减速机设计说明书1.
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减速器设计说明书
1. 引言
1.1 目的和范围
本文档旨在提供一个详细的减速器设计说明,包括其原理、结构、材料选择等方面。
1.2 定义和缩略语
2. 减速器概述
2.1 工作原理
描述减速器工作过程及基本原理。
2.2 结构组成
列出并描述各个部件(如齿轮、轴承)以及它们之间的关系与连接方式。
3.性能要求
确定该款减速机所需满足的性能指标,例如输出转矩、效率等,并给出相应计算公式或方法。
4.选型依据
根据实际使用条件和要求,在市场上进行调查比较不同品牌型号产品,并评估因素来确定最佳选项。
5.材料选择
对于每个零部件,根据其功能特点分析合适的材质类型,并解释为什么做此种选择。
6.制造流程
给出生产加工步骤以确保高质量完成整体装配过程, 并考虑到可能存在问题时需要采取哪些控制措施。
7.质量控制
描述对于减速器的各个部件和整体装配过程中所采取的质量控制方法,以确保产品符合设计要求。
8. 安全考虑
列出并描述在使用、维护或修理该款减速机时需要注意的安全事项,并提供相应建议。
9. 维护与保养
提供针对不同零部件及其组装方式进行正确维护和定期检查操作指南。
10. 附件
在本章节所有相关文件、图纸等附件信息,并给予详尽说明。
11.法律名词及注释
- 法律名词1:定义解释
12.结论
总结文档内容,强调重点,并再次确认完成了全部需求。
13. 参考资料
14. 致谢。
目录第一节前言(题目分析和传动方案的拟定及说明)第二节电动机的选择和计算第三节齿轮的设计和计算第四节轴的设计和校核第五节轴承的选择及寿命计算第六节键的校核第七节箱体的设计计算第八节轴承的润滑及密封第九节设计结果第十节小结第一节 前言慢动卷扬机传动装置设计推力机的原理是通过螺旋传动装置给推头传替力和运动速度。
它在社会生产中广泛应用,包括在建筑、工厂、生活等方面。
1 原始数据(1) 钢绳的拉力 F =18(kN ) (2) 钢绳的速度 V=11 (M/Min ) (3) 滚桶的直径 D=300 (mm )(4) 工作情况:三班制,间歇工作,载荷变动小。
(5) 工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35°C 左右。
(6) 使用折旧期15年,3年大修一次。
(7) 制造条件及生产批量,专门机械厂制造,小批量生产。
第二节 电动机的选择一.初步确定传动系统总体方案如下图所示。
(1)由已知得:则工作机的转速V= min /11m ` 则由下面公式可求Pw执行机构的输出功率P W =1000VF ,其中 F-工作阻力即套筒钢绳的拉力, V-钢绳的速度。
对于蜗杆传动,采用封闭式传动,对于蜗轮副的传动效率在η1=(0.70-0.75)之间,则选取η1=0.72,传动比在10-40之间对于圆柱齿轮也采用闭式窗洞,传动效率在η2=(0.94-0.98)之间 则选取η2=0.96,传动比在3-6之间。
对于联轴器功率选取η3=0.99那么总的传动装置的总效率η η=η1η2η3=0.72×0.96×0.99=0.68;η为蜗轮的传动效率,η为齿轮的效率,η3为联轴器传动的效率(齿轮为7级精度,稀油润滑)。
电动机所需工作功率为: P d ==a FV η1000= 68.060100010001118⨯⨯⨯⨯=4.8kW(2)确定电动机的转速 卷筒的工作转速为N==∏⨯D V 1000min /67.11300111000r =∏⨯根据上面确定的蜗杆传动比为10-40之间,圆柱齿轮的传动比在3-6之间。
课程设计计算说明书设计题目:单级斜齿轮减速器姓名:学号:目录一丶课程设计题目 (5)二丶机械传动装置的总体设计 (6)2.1确定传动方案 (6)2.2选择电动机 (6)2.3传动装置总传动比得计算及其分配 (7)三、普通V带的设计 (9)3.1确定计算功率 (9)3.2选择普通V带的型号 (9)3.3 确定带轮的基准直径dd1和dd2 (9)3.4 验算带速 (10)3.5确定中心距和带长 (10)3.6验算小带轮包角 (10)3.7确定V带的根数 (11)3.8计算张紧力F0 (12)3.9计算作用在轴上的压轴力 (12)3.10大小带轮草图 (12)四、齿轮传动设计 (13)4.1接触疲劳强度计算 (14)4.2 确定传动尺寸 (15)4.3弯曲疲劳强度验算 (16)4.4齿轮相关系数 (17)5.1 轴2的设计 (19)5.1.1 选用轴的材料,确定许用应力 (19)5.1.2 轴长估算 (19)5.1.3按弯扭合成强度计算 (20)5.1.4轴的结构设计 (23)5.2 轴3的设计和计算 (23)5.2.1 选用轴的材料,确定许用应力 (23)5.2.2 轴长估算 (24)5.2.3按弯扭合成强度计算 (24)5.2.4轴的结构设计 (26)六、滚动轴承的设计 (27)6.1轴2上的轴承1、2的选择计算 (27)6.2轴3上的轴承3、4的选择计算 (28)7键的设计计算 (30)7.1轴与大带轮的键联接 (30)7.2轴与小齿轮的键联接 (31)7.3轴与大齿轮的键联接 (31)7.4轴与联轴器的键联接 (31)8联轴器的设计计算 (31)9润滑 (32)10密封 (32)12参考文献 (33)一丶课程设计题目原料车间一运送冷料运输机,系由电动机经一减速传动装置带动,该减速传动装置由一个单级齿轮(斜齿)减速器和其它传动件组成。
该运输机每日两班制工作,工作期限5年,设计此传动装置。
*学号末尾为3,为第3题二丶机械传动装置的总体设计2.1确定传动方案取电机的同步转速n D为1500r min⁄n w=60×1000×Vwπ×D =60×1000×1.8π×400=85.944r min⁄估算总传动比i′=n Dn w =150085.944=17.453本设计v带、闭式齿轮、链传动。
目录一、传动方案的拟定与分析......................................................................... 错误!未定义书签。
二、电动机的选择 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
三、计算总传动比及分配各级的传动比..................................................... 错误!未定义书签。
四、动力学参数计算 .................................................................................... 错误!未定义书签。
五、蜗轮蜗杆设计计算 (2)六、轴的设计计算 (5)七、滚动轴承的选择及校核计算 (8)八、键连接的选择及校核 (10)九、联轴器的选择及校核 (11)十、减速器的润滑与密封 (11)十一、箱体及附件的结构设计 (11)设计小结 (12)参考文献 (13)一、传动方案的拟定与分析蜗杆下置式减速器二、电动机的选择1、电动机类型的选择按工作要求和条件,选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机,电压380V,型号选择Y系列三相异步电动机。
2、电动机功率选择1)传动装置的总效率:η∑=η12η22η3η4=0.992 ×0.982 ×0.8×0.96=0.723η1η2η3η 4 分别表示联轴器、轴承、双头蜗杆传动和卷筒的效率 2)电机所需的功率:Pd = Pw/η∑=1.5÷0.723=2.07KW3、确定电动机转速单级蜗杆传动比为i/ =(10~40),工作机转速nw=44rpm,则电动机转速可选范围为nd=(440~1760)rpm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,选择n=1000rpm4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y122M-6。
操作说明书BA 6800 ZH 03.03提升装置型号CG26规格100、112、135、170弗兰德A.Friedr. 弗兰德有限公司·波绰尔特·电话02871/92-0·传真02871/92-2596·目录1. 技术数据 3 1.1 通用技术数据 3 1.1.1 减速机的铭牌 3 1.1.2 电机铭牌 3 1.1.3 制动器铭牌 3 1.1.4 制动提升装置的铭牌 3 1.2 重量 41.3 测量表面的声压水平 42. 通用说明 5 2.1 前言 52.2 版权 53. 安全说明 6 3.1 合理使用 6 3.2 用户的责任 6 3.3环境保护7 3.4 特殊危险73.5 在说明书(BA)中所使用的警告标识和符号74.运输、搬运和储存7 4.1 供货范围7 4.2 运输和搬运7 4.3 提升装置的储存84.4 标准保护方法85. 技术说明9 5.1 通用说明9 5.2 三相电机9 5.3 联轴器9 5.4 制动器9 5.5 减速机95.6 牵引绞缆轮106. 安装10 6.1 关于安装的综合信息10 6.2 安装面116.3 有关安装工作的说明117. 起动12 7.1 加油12 7.1.1 事先加好了润滑油的减速机12 7.1.2 不事先加油的减速机12 7.2 通气阀12 7.3 连接电机、PTC电阻和增量式发送器13 7.4 连接好提升装置的制动器14 7.4.1 规格10A制动器的提升制动装置连接图14 7.4.2规格10、11和13制动器的提升制动装置连接图14 7.4.3规格16制动器的提升制动装置连接图15 7.5 开关的连接167.5.1监测磨损的开关的接线图168.操作16 8.1 通用操作数据169. 故障、原因和措施17 9.1 减速机可能发生的故障17 9.2 电机可能发生的故障189.3 制动器可能发生的故障1810. 维修19 10.1 有关维修的通用说明19 10.2 关于维修工作的说明20 10.2.1 更换润滑油20 10.2.2 清理通气阀20 10.2.3 清理驱动装置20 10.2.4 检查紧固螺栓的紧固程度20 10.2.5 调整制动器的扭矩21 10.2.6检查制动器的闸瓦夹紧装置22 10.2.7 在监测开关上设置开关点22 10.2.8 检查制动器的衬片的磨损程度22 10.2.9 更换制动靴23 10.3 润滑油23 10.3.1 润滑油的类型2410.3.2 换油2411. 备件和服务设施的地址25 11.1 储存备件2511.2 备件和服务设施地址2512. 制造厂商申明261.技术数据1.1 通用技术数据各个零部件部套组装上的铭牌表示了以下的各项技术数据。
目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)2设计的要求和意义 (2)3推杆减速机的发展方向 (2)4总体方案的确定 (3)4.1设计方案 (3)4.2变速轴承结构及传动原理 (3)4.2.1结构 (3)4.2.2传动原理 (3)5传动设计计算与结构设计 (4)5.1轴的设计计算与电动机的选择 (4)5.1.1初步确定轴的最小直径 (4)5.1.2轴的结构设计 (4)5.1.3求轴所受载荷 (5)5.1.4按弯矩、扭矩合成应力校核轴的强度 (6)5.2轴承选用及校核 (6)5.2.1轴承选用 (6)5.2.2轴承的校核 (6)5.3键的选用及校核 (7)5.3.1键的选用 (7)5.3.2键的校核 (7)5.4偏心轮设计 (8)5.5支撑结构设计 (9)5.5.1内圈设计 (9)5.5.2中圈设计 (9)5.5.3端盖设计 (9)5.5.4外圈设计 (10)5.6推杆及滚柱设计 (10)5.7内齿圈设计 (10)5.7.1内齿圈齿数计算 (10)5.7.2内齿圈的加工过程 (11)5.8机壳结构设计 (12)5.9传动销的强度校核 (12)5.10传动效率的计算 (12)5.11紧固、密封及润滑 (13)5.11.1紧固 (13)5.11.2润滑与密封 (13)6本设计的特点及使用 (13)6.1特点 (13)6.1.1机构紧凑,维修方便 (13)6.1.2机械产品技术参数可变可调 (13)6.1.3传动平稳、噪音低、寿命长、抗过载能力强、使用安全 (14)6.2安装与使用 (14)6.2.1安装 (14)6.2.2使用条件 (14)7存在的问题及改进措施 (14)8结论 (15)参考文献 (15)致谢 (16)附录 (17)立式推杆减速机的设计摘要:推杆减速机是受谐波齿轮传动的启发而设想的一种传动方案,它是一种以组合活齿为传动构件的活齿少齿差行星齿轮传动装置,是我国独创的一种用推杆来传递动力的减速器[]1。
目录设计任务书 (2)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分各齿轮的设计计算 (7)第三部分轴的设计 (17)第四部分主要尺寸及数据 (23)设计任务书一、课程设计题目:方案3:电机→圆锥圆柱齿轮(斜齿)减速器→开式一级齿轮减速→工作机1—电动机;2、4—联轴器;3—圆锥-圆柱斜齿轮减速器;5—输送带;6—滚筒 2原始数据(1)皮带的有效拉力:F=3000N;(2)输送带工作速度:v=1.2m/s;(3)滚筒直径:400mm;3.设计条件1.工作条件:机械厂装配车间;两班制,每班工作四小时;空载起动、连续、单向运转,载荷平稳;2.使用期限及检修间隔:工作期限为8年,每年工作250日;检修期定为三年;3.生产批量及生产条件:生产数千台,有铸造设备;4.设备要求:固定;5.生产厂:减速机厂。
4.工作量1.减速器装配图零号图1张;2.零件图2张(箱体或箱盖,1号图;中间轴或大齿轮,1号或2号图);3.设计说明书一份不少于7000字。
第一部分 传动装置总体设计一、 传动方案(已给定) 1) 外传动为V 带传动。
2) 减速器为两级展开式圆锥-圆柱斜齿轮减速器。
3)方案简图如下:。
计 算 与 说 明结果 三、电动机的选择(一) 类型选择:根据动力源和工作条件,选用Y 型三相异步电动机。
(二) 功率计算 (1)确定工作功率KW FV P w 6.310002.130001000=⨯==(2)原动机功率∑=ηW d P P根据题意 联轴器一个 轴承五对 圆柱齿轮两个 圆锥齿轮一个 滚筒轴一个98.0=轴η97.0=齿η96.0=滚筒η992.0=联η滚筒联齿轴ηηηηη∙∙∙=∑325837.096.0992.098.098.0235=⨯⨯⨯=∑η电动机所需的功率为:30.4837.06.3===∑ηwP P ddP P ed 〉所以选择电动机5.5KW 的(3)电动机的转速 1、工作机主轴转速 min 32.574002.1100060r n w =⨯⨯=π2、各级传动比可选范围 查参考文献[1]表2-2得两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围'a i 为40~83、电动级转速的确定0.837η∑=4.30d P =57.32min w n r =电动机可选转速范围min 10031~68.137532.57)175~24(r n i n w d =⨯==总从课本查得: 同步转速为1500r/min 满载转速为1440r/min ;电动机额定功5.5KW 制表如下: 电动机型号 额定功率 电动机转速同步 满载 Y132S-414401500 1440Y132S-4电动机的外型尺寸(mm ): (见课设表19-3)A :216B :140C :89D :38E :80F :10G :33H :132 K :12 b: 280 b1: 210 b2: 135 h:315 AA: 60 BB:200 HA:18 L1:475 (二)、传动比分配根据上面选择的电动机型号可知道现在的总传动比 12.2532.571440===w m n n i 总 ;为了使两级大齿轮直径相近取设 2.42=i23.33.1/23==i i 85.1/321=∙=∑i i i i 10.25321=∙∙=∑i i i i(三)、传动装置的运动和动力参数1375.68~10031mind n r =2.42=i3 3.23i = 1 1.85i =25.10i ∑=1、各轴的转速计算 电机轴10min /1440n r nn m===min /38.77885.1/14402r n ==min /33.1852.4/38.7783r n ==min /38.5723.3/33.1854r n ==卷筒min /32.574r n n =≈卷筒 2、各轴输入功率计算KWP KW P P KW P P KW P P KW nd P IV IV 86.3992.090.390.399.098.002.402.499.098.014.414.498.099.027.427.4992.03.412332213=⨯=⨯=⨯⨯===⨯⨯===⨯⨯===⨯==ηηηηηηηηⅢⅡⅢⅠⅡⅠ3 各轴的输入转矩m mN T T m m N i T T m m N i T T m m N i T T m mN T T m mN n P T IV d m d d ⋅⨯=⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯=∙∙=⋅⨯=⨯⨯=∙=⋅⨯=⨯⨯=⨯=552145532335423224413214414661091.699.0992.010036.710036.723.398.099.01025.21025.22.498.099.01051.51051.585.198.099.01083.21083.2992.01085.21085.214403.41055.91055.9ηηηηηηηηηⅢⅡⅠ所以可得表格:01440/minn r =2778.38/min n r = 3185.33/min n r = 457.38/minn r =57.32/minr n=卷筒14.274.144.023.903.86IV IV P KWP KW P KW P KW P KWη====⨯=ⅠⅡⅢ4445552.85102.83105.51102.25107.036106.9110d IV T N mm T N mm T N mm T N mm T N mm T N mm=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅ⅠⅡⅢ轴名功率P/kw转矩T/mm转速n/1min-传动比效率电机轴 4.32.85×410144010.992Ⅰ轴 4.272.83×41014401.85 0.97Ⅱ轴 4.14 5.51×410778.384.2 0.97Ⅲ轴 4.02 2.25×510185.333.230.97IV 轴3.907.036×51057.381 0.98卷筒3.86 6.91510⨯57.32第二部分各齿轮的设计计算一、直齿圆柱齿轮的传动设计1.已知输入功率P2=4.27KW,小齿轮转速960r/min,齿数比u=1.85。
BL27——87摆线针轮减速机是一种采用摆线针齿啮合的减速传动机构,以液压马达作用力。
该减速机主要用于QY8汽车起重机迴转机构,也可广泛用于冶金、矿山、石油、轻化、纺织、食品等机构设备上。
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2.技术规格-可编辑修改-。
3.产品特点①传动比大。
②结构紧凑、体积小、重量轻。
③工作表面相对滑动小,传动效率高。
④运转平稳、噪音小,具有较大的过载能力和较高的冲击性能。
⑤使用寿命长。
⑥带有液压制动机构,制动灵活、可靠。
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4.工作原理和结构图一为摆针线轮减速机的传动原理图,图二为该减速机的结构图。
传动装置由三部分组成,即输入部分,减速部分,输出部分。
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整个减速机由液压马达,制动器和减速器三大部分组成。
(结构图未画出液压马达和制动器全部)。
摆线针轮传动与渐开线一齿差行星传动原理相同,所不同的是行星轮(摆线轮)采用摆线齿廓曲线,固定的内齿轮(针轮)采用圆柱形针齿。
当输入轴(3)和偏心套(7)一起绕中心Oz作顺时针回转时,摆针轮(8)随转臂轴承(10)一起绕中心Oz公转,绕转臂中心Ob自转,即作复合转动,摆线轮就绕自己的中心Ob朝逆时针方向作减速回转,并通过平面曲柄机构把摆针轮减速的回转运动等速地传递给输出轴。
设计轮的齿数为Zz,摆线轮的齿数为Z-可编辑修改-。
则Zz-Z=1 其减速比为(插入公式被锁定我这里没装Office)由上式可知:当输入轴转Z转时,输出轴则反方向转一转或输入轴转一转时,输出轴转1/Z转,即摆线轮沿针齿轮滚过一齿。
该机的制动部分采用蹄式液压制动。
压力油推动制动油缸活塞,通过连杆机构将制动力传递给制动蹄抱住与液压马达输出轴固定的制动轮(2)达到制动效果。
制动力的大小由进入制动油缸的油压调整控制。
5、安装运输5.1 外形安装尺寸如图三所示-可编辑修改-。
5.2 安装运输注意事项:①在摆线针轮减速机输出轴上加装联轴器、皮带轮、链轮等联结时不允许采用直接锤击方法,可用轴端螺孔旋入螺钉压入联结件。
三。
计算传动装置的总传动比和分配级的传动比。
1、总传动比:总I =n电机/n滚筒=960/55.2=17.39带传动设计1.选择常见的V带截面:根据教材P188表11.5,kA=1.2,PC=KAP功= 1.2× 5.5 = 6.6kw。
根据教材P188的图11.15:选择A型V带。
2.确定皮带轮的参考直径并检查皮带速度:根据教材P189的表11.6:D1 = 100毫米> dmin = 75毫米,D2=i波段D1(1-ε)= 3.48×100×(1-0.01)= 344.52mm,根据教材P179的表11.4:D2 = 355毫米,D1 = 100毫米。
实际从动轮转速nⅱ' = nⅰD1/D2 = 960×100/355 = 270.42 r/min转速误差为1-nⅱ'/nⅱ= 1-270.42/275.86 = 0.0197 < 0.05(允许)带速V =πD1 n1/60×1000 =π×100×960/60×1000 = 5.03m/s,带速在 5 ~ 25 m/s范围内为宜。
3.确定皮带长度和中心距离:0.65(D1+ D2)≤a0≤2(D1+ D2),即0.65(100+355)≤a0≤2×(100+355),所以是297.75mm≤a0≤910mm,初始中心距a0=650mm。
长度l0 = 2 A0+1.57(D1+D2)+(D2-D1)2/4a 0= 2×650+1.57(100+355)+(355-100)2/(4×650)= 2039.36mm根据教材P179的图11.4:Ld = 2000mm中心距离a≈a0+(Ld-L0)/2= 650+(2000-2039.36)/2 = 650-19.68 = 631毫米4.检查小滑轮的包角:α1 = 1800-57.30×(D2-D1)/a = 1800-57.30×(355-100)/631=156.840>1200(适用)5.确定皮带的根数:根据教材P191的表11.8:P0 = 0.97 kw根据教材P193的表11.10:△P0 = 0.11 kw。
一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书第一章绪论1.1本课题的背景及意义计算机辅助设计及辅助制造(CAD/CAM)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术。
本次设计是蜗轮蜗杆减速器,通过本课题的设计,将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。
1.1.1 本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计。
设计零件的步骤通常包括:选择零件的类型;确定零件上的载荷;零件失效分析;选择零件的材料;通过承载能力计算初步确定零件的主要尺寸;分析零部件的结构合理性;作出零件工作图和不见装配图。
对一些由专门工厂大批生产的标准件主要是根据机器工作要求和承载能力计算,由标准中合理选择。
根据工艺性及标准化等原则对零件进行结构设计,是分析零部件结构合理性的基础。
有了准确的分析和计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。
1.2.(1)国内减速机产品发展状况国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。
另外材料品质和工艺水平上还有许多弱点。
由于在传动的理论上,工艺水平和材料品质方面没有突破,因此没能从根本上解决传递功率大,传动比大,体积小,重量轻,机械效率高等这些基本要求。
(2)国外减速机产品发展状况国外的减速器,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转动为主,体积和重量问题也未能解决好。
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。
1.3.本设计的要求本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容,因此,必须从机器整体出发来考虑零件的设计计算,而如果零件的结构不合理,则不仅不能省工省料,甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件,或者根本装不起来。
课程设计课程名称题目名称__ __学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2008 年7月11日目录机械设计基础课程设计任务书 (1)一、传动方案的拟定及说明 (3)二、电动机的选择 (3)三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)四、传动件的设计计算 (6)五、轴的设计计算 (15)六、滚动轴承的选择及计算 (23)七、键联接的选择及校核计算 (26)八、高速轴的疲劳强度校核 (27)九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (30)十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择 (31)参考资料目录题目名称 学生学院 专业班级 姓 名 学 号一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置(见 图1)。
设计内容应包括:传动装置的总体设计;传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择;减速器装配图和零件工作图设计;设计计算说明书的编写。
图2为参考传动方案。
二、课程设计的要求与数据已知条件:1.运输带工作拉力: F = 2.6 kN ; 2.运输带工作速度: v = 2.0 m/s ; 3.卷筒直径: D = 320 mm ; 4.使用寿命: 8年;5.工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳; 6.制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量。
动力及传动装置DvF 图1 带式运输机传动装置 图2 参考传动方案三、课程设计应完成的工作1.减速器装配图1张;2.零件工作图2张(轴、齿轮各1张);3.设计说明书1份。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献1 孙桓, 陈作模. 机械原理[M]. 北京:高等教育出版社,2001.2 濮良贵, 纪名刚. 机械设计[M]. 北京:高等教育出版社,2001.3 王昆, 何小柏, 汪信远. 机械设计/机械设计基础课程设计[M]. 北京:高等教育出版社,1995.4 机械制图、机械设计手册等书籍。
β=15°确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称,载荷比较平稳综合选择Kt=1.6b.由图10-30选取区域系数Zh=2.425c.由图10-26查得76.01=∂ε, 84.02=∂ε,则60.121=+=∂∂∂εεεd.计算小齿轮的转矩:m m 10189.441⋅⨯=N T 。
确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPaf.由图10-2查得小齿轮的接触疲劳强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表9-5得齿轮接触应力[]1lim σ=600MPa 大齿轮的为[]2lim σ=550MPa h.由式10-13计算应力循环次数91110065.4)365828(114506060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N89210866.912.410065.4⨯=⨯=Ni.由图10-19取接触疲劳寿命系数1HN K =0.90 2HN K =0.96 []1H σ =1HN K []1lim σ/S=540Mpa[]2H σ= 2HN K []2lim σ/S=528 Mpa[]H σ=([]1H σ+[]2H σ)/2=543 Mpa3)、计算(1)计算圆周速度:βε=1.704 K=2.0011d =46.22=1n m 2mm低速轴的齿轮计算1)、选择材料热处理方式(与前一对齿轮相同)(HB<=350HBS),8级精度,查表10-1得小齿轮40Cr 调质处理HB1=280HBS大齿轮45钢调质处理HB2=240HBS2)、取小齿轮3z=20,则4z=3i2095.23⨯=⋅z=59 取4z=59,初步选定β=15°3)、按齿面接触强度计算:确定公式中的各计算数值a.因为齿轮分布非对称,载荷比较平稳综合选择Kt=1.6b.由图10-30选取区域系数425.2=Hzc.由图10-26查得,85.0,76.021==ααεε则61.121=+=αααεεεd.计算小齿轮的转矩: m m1064.152⋅⨯=NT确定需用接触应力e.由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPaf.由图10-2查得小齿轮的接触疲劳强度极限因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表9-5得齿K=1.960第一对和第二对啮合齿轮上的作用力分别为1134N "3651144461F N1675"365114cos 204461cos F N 446136.20610603.422N 496"245151839F N693"24515cos 209.18cos F N 183958.4510191.42222a222r2532211a111r14111='⨯==='⨯=⋅==⨯⨯==='⨯==='⨯=⋅==⨯⨯==tg tg F tg tg F d T F tg tg F tg tg F d T F t n t t t n t t ββαββα1.高速轴Ⅰ设计1)按齿轮轴设计,轴的材料取与高速级小齿轮材料相同,40Cr ,调质处理,查表15-31,取1000=A 2)初算轴的最小直径mm 869.16145036.6100d 330min =⨯=⋅≥n p A 高速轴Ⅰ为输入轴,最小直径处跟V 带轮轴孔直径。
因为带轮轴上有键槽,故最小直径加大6%,min d =18.375mm 。
由《机械设计手册》表22-1-17查得带轮轴孔有20,22,24,25,28等规格,故取min d =20mm高速轴工作简图如图(a)所示L=290mm S=174mmmin d =30mm4L =92mm轴总长L=290mm两轴承间距离(不包括轴承长度)S=174mm , 2、轴Ⅱ的设计计算1)、按齿轮轴设计,轴的材料取与高速级小齿轮材料相同,40Cr ,调质处理,查表15-31,取1000=A 2)初算轴的最小直径mm 78.2535203.6100d 330min =⨯=⋅≥n p A 因为带轮轴上有键槽,故最小直径加大6%,min d =27.325mm 。
根据减速器的结构,轴Ⅱ的最小直径应该设计在与轴承配合部分,初选圆锥滚子轴承30206,故取min d =30mm 轴Ⅱ的设计图如下:首先,确定各段的直径A 段:1d =30mm,与轴承(圆锥滚子轴承30206)配合 F 段:6d =30mm ,与轴承(圆锥滚子轴承30206)配合 E 段:5d =38mm ,非定位轴肩轴Ⅲ设计图 如下:首先,确定各轴段直径A 段: 1d =45mm, 与轴承(圆锥滚子轴承30211)配合B 段: 2d =60mm,非定位轴肩,h 取2.5mmC 段: 3d =72mm,定位轴肩,取h=6mmD 段: 4d =68mm, 非定位轴肩,h=6.5mmE 段: 5d =55mm, 与轴承(圆锥滚子轴承30211)配合F 段: 6d =60mm,按照齿轮的安装尺寸确定G 段: 7d =45mm, 联轴器的孔径 然后、确定各段轴的长度A 段: 1L =46.5mm,由轴承长度,△3,△2,挡油盘尺寸B 段: 2L =68mm ,齿轮齿宽减去2mm ,便于安装C 段: 3L =10mm, 轴环宽度,取圆整值 根据轴承(圆锥滚子轴承30211)宽度需要D 段: 4L =57.5mm,由两轴承间距减去已知长度确定E 段: 5L =33mm, 由轴承长度,△3,△2,挡油盘尺寸F 段: 6L =65mm, 考虑轴承盖及其螺钉长度,圆整得到mm8552mm,148595176,24462121⋅-=⋅===N M N M NF N F H H NH NHmmN M mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=⋅=1217443365176472mm,158944321,G 段: 7L =84mm,联轴器孔长度轴的校核计算, 第一根轴: 求轴上载荷 已知:N F N F N F N F p a t 754,496,693,1839r ====设该齿轮轴齿向是右 旋,受力如右图:mm 25.48L mm 25.132mm 75.81321===L L , 由材料力学知识可求得 水平支反力:mm 65013113670321⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:NF N F mm N M N F F NV NV a NV 87,1360,11304,49621a 1'==⋅===mm 1069171182261640321⋅-=⋅-=⋅=N M mm N M mm N M V V V ,合成弯矩mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=125132,134918m m ,61640321 由图可知,危险截面在C 右边ca σ =5.98MPamm1864901513294821⋅===N M N F N F H NH NHmmN M N M ⋅=⋅=263321mm,19981021ca σ =19.77MPaW=0.13d =9469ca σ=ca M /W=14.49MPa<70MPa 轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件! 第二根轴 求轴上载荷 已知:NF N F N F NF N F N F a t 11341675,4461496693,1839a 'r 't 'r ======设该齿轮轴齿向两个都是左旋,受力如右图:mm 25.48L mm 5.69mm 75.60321===L L , 由材料力学知识可求得 水平支反力:mm8552mm,148595176,24462121⋅-=⋅===N M N M N F N F H H NH NH垂直支反力:NF N F mm N M NV NV a 65,917,3948621==⋅=NF N F r r 1139153121==N P P 29632==mm 1864901513294821⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:N F N F mm N M NV NV a 568,1107,11700021==⋅=mm N M mm N M V V ⋅=⋅=1859026889721,合成弯矩mmN M N M ⋅=⋅=263321mm,19981021由图可知,危险截面在B 右边 算得W=19300ca σ=ca M /W=19.77MPa<70MPa 轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件!六、滚动轴承的选择及计算1.Ⅰ轴轴承 型号为30206的圆锥滚子轴承 1)计算轴承的径向载荷:NFFF N F F F rNV rNH r NV rNH r 113987211361531136070322222222221r 211=+=+==+=+=2)计算轴承的轴向载荷 (查指导书p125) 30206圆锥滚子轴承的基本额定动载荷Cr=43.3KN,基本额定静载荷Cor=50.5KW ,e=0.37,Y=1.6 两轴承派生轴向力为:NF N F r r 1616314921==N F a 10502=N F a 21842=N P P 58852==h L h 128066=150钢铸铁八、高速轴的疲劳强度校核第一根轴结构如下:(1)判断危险截面在A-B轴段内只受到扭矩的作用,又因为e<2m 高速轴是齿轮轴,轴的最小直径是按照扭转强度较为宽裕是确定的,所以A-B内均无需疲劳强度校核。