机械设计基础课程设计模板(减速器设计)
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机械设计基础课程设计——单级斜齿轮圆柱齿轮减速器学校:大连海洋大学专业:轮机工程学号:**********姓名:张***指导教师:***10年,单班制工作,输送带允许误差为5%。
设计工作量:1.设计计算说明书1份(A4纸20页以上,约6000-8000字);2.主传动系统减速器装配图(主要视图)1张(A2图纸);3.零件图(轴或齿轮轴、齿轮)2张(A3图纸)。
专业科:赵斌教研室:郭新民指导教师:张锋开始日期20**年5月5日完成日期20**年6月30 日设计计算及说明结果及结论第一节设计任务设计任务:设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。
已知输送拉力F=1200N,带速V=1.7m/s,传动卷筒直径D=270mm。
由电动机驱动,工作寿命八年(每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。
设计工作量:1、减速器装配图1张(A0图纸)2、零件图2张(输出轴及输出轴上的大齿轮A1图纸)(按1:1比例绘制)3、设计说明书1份(25业)第二节 、传动方案的拟定及说明传动方案如第一节设计任务书(a )图所示,1为电动机,2为V 带,3为机箱,4为联轴器,5为带,6为卷筒。
由《机械设计基础课程设计》表2—1可知,V 带传动的传动比为2~4,斜齿轮的传动比为3~6,而且考虑到传动功率为 KW ,属于小功率,转速较低,总传动比小,所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式。
第三节 、电动机的选择1.传动系统参数计算 (1) 选择电动机类型.选用三相异步电动机,它们的性能较好,价廉,易买到,同步转有3000,1500,1000,750r/m 四种,转速低者尺寸大;为了估计动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动方案,可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速n w经过分析,任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。
(2)选择电动机1)卷筒轴的输出功率Pw2)电动机的输出功率PdP =P /η传动装置的总效率η=滑联齿轮滚带ηηηηη⋅⋅⋅⋅2=0.96×0.98×0.98×0.99×0.96=0.86故P=P /η=2.125/0.86=2.4KW单级圆柱斜齿轮传动P=2.4KW12000.75 2.12510001000FV Pw kw⨯===w 601000601000 1.7n 120.3/min3.14270v r D ⨯⨯⨯===⨯πw n 120.3/min r = 2.125Pw kw =4)电动机的转速为了便于选择电动机的转速,先推算电动机转速的可选择范围。
机械设计课程设计—减速器设计目录第 1 章机械设计课程设计任务书 (1)1.1.设计题目 (1)1.3.设计要求 (1)1.4.设计说明书的主要内容 (2)1.5.课程设计日程安排 (2)第 2 章传动装置的总体设计 (3)2.1.传动方案拟定 (3)2.2.电动机的选择 (3)2.3.计算总传动比及分配各级的传动比 (4)2.4.运动参数及动力参数计算 (5)第 3 章传动零件的设计计算 (6)第 4 章轴的设计计算 (13)第 5 章滚动轴承的选择及校核计算 (18)第 6 章键联接的选择及计算 (19)第 7 章连轴器的选择与计算 (20)设计小结 (21)参考文献 (22)第 1 章机械设计课程设计任务书1.1.设计题目设计用于带式运输机的两级斜齿圆柱齿轮减速器,图示如示。
连续单向运转,载荷平稳,两班制工作,使用寿命为5年,作业场尘土飞扬,运输带速度允许误差为±5%。
图1带式运输机1.2.设计数据表1设计数据运输带工作拉力F(N)运输带工作速度V(m/s)卷筒直径D(mm)5000 0.44 400 1.3.设计要求1.减速器装配图A0一张2.设计说明书一份约6000~8000字机械设计课程设计1.4.设计说明书的主要内容封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期)目录(包括页次)设计任务书传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图)电动机的选择计算传动装置的运动及动力参数的选择和计算传动零件的设计计算轴的设计计算滚动轴承的选择和计算键联接选择和计算联轴器的选择设计小结(体会、优缺点、改进意见)参考文献1.5.课程设计日程安排第 2 章 传动装置的总体设计2.1. 传动方案拟定由题目所知传动机构类型为:展开式二级圆柱齿轮减速器,本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大齿轮浸油深度可以大致相同。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,可使轴在转矩作用下产生的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯矩变形部分的抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
机械设计课程设计 减速器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解减速器的基本原理及其在机械设计中的应用。
2. 学生能掌握减速器的分类、结构特点及其设计计算方法。
3. 学生能了解减速器在工程实际中的应用案例,理解其重要性和适用范围。
技能目标:1. 学生具备运用减速器设计原理进行简单减速器设计的能力。
2. 学生能够运用相关软件(如CAD)进行减速器零件图的绘制和装配图的制作。
3. 学生能够通过实验和数据分析,评估减速器设计的合理性。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计学科的兴趣,激发其创新意识和探索精神。
2. 增强学生的团队合作意识,使其在项目实施过程中学会互相尊重、协作与沟通。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念,使其在设计过程中注重安全、环保和经济效益。
课程性质:本课程为机械设计课程设计,以实践为主,结合理论,培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点:高年级本科生,已具备一定的机械设计理论基础,具有较强的动手能力和自主学习能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强化学生的动手操作能力和工程设计能力,提高学生在实际工程中的应用能力。
通过课程目标的分解,使学生在完成课程学习后能够达到预期的学习成果,为将来的工作和发展奠定基础。
二、教学内容1. 理论教学:a. 介绍减速器的工作原理、分类及结构特点。
b. 讲解减速器设计的基本计算方法,包括传动比、模数、齿数等参数的确定。
c. 分析减速器在机械系统中的应用,以及选用原则和注意事项。
2. 实践教学:a. 利用CAD软件进行减速器零件图和装配图的绘制。
b. 结合实际案例,进行减速器设计计算,指导学生完成设计任务。
c. 组织学生进行减速器装配和调试,分析实验数据,评估设计合理性。
3. 教学大纲:a. 第一章:减速器概述(对应教材第X章)1) 减速器的基本概念2) 减速器的工作原理及分类3) 减速器的结构特点及应用b. 第二章:减速器设计计算(对应教材第X章)1) 传动比、模数、齿数的确定2) 齿轮啮合原理及强度计算3) 其他零部件的设计计算c. 第三章:减速器设计实践(对应教材第X章)1) CAD软件应用2) 设计计算案例分析3) 实验教学及数据分析4. 教学进度安排:a. 理论教学:共X学时,每周X学时。
机电工程学院《机械设计基础课程设计》说明书课题名称:精压机传动系统设计学生姓名:薛傲学号:20110601132 专业:材料成型及其控制工程班级:11材控1 成绩:指导教师签字:2013年6月28日目录一.传动系统方案设计与分析 (2)二.传动装置的总体设计 (3)1.电动机的选择 (3)2.传动比的分配 (4)3.计算传动装置运动和动力参数 (4)三.传动零件设计计算 (5)1.带传动的设计 (5)2.齿轮传动的设计 (7)四.轴系结构部件的设计 (11)1.轴的设计与弯扭合成强度计算 (11)2.滚动轴承的选用与验算 (13)3.联轴器的选用 (15)4.键连接的选择 (15)五.润滑方式的选择 (16)六.箱体的设计 (17)七.减速器装配图和零件图 (21)八.总结 (23)九.参考文献 (24)计算说明图1 带式输送机的传动装置简图1、电动机;2、三角带传动;3、减速器;4、联轴器;5、传动滚筒;6、皮带运输机一.传动系统方案设计与分析设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1)工作条件:使用年限8年,工作为2班工作班制,载荷变动较大,运输带速度允许误差5%。
(2)原始数据:滚筒圆周力F=1500N;输送带速度V=1.8m/s;滚筒直径D=250mm。
二.传动装置的总体设计1.电动机的选择电动机类型的选择:Y系列三相异步电动机电动机功率选择;(1)传动装置的总功率:n总=n带*n轴承*n轴承*n齿轮*n联轴器*n滚筒=0.96*0.98*0.98*0.97*0.99*0.96=0.885(2)电机所需的工作功率:P工作=PV/(1000n总)=1500*1.8/(1000*0.885)=3.05KW确定电动机转速:计算滚动工作转速n筒=60*1000V/(3.14D)=60*1000*1.8/(3.14*250)=137.51r/min根据书中推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~5.取V带传动比I1=2~4,则总传动比理时范围为I’a=6~20.故电动机转速的可选范围为Id=Ia*n筒=(6~20)*137.51=825.06~2750.2r/min符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min.根据容量和转速,由有关书籍查出有三种适用的电动机型号:因此有三种传支比方案,综合考虑电动机和传动装置尺寸.重量.价格和带传动.减速器的传动比,可见应选n=1000r/min。
机械设计减速器设计说明书系别:班级:姓名:学号:指导教师:职称:目录一、............................................................. 设计任务书1 二、................................................... 传动装置总体设计方案1 三、............................................................. 选择电动机1 四、......................................... 计算传动装置运动学和动力学参数3 五、......................................................... 链传动设计计算5 六、........................................... 减速器高速级齿轮传动设计计算6七、........................................... 减速器低速级齿轮传动设计计算10八、............................................................... 轴的设计14九、....................................................... 滚动轴承寿命校核32十、......................................................... 键联接设计计算35十一、......................................................... 联轴器的选择36十二、................................................... 减速器的密封与润滑37十三、........................................................... 减速器附件37十四、............................................... 减速器箱体主要结构尺寸39十五、............................................................. 设计小结40十六、............................................................. 参考文献403.1电动机类型的选择按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭式结构,电压380V,Y 系列。
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目录设计任务书 (1)一. 前言1.1设计目的 (2)1.2传动方案的分析与拟定 (2)二. 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择 (3)2.2 电动机选择 (3)2.3 确定电动机转速 (3)2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比 (4)2.5动力运动参数计算 (4)三. 传动零件的设计计算3.1减速器外部零件的设计计算--普通V形带传动 (6)四. 齿轮的设计计算4.1直齿圆柱齿轮 (8)4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触疲劳强度计算 (8)4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算 (9)4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 (10)4.3齿轮的结构设计 (10)五. 轴的设计计算5.1输入轴的设计 (11)5.2输出轴的设计 (16)六. 减速器箱体基本尺寸设计6.1箱体壁厚、凸缘、螺钉及螺栓 (19)6.2螺钉螺栓到箱体外避距离、箱体内部尺寸 (19)6.3视孔盖、其中吊耳和吊钩 (20)6.4细节事项 (20)七. 轴承、键和联轴器的选择7.1 轴承的选择 (22)7.2 键的选择计算及校核 (22)7.3 联轴器的选择 (23)八. 减速器润滑、密封8.1润滑的选择确定 (24)8.2 密封的选择确定 (24)九. 减速器绘制与结构分析9.1拆卸减速器 (25)9.2 分析装配方案 (25)9.3 分析各零件作用、结构及类型 (25)9.4 减速器装配草图设计 (25)9.5 完成减速器装配草图 (26)9.6 减速器装配图绘制过程 (26)9.7 完成装配图 (27)9.8 零件图设计 (27)十一.设计总结 (28)参考文献 (29)设计任务书设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续单向工作, 一班工作制, 载荷平稳, 室内工作, 有粉尘(运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑)。
生产条件: 中等规模机械厂, 可加工7—8级齿轮与蜗轮。
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。
(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。
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-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。
班级:09机制一班姓名:学号:《机械设计基础》课程设计任务书单级减速器课程设计题目:设计一用于带式运输机上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续工作,单向动转,载荷变化不大,空载起动。
减速器小批生产,使用期限10年,两班制工作。
运输带容许速度误差为5%。
一、传动系统的参数设计1:电机的选择(1)选择电动机类型:按工作要求和条件选取Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
(2)电动机功率选择:①传动装置的总效率:查表《机械设计基础课程设计指导书》P6 表2-3得η带=0.96 η轴承=0.99 η齿轮=0.97 η联轴器=0.97 η滚筒轴承=0.99 η滚筒=0.96 η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒轴承×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.97×0.99×0.96=0.84 ②电机的输出功率 P d =Fv 1000η总=3×10003×1.61000×0.84= 5.72KW电动机的额定功率P =(1~1.3)P d ,由查《机械设计基础课程设计指导书》P19表得电动机的额定功率: P = 7.5kW (3);确定电机的转速 ①计算滚筒的工作转速 n 筒= 60×v π×D 筒=60×1.6π×0.45= 67.94r/min②推荐的传动比合理范围:取圆柱齿轮传动一级减速器传 动比范围i 1=3~5 取V 带传动比i 2=2~4则总传动比理时范围为i =6~20 故电动机转速的可选范围为:n d =i ×n 筒=(6~20)×67.94=407.6~1358.8r/min(4):确定电机的机型号根据以上计算,查表《机械设计基础课程设计指导书》P119 附表8.1得一下电同步转速为1000r/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y160M-6 ,满载转速 970r/min 。
机械设计基础课程设计题目:单级圆柱直齿轮减速器学生姓名:学号:专业班级:指导教师:日期:2020年6月16日(划线内容填写:小3号宋体居中)目录一、设计任务书 (1)二、电动机的选择 (4)三、总传动比及各级传动比、参数的确定 (5)四、传动零件的设计计算 (6)五、轴、轴承的设计计算 (8)六、减速器的润滑 (13)七、附件图纸 (13)八、设计小结 (18)九、课程设计评语 (19)一设计任务书(1 )该传送设备的传动系统由电动机—运输带—减速器组成。
单级减速器运动简图1—电动机; 2 V带;3—减速器;4—联轴器;5—滚筒,6-传送带(2)、原始数据:滚筒直径(mm)=200传送带运行速度(m/s)=1.4传送带所需牵引力F(N)=2733要求传送带载荷平稳,连续单向运转,工作年限10年,每年300个工作日,每天工作12小时。
(3)设计任务与要求:A、电动机的选择;B、传动装置运动和动力参数的确定和计算;C、主要零件的设计计算;D、减速器装配图和零件工作图的绘制;E、设计说明书的编写。
二电动机的选择正文(字体:宋体小四。
行间距,1.5倍行距,以下均相同)三、总传动比及各级传动比、参数的确定四、传动零件的设计计算五、轴、轴承的设计计算六、减速器的润滑1.齿轮的润滑因齿轮的圆周速度<12 m/s,所以采用浸油润滑的润滑方式。
润滑油牌号选用L-AN32;低速速齿轮浸入油里约为1个齿高但不小于10mm。
2.滚动轴承的润滑因润滑油中的传动零件(齿轮)的圆周速度V≤1.5~2m/s 所以采用油脂润滑。
润滑脂选用钠基润滑脂。
七、附件图纸八、设计小结课程设计是机械设计当中的一个非常重要的一环,通过本次课程设计,从中得到的收获还是非常多的。
这次的课程设计对于我来说有着深刻的意义。
这种意义不光是我能够完成设计任务,更重要的是在这段时间内使我深刻感受到设计工作的那份艰难。
而这份艰难不仅仅体现在设计内容与过程中为了精益求精所付出的艰辛,更重要的是为每一个精细数字的付出!这次课程设计的题目是设计一个一级圆柱齿轮减速器,由于我理论知识的不足,再加上平时没有什么设计经验,一开始的时候有些手忙脚乱,不知从何入手,很迷茫。
目录一、选择电动机二、确定传动装置的总传动比和分配传动比三、计算传动装置的运动和动力参数四、减速器的结构五、传动零件的设计计算六、轴的计算七、键的选择和校核八、轴承的的选择与寿命校核九、联轴器的选择十、润滑方法、润滑油牌号设计带式输送机传动装置参考传动方案:原始数据:题号7 参数运输带工作拉力F(kN) 2500运输带工作速度υ(m/min) 1.1卷筒直径D(mm) 400 已知条件:1.滚筒效率ηj=0.96(包括滚筒与轴承的效率损失);2.工作情况两班制,连续单向运转,载荷较平稳;3.使用折旧期 3年一次大修,每年280个工作日,寿命8年;4.工作环境室内,灰尘较大,环境最高温度35℃;5.制造条件及生产批量一般机械厂制造,小批量生产。
计算及说明一、选择电动机(1) 选择电动机的类型按工作要求和条件,选用三相笼式式异步电动机,封闭式结构,电压380V ,Y 型。
(2) 选择电动机的容量电动机所需功率计算工式为:(1)P d =waP η KW ,(2) P w =1000FvKw 因此 P d =1000aFvη Kw所以由电动机至卷筒的传动总功率为:3212345a ηηηηηη=式中:1η,2η,3η,4η,5η分别为带传动、轴承、齿轮传动、连轴器和卷筒的传动效率。
取1η=0.96(带传动),2η=0.98(滚子轴承),3η=0.97, 4η=0.99, 5η=0.94. 则:a η=0.96⨯30.98⨯20.97⨯0.99⨯0.94=0.79 又因为: V =1.1m/s 所以: P d =1000a Fv η=2500 1.110000.79⨯⨯=3.48 Kw(3) 确定电动机的转速 卷筒轴工作转速为方案电动机型号额定功率 ed P Kw电动机转速 r/min电动机质量Kg同步转速 异步转速 1 Y112M -2 4 3000 2890 452Y112M - 441500144043n =601000601000 1.152.553.14400v D π⨯⨯⨯==⨯r/min按表1推荐的传动比合理范围,取一级齿轮传动的传动比'1i =2~4,二级圆柱齿轮减速器的传动比'2i =8~40,则总的传动比范围为 'a i =16~160 ,所以电动机转速的可选范围为: 'd n ='a i n = (16~160) ⨯52.55= 841~8408 r/min符合这一范围的同步转速有: 1000r/min 、1500r/min 、3000r/min根据容量和转速,由机械设计课程设计手册查出有三种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如下表:选用Y112M-2电动机:型号额定功率满 载 时起动电流 额定电流 起动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩转速r/min电流(380v 时) 效率% 功率因数 Y132S1 -2 5.5 290038.7780.805.2 2.2 1.8低转速电动机的级对数多,外廓尺寸用重量都较大,价格较高,但也以使传动装置总传动比减小,使传动装置的体积、重量较小;高转速电动机则相反。
机械设计基础课程设计减速器
一.电动机的选择:
1.选择电动机的类型:
2.电动机功率选择:
折算到电动机的功率为:
3.确定电动机型号:
二、确定传动装置的总传动比和分配传动比
1.减速器的总传动比为:
2、分配传动装置传动比:
按手册表1,取开式圆柱齿轮传动比
因为 ,所以闭式圆锥齿轮的传动比
三.运动参数及动力参数计算:
1.计算各轴的转速:
I轴转速:
2.各轴的输入功率
电机轴:
I轴上齿轮的输入功率:
II轴输入功率:
III轴输入功率:
3.各轴的转矩
电动机的输出转矩:
四、传动零件的设计计算
1.皮带轮传动的设计计算:
2、齿轮传动的设计计算:
五、轴的设计计算及校核:
六. 轴承的选择及计算
七.键的选择和计算
八.联轴器的选择
九.减数器的润滑方式和密封类型的选择。
机械设计基础课程设计——单级斜齿轮圆柱齿轮减速器学校:大连海洋大学专业:轮机工程学号:**********姓名:张***指导教师:***10年,单班制工作,输送带允许误差为5%。
设计工作量:1.设计计算说明书1份(A4纸20页以上,约6000-8000字);2.主传动系统减速器装配图(主要视图)1张(A2图纸);3.零件图(轴或齿轮轴、齿轮)2张(A3图纸)。
专业科:赵斌教研室:郭新民指导教师:张锋开始日期20**年5月5日完成日期20**年6月30 日设计计算及说明结果及结论第一节设计任务设计任务:设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。
已知输送拉力F=1200N,带速V=1.7m/s,传动卷筒直径D=270mm。
由电动机驱动,工作寿命八年(每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。
设计工作量:1、减速器装配图1张(A0图纸)2、零件图2张(输出轴及输出轴上的大齿轮A1图纸)(按1:1比例绘制)3、设计说明书1份(25业)第二节 、传动方案的拟定及说明传动方案如第一节设计任务书(a )图所示,1为电动机,2为V 带,3为机箱,4为联轴器,5为带,6为卷筒。
由《机械设计基础课程设计》表2—1可知,V 带传动的传动比为2~4,斜齿轮的传动比为3~6,而且考虑到传动功率为 KW ,属于小功率,转速较低,总传动比小,所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式。
第三节 、电动机的选择1.传动系统参数计算 (1) 选择电动机类型.选用三相异步电动机,它们的性能较好,价廉,易买到,同步转有3000,1500,1000,750r/m 四种,转速低者尺寸大;为了估计动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动方案,可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速n w经过分析,任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。
(2)选择电动机1)卷筒轴的输出功率Pw2)电动机的输出功率PdP =P /η传动装置的总效率η=滑联齿轮滚带ηηηηη⋅⋅⋅⋅2=0.96×0.98×0.98×0.99×0.96=0.86故P=P /η=2.125/0.86=2.4KW单级圆柱斜齿轮传动P=2.4KW12000.75 2.12510001000FV Pw kw⨯===w 601000601000 1.7n 120.3/min3.14270v r D ⨯⨯⨯===⨯πw n 120.3/min r = 2.125Pw kw =4)电动机的转速为了便于选择电动机的转速,先推算电动机转速的可选择范围。
根据《机械设计基础课程设计》表2-1查得V 带传动的传动比i =2~4,单级圆柱斜齿轮传动比i =3~6,则电动机可选范围为n =n w ×i ×i =721~2406r/min 故选择1500r/min 转速的电动机。
根据《机械设计基础课程设计》表20-1选定电动机Y100l-2-4 5)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 由《机械设计基础课程设计》表20-1、表20-2可查出Y100l-2-4型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸 满载转速1430r/min第四节 、计算传动装置的运动和动力参数(一)计算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 w ,可得传动装置 总传动比为i=n /n w =1430/120=11.91(2) 传动装置传动比分配i =i ×i式中i,i分别为带传动和单级圆柱减速器的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大,初步取i =2.3,则单级圆柱减速器传动比为i=i / i=11.91/2.3=5.18。
(二)运动参数及动力参数的计算(1) 各轴转速n 0=n =1430r/minn 1=n 0/ i 1=1430/2.3=622 r/min n 2=n 0/ (i ×i )=120 r/min (2) 各轴输入功率 P 0=P =2.4kW P 1=P 0×带 =2.4×0.96=2.31 kWP 2=P 1×η滚×η齿=2.3×0.98×0.98=2.21kW (3) 各轴输入转矩0 轴 T 0=9550 P 0/ n 0=9550×2.4/1430=16.03 N·m Ⅰ 轴 T 1=9550 P 1/ n 1=9550×2.31/622=35.47 N·m Ⅱ轴 T 2=9550 P 2/ n 2=9550×2.21/120=175.88 N·m1500r/min 转速的电动机。
第五节、传动零件的设计计算1.V带传动的设计⑴ 确定计算功率 工作情况系数查《机械设计基础》表11-9=1.0 (单班制、每天工作8小时)PK P A c ⋅==1.0×2.4=2.4KW⑵ 选择带型号根据P c =2.4,n =1430r/min ,查图初步选用 普通A 型带. ⑶ 选取带轮基准直径查《机械设计基础》表11-12选取小带轮基准直径=90mm ,则大带轮基准直径1430÷622×90(1-0.02)=202.9mm 式中ξ为带的滑动率,通常取(1%~2%),查表后取=200mm⑷ 验算带速v901430601000⨯⨯⨯π=6.74m/s在5~20m/s 范围内,V带充分发挥。
(5)V 带基准长度Ld 和中心距aa 0 =1.5(90+200)=435mm 取a 0 =435,符合0.7( +)< a 0<2(+)由式(13-2)带长21221004)()(22a d d d d a L d d d d -+++≈'π=1332.3mm按表13-2定相近的基准长度L d =1400mm ,再由式(13-16)计算实际中心距20L L a a d -+≈=435+(1400-1332)/2=469mm(6)验算包角1α,由式(13-1)得︒⨯--︒≈3.57180121ad d d d α=165.5︒>︒120,合适 (7)求确定v 带根数z因=90mm ,n =1430r/min ,带速v=6.74m/s ,得实际传动比)1(1221ε-==d d d d n n i =2.28 Po=1.07kw查表得单根v 带功率增量0P ∆=0.17KW ,包角修正系数αK =0.96,带长修正系数L K =0.96,则由公式得P c =2.4KW 普通A 型带=90mm=200mmV=6.74m/sL d =1400mma=469mm故选2根带。
(8)确定带的初拉力F0(单根带)查表13-1得q=0.10kg/m ,故可由式(13-17)得单根V 带的初拉力 =146.157N 作用在轴上的压力=2×5×146.157×sin ︒164/2=1447N(9)带轮的结构设计查《机械设计基础课程设计》GB-10412-89得带轮缘宽度B=80mm2、齿轮传动的设计 (1)选择材料与热处理根据工作要求,采用齿面硬度<=350HBS ,查《机械设计基础》表11-1得 小齿轮选用40Cr,调质,硬度为250HBS 大齿轮选用ZG35SiMn,调质,硬度为220HBS由《机械设计基础》图11-7C 得=680 MPa ,=510MPa ,由《机械设计基础》表11-4得S H =1.1,所以[]==680/1.1MPa =618MPa []==510/1.1MPa =539MPa由《机械设计基础》图11-10C 得=240 Mpa ,=160Mpa 。
由《机械设计基础》表11-4得S F =1.4,所以[]=240/1.4MPa =171MPa []=160/1.4MPa =114.3MPa(2)按齿面接触强度计算设齿轮按8级精度制造。
取载荷系数K=1.2(表11-3),齿换系数a ϕ=0.4。
小齿轮上的扭距 T 1=9550 P 1/ n 1=9550×6.38/626=35.47 N·m 按式(11-5)计算中心距[]312305)1(u KT u a aH ϕσ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±≥=327.54.0100009.772.1463305)17.5(⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛±=109mm2sin 210αzF F Q =00 1.53()c LP Z P P K K α==+∆取a=110mm齿数 取z =36,z =5.18×36=186.5,则取z =186,实际传动比i =5.16mn=2a·cos β /(Z1+Z2)=2×190×cos ︒15/(36+205)=1.25mm 按表4-1,取mn=1.5,去定螺旋角ββ = arccos [mn · (Z1+Z2) / 2a]= ︒9519.17 齿宽b=a ϕa=0.4×190=76mm ,取b2=76mm ,b1=84mm (3)验算弯曲强度当量齿数:Zv1=Z1/cos3 β=41.8 ,Zv2=Z2/cos3 β=238.1 查图11-9得YF1=2.44 , YF2=2.13,所以[]MpaMpa m bz Y KT F n F F 1714.705.13676cos 44.210733.92.16.1cos 6.11242111=≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σββσσF2= σF1 ·YF2/ YF1 = 61.5Mpa< [σF2] =114.3Mpa (4)求圆周速度VV=πd1n1/(60×1000)=1.86m/S 对照表11-2可知选8级精度是合宜的。
(5)齿轮结构参数 分度圆直径mm Z m d d mm Z m d d n n 23.323cos 76.56cos 222111=='==='=ββ齿顶圆直径mmh d d mm h d d a a a 73.3242,26.58222211=+==+=齿根圆直径()()mmc hd d mm c h d d m m na f n a f 355.321,885.54**22**11=+-==+-=中心距a=190mm大齿轮齿宽b2=76mm 小齿轮齿宽b1=84mm通过对减速器结构的分析,可知小齿轮左旋,大齿轮右旋比较合适。
第六节、轴的设计计算1、 初步确定轴的最小直径1轴的材料选择,45钢,调质处理,由表14-2查得C=110,p 1=6.38KW ,n 1=626 r/min 初步确定1轴的最小直径d1≥ 311npC = 23.8㎜由于轴端开键槽,会削弱轴的强度,故需增大轴径5%~7%取d1dim =25mm2轴的材料也选45钢,调质处理,由表14-2查得C=110,p2=6.13KW ,n 2=111 r/min 初步确定2轴的最小直径3222np d C ⨯===41.9mm,由于轴端开键槽,会削弱轴的强度,故需增大轴径5%~7%,取d2dim =45㎜2.由齿轮的旋向分析2轴受力情况(1)由以上计算分析可知道,大齿轮右旋,径向力、圆周力、轴向力大小如下:32601023.3234.527223222=⨯⨯==-dT F t N N tg tg nt r FF12479519.17cos 203260cos 22=⨯== βα Ntg tg F F t a 105632609519.1722=⨯==β(2)2轴受力情况如(3-1)图所示(3)求垂直面的支承反力5701432/23.32310562/14312472222-=⨯-⨯=•-•=L Ld F F Fa r vNN F F Fv r v181711=-=(4)求水平面的支承反力NFF Ft H H16302/32602221====(5)绘制垂直面的弯距图(3-2)22LF Mv av•==1817×0.142/2=129.9Nm 21'LF Mv av•==-570×0.143/2=-40.8(6)绘制水平面的弯距图(3-2)m N LFMHaH•=⨯==5.1162/143.0163021 (7)求合成弯距(8)危险截面的当量弯距由图(3-4)可见,截面a-a 最危险,其转距T2=527.4Nm当量弯距 如认为轴的扭切应力是脉动循环变力,取折合系数=0.6,代入上式(9)校核直径轴的材料为45钢,调质处理,由表14-1查得b σ=650 MPa ,由表14-3查得[]b 1-σ=60MPam N M M M aH aV a⋅=+'='4.12322mN M M M aH aV a •=+=+=5.1745.1169.129222222)(T M M a e α+=mN T M M a ae •=⨯+=+=4.361)4.5276.0(5.174)(2222α考虑到键槽对轴的削弱,将d 值加大4%,故d=1.04×39.2=40.76㎜故轴符合强度要求第七节、滚动轴承的选择及计算1、轴承的安装方案轴1和轴2的轴承均采用正装(面对面) ,其原因在于正装轴承(面对面)适合于传动零件位于两支承之间,轴承反装(背靠背)适合于传动零件处于外伸端,而且支承跨距不大,故采用两端固定式。