2021年二级减速器课程设计完整版
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二级减速器课程设计(样版)一、课程简介●介绍二级减速器的基本概念、原理和应用领域。
强调其在机械传动系统中的重要性和作用。
二、原理与结构●详细介绍二级减速器的工作原理,并讲解其内部结构和组成部件。
包括齿轮的种类、齿轮传动的工作原理等。
三、齿轮计算与设计●介绍齿轮传动的计算方法,包括模数、齿轮比、啮合角等概念,并讲解如何进行齿轮的选型和设计。
四、二级减速器的优缺点●分析二级减速器的优势和限制,探讨其适用范围和特点。
同时介绍其他类型减速器的比较。
五、二级减速器的应用案例●展示二级减速器在各种机械传动系统中的实际应用案例,包括工业生产、交通运输、航空航天等领域。
六、选材与制造工艺●介绍二级减速器的常用材料选择原则,以及制造工艺和加工方法。
包括热处理、表面处理等关键技术。
七、维护与故障排除●详细讲解二级减速器的维护方法和注意事项,以及常见故障的排除方式。
强调定期检查和润滑的重要性。
八、创新发展趋势●探讨当前二级减速器领域的创新发展趋势,包括数字化技术的应用、轻量化设计和绿色制造的趋势等。
九、实践操作与实验●提供实际的二级减速器实验环节,让学生能够亲自操作和观察,加深对课程内容的理解和应用能力。
十、课程评估与学习成果●设计课程评估方式,包括考试、实验报告、项目作业等形式,以评估学生对二级减速器知识的掌握和应用能力。
十一、参考资料和资源●提供相关的参考书籍、学术论文和网上资源,供学生进一步学习和深入了解二级减速器的相关知识。
十二、学习支持与辅导●提供学生在学习过程中的支持和辅导,包括答疑时间、学习小组、实验室指导等形式,以促进学生的学习效果。
以上是关于二级减速器课程设计的详细完整版内容。
通过学习这门课程,学生将掌握二级减速器的原理与结构、齿轮计算与设计、应用案例、制造工艺等相关知识,培养他们在机械传动领域中的专业能力和实践技能。
同时,通过实践操作和实验环节,能够加深对所学知识的理解并培养解决问题的能力。
希望以上内容对您有所帮助。
轴的设计1 --------------3丿>X LLXX |丿L图1传动系统的总轮廓图一、轴的材料选择及最小直径估算根据工作条件,小齿轮的直径较小(),采用齿轮轴结构, 选用45钢,正火,硬度HB =170~2 17。
[p = 4>冷—按扭转强度法进行最小直径估算,即* ;二初算轴径,若最小 直径轴段开有键槽,还要考虑键槽对轴的强度影响。
勺值由表26— 3确定:4〕=112 1、高速轴最小直径的确定= 112x11^^= 1536 wn由’,因高速轴最小直径处安装联轴器,设有一个键槽。
贝y_上「宀工,由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结, 则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大,否则难以选择合适的联轴器,取 “皿一0"・,心■■■■rillJ'_1_ 1—为电动机轴直径,由前以选电动机查表6-166 : d.T 临, 仁一怡勺KH J ™,综合考虑各因素,取仏-彳加!2、中间轴最小直径的确定 忍沁=4挖轴承,取为标准值"血。
3、低速轴最小直径的确定二、轴的结构设计1、高速轴的结构设计图2(1)、各轴段的直径的确定 "11:最小直径,安装联轴器尙:密封处轴段,根据联轴器轴向定位要求,以及密封圈的标准查表6-85(采 用毡圈密封),f 一竹泗"口:滚动轴承处轴段,% _ 4伽酬,滚动轴承选取30208。
"14 :过渡轴段,取%严亦:滚动轴承处轴段%认—加朋 (2)、各轴段长度的确定h :由联轴器长度查表6-96得,/二60血,取JVBK,因中间轴最小直径处安装滚动—-112x 刃耳?二 47_5Lnm30,因低速轴最小直径处安装联轴器,设有一键槽,则九訓心1卩门%)⑴用円川5厠rf3«=4?lm ,参见联轴器的选择,查表6-96,就近取联轴器孔径的标准值.:由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定y血味:由滚动轴承确定U 79仃:由装配关系及箱体结构等确定気—尊额■:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定y 山血心:由小齿轮宽度片_帧曲确定,取陰—40nm2、中间轴的结构设计图3(1)、各轴段的直径的确定:最小直径,滚动轴承处轴段,心厂虬厂娅廊,滚动轴承选30206 如:低速级小齿轮轴段"H一'2血% :轴环,根据齿轮的轴向定位要求“卫—弓曲% :高速级大齿轮轴段“甘一«加£ :滚动轴承处轴段氐一血一曲期(2)、各轴段长度的确定仃:由滚动轴承、装配关系确定:由低速级小齿轮的毂孔宽度人—7加确定» 一①临* :轴环宽度亦:由高速级大齿轮的毂孔宽度伽确定釘汕伽5 :由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定・-322湍3、低速轴的结构设计如:滚动轴承处轴段 %一舫™,滚动轴承选取30210"11 :低速级大齿轮轴段“卫一乜伽如:轴环,根据齿轮的轴向定位要求伽%:过渡轴段,考虑挡油盘的轴向定位%-57伽% :滚动轴承处轴段虫厂'% :密封处轴段,根据联轴器的轴向定位要求,以及密封圈的标准(采用毡圈密封)心厂烁酬血?:最小直径,安装联轴器的外伸轴段(2)、各轴段长度的确定仃:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定—购”伽d由低速级大齿轮的毂孔宽确定^一川阳期仏:轴环宽度J帕用併:由装配关系、箱体结构确定bflrnn从:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定仁-?】75帧从:由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定用:由联轴器的毂孔宽人—®伽确定J —轴的校核一、校核高速轴1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定 齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点,轴上安装的 30208轴承,从表6-67可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为 a=16_9ranwl7mn ,支点跨距 I 二朋二(m 。
二级减速器课程设计完整版IntroductionThe two-level reduction gear is a mechanical design used to reduce and control the rotational speed and torque of a machine. The mechanism comprises two sets of gears arranged in a series, where the first set reduces the speed while the second set preserves it. The gearboxes are used in various applications in industries, including power transmission, construction, automotive, and aerospace. The design of the gearbox is critical in ensuring that the machine operates efficiently and effectively. This document presents a comprehensive design of the two-level reduction gear course.ObjectiveThe objective of this course is to provide students with a functional understanding of the two-level reduction gear gearboxes' design and application. The course aims to equip students with the skills and knowledge to design and analyze gear systems for various applications in industry. The course will cover critical topics such as gear ratio calculation, kinematics and dynamics analysis, lubrication, and material selection.Course OutlineThe course will run for ten weeks, with two contact hours per week. The course outline includes:Week 1- Introduction to the Two-level Reduction gear- Gearbox design and applications- Types of gears- Concept of gear ratio and its importance- Difference between a two-level reduction gear and a single-level gearWeek 2- Gear Design Principles- Gearing calculations (Lewis equation, AGMA standard)- Design considerations for gear properties (Strength, wear, and contact stress)Week 3- Design of Gear Train- Gear train configurations (simple, compound, and planetary)- The concept of of gear stage and reduction ratio- Mechanics of gear systems- Optimization of gear arrangement for specific applicationsWeek 4- Gear Quality and Precision- Metrics for evaluating gear quality (Material properties, machining tolerances, manufacturing errors)- Gear noise and vibration analysis- Understanding Gear Quality Charts (AGMA 2000)Week 5- Lubrication and Bearing Design- Lubricants and lubrication mechanisms (Boundary, Elastic, Hydrodynamic)- Bearing selection and designWeek 6- Kinematics and Dynamics Analysis of Gear Systems-Learn various kinematic and Dynamic analysis techniques- Familiarize yourself with software used for gear analysisWeek 7- Basic Gear Finite Element Analysis- Applying finite element method to gear design- Objective of FEM Simulation in Gear DesignWeek 8- Non-Standard Gear Applications- Helical, Hypoid gears, and spiral bevel gears- Selecting gear types for specific applicationsWeek 9- Material selection for Gearbox Components- Designing for strength and durability- Materials used in gearbox manufacturing- Heat treatmentWeek 10- Review of the entire course(wrap-up)The course will include Lab sessions and design projects to support the students learning. The lab sessions will focus on developing the practical skills to measure and analyze gear systems. The design projects will challenge the students to apply the knowledge they have acquired throughout the course and design functional gearboxes for specific industrial applications.ConclusionThis course design provides an in-depth understanding of the two-level reduction gear system, which is essential for engineering students' industrial applications. The course will equip students with the skills, knowledge, and experience to design efficient gear systems used in various industries. The course design is flexible and can be customized to suit various academic levels and professional training contexts.。
二级减速器课程设计完整版1. 引言减速器是机械传动系统中常见的关键部件之一,用于降低传动装置的转速并提高扭矩输出。
二级减速器作为一种常见的减速器类型,具有广泛的应用范围。
本文旨在通过设计一个完整的二级减速器课程,介绍二级减速器的原理、设计和应用。
2. 二级减速器原理介绍2.1 主要结构组成二级减速器通常由输入轴、输出轴、两级齿轮传动系统和壳体组成。
其中,输入轴将动力源的旋转运动传递给第一级齿轮组,第一级齿轮组再将运动传递给第二级齿轮组,最终通过输出轴输出。
2.2 工作原理当输入轴旋转时,第一级齿轮组将动力传递给第二级齿轮组,通过齿轮的啮合关系实现速度的减速和输出转矩的增大。
第一级齿轮组的齿比用于实现初级减速,第二级齿轮组的齿比则用于实现次级减速。
3. 二级减速器设计步骤3.1 确定设计参数根据具体的应用需求和要求,确定二级减速器的输入转速、输出转矩、减速比等设计参数。
3.2 齿轮选择和设计根据确定的设计参数,选择适当的齿轮材料和规格,并进行齿轮的设计计算。
考虑到齿轮的强度和耐久性,要确保齿轮的模数和齿数满足设计要求,并进行齿形的优化设计。
3.3 轴的设计根据齿轮的参数和要求,设计输入轴和输出轴,并选择适当的材料和尺寸。
在轴的设计过程中,要考虑到扭矩传递和轴的刚度等因素,确保轴能够稳定运行并传递足够的扭矩。
3.4 壳体设计根据齿轮和轴的尺寸,设计适当的壳体结构和外形,并考虑到装配、润滑和散热等因素。
壳体的设计需要保证齿轮和轴可以正确安装和定位,同时提供良好的密封性和机械强度。
4. 二级减速器应用案例以工业搅拌机为例,介绍二级减速器在实际应用中的情况。
工业搅拌机通常需要较大的转矩和较低的转速,因此二级减速器是一种理想的传动选择。
通过连接电动机和搅拌机装置,二级减速器能够将高速低扭矩的电动机输出转换为低速高扭矩的搅拌机运动。
5. 总结通过对二级减速器的课程设计,我们全面了解了二级减速器的原理、设计和应用。
页眉内容二级减速器的课程设计减速器, 课程, 设计第一章二级斜齿轮减速器结构及其计算3.1 设计任务设计带式运输机的减速传动装置;(1)已知条件:运输带工作拉力F=5100N,运输带工作速度V=1.1m/s,卷筒直径D=350mm.(2)传动装置简图,如下:图 3-3.1(3)相关情况说明工作条件:一班制连续单向运转,载荷平稳,室内工作有粉尘;使用寿命:十年(大修期三年);生产条件:中等规模机械厂,可加工7-8级精度齿轮。
动力来源:电力,三相交流(220/380V);运输带速度允许误差5%。
3.2传统方法设计设计过程1. 总体传动方案初步确定传动系统总体方案如图3-3.1所示。
二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。
传动装置的总效率ηa=0.972×0.983×0.99×0.98=0.86;η=0.97为齿轮的效率(齿轮为8级精度),η=0.98为轴承的效率(磙子轴承),η=0.99为弹性联轴器的效率, =0.98为刚性联轴器2.电动机的选择电动机所需工作功率为: P0=Pw/ηa=5.61/0.86=6.5kw卷筒轴工作转速为n=60.02r/min,经查表按推荐的传动比合理范围,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i =8~40,则总传动比合理范围为i =8~40,电动机转速的可选范围为n =i ×n=(8~40)×60.02=480~2400r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,选定型号为Y160M—6的电动机,额定功率为7.5kW,额定电流17.0A,满载转速n =970 r/min,同步转速1000r/min。
3.传动装置的总传动比和传动比分配(1)总传动比由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为i =n /n=970/60.02=16.16(2)传动装置传动比分配i=i =16.16为减速器的传动比。
标准文档目录1. 设计任务 (2)2. 传动系统方案的拟定 (2)3. 电动机的选择 (3)3.1选择电动机的结构和类型 (3)3.2传动比的分配 (5)3.3传动系统的运动和动力参数计算 (5)4. 减速器齿轮传动的设计计算 (7)4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 (7)4.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (11)5. 减速器轴及轴承装置的设计 (17)5.1轴的设计 (17)5.2键的选择与校核 (25)5.3轴承的的选择与寿命校核 (27)6. 箱体的设计 (30)6.1箱体附件 (30)6.2铸件减速器机体结构尺寸计算表 (31)7. 润滑和密封 (32)7.1润滑方式选择 (32)7.2密封方式选择 (32)参考资料目录 (32)1. 设计任务1.1设计任务设计带式输送机的传动系统,工作时有轻微冲击,输送带允许速度误差±4%,二班制,使用期限12年(每年工作日300天),连续单向运转,大修期三年,小批量生产。
1.2原始数据滚筒圆周力:900F N =输送带带速:%2.4(4)/v m s =±滚筒直径: 450mm1.3工作条件二班制,空载起动,有轻微冲击,连续单向运转,大修期三年;三相交流电源,电压为380/220V 。
2. 传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图所示:带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速器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。
传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器,高速级为斜齿圆柱齿轮传动,低速级为直齿圆柱齿轮传动,高速级齿轮布置在远离转矩输入端,以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀。
展开式减速器结构简单,但齿轮相对于轴承位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
3. 电动机的选择 3.1选择电动机的结构和类型按设计要求及工作条件,选用Y 系列三相异步电动机,卧式封闭结构,电压380V 。
3.1.1选择电动机的容量 根据已知条件计算,工作机所需要的有效功率 900 2.42.1610001000w Fv P kW ⨯=== 设:η4w ——输送机滚筒轴至输送带间的传动效率; ηc ——联轴器效率,ηc =0.99(见《机械设计课程设计(西安交通大学出版社)》表3—1); ηg ——闭式圆柱齿轮传动效率,ηg =0.98(同上); ηb ——滚动轴承(一对球轴承),ηb =0.99(同上); ηcy ——输送机滚筒效率,ηcy =0.96(同上)。
目录1. 设计任务 (3)2. 传动系统方案的拟定 (3)3. 电动机的选择 (4)3.1选择电动机的结构和类型 (4)3.2传动比的分配 (8)3.3传动系统的运动和动力参数计算 (8)4. 减速器齿轮传动的设计计算 (13)4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 (13)4.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (26)5. 减速器轴及轴承装置的设计 (40)5.1轴的设计 (41)5.2键的选择与校核 (55)5.3轴承的的选择与寿命校核 ................... 错误!未定义书签。
6. 箱体的设计 (60)6.1箱体附件 (60)6.2铸件减速器机体结构尺寸计算表 (63)7. 润滑和密封 (66)7.1润滑方式选择 (66)7.2密封方式选择 (66)参考资料目录 (67)带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速计算及说明器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。
传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器,高速级为斜齿圆柱齿轮传动,低速级为直齿圆柱齿轮传动,高速级齿轮布置在远离转矩输入端,以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀。
展开式减速器结构简单,但齿轮相对于轴承位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
3.电动机的选择3.1选择电动机的结构和类型Pw=2.16kW传动总效率η=0.8680 Pr=2.488(1)画轴的受力简图在确轴承的支点位置时,从手册中查得7205AC型角接触球轴承轴承25d=,16.4mmα=。
因此,作为简支架的轴的支承距由图可知作为支梁的轴的支承跨距:108.639.6148.2L mm mm mm=+=。
根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图如下所示。
计算及说明结果(1)计算支反力(2)计算弯矩M(3)计算总弯矩(4)计算扭矩T116340T T N mm==•。
二级减速器课程设计完整版一、课程背景在机械设计领域中,减速器是一种常见的机械传动装置,用于调节机械设备的输出转速,实现输出力矩的放大或减小。
二级减速器作为减速器的一种,具有结构复杂、传动效率高等特点,广泛应用于各种工业领域。
因此,对于二级减速器的设计原理和结构特点有着重要的研究意义。
本课程将详细介绍二级减速器的设计原理和计算方法,帮助学习者深入了解二级减速器的工作原理和设计过程。
二、课程内容1. 二级减速器的分类和工作原理- 正斜齿轮传动、斜齿轮传动和蜗杆传动的特点和适用范围- 二级减速器的传动比计算方法和选择原则2. 二级减速器的结构设计- 二级减速器的零部件设计要点和特点- 主要零部件的材料选择和加工工艺3. 二级减速器的热处理和装配- 热处理对二级减速器性能的影响和作用- 二级减速器的装配步骤和注意事项4. 二级减速器的性能测试和调试- 对二级减速器进行性能测试的方法和工具- 二级减速器的调试原则和步骤三、课程目标通过本课程的学习,学生将能够掌握二级减速器的设计原理和计算方法,了解二级减速器的结构特点和制造工艺,具备二级减速器的设计和调试能力。
同时,通过实际操作和案例分析,提高学生对于机械设计的实践能力和解决问题的能力,为将来从事机械设计相关工作打下坚实的基础。
四、课程教学安排- 第一阶段:介绍二级减速器的分类和工作原理,包括传动比的计算和选择方法。
学生需要通过课堂理论学习和案例分析,掌握相关理论知识。
- 第二阶段:实践操作,包括二级减速器结构设计、材料选择和加工工艺的实际操作。
学生将根据教师指导,完成二级减速器零部件的设计和制作。
- 第三阶段:实验室测试和调试,学生将在实验室进行二级减速器的性能测试和调试操作。
通过实验数据的分析和处理,学生将掌握二级减速器的调试原则和方法。
五、课程评估本课程的评估方式将采用学习报告、设计作业和实验成绩相结合的方式。
学生需要完成相关的作业和实验报告,通过对课程内容的掌握和实践操作的表现,来评估学生的学习效果和能力提升情况。
目录1. 设计任务1.1设计任务设计带式输送机的传动系统,工作时有轻微冲击,输送带允许速度误差±4%,二班制,使用期限12年(每年工作日300天),连续单向运转,大修期三年,小批量生产。
1.2原始数据滚筒圆周力:900F N =输送带带速:%2.4(4)/v m s =±滚筒直径:450mm1.3工作条件二班制,空载起动,有轻微冲击,连续单向运转,大修期三年;三相交流电源,电压为380/220V 。
2. 传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图所示:带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速计算及说明结果器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P w =2.16k轴段5:此段为齿轮轴段,此段的长5140L b mm==。
轴段6:此段为过渡轴段,同轴段4,取6428d d mm==,取齿轮距箱体右内壁的距离mm 11a =,考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时应距箱体内壁一定距离s,取mm 10s =,在轴承左侧有一套筒mm 21d =,则此段轴的长轴段7:此段为轴承及套筒轴段,已知滚动轴承宽度为mm 15B =,7d 151227L B mm=+=+=,取其直径7325d d mm==。
(3)轴上零件的轴向定位半联轴器与轴的周向定位采用平键连接。
按118d mm=由表6-1查得平键截面b ×h=6mm×6mm ,键槽用键槽铣刀加工,长为30mm ,同时为了保证半联轴器与轴配合有良好的对中性,故选择半联轴器轮毂与轴的配合为H7/k6。
滚动轴承与轴的周向定位是由过盈配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为m6。
4)确定轴上圆角与倒角尺寸参考表15-2,取轴端倒角为C1,各轴肩处圆角半径为R1.0。
五、求轴上载荷 (1)画轴的受力简图在确轴承的支点位置时,从手册中查得7205AC 型角接触球轴承轴承25d =,16.4mm α=。
二级减速器课程设计完整版一、课程背景随着工业的不断发展,减速器在机械传动领域起着至关重要的作用。
二级减速器作为一种常见的传动装置,广泛应用于各个行业的机械设备中。
二级减速器的设计和制造需要具备一定的理论知识和实践经验。
因此,为了培养相关专业人才,学校开设了二级减速器课程,旨在帮助学生掌握二级减速器的设计原理和制造技术。
二、课程目标1. 培养学生对二级减速器设计原理的理解和掌握能力。
2. 培养学生运用相关软件进行二级减速器设计和仿真的能力。
3. 培养学生熟悉常用材料和工艺的选择,掌握二级减速器的制造技术。
4. 培养学生团队合作和解决实际问题的能力。
三、课程内容1. 二级减速器的基本原理1.1 减速器的分类及应用领域1.2 二级减速器的工作原理和传动方式1.3 二级减速器的结构组成和主要零件2. 减速器设计与分析软件的使用2.1 减速器设计软件的介绍及安装2.2 根据给定参数进行减速器设计和仿真2.3 分析并优化减速器的性能指标3. 二级减速器的设计流程3.1 选定减速器的传动比和功率需求3.2 计算减速器齿轮的模数、齿数和齿轮轴的尺寸 3.3 进行齿轮的强度和刚度校核3.4 使用软件进行减速器的装配和运动分析4. 减速器的材料和工艺选择4.1 常用材料的特点和适用范围4.2 减速器的制造工艺及加工方法4.3 选材和工艺对减速器性能的影响分析5. 实际案例分析和设计项目实践5.1 分析减速器在不同行业的应用案例5.2 分组进行二级减速器的设计项目实践5.3 提交设计报告和进行项目答辩四、教学方法1. 理论授课:通过课堂讲授,向学生介绍二级减速器的基本概念、原理和设计方法。
2. 实验实践:学生在实验室内进行减速器设计和仿真,掌握软件的使用和实际操作。
3. 案例分析:通过分析实际案例,引导学生了解减速器的应用领域和具体设计要求。
4. 项目实践:学生分组进行二级减速器的设计项目实践,培养他们的团队合作和解决问题的能力。
目录1.设计任务 (2)2.传动系统方案的拟定 (2)3.电动机的选择 (3)3.1选择电动机的结构和类型 (3)3.2传动比的分配 (5)3.3传动系统的运动和动力参数计算 (5)4.减速器齿轮传动的设计计算 (7)4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 (7)4.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (11)5.减速器轴及轴承装置的设计 (16)5.1轴的设计 (16)5.2键的选择与校核 (23)5.3轴承的的选择与寿命校核 (25)6.箱体的设计 (28)6.1箱体附件 (28)6.2铸件减速器机体结构尺寸计算表 (29)7.润滑和密封 (30)7.1润滑方式选择 (30)7.2密封方式选择 (30)参考资料目录 (30)带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速该轴(输入轴)的轴承分别从两端装入,由套筒定位,如下图。
轴段1主要用于安装联轴器,其直径应于联轴器的孔径相配合,因此要先选择联轴器。
联轴中间轴的轴承分别从两端装入,由套筒定位,其初步确定结构如下图计算及说明轴段1:配合轴颈,按半联轴器孔径,选取直径为140d mm=。
为保证定位要求,半联轴器右端用需制出一轴肩,轴段1的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度略短2~3mm计算及说明139.8539.6306.2139.6186.952256.6939.6108.6148.2r a r V d F F F N N ⨯-⨯⨯-⨯===+ 21306.2156.69249.52r V r r V F F F N N N=-=-=139.639.6820.28219.1839.6108.6148.2r H t F F N N==⨯=+21820.28219.18601.1r H t r H F F F N N N=-=-=222211156.69219.18226.39r r V r H F F F N N =+=+=2222222249.52601.1650.83r r V r H F F F N N=+=+= 、、、分别为左右轴承的水平面方向径向载荷和铅垂面方向径向载荷;1r v F 2r v F 1r H F 2r H F 、分别为左右轴承的径向载荷。
二级减速器课程设计完整版一、引言减速器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种机械设备中。
在工业生产中,为了满足不同的传动需求,需要设计和制造不同类型的减速器。
本文以二级减速器为例,对减速器的原理、结构、设计方法和计算过程进行了详细的阐述。
二、减速器原理1. 基本原理减速器是一种通过改变输入轴和输出轴的转速比来实现速度调节的机械传动装置。
其基本原理是通过齿轮的啮合和分离,将输入轴的高速旋转转换为输出轴的低速旋转或反之。
2. 分类及特点根据齿轮的数量和排列方式,减速器可以分为单级减速器、双级减速器和多级减速器等。
其中,单级减速器具有结构简单、体积小、重量轻等优点,但传动比范围有限;双级减速器和多级减速器则可以实现较大的传动比范围,但结构复杂、体积较大、重量较重。
三、减速器结构1. 齿轮副齿轮副是减速器的核心部件,其齿数、模数和压力角等参数直接影响到减速器的性能。
在设计过程中,需要根据工作条件和要求选择合适的齿轮副参数。
2. 箱体箱体是减速器的外壳,用于保护内部齿轮副和其他零件。
箱体的形状和尺寸应根据所设计的减速器类型和工作要求进行选择。
3. 轴承和密封装置轴承用于支撑齿轮副,并在工作过程中承受径向载荷和轴向载荷。
密封装置用于防止润滑油泄漏,提高减速器的使用寿命。
四、减速器设计方法1. 确定工作条件和要求在设计减速器之前,需要充分了解其工作条件和要求,包括额定功率、额定转速、扭矩、工作环境温度、润滑方式等。
这些参数将直接影响到减速器的选材、结构和性能。
2. 选择合适的齿轮副参数根据工作条件和要求,选择合适的齿轮副参数,包括齿数、模数和压力角等。
这些参数将直接影响到齿轮副的传动比范围、承载能力、噪声和振动等性能指标。
3. 确定齿轮副布局方案根据齿轮副参数,确定齿轮副的布局方案,包括主从齿轮的位置、数量和排列方式等。
合理的布局方案可以提高减速器的传动效率和稳定性。
4. 计算齿轮副尺寸和强度根据齿轮副参数和布局方案,计算齿轮副的尺寸和强度,包括齿顶圆跳动、齿根弯曲应力等。
二级减速器课程设计完整版一、课程设计的目的二级减速器课程设计是机械设计课程中的重要实践环节,其目的在于通过对二级减速器的设计,让我们更深入地理解机械传动系统的工作原理和设计方法,培养我们综合运用所学机械知识进行工程设计的能力,包括结构设计、强度计算、绘图表达等方面。
同时,也有助于提高我们的创新思维和解决实际问题的能力。
二、设计任务与要求本次设计的任务是设计一个用于特定工作条件下的二级减速器。
给定的工作条件包括输入功率、输入转速、工作机的转速要求以及工作环境等。
具体要求如下:1、选择合适的传动方案,确定各级传动比。
2、对齿轮、轴、轴承等主要零部件进行设计计算和强度校核。
3、绘制减速器的装配图和主要零件图。
4、编写设计说明书,清晰阐述设计思路和计算过程。
三、传动方案的选择在选择传动方案时,需要考虑多种因素,如传动效率、结构紧凑性、成本等。
常见的二级减速器传动方案有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆减速器等。
经过比较分析,我们选择了圆柱齿轮减速器,因为它具有传动效率高、结构简单、成本较低等优点。
四、主要参数的计算1、确定总传动比根据输入转速和工作机转速要求,计算出总传动比。
2、分配各级传动比考虑到齿轮的齿数和模数等因素,合理分配两级齿轮的传动比。
3、计算各轴的转速、功率和转矩五、齿轮的设计计算1、选择齿轮材料根据工作条件和使用要求,选择合适的齿轮材料。
2、按齿面接触疲劳强度计算确定齿轮的主要参数,如齿数、模数、分度圆直径等。
3、按齿根弯曲疲劳强度校核六、轴的设计计算1、初步估算轴的直径根据传递的转矩和转速,初步估算轴的最小直径。
2、轴的结构设计根据安装零件的要求,确定轴的各段直径和长度,以及轴上的键槽等结构。
3、轴的强度校核对轴进行弯扭合成强度校核和疲劳强度校核。
七、轴承的选择与校核根据轴的受力情况,选择合适的轴承类型,并进行寿命计算和校核。
八、键的选择与校核选择合适的键连接,并对其强度进行校核。
九、减速器的润滑与密封确定减速器的润滑方式和润滑油的种类,以及选择合适的密封方式和密封件。
二级减速器课程设计完整版二级减速器是一种常见的机械传动装置,它通过将主动轴的转速降低到目标速度,提供给被动轴,进行连续转动的功能。
在工程制图、机械制造、机械运动学等方面的学习中,二级减速器的课程设计是必不可少的。
本文将在介绍二级减速器课程设计的目的、设计要求、设计流程、设计结果及进行评估等方面进行详细的讲解,旨在为工程学生提供一份全方位、系统性的参考文档。
一、二级减速器课程设计的目的二级减速器课程设计的主要目的是通过学生对二级减速器的结构、原理和设计流程的学习,加深对机械传动及其运动规律的理解,提升学生的综合应用能力。
通过设计、计算和制图等环节的实践操作,掌握机械制造的基本技能和方法,培养学生创新意识和解决问题的能力。
二、二级减速器课程设计的要求1. 熟练掌握机械基础知识和机械制图、机械设计等课程内容;2. 具有一定的机械加工基础和操作技能;3. 具有较强的团队合作能力和创新意识;4. 熟练掌握AutoCAD、SolidWorks等机械设计软件的应用。
三、二级减速器课程设计的流程1. 需求分析:根据设计要求,确定二级减速器的主要参数、要求和运行条件;2. 设计方案:设计合理的传动方案,确定齿轮副的基本参数和组成方案,选择传动齿轮的材料、硬度等;3. 计算分析:根据设计方案,进行齿轮副强度计算、轴承选型、传动效率和噪声分析等计算分析;4. CAD绘图:将设计方案和计算分析结果导入CAD软件,进行三维建模和二维制图;5. 实验验证:通过样机试制和实验验证,检验设计方案的可行性和性能指标是否达到预期;6. 评估汇总:评估设计方案的优缺点,掌握设计过程中的经验和教训,对设计进行汇总总结。
四、二级减速器课程设计的结果在完成以上设计流程的基础上,最终得出了二级减速器设计的结果。
通过不断的改进和完善,得到的设计方案具有以下优点:1. 传动:利用齿轮副实现二级减速,传动平稳、效率高、噪声小;2. 结构:设计结构紧凑、流线形美、各部件匹配性好;3. 可靠性:通过强度计算、轴承选型等技术手段实现了二级减速器的可靠性;4. 制造:采用自动化精密加工设备,提高制造精度和生产效率;5. 实用性:根据实际需求和环境适应性,设计出了具有一定实用性的二级减速器。
二级减速器课程设计完整版二级减速器是机械制造领域中的一个重要装置,其主要作用是减缓旋转速度,使得机械设备能够在不同的运动状态下正常工作。
为了让学生深入理解二级减速器的结构和工作原理,我设计了一份完整的课程,涵盖了从理论探讨到实验演示的全套内容,以下是具体的安排。
第一部分:理论介绍在这一部分,我会首先讲解减速器的基本概念和分类,介绍二级减速器的构造和工作原理。
通过图文并茂的方式,让学生对减速器的整体结构有一个清晰的认识,并深入分析其中的关键组件和作用原理。
第二部分:工程实践在这一部分,我会组织学生进行二级减速器的实验制作,具体流程如下:1. 设计方案:首先,学生需要按照课程要求设计二级减速器的结构、尺寸和材料,以及各个零部件之间的协调配合。
在设计过程中,学生需要综合运用力学、数学、材料力学等多学科知识,全面考虑各方面因素。
2. 制作零部件:学生根据自己的设计方案,使用CNC加工中心和其他机械设备制作二级减速器的各个零部件,包括齿轮、轴承、固定件等。
通过实际制作过程,学生可以掌握机械制造的基本技能,培养工程实践能力。
3. 装配测试:学生将所制作的零部件进行装配,进行测试。
测试结果会用来验证他们的设计是否合理,性能是否符合预期,同时也能够检验他们的加工工艺是否正确。
这一环节的目的是帮助学生强化设计、制造和测试之间的联系,增强综合实践能力。
第三部分:综合评估在这一部分,我会对学生的实验成果进行综合评估。
具体包括:1. 设计方案评估:评估学生的设计方案是否合理,能否满足减速器的工作要求。
2. 制造过程评估:评估学生的制造过程是否规范、精细,是否达到了理论预期。
3. 性能测试评估:评估学生的减速器在实际测试过程中的性能表现,分析原因并提出改进建议。
通过全面多方位的评估,帮助学生全面认识减速器的运作原理和制造过程,增强他们的综合能力和实践应用能力。
总之,这份二级减速器课程设计旨在通过理论介绍、工程实践和综合评估三个层面,帮助学生全面掌握减速器的相关知识和技能,同时培养学生的创新思维和实践能力。
目录欧阳光明(2021.03.07)1.设计任务22.传动系统方案的拟定23.电动机的选择33.1选择电动机的结构和类型33.2传动比的分配53.3传动系统的运动和动力参数计算54.减速器齿轮传动的设计计算74.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算74.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算115.减速器轴及轴承装置的设计165.1轴的设计165.2键的选择与校核235.3轴承的的选择与寿命校核246.箱体的设计276.1箱体附件276.2铸件减速器机体结构尺寸计算表297.润滑和密封307.1润滑方式选择307.2密封方式选择30参考资料目录30计算及说明结果1. 设计任务 1.1设计任务 设计带式输送机的传动系统,工作时有轻微冲击,输送带允许速度误差±4%,二班制,使用期限12年(每年工作日300天),连续单向运转,大修期三年,小批量生产。
1.2原始数据 滚筒圆周力:900F N =输送带带速:%2.4(4)/v m s =±滚筒直径: 450mm1.3工作条件二班制,空载起动,有轻微冲击,连续单向运转,大修期三年;三相交流电源,电压为380/220V 。
2. 传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图所示:带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速计算及说明结果器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。
传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器,高速级为斜齿圆柱齿轮传动,低速级为直齿圆由已知条件计算滚筒工作转速32.460101.91/min3.1445010w v n r d π-⨯===⨯⨯ 传动系统总传动比mwn i n =由《机械设计(高等教育出版社)》表18—1查得,展开式两级圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为 i=8~60,故电动机转速的可选范围为(8~60)101.91815.28~6114.6/min m w n in r ==⨯=由《机械设计课程设计(西安交通大学出版社)》表3—2可以查得电动机数据如下表:方案 电动机型号 额定功率(kw ) 满载转速(r/min) 总传动比 1 Y100L-2 3 2880 28.26 2 Y100L2-4 3 1440 14.13 3 Y132S-6 3 960 9.42 通过对以上方案比较可以看出:方案1选用的电动机转速最高、尺寸最小、重量最低、价格最低,总传动比为28.26。
但总传动比最大,传动系统(减速器)尺寸大,成本提高。
方案2选用的电动机转速中等、质量较轻、价格较低,总传动比为14.13。
传动系统(减速器)尺寸适中。
方案3选用的电动机转速最低、质量最重、价格高,总传动比为9.42。
对于展开式两级减速器(i=8~60)综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构紧凑,选用方案2比较合理。
Y100L2-4型三相异步电动机的额定功率P m =3kw ,满载转速n m =1440r/min 。
由《机械设计课程设计(西安交通大学出版社)》表3—3电动机的安装及外型尺寸(单位mm )如下:AB C DEFGHKABACAD HDBBL160140 6328+0.009 -0.0046082410012205205180245170380计算及说明电动机 Y100L2-4型 电动机转速 n m =1440 r/min 总传动比i=14.13结果arccos[24cos20.562/(24cos20.562/(10321c ⨯++⨯⨯os14)]23.223124tan14/ 1.905π=⨯⨯=)试算齿轮模数,即1.728/1.7280.684==)可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数120120=⨯14112.75=Y ==90.44cos14增大圆整至2mm 按圆整后的中心距修正螺旋角=33.85cos12.839=146.15cos12.83933.85mm mm ,2,34mm b mm =调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前段数据准备。
圆周速度v 。
1249.8733360.877/601000601000t d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯齿宽b 。
1149.83749.837d t b d mm =Φ=⨯=2)计算实际载荷系数。
①查得使用系数=1。
②根据v=0.877m/s 、7级精度,查得动载荷系数=1.0。
③齿轮的圆周力431311149.873=2.72410/=1 2.72410/49.873/=54.625<1=2/=200N/6.7m 932910m /t t A t N N K F F b N m T m d ⨯⨯⨯⨯⨯查得齿间载荷分配系数=1.2。
④用表10-4插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称分布时,得齿向载荷分布系数1.420H K β=。
其载荷系数为1 1.0 1.2 1.420 1.704H A V H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯=3)可得按实际载荷系数算得的分度圆直径3311 1.70449.87359.5691.0HtHt K d d mm K ==⨯= 及相应的齿轮模数11=/=49.873/24=2.078m d z mm mm3.按齿根弯曲疲劳强度设计(1)试算齿轮模数,即31212()Ft Fa sa nt d FK TY Y Y m z εσ≥⋅Φ 1)确定公式中的各参数值。
①试选 1.3Ft K =。
②由式(10-5)计算弯曲疲劳强度的重合度系数Y ε。
0.750.75=0.25+=0.25+=0.6881.714aY εε计算[]Fa saF Y Y σ由图10-17查得齿形系数1 2.62Fa Y =2 2.18Fa Y = 由图10-18查得应力修正系数sa1sa 21.55 1.76Y Y ==、 由图10-24c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限lim1500MPa F σ=;大齿轮的弯曲强度极限MPa 3802lim =F σ由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数10.85FN K =、20.88FN K =。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4,得159.569d mm =计算及说明 结果1lim11085500[]303.57MPa1.4FN F F K σ.σ S ⨯=== MPa86.2384.1380880][2lim 22=⨯== . S σK σF FN F[][]a1sa11a2sa222.62 1.550.0134303.572.25 1.760.0166238.86F F F F Y Y Y Y σσ⨯==⨯==因为大齿轮的[]a saF F Y Y σ大于小齿轮,所以取[][]a saa2sa220.0166F F F F Y Y Y Y σσ==2)试算模数[]331a a 214222 1.3 6.793100.6880.0166 1.519124Ft F S t d F K TY Y Y m mm z εσ⎛⎫⨯⨯⨯≥⋅=⨯= ⎪ ⎪Φ⨯⎝⎭⨯ (2)调整齿轮模数1)计算实际载荷系数前的数据准备。
①圆周速度11 1.5192436.456t d m z mm mm==⨯=1236.456336/0.641/601000601000d n v m s m sππ⨯⨯===⨯⨯②齿宽b1136.45636.456d b d mm mm=Φ=⨯=③宽高比/b h 。
(2)(210.25) 1.519 3.418a t h h c m mm mm**=+=⨯+⨯=/36.456/3.41810.67b h ==2)计算实际载荷系数F K①根据0.641/v m s =,7级精度,由图10-8查得动载系数 1.07v K =。
②由234212/2 6.79310/36.456 3.72710t F T d N N ⨯==⨯⨯=13/1/36.456/102.23/100/3.72710A T K F b N mm N mm N mm =⨯⨯=>查表10-3得齿间载荷分配系数 1.0F K α=。
③由表10-4用插值法查得 1.417H K β=,结合/10.67b h = 查图10-13可得 1.34F K β=。
则载荷系数为1 1.07 1.0 1.34 1.434F A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 3)由式(10-13),可得按实际载荷系数算得的齿轮模数331.4341.519 1.569mm 1.3F t Ft K m m mm K ==⨯= 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。
由于齿轮模数m 的大小主要取决与于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取由弯曲疲劳强度算得的模数1.569mm 并近1[]303.57MPaF σ =2[]238.86MPaF σ =计算及说明结果圆取整为标准值m=2mm ,按接触疲劳强度算得的分度圆直径1=49.873d mm ,算出小齿轮齿数11=/=49.873/2=24.937z d m 。
取125z =则大齿轮的齿数21 3.2972582.4z uz ==⨯=,取282z =,两齿轮齿数互为质数。
和互为质数。
这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。
4.几何尺寸计算(1)计算分度圆直径1122==252=50==822=164d z m d z m ⨯⨯(2)计算中心距 12=(+)/2=(50+164)/2=107a d d mm(3)计算齿轮宽度115050d b d mm =Φ=⨯=考虑不可避免的安装误差,为了保证设计齿宽b 的节省材料,一般将小齿轮略为加宽(5~10)mm ,即1=+(5~10)=50+(5~10)=55~60b b mm mm mm取258b mm =,而使大齿轮的齿宽等于设计齿宽,即250b mm =5.圆整中心距后的强度校核上述齿轮副的中心距不便于相关零件的设计和制造。
为此,可以通过调整传动比、改变齿数或变位法进行圆整。
将中心距圆整为110a mm =。
在圆整之后,齿轮副几何尺寸发生变化,应重新校核齿轮强度,以明确齿轮的工作能力。
(1) 计算变位系数和1) 计算啮合角、齿数和、变位系数和、中心距变动系数和齿顶高降低系数。
''12'12'=arccos[(cos )/]=arccos[(107cos 20)/110]=23.927=+=25+82=107x =+=(-)/(2tan )=(23.927-20)107/(2tan 20)=1.65()/(110107)/2 1.51.65 1.50.15a a z z z x x inv inv z inv inv y m y x y ααααααα∑∑∑∑⨯︒︒︒︒⨯︒=-=-=∆=-=-=从图10-21b 可知,当前的变位系数和提高了齿轮强度,但重合度有所下降。