一级减速器设计
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一级齿轮减速器设计1.确定传动比传动比是设计减速器的首要考虑因素,它决定了输出轴的转速和扭矩。
传动比的选择应根据实际需求确定,一般情况下,较高的传动比可实现较大的输出扭矩,较低的传动比可实现较高的输出转速。
2.确定输入轴的参数输入轴是减速器的动力输入端,其参数需要根据工作环境和传动要求确定。
主要包括输入轴的直径、材料、轴向载荷等。
3.确定输出轴的参数输出轴是减速器的动力输出端,其参数需要根据工作环境和传动要求确定。
主要包括输出轴的直径、材料、轴向载荷等。
此外,还需要考虑输出轴与外界设备的连接方式,如键连接、花键连接等。
4.确定齿轮的参数齿轮是减速器的核心部件,其参数的选择对减速器的性能有很大影响。
齿轮的参数主要包括齿数、模数、齿宽、齿廓等。
齿轮的选择应根据传动比、输入输出轴的参数、工作环境和传动要求确定。
其中,齿数的选择要满足传动比的要求,同时考虑齿轮的强度和传动效率;模数的选择要满足齿轮的强度要求,同时考虑制造工艺和成本因素;齿宽的选择要满足齿轮的强度和刚度要求,同时考虑热处理工艺和成本因素;齿廓的选择要满足齿轮的传动性能和运动平稳性要求。
5.进行齿轮传动计算齿轮传动计算是减速器设计的重要环节,通过计算可以得到齿轮的传动参数,如齿轮轮齿形状、传动误差、齿轮齿面接触应力、齿轮齿面疲劳强度等。
这些参数对齿轮的设计和制造过程具有重要指导意义,可以保证齿轮的传动性能和使用寿命。
6.进行减速器的组装和试验减速器的组装和试验是验证设计方案的重要步骤,通过试验可以检验减速器的传动性能和运行状况,同时可以发现和解决问题。
在组装过程中,需要注意各部件的相互配合和装配质量,确保减速器的正常运行。
综上所述,一级齿轮减速器设计需要根据传动要求和工作环境确定传动比、输入输出轴的参数和齿轮的参数,同时进行齿轮传动计算,并进行组装和试验。
设计时需要充分考虑齿轮的强度、刚度、传动效率和运动平稳性等因素,以满足实际需求和使用要求。
一级减速器设计说明书课题:一级直齿圆柱齿轮减速器设计学院:机电工程班级:2015机电一体化(机械制造一班)姓名:***学号:*************指导老师:***目录一、设计任务书——————————————————————二、电动机的选择—————————————————————三、传动装置运动和动力参数计算——————————————四、V带的设计——————————————————————五、齿轮传动设计与校核——————————————————六、轴的设计与校核————————————————————七、滚动轴承选择与校核计算————————————————八、键连接选择与校核计算—————————————————九、联轴器选择与校核计算—————————————————十、润滑方式与密封件类型选择———————————————十一、设计小结—————————————————————十二、参考资料—————————————————————一、设计任务说明书1、减速器装配图1张;2、主要零件工作图2张;3、设计计算说明书原始数据:(p10表1-4)1-A输送带的工作拉力;F=2000输送带工作速度:V=1.3m/s滚筒直径:D=180工作条件:连续单向运载,载荷平稳,空载起动,使用期限15年,每年300个工作日,每日工作16小时,两班制工作,运输带速度允许误差为5%传动简图:二、电动机的选择工作现场有三相交流电源,因无特殊要求,一般选用三相交流异步电动机。
最常用的电动机为Y系列鼠笼式三相异步交流电动机,其效率高,工作可靠,结构简单,维护方便,价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。
本装置的工作场合属一般情况,无特殊要求。
故采用此系列电动机。
1.电动机功率选择1选择电动机所需的功率:工作机所需输出功率Pw=1000FV故Pw=10008.12000⨯= 3.60 kw工作机实际需要的电动机输入功率Pd=ηwp其中54321ηηηηηη=查表得:1η为联轴器的效率为0.982η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd=98.099.099.096.097.098.0 3.60⨯⨯⨯⨯⨯=4.09KW2. 选择电动机的转速 76.4345014.310008.16010060n =⨯⨯⨯=⨯⨯=D V π卷卷 r/min按《机械设计手册》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2~5i =减速器,取V 带传动比4~3=带i ,则总传动比合理范围为I总=6~20。
设计说明书2015-2016 学年第 1 学期学院:专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:课程设计题目:带式传动机的传动系统设计指导教师:日期:2015-12-31目录一、设计任务 (2)二、电动机的选择 (2)三、分配传动比 (3)四、V带设计 (3)五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (5)六、高速轴的设计计算 (9)七、低速轴的设计计算 (12)八、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计 (14)九、轴承的润滑 (16)十、减速器的密封 (16)十一、齿轮的润滑 (16)十二、设计心得 (16)十二、参考文献 (17)十三、图 (17)一、设计任务1、设计题目带式输送机的传动系统设计(第一组):原始数据:滚筒圆周力F=4KN;带速V=1.5m/s;滚筒直径D=320mm;工作条件:(1)二班制:即每天16小时(2)要求连续工作8年,每年按300天计算(3)工作温度正常,有粉尘(4)单向运转,不均匀载荷,中的冲击,空载启动。
2、设计步骤1.传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比4.计算传动装置的运动和动力参数5.普通V带设计计算6.减速器内部传动设计计算7.传动轴的设计8.滚动轴承校核9.键联接设计10.联轴器设计11.润滑密封设计12.箱体结构的设计97带轮的轮毂宽度为63~84mm 取L1=70mm(2)轴段②设计h=(2~3)c=2.4~3.6d2取38mm(3)轴段③⑥是轴承安装,考虑齿轮只受轴向力和径向力选用深沟球轴承,轴承型号为6308∴d3=40mm轴承宽度为23mm ,轴套宽度为12mmL3=43mm,L6=27(4)轴段④为齿轮位,取d4=45mm 宽度略小于小齿轮齿宽取L4=98mm(5)轴段⑤为轴环,h=(2~3)c,d5=53mm,宽度等于小齿轮中心到轴套的距离取L5=12mm4.键连接:大带轮和轴段间采用A型普通平键连接由机械制图附表5-12查得型号为键14×90 GB1096-2003键10×63 GB1096-2003d b h l t t130~38 10 8 22~160 5.0 3.344~50 14 9 36~160 5.5 3.85.校验(1)F NH1 = F NH2 =F t/2=2652.8N-F px245-F NV1×155+F rx77.5 = 0F NV1×155 = -F px245+F rx80 = -2796.04+1931.09×77.5 =-3454N F NV2 = F r-F p-F NV1 =1931-2796.04+3454 =2589.05N L1=70mmd2取38mm轴承型号为6308d3=d6=40mmL3=43mmL6=27取d4=45mmL4=98mmd5=53mmL5=12mm键14×90 GB1096-2003 键10×63 GB1096-2003F NH1 = 2652.8NF NV1×55 =-3454NF NV2 = 2589.05N图1②轴承A的总支承反力F A=√(F NH1·F NH1+F NV1·F NV1)=4355.17N③轴承B的总支承反力F B=√(F NH2·F NH2+F NV2·F NV2)=3706.82N④带轮作用在轴承A的弯矩M带A=F P·L=2796.04×90.05×77.5=253041.62N·mm⑤轴承B作用在高速轴上的弯矩MV=FNV2×L=2589.05x77.05=200651.37N·mm⑥在圆周方向产生的弯矩M H=F NH1·80=2652.81×77.5=205592.775N·mm⑦合成弯矩M A=M带A=275409.94N·mmM r=√(M V²+M H²)=287279N·mmT=254.67×103(2)①齿轮轴与点A处弯矩较大,且轴径较小,故点A处剖面为危险剖面W=πd3/32=π·403/32=6283.19mm3②抗弯截面系数为W T=πd3/16=π·403/16=12566.37mm3③最大弯矩应力σA=M A/W=253041.62/6283.19=40.27MPa④扭剪应力τ=T1/W T=254.67·1000/12566.37=20.27MPa按弯度合成强度进行校核计算,扭转切应力为脉动循环变应力,取折合系数α=0.6,则当量应力为σca=√σA²+4(ασ)²=√40.27²+4·(0.6·20.27)²=47.05MPa<[σ-1]∴强度满足要求图2F A=4355.17NF B=3706.82NM带A=253041.62N·mm MV=200651.37N·mm M H==205592.775M A=275409.94M r=287279N*mmT=254.67x103W=6283.19mm3W T=12566.37mm3σA=40.27MPaτ=20.27MPaσca=47.05MPa选取轴承型号为6311,轴承宽度为29mm,d3=55mm 轴套的宽度为15mmL3=53mm,L6=33mm(4)轴段④设计轴段④上安装齿轮,为了方便齿轮安装长度小于大齿轮宽度,取L4=92mm d4=60mm(5)轴段⑤设计轴段⑤为轴环,根据h=(2~3)c,取d5=68mmL5等于大齿轮中心到轴套的距离取L5=15mm4.键连接联轴器轴段①和轴段④采用A型普通平键连接根据机械制图可得型号为键 14×100 GB1096-2003键 18×80 GB1096-2003d b h l t t144~50 14 9 36~160 5.5 3.858~65 18 11 50~200 7.0 4.45.校验L3=53mmL3=53mm,L6=33mmd4=60mmL4=92mmd5=68mmL5=15mm键14×100 GB1096-2003键18×80 GB1096-2003图3图4八、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计九、轴承的润滑滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂。
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。
一级减速器课程设计计算说明书(样例)一级减速器课程设计计算说明书1.引言本文档是一级减速器课程设计计算的说明书,旨在对一级减速器的设计步骤、计算公式及相关参数进行详细说明,以确保设计的准确性和可靠性。
2.设计需求在此章节应包括对一级减速器设计的基本需求进行阐述,包括输入轴转速、输出轴转速、传递扭矩等参数,以及要求的传动效率、可靠性等要求。
3.选用齿轮类型及参数计算在此章节应包括对齿轮的类型选择、齿轮参数计算的详细说明,包括模数、压力角、齿数、齿宽等,以确保选用的齿轮能满足设计要求。
4.螺旋齿轮参数计算在此章节应包括对螺旋齿轮参数计算的详细说明,包括螺旋角、螺旋方向、齿面硬度等,以确保螺旋齿轮的设计符合实际需要。
5.轴的设计计算在此章节应包括对输入轴和输出轴的设计计算的详细说明,包括轴材料的选择、轴的强度计算、轴的直径计算等,以确保轴的设计满足要求。
6.轴承的选型与计算在此章节应包括对输入轴和输出轴轴承的选型与计算的详细说明,包括轴承额定寿命、载荷计算等,以确保选用的轴承能够承受设计要求的使用条件。
7.辅助部件设计计算在此章节应包括对一级减速器的辅助部件(如密封件、润滑装置等)的设计计算的详细说明,以确保辅助部件能够满足设计要求。
8.总体设计及装配图在此章节应包括一级减速器的总体设计及装配图的详细说明,以便于实际制造和装配。
9.结论在此章节应对一级减速器的设计计算结果进行总结,评估设计的合理性和可行性。
附件:1.一级减速器设计的图纸和参数表2.一级减速器相关的计算表格和结果法律名词及注释:1.涉及的法律名词1:法律名词1的注释2.涉及的法律名词2:法律名词2的注释3.涉及的法律名词3:法律名词3的注释。
机械设计课程设计计算阐明书机械设计课程设计任务书目录一、电机旳选择 .................................................错误!未定义书签。
二、传动装置旳运动和动力参数计算.............错误!未定义书签。
三、V带传动设计 .............................................错误!未定义书签。
四、设计减速器内传动零件(直齿圆柱齿轮)错误!未定义书签。
五、轴旳构造设计计算.....................................错误!未定义书签。
六、校核轴承寿命 .............................................错误!未定义书签。
七、键连接旳选择和计算.................................错误!未定义书签。
八、箱体旳设计 .................................................错误!未定义书签。
九、心得体会 .....................................................错误!未定义书签。
一、电机旳选择1.1 选择电机旳类型和构造形式:依工作条件旳规定, 选择三相异步电机: 封闭式构造 U=380 V Y 型1.2 电机容量旳选择工作机所需旳功率P W =Fv /1000= 3.04 kW V 带效率(1: 0.95滚动轴承效率(一对)(2: 0.98 闭式齿轮传动效率(一对)η3: 0.97 联轴器效率(4: 0.99工作机(滚筒)效率(5((w): 0.96 传播总效率η=η1﹒η23﹒η3﹒η4﹒η5 =0.841 则, 电动机所需旳输出功率PW=Pd/(= 3.61 kW1.3 电机转速确定卷筒轴旳工作转速W 601000πvn D⨯== 76.4 r/min V 带传动比旳合理范围为2~4, 一级圆柱齿轮减速器传动比旳合理范围为3~7, 则总传动比旳合理范围为 =6~28, 故电动机转速旳可选范围为:d W 'n i n =⋅= 458.4 ~ 1528 r/min在此范围旳电机旳同步转速有: 750r/min 、1000 r/min 、1500 r/min依课程设计指导书表18-1: Y 系列三相异步电机技术参数(JB/T9616-1999)选择电动机型 号: Y112M-4 额定功率Ped: 4kW 同步转速n: 1500r/min 满载转速nm: 1440r/min二、传动装置旳运动和动力参数计算总传动比: 18.852.1 分派传动比及计算各轴转速取V 带传动旳传动比i 0= 3 则减速器传动比i =i /i 0= 6.282.2 传动装置旳运动和动力参数计算0轴(电动机轴)0d P P == 3.61 kW0m n n == 1440 r/min009550P T n == 23.94 N ⋅m 1轴(高速轴) 101P P η=⋅= 3.43 kW10n n i == 480 r/min1119550P T n == 68.24 N ⋅m 2轴(低速轴) 2123P P ηη=⋅⋅= 3.26 kW12n n i== 76.43 r/min 2229550P T n == 407.34 N ⋅m 3轴(滚筒轴) 3224P P ηη=⋅⋅= 3.16 kW32n n == 76.43 r/min3339550P T n == 394.84 N ⋅m 以上功率和转矩为各轴旳输入值, 1~3轴旳输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率旳乘积。
一级减速器机械设计说明书一级减速器机械设计说明书1.引言在机械工程中,一级减速器是一种广泛应用于各种机械设备中的装置,用于降低驱动轴的转速并增加扭矩。
本文档旨在提供一级减速器机械设计的详细说明,包括设计原理、结构、材料选择、计算和安装要求等。
通过本文档的参考,读者将能够了解一级减速器的相关知识并进行合理的设计和应用。
2.设计原理2.1 减速比计算2.2 动力输入和输出要求2.3 传动方式选择2.4 轴承选择2.5 齿轮设计2.5.1 齿轮齿数计算2.5.2 齿轮材料选择2.5.3 齿轮热处理要求2.6 设计图纸示例3.结构设计3.1 外观设计3.2 轴向布置3.3 齿轮箱结构设计3.3.1 齿轮箱壳体设计3.3.2 连接方式设计3.3.3 接触面润滑设计3.4 输出轴设计3.5 轴向力平衡设计4.材料选择4.1 齿轮材料选择4.2 轴承材料选择4.3 齿轮箱壳体材料选择4.4 轴材料选择5.计算5.1 输出扭矩计算5.2 齿轮模数计算5.3 齿轮强度计算5.4 轴强度计算5.5 轴承寿命计算5.6 齿轮箱壳体强度计算6.安装要求6.1 安装位置和方向6.2 传动轴对中精度要求6.3 润滑和冷却要求6.4 联接螺栓选择及严密度要求【附件】1.技术图纸2.齿轮箱壳体制造工艺文件3.材料证明文件4.齿轮箱装配图纸【法律名词及注释】1.减速器:一种用于降低驱动轴转速的装置。
2.传动方式:传递动力的机械装置的工作方式。
3.齿轮:用于传递动力和运动的一种机械传动元件,具有多个齿的圆盘状构件。
一级减速器设计小结
本次一级减速器设计旨在实现对输入轴的减速功能,以满足特定设备在工作过程中的
功率和速度要求。
以下是本次设计的主要内容及结论:
1. 驱动方式选择:根据设备的工作要求和空间限制,本次设计选择了蜗轮蜗杆驱动
方式。
该驱动方式具有结构简单、传动效率高等优点,适用于对传动平稳性和可靠性要求
较高的应用。
2. 传动比确定:通过计算输入轴和输出轴的转速比,结合设备的功率要求,确定了
所需的传动比。
由于减速器需满足高效率和强耐用性的要求,本次设计采用了较小的传动比,能够实现合适的减速效果。
3. 材料选择:在考虑到结构强度和耐用性的基础上,本次设计选择了合适的材料,
以保证减速器的可靠性和长寿命。
各传动部件的材料均经过合理的选择和计算,以保证能
够承受所需的负载和工作环境下的应力。
4. 结构设计:本次设计采用了双轴承支撑方式,以提高减速器的稳定性和承载能力。
通过合理的轴向间隙设计和传动部件的配合精度,以确保传动的准确性和工作平稳性。
5. 强度计算和优化:通过对传动部件的强度进行计算和验证,保证了减速器在工作
过程中的可靠性和安全性。
通过合理的结构优化,已尽量减小传动部件的尺寸和重量,以
提高减速器的效率和节约成本。
本次一级减速器设计考虑到设备工作要求、结构强度和传动效率等因素,采用了蜗轮
蜗杆驱动方式,并经过合理的传动比选择、材料选择、结构设计和强度优化等步骤,实现
了减速器设计的目标。
该设计具有可靠性高、传动平稳、深受广大工程师和用户的一致好评。
一级减速器设计总结引言在许多机械装置中,减速器起着关键的作用,能够将高速旋转运动转换为低速高扭矩的输出。
一级减速器作为减速系统中的核心组成部分,对于整个机械装置的性能起着至关重要的作用。
本文将总结一级减速器的设计过程和一些关键技术,旨在帮助工程师更好地理解和应用一级减速器。
一级减速器的结构和工作原理结构一级减速器通常由输入轴、输出轴、齿轮、轴承和外壳等组成。
输入轴通过轴承连接到外壳,输出轴与齿轮相连,齿轮则通过齿轮副实现输入轴和输出轴之间的传动。
根据传动方式的不同,一级减速器可以分为齿轮传动、带传动和链传动等。
工作原理一级减速器的工作原理是利用齿轮传动的方式将输入轴的转速降低,并通过输出轴输出。
当输入轴转动时,输入轴上的齿轮也开始转动,齿轮上的齿与另一个齿轮相啮合,从而传递转动力矩。
输出轴则与另一个齿轮相连,通过齿轮传动将输入轴的高速旋转转换为输出轴的低速高扭矩输出。
一级减速器设计的关键技术齿轮参数的选择齿轮是一级减速器中最关键的元件之一,其参数的选择对于减速器的性能起着重要的影响。
齿轮参数的选择主要包括齿数、模数和齿轮材料等。
合理选择齿数可以实现所需的减速比,并使齿轮的载荷分布均匀,减小齿轮的振动和噪音。
模数决定了齿轮的尺寸和齿轮轮齿的形状,应根据实际情况选择合适的模数。
齿轮材料应具备足够的强度和耐磨性,常见的材料有合金钢、硬质合金等。
减速比的计算减速比是一级减速器设计中的重要参数,需要根据实际需求进行计算。
减速比通常定义为输出轴转速与输入轴转速的比值,可以根据需要实现不同的减速比。
减速比的计算需要考虑到输入功率、输出扭矩、齿轮传动的效率等因素。
轴承的选择和布局轴承在减速器中起着支撑和定位的作用,对于减小运动部件的摩擦和磨损、提高传动效率起着重要的作用。
轴承的选择应根据实际工况和载荷情况,选用合适的轴承类型,并进行合理的布局。
常见的轴承类型有滚动轴承、滑动轴承和滚针轴承等。
一级减速器的设计流程设计需求分析在开始一级减速器的设计之前,首先需要明确设计的需求,包括输入轴转速、输出轴转矩、减速比等。
一级减速器设计小结建议一级减速器设计小结建议:1. 了解需求:在设计一级减速器之前,首先要了解需求,包括输入轴和输出轴的转速、扭矩要求等。
只有明确需求,才能进行合理的设计。
2. 选择合适的传动方式:根据需求确定传动方式,常见的有齿轮传动、链传动等。
在选择传动方式时,要考虑转速比、扭矩传递以及传动效率等因素。
3. 确定齿轮类型:在齿轮传动中,要根据需求确定齿轮类型,包括直齿轮、斜齿轮、蜗杆等。
不同类型的齿轮适用于不同的工况,要根据实际情况进行选择。
4. 计算齿轮参数:在设计齿轮传动时,需要计算齿轮的模数、齿数、齿轮宽度等参数。
这些参数的计算要根据实际需求和材料特性进行合理的选择。
5. 选择合适的材料:在齿轮传动中,齿轮和轴承等零部件的材料选择至关重要。
要根据工作条件、负荷等因素选择合适的材料,以确保传动系统的可靠性和寿命。
6. 进行强度计算:在设计齿轮传动时,要进行强度计算,以确定齿轮的强度是否满足要求。
强度计算要考虑齿轮的载荷、材料特性等因素,以确保传动系统的安全性。
7. 进行动力学分析:在设计齿轮传动时,要进行动力学分析,以确定传动系统的动态特性。
动力学分析可以帮助设计师了解传动系统的振动、噪声等特性,从而进行合理的优化设计。
8. 进行热力学分析:在设计齿轮传动时,要进行热力学分析,以确定传动系统的热特性。
热力学分析可以帮助设计师了解传动系统的温升、热损失等情况,从而进行合理的散热设计。
9. 进行润滑设计:在设计齿轮传动时,要进行润滑设计,以确保传动系统的正常运行。
润滑设计要考虑油脂的选择、润滑方式等因素,以减少摩擦和磨损,延长传动系统的使用寿命。
10. 进行可靠性分析:在设计齿轮传动时,要进行可靠性分析,以评估传动系统的可靠性。
可靠性分析可以帮助设计师了解传动系统的故障概率、维修周期等情况,从而进行合理的设计和维护。
设计一级减速器需要充分了解需求,选择合适的传动方式和齿轮类型,进行齿轮参数计算和材料选择,进行强度、动力学、热力学、润滑和可靠性分析等工作,以确保传动系统的性能和可靠性。
一级圆柱齿轮减速器设计说明书(简)一、设计目标设计一个一级圆柱齿轮减速器,以实现特定的减速比和输出转矩要求。
减速器需要具备高效率、稳定性、耐用性和安全性等特点。
二、设计原理1、减速比计算:根据输入输出转速要求,计算所需的减速比。
减速比为输出转速与输入转速的比值。
2、模块选择:根据减速比和输出转矩要求,选择适当的齿轮模块。
3、齿轮选型:根据齿轮模块参数和输入转速、输出转矩要求,选择合适的齿轮尺寸。
4、结构设计:设计减速器的结构,包括齿轮的布局、支撑结构和润滑系统等。
5、强度校核:根据输入转矩和齿轮尺寸,进行强度校核,确保减速器在工作条件下不会发生破坏。
三、设计步骤1、确定输入输出转速要求。
2、计算减速比。
3、选择合适的齿轮模块。
4、根据选定的齿轮模块,选择合适的齿轮尺寸。
5、设计齿轮布局和支撑结构。
6、设计润滑系统。
7、进行强度校核。
8、绘制减速器工程图纸。
四、设计参数1、输入转速:[输入转速]2、输出转速:[输出转速]3、减速比:[减速比]4、输出转矩:[输出转矩]5、齿轮模块:[齿轮模块]6、输入功率:[输入功率]7、齿轮材料:[齿轮材料]8、齿轮布局:[齿轮布局]9、支撑结构:[支撑结构]10、润滑方式:[润滑方式]五、设计计算1、减速比计算公式:减速比 = 输出转速 / 输入转速2、齿轮尺寸计算公式:详见附件13、齿轮强度校核公式:详见附件2六、附件1、附件1:齿轮模块选择表格2、附件2:齿轮强度校核公式及计算示例七、法律名词及注释1、版权:指作者对其作品享有的法律保护权,包括复制、发行、展览、表演等权利。
2、专利:指对发明的独占性权利,使专利持有人能够防止他人在权利保护期内对该发明进行制造、使用、销售、许诺销售或引入。
3、商标:指能够区别商品和服务来源的符号,如标志、字母、数字、颜色等,用于识别和区分商品和服务。
一级减速器设计范文一、齿轮设计齿轮是一级减速器中最主要的传动部件,其设计需要考虑多种因素,包括齿轮传动比、齿形参数、齿数、模数、齿轮材料等。
传动比是根据输入轴和输出轴的转速比确定的,齿轮的模数则是根据传动比和轴承载荷来计算的。
齿形参数的选择也十分重要,常见的有圆弧齿、渐开线齿和直齿等。
圆弧齿适用于高速轴的齿轮,因其齿根强度较高;渐开线齿适用于中、低速的齿轮箱,因其传动平稳性和噪声较小;而直齿适用于对传动精度要求不高的低速齿轮。
二、传动效率传动效率是衡量一级减速器性能的重要指标,其计算公式为:η= (Pout / Pin) × 100%。
其中,Pout表示输出功率,Pin表示输入功率。
传动效率的大小受多种因素影响,包括齿轮的摩擦损失、轴承的摩擦损失、齿轮啮合过程中的动力损失等。
为提高传动效率,可以采取减小齿轮啮合间隙、提高齿轮表面质量、选择适合的齿轮润滑剂等措施。
三、轴承选型轴承的选型要根据一级减速器的传动功率、转速、载荷等来确定。
一级减速器中常见的轴承有滚动轴承和滑动轴承两种。
滚动轴承包括圆柱滚子轴承、锥形滚子轴承和球轴承等,其摩擦损失小、精度高、承载能力大,适用于高速和高载荷的工作状态。
滑动轴承主要有滑动轴承和滑动与滚动复合轴承等,其结构简单、制造成本低,适用于低速和低载荷的工作状态。
轴承选型时还需考虑润滑方式,常见的有油润滑和脂润滑。
油润滑适用于高速和高温工作环境,而脂润滑适用于低速和低温工作环境。
四、润滑润滑对一级减速器的性能和寿命影响很大,主要作用是减小摩擦和磨损,降低工作温度和噪音。
常见的润滑方式有油润滑和脂润滑。
油润滑一般采用油池润滑或循环润滑方式,其优点是冷却效果好,适用于高速、高温的工作状态。
而脂润滑一般采用脂包润滑方式,其优点是密封性好、润滑脏污少。
除了润滑方式,还需要选择合适的润滑剂。
一级减速器中常用的润滑剂有齿轮油和工业脂等,其选择要根据工作环境、温度和载荷等来确定。
一级减速器设计说明一级减速器是工业生产中常用的降速装置,其作用是将输入的高速旋转运动转化为输出的低速旋转运动。
根据实际需求,一级减速器还可以具有增大输出扭矩、传递动力和调节转速等功能。
下面将详细介绍一级减速器的设计说明。
一、设计原则1. 传动比最好选取2~7之间的整数,选取过大的传动比会导致机械效率下降,选取过小的传动比会导致过多的齿轮,增加了成本的同时占用了空间。
2. 最高传动功率的选取需要根据实际需求来确定,一般情况下应在额定功率的1.5倍以内。
3. 减速器的材料应根据所用场合来选择,常用的有铁、铜、铝等材料。
根据承受负荷的大小选择合适的强度级别。
4. 设计时要注意机械效率的保证,应当在85%以上。
5. 减速器在运行时会产生热量,故应考虑散热问题,可在减速器外部加设降温风扇或者水冷管道。
二、设计步骤1. 确定输入轴和输出轴的转速和扭矩,计算所需的传动比。
2. 选取合适的齿轮模数和压力角,进行齿轮的设计,根据计算结果确定减速器方案。
3. 根据设计方案进行尺寸的选择和分组,计算各个零部件的尺寸和精度要求。
4. 绘制三维模型,进行结构优化,保证结构的合理性和可制造性。
5. 进行强度计算和耐久性计算,检验设计方案的可行性和安全性。
6. 绘制详细的零部件图纸,确定加工工艺和加工配合要求。
7. 根据零部件加工完成后进行组装和试运转,保证减速器的性能和可靠性。
三、注意事项1. 减速器的设计要遵循密闭、灰尘、无水、无油喷溅等要求。
2. 使用过程中要保持清洁,检查润滑油是否到位,定期加油更换。
3. 故障排除时应认真分析原因,及时进行处理。
4. 频繁启停操作会降低减速器的使用寿命,应当采取合理的操作措施。
总之,一级减速器的设计是一个综合性的过程,需要根据实际需求来进行,同时还需要考虑材料、工艺、结构和性能等因素。
关键在于保证减速器的安全性、可靠性和耐用性。
机械设计课程设计说明书设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号:学生姓名:指导老师:完成日期:设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器一、传动方案简图二、已知条件:1、有关原始数据:运输带的有效拉力:F=1.47 KN运输带速度:V=1.55m/S鼓轮直径:D=310mm2、工作情况:使用期限8年,2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;3、工作环境:灰尘;4、制造条件及生产批量:小批量生产;5、动力来源:电力,三相交流,电压380/220V。
三、设计任务:1、传动方案的分析和拟定2、设计计算内容1) 运动参数的计算,电动机的选择;3) 带传动的设计计算;2) 齿轮传动的设计计算;4) 轴的设计与强度计算;5) 滚动轴承的选择与校核;6) 键的选择与强度校核;7) 联轴器的选择。
3、设计绘图:1)减速器装配图一张;2)减速器零件图二张;目录一、传动方案的拟定及说明 .................................................................................... 错误!未定义书签。
二、电机的选择 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1、电动机类型和结构型式............................................................................... 错误!未定义书签。
2、电动机容量 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
一级齿轮减速器设计说明书一级齿轮减速器设计说明书1. 引言一级齿轮减速器是机械传动装置的一种,它常用于变换机械传动的转速和扭矩,满足工艺要求。
它主要由减速器壳体、输入端减速齿轮、输出端齿轮和轴承等部件组成。
设计一级齿轮减速器需要考虑很多参数和要素,主要包括传动比、安全系数、负载承受能力、材料选择等。
本文将详细介绍如何设计一级齿轮减速器。
2. 设计要求根据工艺要求和传动负载,确定一级齿轮减速器的传动比和负载承受能力,并保证其在运转过程中的安全稳定性。
2.1 传动比传动比等于减速器输入轴转速除以输出轴转速,也就是输入轴每转一圈,输出轴转的圈数。
传动比可以用来满足减速或增速的要求,一般为整数。
在设计一级齿轮减速器时,应根据实际情况确定传动比。
2.2 负载承受能力负载承受能力是指减速器传输扭矩的能力,在设计时应根据工艺要求和负载特性来确定。
在确定负载承受能力时,需要考虑减速器的强度和硬度等因素。
2.3 安全系数在确定一级齿轮减速器的负载承受能力时,需要考虑其安全系数。
安全系数是指减速器能承受的最大负载和实际负载之比,一般应大于1.5。
2.4 材料选择在设计一级齿轮减速器时,应选择合适的材料以提高其强度和耐磨性。
常用的材料有合金钢、硬质合金、钛合金等。
3. 设计步骤3.1 确定传动参数根据工艺要求和传动负载,确定减速比、输入转速、输出转速等传动参数,以便进行后续计算。
3.2 计算输入齿轮根据输入转速、输出转速和减速比,计算输入齿轮的模数、齿数和压力角等参数,以确定输入齿轮的尺寸和材料。
3.3 计算输出齿轮根据输入齿轮的尺寸和材料,以及减速比,计算输出齿轮的模数、齿数和压力角等参数,并确定其尺寸和材料。
3.4 计算轴承根据输出齿轮的转矩和输入齿轮的转速,计算轴承的尺寸和类型,以保证减速器的稳定性和寿命。
3.5 确定减速器外形尺寸根据输入齿轮、输出齿轮和轴承的尺寸,确定减速器外形尺寸。
在此基础上,进行结构设计和细节设计,如减速器壳体、传动轴、密封机构等。
机械设计课程设计一级减速器设计1 简介一级减速器是一种工程机械设备,它可以通过彼此间的齿轮配合将主动轴的转速和转矩减慢到被动轴的指定值,以计算机软件的形式表现出来,一级减速器的概念可以抽象地表示为:多个介质之间的能量传递和转换系统,可以用来将输出的转速和转矩降至被动轴要求的程度。
2设计准备在准备设计一级减速器时,主要要考虑以下几方面问题:1. 建立减速器的功能要求,例如传动力、精度要求等;2. 设定形式结构,例如采用内置式减速器还是外置式减速器,是直接传动还是正接传动;3. 根据传动系统的工况条件,设计出相应的传动形式,例如内部齿轮外形,传动比等;4. 根据实际条件考虑减速器的级数,选择有效的支承体系,以及确定外形尺寸和安装方式和位置;5. 根据结构设计出相应的传动量参数,例如转速、转动惯量和力矩,确保各级传动器能够正常使用,同时要考虑减速器传动噪声大小;6. 计算出各级的传动参数,确定各级的形式及比例;7. 优化设计,选择合理的材料及齿轮,根据工程实际情况,考虑质量问题;8. 确定部件尺寸,完成机械设计,并绘制出装配图和总图。
3设计结果减速器的机械设计以及装配图结构以及总体结构的确认均完成之后,再进行仿真分析设计。
仿真分析就是利用计算机模拟减速器的工作状态,计算出其各种参数,并检查减速器的结构是否满足要求。
仿真分析的结果经过分析后,可以很好地确定出一级减速器的各种结构参数,确定机械设计成果是否正确,同时还能够提高减速器的安全性能和使用寿命。
4结论根据上面的设计过程,可以看出,设计一级减速器首先要明确减速器的功能要求,以确定减速器机械部件的类型及转速比,并对减速器的各级 (分步传动) 形式结构和尺寸以及传动量参数进行合理的选择,最后再进行优化设计和仿真分析。
设计完成之后,减速器就可以顺利应用于工程中。
一级减速器设计小结建议
在一级减速器设计方面,我有以下建议:
1. 预估负载:在设计一级减速器之前,需要预估所需的负载。
这包括了扭矩、速度和功率等方面的要求。
通过预估负载,可以选择适当的齿轮尺寸和材料,以及确定减速比。
2. 材料选择:选择适当的材料非常重要。
在一级减速器中,通常使用钢、铸铁或铝合金等材料制造齿轮和轴。
根据负载和使用条件,选择能够承受所需载荷和提供足够强度和耐磨性的材料。
3. 减速比选择:减速比是一级减速器中的重要参数。
通过选择适当的减速比,可以实现所需的输出速度和扭矩。
减速比的选择应该综合考虑负载、输入和输出速度的要求。
4. 齿轮间隙和啮合角:齿轮间隙和啮合角影响齿轮的运行稳定性和传动效率。
合理的间隙和啮合角能够减少噪音、振动和能量损失。
在设计过程中,应该根据齿轮类型和传动要求来选择合适的间隙和啮合角。
5. 润滑和冷却:在一级减速器设计中,润滑和冷却是非常重要的。
适当的润滑和冷却能够降低摩擦和热量产生,延长齿轮和轴的寿命,提高传动效率。
因此,在设计中应该考虑到润滑方式和冷却设备的选择。
总之,在一级减速器设计中,需要考虑负载预估、材料选择、
减速比选择、齿轮间隙和啮合角的优化,以及适当的润滑和冷却。
这些因素综合起来,可以设计出性能稳定、寿命长的一级减速器。
初步设计1. 设计任务书设计课题:带式运输机上的一级闭式圆柱齿轮减速器。
设计说明:1)运输机连续单向运转,工作负荷平稳,空载起动。
2)运输机滚筒效率为0.96,滚动轴承(一对)效率η =0.98-0.99 。
3)工作寿命10 年,每年300 个工作日,每日工作16 小时(大修期4)电力驱动,三相交流电,电压380/220V5)运输容许速度误差为5%。
2. 原始数据参数编号21运输带拉力F(N)1850滚筒直径D (mm )500运输带速度V(m/s ) 2.003. 传动系统方案的拟定一级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图)3 年)。
电动机的选择1000 2.0076.39r /min 5002~ 4 ,一级圆柱齿轮减速器传动比 i 2 3 ~ 6 ,则总传动比合理围为i a 6~ 24 ,故电动机转速的可选围为n d i a n (6 ~ 24) 76.39 458.34 ~ 1833.36r / min3. 电动机型号的选定按照工作要求和条件,选用三相鼠笼异步电动机,1. 电动机的容量选择Y 系列,额定电压 380V 。
电动机所需的工作功率为P dPwkWa工作机所需工作功率为Pw10F 0v0kW因此P d100F 0va kW由电动机至运输带的传动总效率为式中:1、 2 、 3、 4、5分别为带传动、 轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。
取10.96 , 2 0.98 (滚子轴承 ), 0.97 (齿轮精度 8 级,不包括轴承效率),所以0.99 (齿轮联轴器 ), 5 0.96 ,则0.96 0.9830.97 0.99 0.96 0.83 P dFv 1000 a1850 2.00 4.5kW 1000 0.832. 确定电动机转速滚筒轴工作转速为60 1000v 60取 V 带传动的传动比 i 1'4. 计算传动装置的运动和动力参数由电动机的型号Y132M2-6 ,满载转速n m 960r / min1. 计算总传动比总传动比2. 合理分配各级传动比由式i a i0 ii i a 12.57 4.49i 0 2.83. 各轴转速、输入功率、输入转矩的计算各轴转速各轴输入功率各轴输入转矩Ⅰ轴PⅠP d 01 P d 4.5 0.96 4.32kWⅡ轴PⅡPⅠ12 PⅠ4.32 0.98 0.97 4.11kW滚筒轴PⅢPⅡ24 PⅡ4 4.11 0.98 0.99 3.99 kW Ⅰ~ Ⅲ轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98. ) n mi an96012.5776.39式中i0、i 分别为带传动和减速器齿轮)的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大,初步取i0 2.8 ,则减速器传动比为:Ⅰ轴nⅠn mi09602.8342.86r / minⅡ轴nⅡnⅠi1n mi 0 i19604.49 2.876.36r / min滚筒轴nⅢnⅡ76.36r / min电动机输出转矩P dT d 9550 d nm4.5 9550 4.596044.77N mⅠ轴T ⅠT di 0 01T d i 0 144.77 2.8 0.96 120.34N mⅡ轴T Ⅱ T Ⅰi 112TⅠ i 1 23120.34 4.49 0.98 0.97 513.63N m滚筒轴T Ⅲ T Ⅱ2 4513.63 0.98 0.99 498.32N m运动和动力参数设计结果整理于下表:二、 传动件设计计算1. 带传动设计 (普通 V 带 )P 4.5kW,n 1 960r /min, i 2.8;工作寿命 10 年 ,每年 300 个工作日,每日工作 16 小时; 单向运转,工作负荷平稳,空载起动。
确定计算功率 P c由教材 P218,表 13-8 查得工作情况系数 K A 1.2,则P c K A P 1.2 4.55.4kW选择 V 带型号根据 P c 5.4kW , n 1 960r /min ,由教材 P219 , 图 13-15 选取 A 型。
确定带轮基准直径 d 1、d 2推荐 d 1的围及下表三,取 d 1 140mm ,从动轮基准直径 d 2 id 1 2.8 140 392mm ,Ⅰ ~ Ⅲ轴的输出转矩则分别 为各轴的输入转矩乘轴 承效率 0.98. )由教材 P214 ,表 13-3 ,A 型 V 带带轮最小直径d min75mm ,又根据图 13-15 中 A 型带包角修正系数 K 0.91;查 13-2 ,带长修正系数 K L 1.01带速在 5 ~ 25m/ s 围,合适。
确定中心距 a 和 V 带基准长度 L d0.7(d 1 d 2) a 0 2(d 1 d 2 )378 0.7 (140 400) a 0 2 (140 400)则初取中心距 a 0 420mm查教材 P212,表 13-2 ,对 A 型带选用 L d 1800mm 再计算实际中心距验算小带轮上包角 1d 2 d 1400 1401 1802 157.3 180 57.3 147.61 120 合适。
a 460确定 V 带根数由 d 1 140mm ,n 1 960r /min ,查教材 P214,表 13-3 ,A 型单根 V 带所能传递的基本 额定功率 P 0 1.42kW ,;查教材 P217,表 13-6 ,功率增量 P 0 0.36kW ;查表 13-7,由表三,基准直径系列取n 1 d 2d 2 400mm 。
传动比 i 1 2n 2 d 14001402.86 ,传动比误差为2.86 2.82.8100% 2.1% 5% ,故允许验算带的速度140 960 60 10007.04m/s1080初算 V 带的基准长度L 0 2a 0 2 (d 1 d 2 )2 (d 2 d 1 )24a 02 420 (140 400)22(400 140) 24 4601764.97mma a 0L d L 0 420 1800 1764.972 420 2437.52mm ,取 a 460mm60 1000z P c Pc 5.4P0 P0 P0 1.42 0.36 0.91 1.013.3 取z 4 根确定初拉力F0由表13-1 ,得q0.1kg /mF0500P c 2.5zv2qv2500 5.44 6.642.5 1 0.10.916.642185.13N确定作用在轴上的压轴力F QF Q 2zF0 sin 12 4 185.13147.61sin2 1422.23N带轮结构和尺寸由Y132M2-6 电动机知,其轴伸直径d=38mm ,长度L=80mm 。
故小带轮轴孔直径d0 38mm ,毂长应小于80mm 。
由机械设计手册,表14.1-24 查得,小带轮结构为实心轮。
大带轮直径d2400mm 350mm ,选用轮辐式2. 齿轮传动设计选择齿轮材料及确定许用应力小齿轮选用45号钢(调质),齿面硬度为197~ 286HBS ;H lim1580MPa , FE 450MPa (表11-1 )。
大齿轮选用45 号钢(正火)齿面硬度为156~ 217HBS ,H lim 2375MPa ,FE 320MPa (表11-1 )由教材P171,表11-5 ,取S H 1.0,S F 1.25H lim1580 S H 1.0H lim 2375 S H 1.0FE1450 S F 1.25580MPaH1375MPa H2360MPa F1按齿面接触疲劳强度设计小齿轮上的转矩小齿轮分度圆直径齿轮的圆周速度F2FE2S F320256MPa1.25齿宽 bd d 11.0 57.37 57.37mm ,取 b 260mm , b 1 65mm查教材 P57, 表 4-1 取 m2.5mm实际d 1z 1m 262.5 65mm , d 2z 2m 117 2.5292.5mmd 1 d 2 65292. 5中心距12a179mm22验算轮齿弯曲强度齿形系数Y Fa12.75(图 11-8) ,Y Sa1 1.58(图 11-9)Y Fa2 2.25 ,Y Sa21.82模数26 d 1mz 1查教材 P169,表 11-3 ,取载荷系数 K1.1 查教材 P175,表 11-6 ,宽度系数 d 1.0 。
T 1 9.55 106P Ⅰ 9.55 10 6n 14.231.28 105 N mm 320.0查教材 P171,表 11-4 ,取 Z E162.0d 1 3齿数取2KT 1 u 1 Z E Z HH1z 126,则z 24.49 5 2 1.1 1.28 10522.8 1 162 2.51.02.8 58057.369mm26 117 。
故实际传动比117 i264.5 (误差为 0.2%<5%)57.3692.5mmF12KT 1Y Fa1Y Sa1bm 2z 151.5 1.28 1052.75 257.37 2.52 262.25254MPa F1 256MPaF2Y Fa 2Y Sa2Y Fa1Y Sa1254 2.25 1.82 239MPa2.75 1.58F 2 360 MPa ,安全。
vd 1n 1 3.14 65 342.86 1.17m/s60 1000 60000对照教材 P168 ,表 11-2 可知选用 9 级精度是合宜的。
齿顶高 h a h a * m 1.0 2.5 2.5mm齿根高h f h a * c * m 1.0 0.25 2.5 3.125mm小齿轮齿顶圆直径d a1 d 1 2h a 65 2 2.5 70mm 齿根圆直径d f 1 d 1 2h f 58.75mm大齿轮齿顶圆直径d a2 d 2 2h a 292.5 2 2.5 297.5mm 齿根圆直径 d f 2 d 2 2h f 287.5mm三、 轴的设计与校核1. 输入轴最小直径的设计和作用力计算小齿轮选用 45号钢(调质),齿面硬度为 197~ 286HBS ; 按扭转强度初步设计轴的最小直径 选择 45 号钢,调质处理, HBS217 ~ 255B650MPa , S 360MPa , 1 300MPa (教材 P241 ,表 14-1 )查教材 P245,表 14-2 ,取 c 110 Ⅰ轴d Ⅰ c 3 P Ⅰ 110 34.3225.60mm Ⅰ n Ⅰ 342.86考虑键槽d Ⅰ 25.60 1.05 26.88mm 选取标准直径 d Ⅰ 30mm (即d 1 30mm )以上计算的轴径作为输入轴外伸端最小直径。
轴的结构设计,轴上零件的定位、固定和装配一级减速器中可将齿轮安排在箱体中央, 相对两轴承对称分布, 齿轮左面、 右面均有轴 肩轴向固定, 联接以平键作过渡配合固定, 两轴承分别和轴承端盖定位, 采用过渡配合固定。