
1. 计算过程纸张注意保存，方便说明书整理。 2. 说明书编写要求：
装订顺序：封面，目录（有页码），设计任务书，电动机 选择、传动比分配、传动装置的运动和动力参数计算，传动件 设计计算（齿轮传动，轴强度计算、轴承选择，键的选择，联 轴器的选择） 。 3. 画图的注意点：
改进措施：应将耳孔位 置往内侧移。
设 计 步 骤:
1. 电动机选择（p194） 2. 传动装置总体设计（p203） （1）计算总传动比和分配各级传动比； （2）计算传动装置的运动和动力参数计算； 例子 3. 传动零件设计计算（p1205） （1）选择联轴器类型及型号； （2）减速器外传动零件设计； （3）减速器内传动零件设计。
一级圆柱齿轮减速器
——《机械设计基础》课程设计
1
设计题目
• 带式输送机传动装置设计
2
方案一
方案二
方案三
带式输送机传动装置设计
• 设计方案：见任务书 • 基本数据：输送带拉力、输送带速度、卷筒直径 • 工作条件：见任务书 • 设计起止时间：2013.11.25-2013.12.6
设计任务
• 编写设计计算说明书一份。（16开论文纸，约20页，
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易出错的结构提示
1.理由：插孔位置太高，
测油杆不便插入和拔出
，凸台无法加工。
改进措施：将插孔位置
往下移，以便测油杆能
顺利的插入和拔出。
不合理
合理
2.理由：放油孔位置偏 高，箱内的油放不干净。 改进措施：放油孔应设计 在油池的最低处。
不合理
不合理
5.理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远 或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作； b.轴承盖螺钉设计在剖分面上,是错误的。
能进手为宜。 • 通气器作用：平衡机体内外压力。
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• 吊钩作用：起吊整机用，与底座铸出。 • 起盖吊耳作用：起吊盖，与上盖一同铸出。 • 油标尺作用：测量油面深度，要有最高液面，最
低液面刻度。位置设计要防止拔不出油标或油外 溢。 • 放油塞作用：更换润滑油的出口，设计在箱 • 体底座最低位置处。
• 减速器是原动机和工作机之间独立的闭式 传动装置，用来降低转速、传递动力、增 大转矩，以满足工作需要。
• 减速器主要由箱体、轴系零件和附件三部 分组成。
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视孔盖 垫片
箱盖 通气螺塞
封 油 环
吊钩
吊耳
大齿轮
轴承旁 连接螺栓
轴 承 座 孔
10
轴承
箱座
10
定位销
起盖 螺钉
肋板
轴承盖
毛毡密 封圈
油面指 示器
• 轴伸出的轴承端盖孔内装有密封元件，如采用毛 毡密封圈，对防止箱内润滑油泄漏以及外界灰尘、 异物浸入箱体，具有良好的密封效果。
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3. 减速器附件
• （1）观察孔盖板（视孔盖）：
•
为了检查传动零件的啮合情况，并向箱体内加注润滑油。
视孔盖平时用螺钉固定在箱盖上，盖板下垫有有纸质密封垫片,
以防漏油。
Ⅲ轴间的传动比。
• （2）各轴功率（kW）
P1 Pd01
P2 P1 12 Pd0112
P3 P2 23 Pd0112 23
η01, η12, η23分别为电动机轴至Ⅰ轴、 Ⅰ、 Ⅱ轴，
Ⅱ、 Ⅲ轴间的传动效率。
• （3）各轴转矩（N.m）
T1 Tdi001
• 其中，i1'、i2'、i3'、...、in' 为各级传动的合理传动比
范围（p196，表14-2 ）。 • 常用转速有 750 r/min, 1000 r/min, 1500 r/min
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• 根据选定的电动机类型、功率和转速， 由表12-1~表12-14查出电动机型号；
• 记录其型号、额定功率、满载转速、外 形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键连接尺 寸、地脚尺寸等参数备用。
• w 为工作机的效率。
• 总效率η为： 012...n
• 其中， 0、1、2、...、n 分别为传动装置中每一传
动副（齿轮、带或链）、每对轴承、每个联轴器的效率。 （p4）
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3）确定电动机转速
60 1000v
• 已知卷筒转速为nw（r/min） nw D
• 电动机转速的可选范围为 nd' i'nw (i1'i2' i3' ...in' )
改进措施：
a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。
b.将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布
合理
。
6.理由：两螺栓靠得 太近，用扳手拧紧或 松开螺母时，扳手空 间不够。 改进措施：两螺栓要 有一定的间距使扳手 有足够的空间。
7.理由：定位销孔位置不当。 改进措施：定位销孔应布置在 箱盖与箱座的联接凸缘上，
沿长度方向非 对称布置，且 间距应尽量大 些。
8.理由：视孔盖与箱盖接 触处未设计加工凸台，不 便于加工箱盖上的孔。 改进措施：应在视孔盖与 箱盖接触处设计加工凸台
10.理由：锥销的长度过短 ，不利于装拆。锥销孔未 设计成通孔。 改进措施：锥销应加长; 锥销孔应设计成通孔。
9.理由：吊耳孔位置不 当，孔壁强度可能不够
• 一般允许工作机实际转速与要求转速的相 对误差为±（3~5）%。
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2 计算传动装置的运动和动力参数计算
设一传动装置从电动机到工作机有三轴，依次 为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴，则：
（1）各轴转速（r/min）
n
1
nm i0
n2

n1 i1
n
3
n2 i2
i0, i1, i2分别为电动机轴至Ⅰ轴、 Ⅰ、 Ⅱ轴， Ⅱ、
• 箱盖和箱座之间用螺栓联接成一整体，为了使轴承座旁的 联接螺栓尽量靠近轴承座孔，并增加轴承支座的刚性，应
在轴承座旁制出凸台。设计螺栓孔位置时，应注意 留出扳手空间。
21
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2．轴系零件
当高速级的小齿轮直径和轴的直径相差不大（dfd≤6～7mn）时，将小齿轮与轴制成一体，称为
齿轮轴。
大齿轮与轴分开制造，用普通平键作周向固定。 轴上零件用轴肩、轴套、封油环与轴承端盖作轴
T2 T1i112 Tdi001i112
T3 T2i223 Tdi001i112i223
Td

9550
pd nd
注意事项：
• 齿轮需要计算的参数：a，m，z1, z2, b1 , b2, dai , dfi, di ;
• 模数应取标准值，齿宽和其他结构尺寸应尽量圆 整；
动比。
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在已知总传动比要求时，如何合理选择和分 配各级传动比，要考虑以下几点： • （1）各级传动机构的传动比应尽量在推荐
范围内选取（表1-6）。 • （2）应使传动装置结构尺寸较小，重量较
轻。 • （3）应使各传动件尺寸协调，结构匀称合
理，避免干涉碰撞。
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注意：
• 传动装置的实际传动比要由选定的齿数或 标准带轮直径准确计算，因而与要求的传 动比可能有误差。
器底座的长、宽、高）
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设计中应注意的问题
• 1. 输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径 匹配。
• 2. 润滑剂和润滑方式的选择 • 减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确
定，减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数 dn确定。
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设计中应注意的问题
• 由于齿轮和轴承可能分别采用润滑 油和润滑脂，此时二者不能相混， 否则轴承润滑脂被冲走，故应在轴 承处采用密封装置“挡油盘”。
8000字）。
• 绘制减速器装配图1张，要求有主、俯、侧三个视 图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距a ≤110时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距a ﹥110时）。
• 绘制零件工作图2张（A3或A2）。
成绩评定：
综合设计表现、图纸质量、说明 书及答辩情况，按百分制平分。
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认识减速器
放油 螺塞
地脚螺栓孔
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一级圆柱齿轮减速器
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减 速 器 内 部 结 构
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减速器下箱体
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减速器上箱体
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• 起盖螺钉作用：起盖用 ，两个对角线布置。 • 定位销作用：镗轴承孔定位用，锥度 1：50 两个，
对角线布置。 • 观察窗作用：注油、观察两对齿轮啮合情况，以
稳定的部位，装设油面指 示器。 • 油面指示器分油标和油尺 两类，图中采用的是油尺。
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• （4）放油螺塞： • 换油时，为了排放污油和清洗剂，应在箱体底部、油池最低位
置开设放油孔，平时放油孔用油螺塞旋紧，放油螺塞和箱体结 合面之间应加防漏垫圈。
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• （5）起吊装置：
• 为了便于搬运，需在箱体上设置起吊装置。 • 箱盖上铸有两个吊耳，用于起吊箱盖。 • 箱座上铸有两个吊钩，用于吊运整台减速器。
• （2）通气器（通气螺塞）：
•
通气器用来沟通箱体内、外的气流，箱体内的气压不会因
减速器运转时的油温升高而增大，从而提高了箱体分箱面、轴
伸端缝隙处的密封性能。
•
通气器多装在箱盖顶部或视孔盖上，以便箱内的膨胀气体
自由溢出。
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• （3）油面指示器 • 为了检查箱体内的油面高
度，及时补充润滑油。 • 应在油箱便于观察和油面
5、轴的结构设计（p214） 6、设计和绘制减速器轴系结构
（p217） （1）齿轮的结构设计 （2）滚动轴承的组合设计
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• 注意：尺寸标注
• 1）定位尺寸（齿轮中心距及偏差，地脚螺钉尺
寸，主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座 中心高等）
• 2）配合尺寸（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱
体，等）
• 3）外廓尺寸（减速器的最大长、宽、高；减速
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3、设计步骤
• 按中心距先画轴心线，再画齿轮、轴及 轴承；
• 先画箱内，后画箱外； • 先粗画，后细画； • 先画俯视图，再画主视图； • 最后画侧视图； • 布图上下左右要适当匀称。
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4、先画俯视图
• （1）根据中心距a先画俯视图的两根轴线; • （2）然后画齿轮（注意：齿轮的齿顶圆不能