二级展开式斜齿齿轮减速器设计论文(哈尔滨工业大学-机械-06级)
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济源职业技术学院毕业设计题目二级直齿圆柱齿轮减速器系别机电系专业机电一体化班级机电0808 姓名乔吉培学号08010813指导教师菅毅日期2010年12月设计任务书题目:带式运输机传动系统中的二级直齿圆柱齿轮减速器设计要求:1:运输带的有效拉力为F=2500N2:运输带的工作速度为V=1.7m/s3:卷筒直径为D=300mm5:两班制连续单向运转(每班8小时计算)载荷变化不大室内有粉尘6:工作年限十年(每年300天计算)小批量生产设计进度要求:第一周拟定分析传动装置的设计方案:第二周选择电动机计算传动装置的运动和动力参数:第三周进行传动件的设计计算校核轴轴承联轴器键等:第四周绘制减速器的装配图:第五周准备答辩指导教师(签名):摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式它由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器用于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齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护简便因而应用极为广泛本设计讲述了带式运输机的传动装置--二级圆柱齿轮减速器的设计过程首先进行了传动方案的评述选择齿轮减速器作为传动装置然后进行减速器的设计计算(包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容)运用AutoCAD软件进行齿轮减速器的二维平面设计完成齿轮减速器的二维平面零件图和装配图的绘制关键词:齿轮啮合轴传动传动比传动效率目录1、引言 12、电动机的选择 22.1. 电动机类型的选择 22.2.电动机功率的选择 22.3.确定电动机的转速 23、计算总传动比及分配各级的传动比 43.1. 总传动比 43.2.分配各级传动比 44、计算传动装置的传动和动力参数 54.1.电动机轴的计算 54.2.Ⅰ轴的计算(减速器高速轴) 54.3.Ⅱ轴的计算(减速器中间轴) 54.4.Ⅲ轴的计算(减速器低速轴) 64.5.Ⅳ轴的计算(卷筒轴) 65、传动零件V带的设计计算75.1.确定计算功率75.2.选择V带的型号75.3.确定带轮的基准直径dd1 dd2 75.4.验算V带的速度75.5.确定V带的基准长度Ld和实际中心距a 75.6.校验小带轮包角ɑ1 85.7.确定V带根数Z 85.8.求初拉力F0及带轮轴的压力FQ 85.9.设计结果96、减速器齿轮传动的设计计算 106.1.高速级圆柱齿轮传动的设计计算106.2.低速级圆柱齿轮传动的设计计算117、轴的设计 147.1.高速轴的设计147.2.中间轴的设计157.3.低速轴的设计168、滚动轴承的选择209、键的选择 2010、联轴器的选择2111、齿轮的润滑2112、滚动轴承的润滑2113、润滑油的选择2214、密封方法的选取22结论23致谢24参考文献251、引言计算过程及说明国外减速器现状齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着是一种不可缺少的机械传动装置当前减速器普遍存在着体积大、重量大或者传动比大而机械效率过低的问国外的减速器以德国、丹麦和日本处于领先地位特别在材料和制造工艺方面占据优势减速器工作可靠性好使用寿命长但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主体积和重量问题也未解决好最近报导日本住友重工研制的FA型高精度减速器美国Jan-Newton公司研制的X-Y式减速器在传动原理和结构上与本项目类似或相近都为目前先进的齿轮减速器当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展因此除了不断改进材料品质、提高工艺水平外还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新平动齿轮传动原理的出现就是一例减速器与电动机的连体结构也是大力开拓的形式并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品目前超小型的减速器的研究成果尚不明显在医疗、生物工程、机器人等领域中微型发动机已基本研制成功美国和荷兰近期研制分子发动机的尺寸在纳米级范围如能辅以纳米级的减速器则应用前景远大2、电动机的选择2.1. 电动机类型的选择按已知的工作要求和条件选用Y型全封闭笼型三相异步电动机2.2.电动机功率的选择Pd=Fv/(1000ηηw)由电动机的至工作机之间的总效率为ηηw=η1η23η32η4η5η6η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为带的传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、齿轮传动联轴器、卷筒轴的轴承、卷筒的效率则ηηw=0.96³0.993³0.972³0.97³0.98³0.96=0.82Pd=Fv/(1000ηηw)=2500³1.7/1000³0.82=5.2kw2.3.确定电动机的转速卷筒轴的工作转速为nW =60³1000³V/ΠD=60³1000³1.7/300³π=108.28r/min取V带传动比i 1=2 ~4齿轮传动比i2=8~40则总传动比为i总=16~160故电动机转速的可选范围nd=i总³nW=﹙16~160﹚³108.28r/min=﹙1732~17325﹚r/min符合这一范围的同步转速有3000 r/min再根据计算出的容量由参考文献【1】查得Y132s1-2符合条件型号额定功率同步转速满载转速Y132s1-25.5 kw3000r/min2900r/min3、计算总传动比及分配各级的传动比3.1. 总传动比i总=n电动/nW=2900/108.28=26.783.2.分配各级传动比i1为V带传动的传动比 i1的范围(2~4) i1=2.5 i2为减速器高速级传动比i3为低速级传动比i4为联轴器连接的两轴间的传动比 i4 =1i总= i1 i2 i3 i4i2 i3=26.78/2.5=10.71i2=(1.3 i2 i3)1/2=3.7i3=2.94、计算传动装置的传动和动力参数4.1.电动机轴的计算n0=nm=2900r/minP0= Pd =5.2kwT0=9550³P0/n0=9550³5.2/2900=17.12N.m4.2.Ⅰ轴的计算(减速器高速轴)n1=n0/i1=2900/2.5=1160r/minP1=P0³η1=5.2³0.96=4.99kwT1=9550³P1/n1带=9550³4.99/1160=41.1N.m4.3.Ⅱ轴的计算(减速器中间轴)n2=n1/i2=1160/3.7=313.51 r/minP2=P1³η22³η3=4.99³0.992³0.97=4.75kwT2=9550³P2/n2=9550³4.75/313.51=144.57 N.m4.4.Ⅲ轴的计算(减速器低速轴)n3=n2/i3=313.51/2.9=108.11r/minP3=P2³η2³η3³η4=4.75³0.99³0.97³0.97=4.42kwT3=9550³P3/n3=9550³4.42/108.11=390.53 N.m4.5.Ⅳ轴的计算(卷筒轴)n4=n3=108.11r/minP4=P3³η5³η6=4.42³0.98³0.96=4.16kwT4=9550³P4/n4=9550³4.16/108.11=367.41 N.m5、传动零件V带的设计计算5.1.确定计算功率PC=KA²P额=1.1²5.5=6.05 kw5.2.选择V带的型号由PC的值和主动轮转速由【1】图8.12选A型普通V带5.3.确定带轮的基准直径dd1 dd2由【1】表8.6和图8.12 选取dd1=80mm且dd1=80mm>dmin=75mm大带轮基准直径为dd2=dd1³n0/n1=2900³80/1160=200mm按【1】表8.3选取标准值dd2=200mm 则实际传动比ii =dd2/dd1=200/80=2.5主动轮的转速误差率在±5%内为允许值5.4.验算V带的速度V=Π³dd1³n0/60000=12.14m/s在5~25 m/s范围内5.5.确定V带的基准长度Ld和实际中心距a按结构设计要求初定中心距a0=500mmL0=2 a0+∏﹙dd1+dd2﹚/2+﹙dd2-dd1﹚2/4 a0 =1000+∏³280/2+1602/2000=1446.8mm由【1】表8.4选取基准长度Ld=1400mm实际中心距a为a=a0+﹙Ld-L0﹚/2=1000+﹙1400-1446.8﹚/2= 476.6mm5.6.校验小带轮包角ɑ1α=[180°-﹙dd2-dd1﹚/a ] ³57.3°=[180°-﹙200-80﹚/476.6] ³57.3°=165.6°>120°合格5.7.确定V带根数ZZ≥Pc/[P0] =Pc/﹙P0+ΔP0﹚³Kα³KcP0=[1.22+﹙1.29-1.22﹚³﹙2900-2800﹚/﹙3200-2800﹚] =1.24kwΔP0=Kb³n0³﹙1-1/Ki﹚=0.0010275³2900³﹙1-1/1.1373﹚=0.3573kwKL=0.96Kα=0.97Z=6.05/﹙1.24+0.3573﹚³0.97³0.96=4.06圆整得Z=45.8.求初拉力F0及带轮轴的压力FQ由【1】表8.6查得q=0.1kg/mF0=500³Pc2.5/Kα-1﹚/z³V+qV2=113N轴上压力Fq为Fq=2³F³z³sin165.6/2=2³113³4³sin165.6/2=894.93N5.9.设计结果选用4根A-1400GB/T11544-1997的V带中心距476.6mm 轴上压力894.93N 带轮直径80mm和200mm6、减速器齿轮传动的设计计算6.1.高速级圆柱齿轮传动的设计计算6.1.1.选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45号钢调质硬度为220~250HBS大齿轮选用45号钢正火硬度为170~210HBS因为是普通减速器故选用9级精度要求齿面粗糙度Ra≦3.2~6.3μm6.1.2.按齿面接触疲劳强度设计T1=41.1N²m=41100N²mm由【1】表10.11查得K=1.1选择齿轮齿数小齿轮的齿数取25则大齿轮齿数Z2=i2²Z1=92.5圆整得Z1=93齿面为软齿面由【1】表10.20选取Ψd=1由【1】图10.24查得σHLim1 =560 MPa σHLim2 =530 MPa由表【1】10.10查得SH=1 N1=60njLh=60³1160³1³( 10³300³16) =3.34³109N2= N1/ i2=3.34³109/3.7=9.08³108查【1】图10.27知ZNT1=0.9 ZNT2=1[σH]1= ZNT1³σHLim1/SH=0.9³560/1=504 MPa[σH]2= ZNT2³σHLim2/SH=1³530/1 =530 MPa故d1≧76.43³[KT1﹙i2+1﹚/Ψd³i2³[σH]12]1/3=76.43³[1.1³41100³﹙3.7+1﹚/1³3.7³5042]1/3=46.62mmm= d1/Z1=46.62/25=1.86由【1】表10.3知标准模数 m=26.1.3.计算主要尺寸d1=m Z1=2³25=50mmd2=m Z2=2³93=186mmb=Ψdd1=1³50=50mm小齿轮的齿宽取 b2=50mm 大齿轮的齿宽取 b1=55ma=m﹙Z1+Z2﹚/2=2³﹙25+93/2=118m6.1.4.按齿根弯曲疲劳强度校核查【1】表10.13得 YF1 =2.65 YF2=2.18应力修正系数YS查【1】表10.14得 YS1=2.21 YS2=1.79许用弯曲应力[σF]由【1】图10.25查得σFlim1 =210 MPa σFlim2 =190 MPa由【1】表10.10差得 SF=1.3由【1】图10.26查得 YNT1=YNT2=0.9有公式(10.14)可得[σF]1= YNT1³σFlim1/SF =210³0.9/1.3=145.38 MPa[σF]2= YNT2³σFlim2/SF =190³0.9/1.3=131.54 MPa 故σF1 =2KT YF YS/bm2Z1=76.19MPa<[σF]1=145.38MPaσF2 =σF1³YF2³YS2/YF1³YS1=76.19³2.21³1.79/2.65³1.59 =71.53MPa<[σF]2 =131.54MPa所以齿根弯曲强度校核合格6.1.5.检验齿轮圆周速度V=πd1³n1/60000=3.14³50³1160/60000=3.03 m/s由【1】表10.22可知选9级精度是合适的6.2.低速级圆柱齿轮传动的设计计算6.2.1.选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45号钢调质硬度为220~250HBS大齿轮选用45号钢正火硬度为170~210HBS因为是普通减速器故选用9级精度要求齿面粗糙度Ra≦3.2~6.3μm6.2.2.按齿面接触疲劳强度设计T2=144.57N²m=145000N²mm n2=313.51r/min由【1】表10.11查得K=1.1选择齿轮齿数小齿轮的齿数取31则大齿轮齿数Z2=i3²Z1=89.9圆整得Z1=90齿面为软齿面由【1】表10.20选取Ψd=1由【1】图10.24查得σHLim1 =550 MPa σHLim2 =530 MPa由表【1】10.10查得SH=1 N1=60njLh=60³313.51³1³( 10³300³16) =9.03³108N2= N1/ i3=9.03³108/2.9=3.11³108查【1】图10.27知ZNT1=1 ZNT2=1.06[σH]1= ZNT1³σHLim1/SH=1³550/1=550 MPa[σH]2= ZNT2³σHLim2/SH=1.06³530/1 =562 MPa故d1≧76.43³[KT1﹙i2+1﹚/Ψd³i3³[σH]12]1/3=76.43³[1.1³145000³﹙2.9+1﹚/1³2.9³5502]1/3=68.02mmm= d1/Z1=68.02/31=2.2由【1】表10.3知标准模数 m=2.56.2.3.计算主要尺寸d1=m Z1=2.5³31=77.5mmd2=m Z2=2.5³90=225mmb=Ψdd1=1³77.5=77.5mm大齿轮的齿宽取 b2=80mm 小齿轮的齿宽取 b1=85mma=m﹙Z1+Z2﹚/2=2³﹙31+90)/2=151.25m6.2.4.按齿根弯曲疲劳强度校核查【1】表10.13得 YF1 =2.53 YF2=2.22应力修正系数YS查【1】表10.14得 YS1=1.64 YS2=1.79许用弯曲应力[σF]由【1】图10.25查得σFlim1 =210 MPa σFlim2 =190 MPa由【1】表10.10差得 SF=1.3由【1】图10.26查得 YNT1=YNT2=1有公式(10.14)可得[σF]1= YNT1³σFlim1/SF =210³1/1.3=162 MPa[σF]2= YNT2³σFlim2/SF =190³1/1.3=146 MPa故σF1 =2KT YF YS/bm2Z1=85.4MPa<[σF]1=162MPaσF2 =σF1³YF2³YS2/YF1³YS1=85.4³2.22³1.79/2.53³1.64 =81.8MPa<[σF]2 =146MPa所以齿根弯曲强度校核合格6.2.5.检验齿轮圆周速度V=πd1³n1/60000=3.14³77.5³313.51/60000=1.27 m/s 由【1】表10.22可知选9级精度是合适的7、轴的设计7.1.高速轴的设计7.1.1.选择轴的材料及热处理由已知条件知减速器传递的功率属于小功率对材料无特殊要求故选用45号钢并经调质处理7.1.2.按钮转强度估算直径根据表【1】表14.1得C=107~118 P1=4.99Kw又由式 d1≧C³﹙P1/n1﹚1/3d1≧﹙107~118﹚³﹙4.99/1160﹚1/3=17.5~19.35 mm 考虑到轴的最小直径要连接V带会有键槽存在故将估算直径加大3%~5%取为18.03~20.32mm 由设计手册知标准直径为20mm7.1.3.设计轴的直径及绘制草图确定轴上零件的位置及固定方式此轴为齿轮轴无须对齿轮定位轴承安装于齿轮两侧的轴段采用轴肩定位周向采用过盈配合确定各轴段的直径由整体系统初定各轴直径轴颈最小处连接V带d1=20mmd2=27mm轴段3处安装轴承d3=30mm齿轮轴段d4=38mmd5=d3=30mm确定各轴段的宽度由带轮的宽度确定轴段1的宽度B=(Z-1)e+2f(由【1】表8.5得)B=63mm所以b1=75mm;轴段2安装轴承端盖b2取45mm轴段3、轴段5安装轴承由【2】附表10.2查的选6206标准轴承宽度为16mmb3=b5=16mm;齿轮轴段由整体系统决定初定此段的宽度为b4=175mm按设计结果画出草图如图1-1图1-17.2.中间轴的设计7.2.1.选择轴的材料及热处理由已知条件知减速器传递的功率属于小功率对材料无特殊要求故选用45号钢并经调质处理7.2.2.按钮转强度估算直径根据表【1】表14.1得C=107~118 P2=4.75Kw又由式 d1≧C³﹙P2/n2﹚1/3d1≧﹙107~118﹚³﹙4.75/313.51﹚1/3=26.75~29.5 mm 由设计手册知标准直径为30mm7.2.3.设计轴的直径及绘制草图确定轴上零件的位置及固定方式此轴安装2个齿轮如图2-1所示从两边安装齿轮两边用套筒进行轴向定位周向定位采用平键连接轴承安装于齿轮两侧轴向采用套筒定位周向采用过盈配合固定确定各轴段的直径由整体系统初定各轴直径轴段1、5安装轴承d1=30mm轴段2、4安装齿轮d2=35mm轴段3对两齿轮轴向定位d3=42mmd4=35mmd5=d1=30mm确定各轴段的宽度如图2-1所示由轴承确定轴段1的宽度由【2】附表10.2查的选6206标准轴承宽度为16mm所以b1= b5=33mm;轴段2安装的齿轮轮毂的宽为85mmb2取83mm轴段4安装的齿轮轮毂的宽为50mmb4=48mm按设计结果画出草图如图2-1图2-17.3.低速轴的设计7.3.1.选择轴的材料及热处理由已知条件知减速器传递的功率属于小功率对材料无特殊要求故选用45号钢并经调质处理由【1】表14.7查的强度极限σb=650MP再由表14.2得需用弯曲用力[σ﹣1b]=60MPa7.3.2.按钮转强度估算直径根据【1】表14.1得C=107~118 P3=4.42KwT3=390.53 N.mn3=108.11r/min又由式 d1≧C³﹙P3/n3﹚1/3d1≧﹙107~118﹚³﹙4.42/108.11﹚1/3=37.45~41.3 mm 考虑到轴的最小直径要安装联轴器会有键槽存在故将估算直径加大3%~5%取为38.57~43.37mm由设计手册知标准直径为40mm7.3.3.设计轴的直径及绘制草图确定轴上零件的位置及固定方式如图3-1所示齿轮的左右两边分别用轴肩和套筒对其轴向固定齿轮的周向固定采用平键连接轴承安装于轴段2和轴段6 处分别用轴肩和套筒对其轴向固定周向采用过盈配合固定确定各轴段的直径由整体系统初定各轴直径轴颈最小处连接轴承d1=40mm轴段2轴段6处安装轴承d2=d6=45mmd3=53mm轴段4对齿轮进行轴向定位d4=63mm轴段5安装大齿轮d5= 56mm确定各轴段的宽度由联轴器的宽度确定轴段1的宽度选用HL型弹性柱销联轴器由【2】附表9.4查得选HL3型号所以b1取94mm;轴段2安装轴承端盖和轴承由【2】附表10.2查的选6209标准轴承宽度为b2取65mm由整体系统确定轴段3取65mmb4=12.5mm轴段5安装的齿轮轮毂的宽为80mmb5=78mm轴段6安装轴承和套筒b6=38.5mm按设计结果画出草图如图3-17.3.4.按弯扭合成强度校核轴径画出轴的受力图(如图3-2)做水平面内的弯矩图(如图3-3)圆周力 FT= 2T3/d=390530³2/225=3471.38N径向力 Fr=Fttanα=3471.38³0.364=1263.58N支点反力为 FHA=L2FT/﹙L1+L2﹚=3471.38³126/﹙68+126﹚=2254.61NFHc=L1FT/﹙L1+L2﹚=3471.38³68/﹙68+126﹚=1216.77NB-B截面的弯矩 MHB左=FHA³L1=2254.61³68=153313.48 N.mm MHB右=FHC³L2=1216.77³126=153313.02 N.mm 做垂直面内的弯矩图(如图3-4)支点反力为FVA=L2Fr/﹙L1+L2)=1263.58³126/﹙68+126﹚=820.58 NFVc=L1Fr/﹙L1+L2﹚=1263.58³68/﹙68+126﹚=442.90 NB-B截面的弯矩 MVB左=FVA³L1=820.58³68=55806.24N.mmMVB右=FVC³L2=442.90³126=55805.40N.mm做合成弯矩图(如图3- 5)合弯矩 Me左=[﹙MHB左﹚2+﹙MVB左﹚2 ]1/2=[﹙153313.48﹚2+﹙55806.24﹚2] 1/2= 163154.4 N.mmMe右=[﹙MHB右﹚2+﹙MVB右﹚2 ]1/2=[﹙153313.02﹚2+﹙55805.40﹚2] 1/2=163153.68 N.mm求转矩图(如图3- 6)T3=9550³P3/n3=9550³4.42/108.11=390.53 N.m求当量弯矩修正系数α=0.6Me=[﹙M﹚2+﹙αT﹚2]1/2=285534.21 N.mm确定危险截面及校核强度σ eB=Me/W=285534.21/0.1²(50)3=16.26MPa查【1】表14.2得知满足σ≦[σ﹣1b] =60MPa的条件故设计的轴有足够的强度并有一定的余量图3-18、滚动轴承的选择轴型号d(mm)D(mm)B(mm)高速轴62063016中间轴6206306216低速轴62094585199、键的选择由【1】表14.8查得选用A型普通平键轴轴径(mm)键宽(mm)键高(mm)键长(mm)高速轴206660中间轴35108703510840低速轴401288456166810、联轴器的选择低速轴和滚筒轴用联轴器连接由题意选LT型弹性柱销联轴器由【2】附表9.4查得HL3联轴器型号公称扭矩(N²m)许用转速(r/min)轴径(mm)轴孔长度(mm)D(mm)HL36305000406016011、齿轮的润滑采用浸油润滑由于低速级周向速度低所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径取为35mm12、滚动轴承的润滑如果减速器用的是滚动轴承则轴承的润滑方法可以根据齿轮或蜗杆的圆周速度来选择:圆周速度在2m/s~3m/s以上时可以采用飞溅润滑把飞溅到箱盖上的油汇集到箱体剖分面上的油沟中然后流进轴承进行润滑飞溅润滑最简单在减速器中应用最广这时箱内的润滑油粘度完全由齿轮传动决定圆周速度在2m/s~3m/s以下时由于飞溅的油量不能满足轴承的需要所以最好采用刮油润滑或根据轴承转动座圈速度的大小选用脂润滑或滴油润滑利用刮板刮下齿轮或蜗轮端面的油并导入油沟和流入轴承进行润滑的方法称为刮油润滑13、润滑油的选择采用脂润滑时应在轴承内侧设置挡油环或其他内部密封装置以免油池中的油进入轴承稀释润滑脂滴油润滑有间歇滴油润滑和连续滴油润滑两种方式为保证机器起动时轴承能得到一定量的润滑油最好在轴承内侧设置一圆缺形挡板以便轴承能积存少量的油挡板高度不超过最低滚珠(柱)的中心经常运转的减速器可以不设这种挡板转速很高的轴承需要采用压力喷油润滑如果减速器用的是滑动轴承由于传动用油的粘度太高不能在轴承中使用所以轴承润滑就需要采用独自的润滑系统这时应根据轴承的受载情况和滑动速度等工作条件选择合适的润滑方法和油的粘度齿轮与轴承用同种润滑油较为便利考虑到该装置用于小型设备选用L-AN15润滑油14、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封密封圈型号按所装配轴的直径确定为(F)B25-42-7-ACM(F)B70-90-10-ACM轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定结论我们的设计是自己独立完成的一项设计任务我们工科生作为祖国的应用型人才将来所从事的工作都是实际的操作及高新技术的应用所以我们应该培养自己市场调查、收集资料、综合应用能力提高计算、绘图、实验这些环节来锻炼自己的技术应用能力本次毕业设计针对"二级圆柱齿轮减速器设计"的要求在满足各种参数要求的前提下拿出一个具体实际可行的方案因此我们从实际出发认真的思考与筛选经过一个多月的努力终于有了现在的收获回想起来在创作过程中真的是酸甜苦辣咸味味俱全有时为了实现一个参数翻上好几本资料然而也不见得如人心愿在制作的过程中遇到了很多的困难通过去图书馆查阅资料上网搜索还有和老师与同学之间的讨论、交流最终实现了这些问题较好的解决由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器用于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在现代机械中应用极为广泛本次设计的是带式运输机用的二级圆柱齿轮减速器首先熟悉题目收集资料理解题目借取一些工具书进行了传动方案的评述选择齿轮减速器作为传动装置然后进行减速器的设计计算(包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容)然后用AutoCAD进行传统的二维平面设计完成圆柱齿轮减速器的平面零件图和装配图的绘制通过毕业设计树立正确的设计思想培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力及学习机械设计的一般方法和步骤掌握机械设计的一般规律进行机械设计基本技能的训练:例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范进行计算机辅助设计和绘图的训练通过这次毕业设计的学习和研究我们开拓了视野掌握了设计的一般步骤和方法同时这三年来所学的各种专业知识又得到了巩固同时这次毕业设计又涉及到计算、绘图等让我们又学到很多新的知识但毕竟我们所学的知识有限本设计的好多地方还等待更改和完善致谢短暂的毕业设计是紧张而有效的在掌握了三年所业学的专知识后自己能够综合的运用并能完成自己和同学拟订的毕业设计这也是对自己所学专业知识的考察和温习虽然这是第一次全面的从完成由构思到设计完成我从中也学到了很多综合运用了课本知识再加上实际生产所用到的一些设计工艺认真的对自己设计的数据进行计算和核对严格按照设计的步骤和自己已经标出的设计过程来进行计算这些都是自己在设计中所能获得的好处虽然在计算的过程中也遇到了很多在课本中没有遇到过的问题这些都是在实际生产中所要考虑到的细节问题而自己往往都会遗漏这样的设计但在毕业设计指导老师高清冉老师指导下她给出我们在设计中必须及在实际中所要考虑到的细节的讲解使我体会到了理论联系实践的重要性另外在设计的过程中需要用大量的数据而这些数据都是计算得来的因此需要翻阅大量的相关设计的文献所以我在学校图书馆里认真的查阅并记录了数据再进行数次的核对最终有了正确的设计数据毕业设计能够顺利的完成与高老师的指导是分不开的遇到的问题和自己不能设计的步骤都是在高老师的讲解下得到满意的答案从而加快了自己设计的进度和设计的正确性、严谨性对学校要求的设计格式高老师也反复的检查每一个格式和布局的美观这样我们才能设计出符合标准的设计时间就这样在自己认真设计的过程中慢慢的过去了几周的时间过的是有效和充实的到最后看到自己设计的题目完成后心情是非常喜悦的因为这凝结了自己辛苦的劳动和指导老师的指导所以说这次和同学完成设计收获甚多最后在对高老师感激的同时也要对在百忙中认真评阅我们设计的学院领导表示感谢你们丰富的专业知识能给我们提出很多可行的方案所以我由衷的表示谢意!参考文献【1】陈立德机械设计基础.第3版.高等教育出版社出版2007【2】陈立德机械设计课程设计.第3版.高等教育出版社2007【3】杜白石机械设计课程设计.西北农林科技大学机电学院2003【4】龚桂义机械设计课程设计指导书.北京:高等教育出版社1996【5】吴宗泽机械设计课程设计手册.第2版. 北京:高等教育出版社1999【6】朱文坚机械设计课程设计.第2版.华南理工大学出版社2004【7】汪朴澄机械设计基础.第1版.人民教育出版社出版1977????????1济源职业技术学院毕业设计II1济源职业技术学院毕业设计12。
哈工大机械设计课程设计说明书二级展开式齿轮减速器_超超完美版(所有公式均用公式编辑器键入_修改方便)目录一、传动方案的拟定 (2)二、电动机的选择及传动装置的运动、动力参数计算 (3)2.1选择电动机的结构形式 (3)2.2选择电动机的功率 (3)2.3确定电动机的转速 (4)2.4计算传动装置的总传动比并分配传动比 (4)2.4.1总传动比 (4)2.4.2分配传动比 (5)2.5计算传动装置各轴的运动和动力参数 (5)2.5.1各轴的转速 (5)2.5.2各轴的输入功率 (5)2.5.3各轴的输入转矩 (5)三.传动零件的设计计算 (6)3.1 选择材料、热处理方式及精度等级 (6)3.1.1 齿轮材料及热处理 (6)3.1.2根据所选齿数重新修订减速器运动学和动力学参数 (6)3.2 失效形式及设计准则确定 (7)3.3 高速级齿轮,初定齿轮传动及齿轮主要尺寸 (7)3.4 低速级齿轮,初定齿轮传动及齿轮主要尺寸 (11)四、轴的设计计算 (15)4.1高速轴的设计计算 (15)4.1.1已知参数 (15)4.1.2选择轴的材料 (15)4.1.3初算轴径 (15)4.1.4结构设计 (16)4.2中间轴的设计计算 (17)4.2.1已知参数 (17)4.2.2选择轴的材料 (18)4.2.3初算轴径 (18)4.2.4结构设计 (18)4.3输出轴的设计计算 (20)4.3.1已知参数 (20)4.3.2选择轴的材料 (20)4.3.3初算轴径 (20)4.3.4结构设计 (20)五、轴系部件校核计算 (22)5.1输入轴轴系部件的校核 (22)5.1.1轴的受力分析 (22)5.1.2轴的强度校核 (24)5.1.3键连接的强度校核 (24)5.1.4轴承寿命校核 (25)5.2中间轴轴系部件的校核 (26)5.2.1轴的受力分析 (26)5.2.2轴的强度校核 (28)5.2.3键连接的强度校核 (29)5.2.4轴承寿命校核 (29)5.3输出轴轴系部件的校核 (31)5.3.1轴的受力分析 (31)5.3.2轴的强度校核 (33)5.3.3键连接的强度校核 (33)5.3.4轴承寿命校核 (34)六、联轴器的选择 (35)6.1输入轴联轴器 (35)6.2输出轴联轴器 (35)七、润滑密封设计 (35)7.1啮合件(齿轮)的润滑设计 (35)7.2轴承润滑设计 (36)7.3密封方式确定 (36)八、减速器附件及其说明 (36)九、参考资料 (38)一、传动方案的拟定1.组成:传动装置由电机、减速器、工作机传送带组成。
机械设计——二级斜齿锥齿轮减速器设计介绍本文档旨在介绍二级斜齿锥齿轮减速器的设计原理和步骤。
设计原理二级斜齿锥齿轮减速器是一种常用的传动装置,主要用于将高速旋转的输入轴通过齿轮传动减速,并将扭矩传递给输出轴。
其设计原理如下:1. 通过设计合适的齿数和齿轮模数,实现所需的传动比。
传动比可以根据输出轴的转速要求和扭矩要求进行计算。
2. 确定合适的齿轮直径和齿轮模数,以满足齿面接触强度和齿轮刚度的要求。
3. 选择合适的轴承和轴的尺寸,以确保齿轮系统的可靠运行和高效传动。
设计步骤以下是二级斜齿锥齿轮减速器设计的步骤:1. 确定输入轴和输出轴的位置和方向,并根据应用需求选择轴材料和尺寸。
2. 根据所需的传动比和输入轴的转速要求,计算第一级和第二级的齿轮齿数。
3. 根据齿轮齿数,计算齿轮模数,并选择合适的齿轮模数标准。
4. 根据传动比和齿轮模数计算齿轮直径,并选择合适的齿轮尺寸。
5. 根据齿轮直径和齿轮模数,计算二级斜齿锥齿轮减速器的大小和结构。
6. 确定合适的轴承和轴的尺寸,并进行轴的选取和设计。
7. 进行齿轮的强度校核,确保齿轮的寿命和可靠性。
8. 进行齿轮传动系统的模拟和仿真,验证设计的正确性。
9. 绘制二级斜齿锥齿轮减速器的装配图和零件图,并进行工程细节设计。
10. 制造和装配二级斜齿锥齿轮减速器,并进行试运转和调试。
结论二级斜齿锥齿轮减速器设计涉及多个步骤,其中包括计算齿轮尺寸、选择轴承尺寸、进行强度校核等。
通过合理的设计和验证,可以实现高效、可靠的传动效果。
设计人员应该充分考虑应用需求和传动要求,确保设计的合理性和可实施性。
机械设计课程设计设计题目:二级斜齿轮减速器的设计机械与自动控制院(系)机械电子工程班级:学号:学生姓名:指导教师:完成日期:2015 年 1 月16 日目录1任务书 (1)1.1 设计数据 (1)1.2 工作量 (1)2传动方案的拟定 (2)3电动机的选择 (2)3.1 电动机的额定功率 (2)3.2 确定电动机的转速 (3)3.3 确定电动机的型号 (3)3.4 计算传动装置各轴的运动和动力分析 (4)4传动件的设计计算 (5)4.1 高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (5)4.1.1 选择材料、热处理方式和公差等级 (5)4.1.2 初步计算传动的主要尺寸 (6)4.1.3 计算接触疲劳许用应力 (7)4.1.4 确定载荷系数 (8)4.1.5 齿根弯曲疲劳强度校核 (9)4.1.6 计算齿轮传动其他几何尺寸 (11)4.2低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (11)4.3 齿轮主要参数汇总 (16)4.4 齿轮的结构设计 (17)5斜齿圆柱齿轮上作用力的计算 (17)5.1 高速级齿轮传动的作用力 (17)5.1.1 齿轮1的作用力 (17)5.1.2 齿轮2的作用力 (18)5.2 低速级齿轮传动的作用力 (18)5.2.1 齿轮3的作用力 (18)5.2.2 齿轮4的作用力 (19)6轴系件设计 (19)6.1 高速轴的设计计算 (19)6.1.1 轴段1的设计 (20)6.1.2 密封圈与轴段2 (21)6.1.3 轴段3、6、7设计计算 (21)6.1.4 齿轮与轴段5的设计 (21)6.1.5 轴段4和轴段6的设计 (22)6.1.6 轴段2的设计 (22)6.1.7 轴上力作用点的距离 (23)6.1.8 键连接 (23)6.2 中间轴的设计计算 (24)6.2.1 轴承的选择与轴段1及轴段5的设计 (25)6.2.2 轴段2和轴段4的设计 (25)6.2.3 轴段1及轴段5的长度 (26)6.2.4 轴上力作用点的距离 (27)6.3 低速轴的设计计算 (27)6.3.1 轴段1的设计 (28)6.3.2 轴段2的轴径设计 (29)6.3.3 轴段3和轴段6的轴径设计 (29)6.3.4 轴段5的设计 (29)6.3.5 轴段4的设计 (29)6.3.6 轴段2与轴段6的长度设计 (30)6.3.7 轴上力作用点的距离 (31)6.3.8 键连接 (31)7低速轴的受力分析 (31)7.1 齿轮4上所受力及低速轴数据汇总 (31)7.2 轴的受力分析 (31)7.2.1 支承反力 (31)7.2.2 弯矩、弯矩图 (32)7.3 校核轴强度 (34)8校核键强度 (34)9校核轴承寿命 (35)9.1 计算轴承的轴向力 (35)9.2 计算当量动载荷 (36)9.3 校核轴承寿命 (37)10轴设计的主要参数汇总 (37)11减速器箱体的结构尺寸 (38)11.1 箱体具体尺寸 (40)12润滑油的选择与计算 (42)13附件的设计与选择 (42)13.1 检查孔及检查孔盖 (42)13.2 油面指示装置 (43)13.3 通气器 (43)13.4 放油孔及螺塞 (43)13.5 起吊装置 (43)13.6 起盖螺钉 (43)13.7 定位销 (44)14齿轮4精度设计 (44)15低速轴精度设计 (46)16设计小结 (46)参考文献 (47)1任务书1.1 设计数据题号 1运输带工作拉力F(KN) 7.2m s) 1.0运输带工作速度v(/滚筒直径D(mm) 400已知条件:(1)运输带工作拉力F、运输带工作速度v和滚筒直径D数据见上表;η=(包括滚筒与轴承的效率损失);(2)滚筒效率0.96(3)工作情况:两班制(每班制8个小时),连续单向运转,载荷较平稳;(4)使用年限:8年;(5)检修间隔期:四年一次大修,二年一次中修;(6)动力来源:电力,三相交流,电压380/220V;1—高速轴2—中间轴3—低速轴4—电动机5—联轴器6—滚筒7—齿轮图 1-1 减速器传动装置简图1.2 工作量减速器装配图1张(A1图纸);箱盖或箱座零件图1张(A2图纸);输出轴零件图1张(A3图纸);输出轴上大齿轮零件图1张(A3图纸);设计说明书1份,对一根轴及轴上的键、齿轮和轴承进行强度校核和寿命计算。
机械设计课程设计--双级斜齿圆柱齿轮减速器(展开式)机械设计课程设计计算说明书设计题目双级斜齿圆柱齿轮减速器(展开式)机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学号设计人指导老师完成日期年月同济大学目录一.设计任务书 (2)二.传动方案的拟定及说明 (4)三.齿轮设计计算 (6)四.轴的设计计算 (13)五.轴的校核 (18)六.滚动轴承的寿命计算 (27)七.键的选择及校核 (29)八.滚动轴承的组合设计 (31)九.润滑和密封 (31)十.减速器附件的选择 (32)十一.设计小结 (33)十二.参考文献 (33)一、设计任务书题目 4.设计一用于带式运输机传动装置中的三轴线双级斜齿圆柱齿轮减速器。
(一)总体布置简图NF F NF F Nd T F t a nt r t 8.291tan 02.439cos tan 36.117098.361064.212211113111=====⨯⨯==ββα3. 初步确定轴的最小直径先按《机械设计》式15-2初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为40Cr ,调质处理。
根据表15-3,由于该轴为伸出轴,最小直径在伸出端,弯矩较小,故A 0取较小值,A 0=100,于是得mm n P A d 13.1394013.2100330min =⨯== 最小直径为安装联轴器处直径。
按有一个键槽增大轴径7%,则mm d 05.14min =。
为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器的型号。
联轴器的计算转矩T K T A ca =,查表14-1,运输机取5.1=A K ,则m N T K T A ca ⋅=⨯⨯==46.321064.215.13按照计算转矩ca T 应小于联轴器公称转矩,查手册,选用LT4型弹性套柱销联轴器(20024323/382044284-⨯⨯T GB JA JA LT 联轴器) 其公称转矩为m N ⋅63。
半联轴器的孔径取20mm ,故取轴径为20mm ,半联轴器长度L=52mm ,与轴配合段毂孔长度L 1=38mm 。
机械设计课程设计目录1 前言 (2)2 设计任务书 (2)3传动方案的分析和拟定(附传动方案简图) (3)4 电动机的选择 (4)4.1 电动机功率选择 44.2 电动机转速选择 44.3 总传动比计算和分配各级传动比 45 传动装置运动和动力参数计算 (4)5.1 各轴转速的计算 45.2 各轴功率的计算 45.3 各轴扭矩的计算 56 传动零件的设计计算 (5)6.1 高速级齿轮传动的设计计算 5根据表11.8, 高速轴齿轮选用40Cr调质, 硬度为240~260HBS 56.2 低速级齿轮传动的设计计算 6 7轴的设计计算 (8)7.1高速轴最小轴径计算87.2低速轴的设计计算87.2.1低速轴的结构设计 (8)7.2.2低速轴的弯扭组合强度校核 (9)7.3 中间轴的设计计算10 8滚动轴承的选择和计算 (10)8.1 高速轴和中间轴上滚动轴承的选择108.2 低速轴上滚动轴承的选择和计算10 9联轴器的选择 (12)9.1 输入轴联轴器的选择129.2 输出轴联轴器的选择12 10键联接的选择和计算 (12)10.1高速轴和中间轴上键联接的选择1210.2 低速轴上键联接的选择和计算12 11润滑方式、润滑剂牌号及密封装置的选择 (13)11.1 润滑方式1311.2 润滑油牌号1311.3密封装置13 12其他技术说明 (13)13 结束语 (14)设计小结: 13 参考资料141 前言本学期学了机械设计, 在理论上有了一些基础, 但究竟自己掌握了多少, 却不清楚。
并且“纸上学来终觉浅, 要知此事需躬行”。
正好学校又安排了课程设计, 所以决定这次一定要在自己能力范围内把它做到最好。
2 设计任务书机械设计基础课程设计任务书专业班级设计者学号设计题目: 带式输送机传动装置二级斜齿圆柱齿轮减速器设计设计带式输送机传动系统。
采用两级圆柱齿轮减速器的传动系统参考方案(见图)。
带式输送机由电动机驱动。
二级斜齿圆柱齿轮减速器设计书一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,滚筒效率为0.96(包括滚筒与轴承的损失效率),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V原始数据:表A二. 设计要求1.减速器装配图一张(A0或A1)。
2.零件工作图1~3张。
3.设计说明书1份。
三. 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. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计 11. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案: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:图一:(传动装置总体设计图)2.电动机的选择工作机有效功率:P =FV/1000=7000×1.1/1000=7.7kw总效率: η=η1×η1×η2×η2×η2×η3×η3×η4查表9.1(《机械设计课程设计》第三版 哈尔滨工业大学出版社 王连明 宋宝玉 主编)注:设计书中后面所要查表的数据都来自此书,不再加以说明。
如有数据来自其他书,设计书中会有说明。
η1(联轴器)=0.99 η2(轴承)=0.98 η3(齿轮)=0.98 η4(滚筒效率)=0.96 η=0.99×0.99×0.98×0.98×0.98×0.98×0.98×0.96=0.85电动机所需工作功率为: P =P/η=7.7/0.85=9.06kW卷筒转速: n =D π60v 1000⨯=40014.3 1.1601000⨯⨯⨯≈53r/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。
减速器设计说明书系别:专业班级:姓名:学号:指导教师:职称:目录第一章设计任务书 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计步骤 (1)第二章传动装置总体设计方案 (1)2.1传动方案 (1)2.2该方案的优缺点 (1)第三章选择电动机 (2)3.1电动机类型的选择 (2)3.2确定传动装置的效率 (2)3.3选择电动机容量 (2)3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四章计算传动装置运动学和动力学参数 (4)4.1电动机输出参数 (4)4.2高速轴的参数 (4)4.3中间轴的参数 (5)4.4低速轴的参数 (5)4.5轴Ⅳ的参数 (5)4.6工作机的参数 (6)第五章开式圆柱齿轮传动设计计算 (6)5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (6)5.2按齿根弯曲疲劳强度设计 (6)5.3确定传动尺寸 (9)5.4校核齿面接触疲劳强度 (9)5.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (11)5.6齿轮参数和几何尺寸总结 (12)第六章减速器高速级齿轮传动设计计算 (12)6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (12)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (12)6.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (15)6.4确定传动尺寸 (19)6.5校核齿面接触疲劳强度 (19)6.6校核齿根弯曲疲劳强度 (21)6.7计算齿轮传动其它几何尺寸 (24)6.8齿轮参数和几何尺寸总结 (24)第七章减速器低速级齿轮传动设计计算 (26)7.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (26)7.2按齿面接触疲劳强度设计 (26)7.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (28)7.4确定传动尺寸 (31)7.5校核齿面接触疲劳强度 (31)7.6校核齿根弯曲疲劳强度 (33)7.7计算齿轮传动其它几何尺寸 (35)7.8齿轮参数和几何尺寸总结 (35)第八章轴的设计 (36)8.1高速轴设计计算 (36)8.2中间轴设计计算 (43)8.3低速轴设计计算 (50)第九章滚动轴承寿命校核 (56)9.1高速轴上的轴承校核 (56)9.2中间轴上的轴承校核 (57)9.3低速轴上的轴承校核 (59)第十章键联接设计计算 (60)10.1高速轴与联轴器键连接校核 (60)10.2中间轴与低速级小齿轮键连接校核 (60)10.3中间轴与高速级大齿轮键连接校核 (61)10.4低速轴与低速级大齿轮键连接校核 (61)10.5低速轴与联轴器键连接校核 (61)第十一章联轴器的选择 (62)11.1高速轴上联轴器 (62)11.2低速轴上联轴器 (62)第十二章减速器的密封与润滑 (62)12.1减速器的密封 (62)12.2齿轮的润滑 (63)12.3轴承的润滑 (63)第十三章减速器附件 (63)13.1油面指示器 (63)13.2通气器 (64)13.3放油塞 (64)13.4窥视孔盖 (64)13.5定位销 (65)13.6起盖螺钉 (65)第十四章减速器箱体主要结构尺寸 (65)第十五章设计小结 (66)参考文献 (67)第一章设计任务书1.1设计题目展开式二级斜齿-直齿圆柱减速器,拉力F=1600N,速度v=0.7m/s,直径D=350mm,每天工作小时数:8小时,工作年限(寿命):4.1年,每年工作天数:300天,配备有三相交流电源,电压380/220V。
目录目录 (1)课程设计题目与要求 (3)题目:设计带式运输机传动装置的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器 (3)二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器 (4)一、传动装置运动和动力参数的计算 (4)1、选择电动机 (4)(1)选择电动机类型 (4)(2)选择电动机的功率 (4)(3)确定电动机的转速 (4)2、计算传动装置的总的传动比,并分配传动比 (5)3、计算传动装置各轴的运动和动力装置 (5)(1)各轴的转速 (5)(2)各轴的输入转矩 (6)(3)各轴的输入转矩 (6)二、减速器齿轮的设计 (6)1、低速级直齿圆柱齿轮的设计 (6)(1)选择材料、热处理方式、精度及齿数 (6)(2)按齿面接触疲劳强度设计 (7)(3)校核齿根弯曲疲劳强度 (8)2、高速级斜齿轮圆柱齿轮传动设计 (9)(1)选择材料、热处理方式、精度及齿数 (9)(2)按齿面接触强度设计 (9)(3)校核齿根弯曲疲劳强度 (11)三、轴的设计 (12)1、低速级直齿轮轴的设计及零件的选择 (12)(1)选择轴的材料 (12)(2)初步估算轴径 (12)(3)轴上平键与连轴器的选择 (12)(4)轴承的选择 (13)(5)安装齿轮处轴段长度的确定及平键的选择 (13)(6)确定各轴径和长度 (14)(7)轴的强度校核 (14)2、中间轴的设计及零件的选择 (16)(1)选择轴的材料 (16)(2)初步估算轴径 (16)(3)轴承的选择 (16)(4)安装大齿轮处轴段长度的确定及平键的选择 (16)(5)安装小齿轮处轴段长度的确定及平键的选择 (17)(6)确定各轴径和长度 (18)(7)轴的强度校核 (18)3、高速级斜齿轮轴的设计及零件的选择 (21)(1)选择轴的材料 (21)(2)初步估算轴径 (21)(3)选择联轴器及连接处的平键 (21)(4)轴承的选择 (22)(5)判断小齿轮是不是做成齿轮轴 (22)(6)确定各轴径和长度 (22)(7)轴的强度校核 (23)四、轴上零件结构的设计 (25)1、轴承的润滑 (25)2、轴承端盖的结构设计 (25)3、轴套的设计 (27)五、减速器箱体的机构设计与尺寸确定 (28)六、减速器附件的设计 (29)1、窥视孔和盖板 (29)2、通气器 (29)3、放油孔及放油螺栓 (29)4、油面指示器 (29)5、吊耳和吊钩 (29)6、定位销 (30)7、启盖螺钉 (30)课程设计题目与要求题目:设计带式运输机传动装置的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器1、已知数据运输带牵引力F=3200N运输带速度V=0.8m/s滚筒直径D=400mm2、工作条件带式输送机用于锅炉房送煤。
二级减速器机械设计论文减速器是将工作机作用在原动机上,使机械降低本身的转动速度,达到控制的目的。
下文是店铺为大家整理的关于二级减速器机械设计论文的范文,欢迎大家阅读参考!二级减速器机械设计论文篇1减速器设计中虚拟样机技术的应用探讨摘要:减速器设计是众多机械工业中必不可少的程序流程,而虚拟样机技术恰恰可以为减速器设计提供帮助,让减速器的设计更加容易,更加高效。
本文重点分析如何应用虚拟样机技术设计减速器,以期对众多机械工业设计部门有所帮助。
关键词:减速器设计;虚拟样机技术;应用减速器的原理是将工作机作用在原动机上,使机械降低本身的转动速度,达到控制的目的,目前,在众多机械工业中使用减速器,大到航空航天,小到我们的自行车,都离不开减速器的作用。
在传统的减速器设计中,往往技术人员需要事先制作需要试验的减速器,然后再将这些减速器用作设计研究,在这过程中,会浪费很多制作原件的时间,让设计过程放慢脚步,这不利于企业的发展。
所以,采用虚拟样机技术就成为了必然,它能减少设计研发的时间,增加设计的效率,为企业创造更多的价值,还能降低设计成本,对企业来说是非常值得推广的技术。
1 虚拟样机技术虚拟样机技术,最早诞生于上世纪80年代,它是一种以计算机技术为基础的设计手段,在产品设计研发的过程中,它能把零散的、甚至是不存在的零件组合成一个设计人员想要的完成品,在计算机中建立一个模型,以方便设计人员的分析、整理,还能将这个虚拟的完成品进行试验,以此检验它的性能,为以后的改进设计打下基础。
虚拟样机技术采用专业的设计软件进行工作,这些专业的软件非常适合设计人员的需求,上面有数不尽的零件信息,想要什么零件,都能在上面找到,如果实在找不到,还可以自己进行设计,用参数和几何模型就能实现。
设计人员通过在软件上,建立产品的模型、虚拟调配以及后期的仿真试验,就能对产品的设计有一个完整的认识,不需要再浪费时间制作原件,只需要动动手指,就能把设计搞定,这是多么高效率的工作方法。
机械设计课程设计哈尔滨工业大学专业:机械设计制造及其自动化年级:2006级姓名:张国志目录1 前言 (3)2 设计任务书 (3)3传动方案的分析和拟定(附传动方案简图) (4)4 电动机的选择 (4)4.1 电动机功率选择 44.2 电动机转速选择 44.3 总传动比计算和分配各级传动比 55 传动装置运动和动力参数计算 (5)5.1 各轴转速的计算 55.2 各轴功率的计算 55.3 各轴扭矩的计算 56 传动零件的设计计算 (5)6.1 高速级齿轮传动的设计计算 5根据表11.8,高速轴齿轮选用40Cr调质,硬度为240~260HBS 56.2 低速级齿轮传动的设计计算7 7轴的设计计算 (8)7.1高速轴最小轴径计算87.2低速轴的设计计算87.2.1低速轴的结构设计 (9)7.2.2低速轴的弯扭组合强度校核 (10)7.3 中间轴的设计计算11 8滚动轴承的选择和计算 (11)8.1 高速轴和中间轴上滚动轴承的选择118.2 低速轴上滚动轴承的选择和计算11 9联轴器的选择 (12)9.1 输入轴联轴器的选择129.2 输出轴联轴器的选择12 10键联接的选择和计算 (12)10.1高速轴和中间轴上键联接的选择1210.2 低速轴上键联接的选择和计算12 11润滑方式、润滑剂牌号及密封装置的选择 (13)11.1 润滑方式1311.2 润滑油牌号1311.3密封装置13 12其他技术说明 (13)13 结束语 (13)设计小结:13 参考资料141 前言本学期学了机械设计,在理论上有了一些基础,但究竟自己掌握了多少,却不清楚。
并且“纸上学来终觉浅,要知此事需躬行”。
正好学校又安排了课程设计,所以决定这次一定要在自己能力范围内把它做到最好。
2 设计任务书机械设计基础课程设计任务书专业班级设计者学号设计题目:带式输送机传动装置二级斜齿圆柱齿轮减速器设计设计带式输送机传动系统。
采用两级圆柱齿轮减速器的传动系统参考方案(见图)。
带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入良机圆柱齿轮减速器3,在通过联轴器4,将动力传至输送机滚筒5,带动输送带6工作。
原始数据:输送带有效拉力F=2800N输送机滚筒转速n=60r/min (允许误差±5%)输送机滚筒直径D=350mm减速器设计寿命为10年(250天/年)。
工作条件:两班制(15h/天),常温下连续工作;空载起动,工作载荷平稳,单向运转;三相交流电源,电压为380/220伏。
设计任务:1、减速器装配图1张(0号或1号图纸);2、零件图2张(低速轴及上面大齿轮,3号或号图纸)3、设计计算说明书一份设计期限:2008年6月23日至2008年7月4日颁发日期:2008年6月23日3传动方案的分析和拟定(附传动方案简图)题目要求设计带式输送机传动装置,二级斜齿圆柱齿轮减速器,为了提高高速轴的刚度,应是齿轮远离输入端,为了便于浸油润滑,轴需水平排放,任务书中给出的参考方案可以采用。
4 电动机的选择4.1 电动机功率选择因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。
所以选用常用的封闭式Y (IP44)系列的电动机。
选择电动机功率P ed设:工作机(卷筒)所需功率P W 卷筒效率ηW电机至卷筒轴Ⅲ的传动总效率ηa (减速器效率) 电机需要的功率P dKW D F P 17.310606035014.328001060n w 66=⨯⨯⨯⨯=⨯=πKW P P 71.396.099.0992.097.099.017.3223wa w d =⨯⨯⨯⨯==ηη取kw 4ed =P4.2 电动机转速选择min /r 1500480n i n a d ~=∙= 查手册取min /1440r n d =选定电机为Y112m-44.3 总传动比计算和分配各级传动比24601440i a ==3.43.1i i a 2==58.5i i i 2a 2==5 传动装置运动和动力参数计算5.1 各轴转速的计算min /r 1440n n ed 1==min /258/112r i n n ==min /60/223r i n n ==5.2 各轴功率的计算kw p p d 68.3992.01=⋅=kw p p 53.397.099.012=⨯⨯=kw p p 39.397.099.023=⨯⨯= kw p p 33.3992.099.03=⨯⨯=卷5.3 各轴扭矩的计算m n n p T T dd d ∙=⨯⨯=⨯=39.24992.09550992.01m n T T ∙=⨯⨯⨯=68.13097.099.058.512m n T T ∙=⨯⨯⨯=61.53997.099.03.423 m n T T ∙=⨯⨯=94.529992.099.03卷6 传动零件的设计计算6.1 高速级齿轮传动的设计计算根据表11.8,高速轴齿轮选用40Cr 调质,硬度为240~260HBS因为是普通减速器,由表11.20选精度等级为8,要求齿面粗糙度Ra ≤3.2~6.3μm 。
圆周速度小于等于10m/s 。
由于该减速器是闭式齿轮传动,且齿面为硬度HBS 小于350的软面齿,齿面点蚀是主要的失效形式。
应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算,确定齿轮的主要参数和尺寸,然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。
因两齿轮均为钢质齿轮,可应用式(11.36)求出1d 值。
确定公式内的各计算值 查表11.10取K=1.1取小齿轮的齿数20z 1=,中间轴大齿轮齿数6.11158.520z i z 112=⨯=⋅= 取1122=z初选螺旋角 1512=β 查表11.19取1.1d =ϕ 查表11.11取8.189Z =E 查图11.23得a 1lim 700MP H =σ a 2l i m 560MP H =σ查表11.23的1=H S9h 11024.31025015144060nlj 60⨯=⨯⨯⨯⨯==L N 8121081.558.5/⨯==N N 查图11.26的11=N Z 05.12=N Z 由式(11.15)的[]a 1lim 1170017001MP S Z HH N H =⨯=∙=σσ[]a 2l i m 22588156005.1MP S Z HH N H =⨯=∙=σσ[]1.31)17.3()1(d 321=⨯+≥H E d Z KT σμϕμ49.1cos 112112=⨯=z d m n β 取212=n m66.136cos 2)(12211212=+=βz z m a n 圆整后取13512=a圆整中心距后确定螺旋角"5'61210149.122)(m arccos12211212==+=a z z n β主要尺寸计算 mm z m n 909.40cos d 121121==β091.229cos d 122122==βz m n999.44909.401.11=⨯==d b d ψ 取45b 2= 501=b6.2 低速级齿轮传动的设计计算选用45钢调质,硬度为217~255HBS因为是普通减速器,由表11.20选精度等级为8,要求齿面粗糙度Ra ≤3.2~6.3μm 。
圆周速度小于等于10m/s 。
由于该减速器是闭式齿轮传动,且齿面为硬度HBS 小于350的软面齿,齿面点蚀是主要的失效形式。
应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算,确定齿轮的主要参数和尺寸,然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。
因两齿轮均为钢质齿轮,可应用式(11.36)求出3d 值。
确定公式内的各计算值 查表11.10取K=1.1取中间轴小齿轮的齿数30z 2=,低速轴齿轮齿数1293.430z i z 324=⨯=⋅= 取1292=z初选螺旋角1534=β查表11.19取1.1d =ϕ 查表11.11取8.189Z =E 查图11.23得a 3lim 560MP H =σa 4l i m 550MP H =σ查表11.23的1=H S8231081.5⨯==N N8341035.13.4/⨯==N N查图11.26的05.13=N Z 1.14=N Z 由式(11.15)的[]a 3lim 33588156005.1MP S Z HH N H =⨯=∙=σσ[]a 4l i m 4460515501.1MP S Z HH N H =⨯=∙=σσ[]25.55)17.3()1(d 323=⨯+≥H E d Z KT σμϕμ78.1cos 334334=⨯=z d m n β 取234=n m609.164cos 2)(34433434=+=βz z m a n 圆整后取16534=a圆整中心距后确定螺旋角"55'291549873.152)(m arccos 34433434==+=a z z n β主要尺寸计算 mm z m n 241.62cos d 343343==β635.267c o s d 343344==βz m n4904.68241.621.13=⨯==d b d ψ 取68b 4= 753=b齿轮4的齿顶圆直径大于200小于500,应做成腹板式,轮毂宽度取80mm 。
7轴的设计计算7.1高速轴最小轴径计算此减速器的功率属于中小功率,对材料无特殊要求,故选用45钢并调质处理 按扭转强度估算轴径(最小直径)根据表16.2的C=107~118 又由式(16.2)得 mm nP C 13.1663.14144068.3)118107(d 33~~==≥联轴器有键槽加大3%~5%的15.07~16.94mm 。
取最小轴径20mm 。
7.2低速轴的设计计算根据表16.2的C=107~118 又由式(16.2)得 mm nP C 28.4506.416039.3)118107(d 33~~==≥联轴器有键槽加大3%~5%的42.29~47.54mm 。
取最小轴径45mm 。
7.2.1低速轴的结构设计作装配简图,取齿轮与齿轮之间间距15mm,齿轮与箱体内壁间距15mm,轴承端面到箱体内壁距离5mm,上端轴颈长45mm,轴头长80mm,齿轮上端用轴环定位,下端用套筒定位,齿轮的周向固定采用平键联接,又各齿轮的宽度确定,作装配简图如下,并标出相应的尺寸关系。
齿轮轮毂宽度为80mm,为保证齿轮固定可靠,该轴颈长度应小于齿轮轮毂宽度,取为77mm。
确定轴的结构如下7.2.2低速轴的弯扭组合强度校核画轴的受力图计算轴上受力 N d T F t 43.40322433==N F F n t r 49.1522cos tan 3433=∙=βαN F F t a 20.1118tan 3433=∙=β计算轴承处支反力N F d F F r a HA 57.13356.571.1206.572343=+⨯+∙=N F d F F r a HB 92.1866.571.1201.1202343=+⨯+∙-=N F F t VA 08.13076.571.1206.573=+⨯=N F F t VB 35.27256.571.1201.1203=+⨯=计算危险截面弯矩mm 75.15779722∙=+=N M MM VH 右mm 95.360172)(22e∙=+=N T MMαa 353.12661.0MP M e e =⨯=σ查表16.3得[]a MP 60b 1=-σ,满足[]b e 1-≤σσ的条件,故设计的轴有足够的强度,并有一定的裕度。