机构二级传动设计
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目录概述 (2)设计任务书 (3)第1章传动方案的总体设计 (4)1.1传动方案拟定 (4)1.2电动机的选择 (5)1.3 传动比的计算及分配 (5)1.4 传动装置运动、动力参数的计算 (6)第2章减速器外传动件(三角带)的设计 (7)2.1功率、带型、带轮直径、带速 (7)2.2确定中心距、V带长度、验算包角 (8)2.3确定V带根数、计算初拉力压轴力 (8)2.4带轮结构设计 (9)第3章减速器内传动的设计计算 (10)3.1高速级齿轮传动的设计计算 (10)3.2低速级齿轮传动的设计计算 (14)3.3齿轮上作用力的计算 (18)第4章减速器装配草图的设计 (21)4.1合理布置图面 (21)4.2绘出齿轮的轮廓尺寸 (21)4.3箱体内壁 (21)第5章轴的设计计算 (22)5.1高速轴的设计与计算 (22)5.2中间轴的设计与计算 (28)5.3低速轴的设计计算 (35)第6章减速器箱体的结构尺寸 (41)第7章润滑油的选择与计算 (42)第8章装配图和零件图 (43)1.1附件设计与选择 (43)8.2绘制装配图和零件图 (43)参考文献 (44)致谢 (45)概述毕业设计目的在于培养机械设计能力。
毕业设计是完成机械制造及自动化专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节,其目的为:1. 通过毕业设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识,解决工程实际问题的能力,并通过实际设计训练,使理论知识得以巩固和提高。
2. 通过毕业设计的实践,掌握一般机械设计的基本方法和程序,培养独立设计能力。
3. 进行机械设计工作基本技能的训练,包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力,熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准、规范等)。
设计任务书一、设计题目:带式输送机传动装置输送机连续工作,单项运转,载荷变化不大,使用期限10年,两班制工作,输送带速度允许误差为±0.5%二、原始数据:三、设计内容和要求:本毕业设计选择齿轮减速器为设计课题,设计的主要内容包括以下几方面:(1)拟定、分析传动装置的运动和动力参数;(2)选择电动机,计算传动装置的运动和动力参数;(3)进行传动件带、齿轮、轴的设计计算,校核轴、轴承、联轴器、键等;(4)绘制减速器装配图及典型零件图(有条件可用AutoCAD绘制);(5)编写设计计算说明书。
设计计算及说明主要结果1 引言(1)运输带工作拉力:NF1900=;(2)运输带工作速度:smv/4.1=(5%)±;(3)滚筒直径:mmD300=;(4)工作寿命:10年单班制工作;(5)工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动。
2 传动装置设计2.1 传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器,如图1所示。
图1 减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下:采用二级圆柱齿轮设计,其效率高,工作耐久,且维修简便。
高,低速级均采用直齿齿轮,传动较平稳,动载荷也较小,可以胜任工作要求。
但其齿轮相对于支承位置不对称,当轴产生弯扭变形时,载荷在齿宽上分布不均匀,因此在设计时应将轴设计的具有较大的刚度。
同时由于减速传动,使输出端扭矩较大,在选择轴和轴承的时候要特别注意。
电动机联轴器减速器联轴器带式运输取a aa a功率kw P 79.23= 转速min /175.893r n = 转矩mm N T ⋅=29916034.1.2 初步确定轴的最小直径mm mm n P A d 29.35175.8979.211233330min =⨯== 输出轴的最小直径是安装联轴器处的直径。
选取轴的材料为45钢调质处理。
为使所选轴的直径1d 与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。
联轴器计算转矩3T K T A ca =由文献[1]表14-1,考虑到转矩变化很小,取3.1=A Kmm N mm N T K T A ca ⋅=⋅⨯==3889082991603.13转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩,选用LT7型弹性套柱销联轴器,其 mm N ⋅⨯310988.388,半联轴器孔径mm d 401= ,故取mm d 401= ,半联轴器长度mm L 112= ,半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 841=。
4.1.3 轴的结构设计(1)拟定方案如下图所示(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度mm d 29.35min =mmN T ca ⋅=388908LT7转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩,选用LT3型弹性套柱销联轴器,其 mm N ⋅⨯31065.26,半联轴器孔径mm d 161= ,故取mm d 161= ,半联轴器长度mm L 42= ,半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 301=。
{机械设计基础课程设计}设计说明书课程设计题目带式输送机传动装置设计者李林班级机制13-1班学号9指导老师周玉时间20133年11-12月目录一、课程设计前提条件 (3)二、课程设计任务要求 (3)三、传动方案的拟定 (3)四、方案分析选择 (3)五、确立设计课题 (4)六、电动机的选择 (5)七、传动装置的运动和动力参数计算 (6)八、高速级齿轮传动计算 (8)九、低速级齿轮传动计算 (13)十、齿轮传动参数表 (18)十一、轴的结构设计 (19)十二、轴的校核计算 (20)十三、滚动轴承的选择与计算 (24)十四、键联接选择及校核 (25)十五、联轴器的选择与校核 (26)十六、减速器附件的选择 (27)十七、润滑与密封 (30)十八、设计小结 (31)十九、参考资料 (31)一.课程设计前提条件:1. 输送带牵引力F(KN):2.8 输送带速度V(m/S):1.4 输送带滚筒直径(mm):3502. 滚筒效率:η=0.94(包括滚筒与轴承的效率损失)3. 工作情况:使用期限12年,两班制(每年按300天计算),单向运转,转速误差不得超过±5%,载荷平稳;4. 工作环境:运送谷物,连续单向运转,载荷平稳,空载起动,室内常温,灰尘较大。
5. 检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;6. 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
二.课程设计任务要求1. 用CAD设计一张减速器装配图(A0或A1)并打印出来。
2. 轴、齿轮零件图各一张,共两张零件图。
3.一份课程设计说明书(电子版)。
三.传动方案的拟定四.方案分析选择由于方案(4)中锥齿轮加工困难,方案(3)中蜗杆传动效率较低,都不予考虑;方案(1)、方案(2)都为二级圆柱齿轮减速器,结构简单,应用广泛,初选这两种方案。
方案(1)为二级同轴式圆柱齿轮减速器,此方案结构紧凑,节省材料,但由于此方案中输入轴和输出轴悬臂,容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳,若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向,加大了轴的弯曲应变,如果径向力大的话也将影响齿轮传动的平稳性;方案(2)为二级展开式圆柱齿轮减速器,此方案较方案(1)结构松散,但较前方案无悬臂轴,则啮合更平稳,若使用斜齿轮会由于输入轴和输出轴分布在中间轴两边使得一级输入齿轮和二级输出齿轮对中间轴的径向力反向,从而能抵消大部分径向力,使传动更可靠。
燕山大学机械设计课程设计报告题目:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学院:年级专业:学号:学生姓名:指导教师:目录一、项目设计目标与技术要求 (6)1.任务描述: (6)2.技术要求: (6)二、传动系统方案制定与分析 (6)三、传动方案的技术设计与分析 (9)1.电动机选择与确定 (9)电动机类型和结构形式选择 (9)电动机容量确定 (10)2.传动装置总传动比确定及分配 (11)3.各轴传动与动力装置运动学参数 (12)各轴转速: (12)各轴输入功率: (12)各轴转矩: (12)四、关键零部件的设计与计算 (13)1.设计原则制定 (13)齿轮传动设计方案 (15)2.第一级齿轮传动设计计算 (16)第一级齿轮传动参数设计 (16)第一级齿轮传动强度校核 (20)3.第二级齿轮传动设计计算 (22)第二级齿轮传动参数设计 (22)第二级齿轮传动强度校核 (26)4.轴的初算 (28)5.键的选择及键联接的强度计算 (28)键联接方案选择 (28)键联接的强度计算 (29)6.滚动轴承选择方案 (31)五、传动系统结构设计与总成 (31)1.装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 (31)装配图整体布局 (32)轴系结构设计与方案分析 (34)中间轴结构设计与方案分析 (35)2.主要零部件的校核与验算 (37)轴系结构强度校核 (37)滚动轴承的寿命计算 (43)六、主要附件与配件的选择 (46)1.联轴器 (46)联轴器比较 (46)输入输出匹配具体方案 (46)2.润滑与密封的选择 (47)润滑方案对比及确定 (47)密封方案对比及确定 (48)3.油标 (49)4.螺栓及吊环螺钉 (49)5.油塞 (50)6.窥视孔及窥视孔盖 (50)7.定位销 (50)8.启盖螺钉 (50)9.调整垫片 (51)七、零部件精度与公差的制定 (51)1.精度设计制定原则 (51)尺寸精度设计原则 (51)形位公差的设计原则 (51)粗糙度的设计原则 (51)2.减速器主要结构、配合要求 (52)3.减速器主要技术要求 (53)装配与拆装技术要求 (53)维修与保养技术要求 (53)八、项目经济性与安全性分析 (54)1.零部件材料、工艺、精度等选择经济性 (54)2.减速器总重量估算及加工成本初算 (54)3.经济性与安全性综合分析 (55)九、项目总结 (55)十、参考文献 (56)一、项目设计目标与技术要求减速器在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,减速机是一种相对精密的机械,使用它的目的是降低转速,增加转矩。
二级圆锥齿轮减速器的设计二级圆锥齿轮减速器是一种常见而重要的机械传动装置。
在工业机械中广泛应用,可实现输出扭矩和转速的变换,具有结构紧凑、传动效率高、可靠性强等特点。
下面将从设计原理、设计步骤和注意事项等方面介绍二级圆锥齿轮减速器的设计。
设计原理:二级圆锥齿轮减速器由两个不同级数的直齿圆锥齿轮组成。
第一级圆锥齿轮由输入轴带动,通过啮合传递力矩和转速给第二级圆锥齿轮,最终输出给负载。
通过合理的模数、齿数和配合等参数的选择,可以实现所需的输出扭矩和转速变换。
设计步骤:1.确定设计参数:根据实际需求,确定传动比、输入转速、输出扭矩等设计参数。
2.计算第一级圆锥齿轮参数:根据输入转速和输出扭矩,通过动力学分析和强度校核计算第一级圆锥齿轮的模数和齿数。
3.计算第二级圆锥齿轮参数:根据第一级圆锥齿轮的输出转速和输出扭矩,同样进行动力学分析和强度校核计算第二级圆锥齿轮的模数和齿数。
4.选择轴承:根据设计参数和计算结果,选择合适的轴承类型和规格,用于支撑齿轮和传递负载。
5.安装布置:根据实际安装场景和传动方式,确定减速器的安装布置,设计支撑结构和连接方式。
6.强度校核:通过强度校核计算,检验设计参数和材料的强度安全性。
7.材料选择:根据传动功率和工作条件,选择合适的材料进行制造,以满足强度和耐磨性能的要求。
8.制造和装配:根据设计图纸和工艺要求,进行齿轮的加工制造和减速器的装配。
9.润滑和冷却:选择合适的润滑方式和冷却系统,保证减速器的正常运行。
10.检测和调试:进行减速器的试运行和静态检测,调整和优化传动性能。
注意事项:1.综合考虑强度和传动效率,根据实际应用需求选择合适的传动比。
2.根据操作环境和工作条件,选择耐磨性好的齿轮材料。
3.合理选择齿轮的配合间隙和啮合角,以确保传动平稳、低噪音和高效率。
4.注意减速器的装配精度和轴心偏差等几何误差,避免故障和性能下降。
5.对于大型减速器,需要考虑轴承和润滑系统的设计,确保其正常工作和寿命。
二级同轴圆柱齿轮减速器课程设计二级同轴圆柱齿轮减速器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于工业领域中需要减速运动的设备中。
在机械设计与制造专业的课程中,学生需要通过课程设计来深入了解和掌握这种减速器的原理、结构和设计方法。
课程设计的目标是让学生通过自主学习和实践,掌握二级同轴圆柱齿轮减速器的工作原理和设计流程。
正文将介绍课程设计的内容和步骤,并拓展一些相关的知识点。
首先,课程设计的内容包括以下几个方面:1. 工作原理分析:学生需要分析二级同轴圆柱齿轮减速器的工作原理,了解其传动方式和传动比的计算方法。
2. 结构设计:学生需要根据给定的传动比和输入功率,设计减速器的整体结构和重要零部件的尺寸。
这个过程中需要考虑到齿轮的强度和耐久性。
3. 传动比的计算:学生需要根据输入轴和输出轴的转速,计算减速器的传动比。
这个计算过程需要考虑到齿轮的模数、齿数和齿轮的组合方式。
4. 传动效率的估算:学生需要根据减速器的结构和材料参数,估算减速器的传动效率。
这个过程中需要考虑到齿轮的摩擦损失和轴承的摩擦损失。
其次,拓展一些相关的知识点:1. 齿轮的设计原则:齿轮的设计需要考虑到齿轮的强度、齿面接触疲劳强度和齿轮的几何形状等因素。
学生可以学习齿轮的设计原则,了解齿轮的传动特性和设计要点。
2. 同轴齿轮的优缺点:同轴齿轮传动具有结构简单、传动平稳等优点,但也存在传动效率低、齿轮噪声大等缺点。
学生可以深入了解同轴齿轮传动的特点和适用范围。
3. 减速器的应用领域:减速器广泛应用于各种机械设备中,如机床、起重设备、输送设备等。
学生可以了解减速器在不同领域的应用特点和设计要求。
总之,二级同轴圆柱齿轮减速器课程设计旨在培养学生的机械设计和传动技术能力。
通过课程设计的学习和实践,学生能够掌握减速器的原理和设计方法,为将来的工程实践打下坚实的基础。
目录机械设计课程设计任务书一、设计题目:设计一用于带式输送机传动用的二级斜齿圆柱齿轮展开式减速器给定数据及要求:设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。
工作平稳,单向运转,两班制工运输机容许速度误差为5%。
减速器小批量生产,使用期限10年。
机器每天工作16小时。
两级圆柱齿轮减速器简图1-电动机轴;2—电动机;3—带传动中间轴;4—高速轴;5—高速齿轮传动6—中间轴;7—低速齿轮传动;8—低速轴;9—工作机;二、应完成的工作:1.减速器装配图1张(A1图纸);2.零件工作图1—2张(从动轴、齿轮等);3.设计说明书1份。
1绪论1.1选题的目的和意义减速器的类别、品种、型式很多,目前已制定为行(国)标的减速器有40余种。
减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。
与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即工作机(从动机)的载荷状态,通常分为三类:①—均匀载荷;②—中等冲击载荷;③—强冲击载荷。
减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置,用来降低转速并相应地增大转矩。
此外,在某些场合,也有用作增速的装置,并称为增速器。
我们通过对减速器的研究与设计,我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等,同时,我们也能将我们所学的知识应用于实践中。
在设计的过程中,我们能正确的理解所学的知识,而我们选择减速器,也是因为对我们机械专业的学生来说,这是一个很典型的例子,能从中学到很多知识。
2确定传动方案①根据工作要求和工作环境,选择展开式二级圆柱斜齿轮减速器传动方案。
此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好,但齿轮相对轴承的位置不对称,因此轴应具有较大刚度。
机械设计——二级同轴式圆柱齿轮减速器 doc二级同轴式圆柱齿轮减速器是一种特殊的减速装置,它可以改变电机或其他传动机构的输入转速,以达到减速的目的。
主要是由一系列的差速器齿轮组合而成的。
二级同轴式圆柱齿轮减速器由内环齿轮、外环齿轮、两个同轴轴承等组成。
内环齿轮中有一系列圆柱齿轮,外环齿轮分为上止子和下止子,两止子之间是一个圆柱齿轮轴,上止子和下止子之间还有一个弹性垫圈。
内环齿轮和外环齿轮之间由两个同轴轴承相隔,同轴轴承可以确保两个减速器齿轮之间的可靠性。
当动力传递至减速器时,内环齿轮的上止子会因力的反作用而上移,使齿轮轴轴头处的压力增大,从而起到减速的作用。
在轴轴头处,由于两个齿轮的尺寸和位置参数不同,不同的组合可以获得不同的减速比。
优点:1、可靠性高:采用轴承传动,实现齿轮传动,由两个内外环齿轮与两个同轴轴承组成,可以有效提高减速器的可靠性;2、减速比大:二级同轴式圆柱齿轮减速器可以获得较大的减速比,减少电机的运行转速,可以满足较低的转速要求,减少运行噪音;3、结构紧凑:由内环齿轮、外环齿轮两止子和两个同轴轴承组成,节省了结构空间。
成本低廉:采用同轴轴承传动,可以大大降低设备成本。
1、对安装精度要求高:差速器齿轮需要精确的安装过程,以确保它能够正常正确的工作;2、摩擦力大。
二级同轴式圆柱齿轮减速器摩擦面中受力状况差,摩擦力很大,它会消耗大量的能量。
总之,二级同轴式圆柱齿轮减速器是一种高效的减速装置,对于性能要求较高的系统,它可以满足不同的减速比要求。
但是它也存在一些缺点,需要在安装时给予足够的关注,以确保性能和使用寿命。
目录1 引言 (2)2 传动装置的总体设计 (3)2.1电动机的选择 (3)2.1.1电动机类型的选择 (3)2.1.2电动机功率的确定 (3)2.1.3确定电动机转速 (3)2.2总传动比的计算和分配各级传动比 (4)2.3传动装置的运动和动力参数计算 (4)3 传动零件的设计计算 (5)3.1第一级齿轮传动的设计计算 (5)3.2第二级齿轮传动的设计计算 (10)4 箱体尺寸计算与说明 (15)5 装配草图的设计 (16)5.1初估轴径 (16)5.2初选联轴器 (17)5.3初选轴承 (17)5.4润滑及密封 (18)6 轴的设计计算及校核 (18)6.1中间轴的设计计算及校核 (18)6.2低速轴的设计计算及校核 (21)7 滚动轴承的选择和计算 (25)7.1高速轴轴承的计算 (25)7.2中间轴轴承的计算 (26)7.3低速轴轴承的计算 (27)8 键连接的选择和计算 (28)8.1 高速轴与联轴器键联接的选择和计算 (28)8.2 中间轴与小齿轮键联接的选择和计算 (28)8.3 中间轴与大齿轮键联接的选择和计算 (28)8.4 低速轴与齿轮键联接的选择和计算 (29)8.5 低速轴与联轴器键联接的选择和计算 (29)9 减速器附件的选择及说明 (29)9.1减速器附件的选择 (29)9.2减速器说明 (30)10 结论 (30)参考文献 (31)带式运输机传动装置的设计王刚西南大学工程技术学院2009级机械设计制造及其自动化2班1 引言机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课。
机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节,其基本目的是:1)通过课程设计,综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,培养分析和解决实际问题的能力,掌握机械设计的一般规律,树立正确的设计思想;2)学会从机器功能的要求出发,合理选择执行机构和传动机构的类型,制定传动方案,合理选择标准部件的类型和型号,正确计算零件的工作能力,确定其尺寸、形状、结构及材料,并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题,培养机械设计能力;3)通过课程设计,学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料以及计算机应用等,培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。
目录一.设计任务书.................................................1 二.传动装置总体设计...........................................2 1. 传动方案的拟定..........................................2 三.计算及说明.................................................3 (一).电动机的选择..........................................5 (二).总传动比的确定及各级传动比分配........................6 (三).运动和动力参数计算(各轴转速,各轴输入功率和输入转 矩). (7)(四).传动零件设计计算......................................8 1. 高速级齿轮的设..............................................8 2. 低速级齿轮的设计....................................................13 3. 开始齿轮的设计.......................................................17 4. 轴的设计和计算.......................................................21 5. 滚动轴承的设计和计算 (28)6. 键连接的选择和计算...............................................31 7. 联轴器的选择和计算...............................................32 8. 润滑和密封说明......................................................32 9. 拆装和调整说明.......................................................33 10.减速箱体的附件说明 (33)一.设计任务书题目:X62W 型铣床主传动系统设计1. 原始数据:(1) B 错误!未找到引用源。
课程设计报告二级展开式圆柱齿轮减速器姓名:学院:专业:年级:学号:指导教师:2006年6月29日一.设计题目设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。
轻微震动,单向运转,在室内常温下长期连续工作。
卷筒直径D=500mm,运输带的有效拉力F=10000N, 卷筒效率5η=0.96,运输带速度0.3/v m s=,电源380V,三相交流.二.传动装置总体设计:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。
其传动方案如下:三.选择电动机1.选择电动机类型:按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭型结果,电压380V,Y 型。
2.选择电动机的容量电动机所需的功率为:WdaPP=η KW1000WFVP= KW所以1000daFVP=η KW由电动机到运输带的传动总功率为1a422345η=η•η•η•η•η1η—带传动效率:0.962η—每对轴承的传动效率:0.99 3η—圆柱齿轮的传动效率:0.96 4η—联轴器的传动效率:0.99 5η—卷筒的传动效率:0.96则:4210.960.990.960.990.960.79a 422345η=η•η•η•η•η=⨯⨯⨯⨯= 所以 94650.33.8100010000.81d a FV p η=⨯==⨯KW3.确定电动机转速 卷筒的工作转速为6010006010000.311.46500V n D ⨯⨯⨯===∏∏⨯r/min查指导书第7页表1:取V 带传动的传动比2i =~4带;二级圆柱齿轮减速器传动比840i =~减速器,所以总传动比合理范围为16160i =~总,故电动机转速的可选范围是:n n i =⨯=(16~160)⨯11.46=183~1834总卷筒电机r/min符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min 。
设计说明书目录设计说明书 (1)设计题目 (2)一、设计要求 (2)二、原始技术数据 (2)三、设计任务 (3)第一部分传动装置总体设计 (3)一、方案提出 (3)二、系统方案总体评价及确定 (3)三、方案的确定 (3)四、方案论证 (3)第二部分电动机的选择及传动比分配 (4)一、电动机的选择 (4)二、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)第三部分 V带设计 (5)一、确定皮带轮 (5)二、确定v带的中心距a和基准长度 (5)第四部分齿轮的设计 (6)一、高速级斜齿轮副的设计计算 (6)二、低速级直齿轮的设计计算 (7)第五部分轴的设计 (9)一、以输出轴为例说明轴的设计过程 (10)二、其他轴的设计 (10)第六部分轴承和联轴器的选择 (10)一、联轴器的选择 (10)二、轴承的选择 (11)第七部分轴、键及轴承寿命的校核 (11)一、轴的强度校核 (11)二、键的强度校核 (11)三、轴承的校核 (11)第八部分润滑油及其润滑方式的选择 (11)一、齿轮的润滑 (11)二、滚动轴承的润滑 (12)第九部分箱体及其他附件 (12)总结 (13)参考文献 (13)设计题目一、设计要求1、设计用于爬杆式加料机的传动装置2、小车的原始数据:装料量为,速度为,轨距为,轮距为。
3、工作条件:①单班制,间歇工作,轻微振动;②使用寿命5年;③工作环境灰尘较大。
二、原始技术数据三、设计任务1、根据设计任务提出两种以上传动方案,并进行比较。
2、完成主要传动装置的结构设计;其中,减速器的级别至少是二级.3、完成减速器装配图1张(A1),零件工作图2张(A3或A4,建议选择非标准件-—轴、齿轮);4、编写设计计算说明书1份.第一部分传动装置总体设计一、方案提出根据设计要求提出以下三种系总体设计方案参考:方案1:二级圆柱齿轮方案2:二级圆柱圆锥方案3: 涡轮蜗杆减速器二、系统方案总体评价及确定比较上述四种方案发现,在方案1中,结构简单,传动稳定,但是无过载保护;方案2中布局较小,但圆锥齿轮加工困难,特别是大直径,大模数的锥轮所以一般不用;方案3中整体布局较小,传动不稳定,虽然可以实现较大的传动比,但是传动效率低。
展开式二级斜齿圆柱减速器高速级齿轮传动设计计算选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)根据传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动,压力取为α=20°,初选螺旋角β=14°。
2)参考表10-6选用7级精度。
3)材料选择由表10-1选择小齿轮45(调质),硬度为255HBS,大齿轮45(调质),硬度为215HBS4)选小齿轮齿数z1=26,则大齿轮齿数z2=z1×i=26×3.48=89。
按齿面接触疲劳强度设计1)由式(10-24)试算小齿轮分度圆直径,即2)确定公式中的各参数值①试选KHt=1.3②计算小齿轮传递的扭矩:③由表10-7选取齿宽系数φd=1④由图10-20查得区域系数ZH=2.46⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE=189.8√MPa。
⑥由式(10-9)计算接触疲劳强度用重合度系数Zε。
⑦由公式可得螺旋角系数Zβ。
⑧计算接触疲劳许用应力[σH]由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为由式(10-15)计算应力循环次数:由图10-23查取接触疲劳系数取失效概率为1%,安全系数S=1,得取[σH]1和[σH]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即3)试算小齿轮分度圆直径调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前的数据准备。
①圆周速度ν②齿宽b2)计算实际载荷系数KH。
①由表10-2查得使用系数KA=1②根据v=2.68m/s、7级精度,由图10-8查得动载系数Kv=1.03③齿轮的圆周力。
查表10-3得齿间载荷分配系数KHα=1.4由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,得齿向载荷分布系数KHβ=1.417由此,得到实际载荷系数3)由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径4)确定模数确定传动尺寸1.计算中心距2.计算小、大齿轮的分度圆直径3.计算齿宽取B1=59mmB2=54mm校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为1)T、mn和d1同前齿宽b=b2=54齿形系数YFa和应力修正系数YSa,当量齿数为:小齿轮当量齿数:大齿轮当量齿数:由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力修正系数①试选载荷系数KFt=1.3②由式(10-18),可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数Yε。
机械设计课程设计--二级减速器设计(含CAD图纸)目录1 引言 (4)2 传动装置的总体设计 (3)2.1电动机的选择 (4)2.1.1电动机类型的选择 (4)2.1.2电动机功率的确定 (5)2.1.3确定电动机转速 (5)2.2总传动比的计算和分配各级传动比 (6)2.3传动装置的运动和动力参数计算 (6)3 传动零件的设计计算 (7)3.1第一级齿轮传动的设计计算 (7)3.2第二级齿轮传动的设计计算 (12)4 箱体尺寸计算与说明 (17)5 装配草图的设计 (18)5.1初估轴径 (18)5.2初选联轴器 (19)5.3初选轴承 (19)5.4润滑及密封 (20)6 轴的设计计算及校核 (20)6.1中间轴的设计计算及校核 (20)6.2低速轴的设计计算及校核 (24)7 滚动轴承的选择和计算 (27)7.1高速轴轴承的计算 (27)7.2中间轴轴承的计算 (28)7.3低速轴轴承的计算 (29)8 键连接的选择和计算 (30)8.1 高速轴与联轴器键联接的选择和计算.. 308.2 中间轴与小齿轮键联接的选择和计算.. 308.3 中间轴与大齿轮键联接的选择和计算.. 318.4 低速轴与齿轮键联接的选择和计算 (31)8.5 低速轴与联轴器键联接的选择和计算.. 319 减速器附件的选择及说明 (32)9.1减速器附件的选择 (32)9.2减速器说明 (32)10 结论 (32)参考文献 (33)带式运输机传动装置的设计王刚西南大学工程技术学院2009级机械设计制造及其自动化2班1 引言机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课。
机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节,其基本目的是:1)通过课程设计,综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,培养分析和解决实际问题的能力,掌握机械设计的一般规律,树立正确的设计思想;2)学会从机器功能的要求出发,合理选择执行机构和传动机构的类型,制定传动方案,合理选择标准部件的类型和型号,正确计算零件的工作能力,确定其尺寸、形状、结构及材料,并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题,培养机械设计能力;3)通过课程设计,学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料以及计算机应用等,培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。
项目:二级传动设计 系部:机电工程系 班级:11级机电4班 学号:20110103159 姓名:黄建军 指导老师:刘光浩 目录 一 设计卷扬机传动装置……………………3 二 设计传动装置中带传动………………8 三 设计减速箱的齿轮……………………10 四 轴的结构设计…………………………15 五 计算轴承的寿命………………………23 六 附图……………………………………24 机构设计任务2 一、 设计卷扬机传动装置。 由已知条件可得: (1)、确定工作机需要的功率Pw和卷扬机的转速Nw PW=FV/1000nw=4.2kw nw=601000V/∏D=24.92r/min (2)、初定电动机的类型和转速 初估系统的总效率为0.8≈0.9,需要电动机的功率为 Pd=Pw/n=4.67≈5025kw 根据Ped≥Pd,则可以选用的电动机有Y-132M2-6、Y-132S-4、Y132S1-2,以这三种方案做一个比较表,综合考虑传动装置的传动比、重量、价格三方面的因素,拟选用电动机的型号为: 方案 电动机型号 额定功率/kw 满载转速 总传动比 1 Y-132M2-6 5.5 kw 960r/min 38.46 2 Y-132S-4 5.5 kw 1440r/min 57.78 3 Y132S1-2 5.5 kw 2900r/min 116.37 (3)功能分析 总传动比i=nd/nw=38.46 根据总传动比的大小,可采取二级减速传动。每一级传动又有很多种传动方案: 各种传动的方案 子功能 局部方案 摩擦传动 闭式啮合传动
1 2 3 4 5 6 第一级传动 V带传动 直齿传动 斜齿传动 人字齿传动 锥齿传动 蜗杆传动
第二级传动 — 直齿传动 斜齿传动 人字齿传动 链传动
—
从可行方案中初选四个较佳的方案,传动示意图如附件1所示: 方案一:A1+B2 方案二:A3+B4 方案三:A4+B5 方案四:A5+B3 由四种传动方案的简图可知,完成同一个任务的机器,改变减速传动装置,其设计方案可有多种形式,若改变机器的工作原理,则设计方案还会更多。 分析上述四种传动方案。 方案四:传动效率高,结构紧凑,使用寿命长。当要求大启动力矩时,制造成本较高。 方案三:能满足传动比要求,但要求大启动力矩时,链传动的抗冲击性能差,噪音大,链磨损快寿命短,不易采用。 方案二:传动效率高,使用寿命长,但要求大启动力矩时,启动冲击大,使用维护较方便。 方案一:采用V带传动与齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲,吸振性能,可适当启动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。缺点是传动尺寸较大,V带使用寿命较短。 综合分析比较,选用方案一。 (4)确定输入功率Pd和额定功率功率Ped 如传动方案一图所示,为串连方式组合,根据查表可得。取滚动轴承效n1=0.99,V带传动效率n2=0.96,一对齿轮啮合传动效率n3=0.97,联轴器效率n4=0.99,传动系统的效率为: n=( n2)(n23)(n31) (n4)=0.960.9720.9930.99=0.868 传动系统的效率为0.868,在估计值的范围内,所以电动机型号仍可选用Y-132M2-6,额定功率Ped=5.5kw,转速: Pd=Pw/n=4.2kw/0.868=4.84kw Pd作为传动系统动力计算的依据。 (5)传动比的分配。 经分析,取带传动比i1=3,两级齿轮传动的传动比i,2=13。两级闭式齿轮啮合,为保证两级传动的大齿轮和合理的侵油深度,高速传动比i2与低速级传动比i3的关系为i2≈1.3i3,则: i2= 3.1,2i=4.1 i3= i,2/i2=3.2 (6)各轴的运动和动力参数 根据公式的各轴的转速: 小带轮轴 n1=nm=960r/min Ⅰ轴的转速 nⅠ=n1/i2=320r/min Ⅱ轴的转速 nⅡ= n1/i1i2=960/(34.1)=78r/min Ⅲ轴的转速 nⅢ=n2/i3= n1/ i1i2i3=960/(34.13.2)=24r/min 根据公式的各轴的输入功率: 小带轮的输入功率 P1= Pd=4.84kw Ⅰ轴的输入功率 PⅠ= P1n12=4.65kw Ⅱ轴的输入功率 PⅡ= P1n23=4.46kw Ⅲ轴的输入功率 PⅢ=PⅡn34=4.28kw 卷筒轴的输入功率 P筒=PⅢn45=4.19kw 根据公式的各轴的转矩: 小带轮轴的转矩: T1=9550 P1/ n1=44.57N.m Ⅰ轴的转矩: TⅠ=9550PⅠ/nⅠ=138.77N.m Ⅱ轴的转矩: TⅡ=9550PⅡ/nⅡ=546.06N.m Ⅲ轴的转矩: TⅢ=9550PⅢ/nⅢ=1703.08N.m 卷筒机的转矩: T筒=9550P筒/n筒=1605.7N.m 计算结果见下表 一般允许设计值与设计要求有3%≈5%的误差。 方案一传动系统各轴的运动和动力参数计算结果
电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 转速n/r*min-1 960 320 78 24
输入功率P/kw 5.5 4.65 4.46 4.28 输入转矩T/kw 44.57 138.77 546.06 1703.08
传动比i 3 4.1 3.2 效率n 0.96 0.96 0.96 二、 设计传动装置中带传动。 由上计算可得:电动机额定功率P=5.5kw,电动机转速n1=960r/min,从动轮转速n2=320r/min,每天工作16个小时。 步骤 计算及说明 结果
(1)计算功率 (2)选择带型 (3)确定带轮基准直径 (4)验算带速 (5)计算带长 查表10—4取KA=1.3 Pc= KAP=1.35.5kw=7.15kw 根据Pc=7.15kw和n1=960r/min由表10-3选取A型带 由表确定d1d=112mm,d2d=id1d(1-)=(960/320) 112(1-0.02)=321mm, 查表取标准值355mm V=∏dn/(601000) =3.14112960/(601000)≈5.6m/s 初定中心距0.7(112+355)≤a0≤2(112+355),取a0=500mm,带的基准长度 L0d=2 a0 +∏/2(d1d+d2d)+(d2d-d1d)2/4a0 =1762mm 查表10-3选取相近的Ld=1800mm KA=1.3 Pc=7.15kw A型 d1d=112mm d2d=355mm
V=5.6m/s因为5m/s<V<25m/s,符合。 a0=500mm
Ld=1800mm 步骤 计算及说明 结果 (6)确定中心距
(7)验算包角 (8)确定带的根数z (9)单根V带的初拉力 (10)作用在轴上的力 a= a0+( Ld-L0d)/2=500+(1800-1762)/2 =519mm, amin=a-0.015Ld=519-0.0151800= 492mm amax=a+0.03Ld=519-0.031800= 465mm a1=180-57.3(d2d-d1d)/a=180-57.3 (355-112)/519=153>120 根据d1d和n1查表得片P0=1.15kw, i≠1时,单根V带的额定功率增量 根据带型及i查表的⊿P01=0.11kw 查表的Ka=0.93,查表的KL=1.01有 z=Pc/[(P0+P01)KaKL]=7.15/(1.60+0.11)10.89≈6.06 F0=500 Pc/zv(2.5/Ka-1)+qV2≈184N FQ=2Z F0sin(a1/2) ≈ a =519mm a1=153,符合。 P0=1.15kw P01=0.11kw 取z=6
F0=184N 三、 设计减速箱的齿轮 (1)、已知Ⅰ轴的传动率P=4.65kw,小齿轮转速n1=320r/min,传动比i=4.5,两班制工作。 步骤 计算及说明 结果 (1)选择齿轮材料和精度等级 (2)按齿面接触强度设计 1) 载荷系数K 2) 小齿轮转矩T1 3) 齿轮Z和齿宽系数d 4) 许用接触力【H】 小齿轮选用45钢调制,硬度为217≈255HBS;大齿轮选用45钢正火,硬度为169≈217HBS.因为是普通减速器,由表可知选用9级精度。 两齿轮均为调质齿轮,由公式可得d1值,先确定有关参数与系数:查表取K=1.1 T1=9.55106(P/n1)=1.44105N.mm 小齿轮齿数22,则大齿轮齿数为99,Ⅰ轴的齿轮传动为不对称布置,由表取齿宽系数 d =1 由图可得1limH=560MPa, 2limH= 530MPa.由表查的安全系数SH=1.按使用寿命10年,双向运转,计算应力循环次数N1、N2 N1=60njLh=603201(105240)= 3.99108 N2= N1/i=3.10108/4.5=8.7107 小齿轮选用45钢调质,硬度217≈255HBS, 大齿轮选用45钢正火 K=1.1
T1=1.4105N.mm z1=22,z2=99
d=1
1limH=560MPa
2limH=530MPa