单级圆柱齿轮减速器
- 格式:doc
- 大小:13.26 MB
- 文档页数:28
单级圆柱齿轮减速器原理
圆柱齿轮减速器是一种常用的传动装置,由驱动轴上的一个或多个圆柱齿轮和一个或多个被驱动轴上的圆柱齿轮组成。
其主要原理如下:
1. 基本传动原理:驱动轴上的圆柱齿轮通过啮合与被驱动轴上的圆柱齿轮进行传递力矩的作用。
减速器的减速比由圆柱齿轮的齿数决定。
2. 传动效率:圆柱齿轮减速器的传动效率由于齿轮啮合时的摩擦、轴承的摩擦、润滑等因素而有所损失。
常见的减速器传动效率在80%至95%之间。
3. 传动稳定性:圆柱齿轮减速器在传动过程中需要保证齿轮的准确啮合,以确保传动稳定性。
若啮合不准确,会导致齿轮的磨损或损坏,进而影响传动效果。
4. 输出扭矩和转速:圆柱齿轮减速器由于减速比的存在,可以改变输出轴的扭矩和转速,实现驱动力矩的放大和转速的降低。
5. 应用范围:圆柱齿轮减速器广泛应用于机械设备领域,例如工程机械、冶金设备、矿山机械、化工设备等。
根据不同的应用需求,可以选择不同的减速比和齿轮材料。
总之,圆柱齿轮减速器通过通过圆柱齿轮的啮合,实现输入轴驱动输出轴的转动,并通过减速比来改变输出扭矩和转速,适用于各种机械传动场景。
单级圆柱齿轮减速器设计说明书设计说明书:单级圆柱齿轮减速器引言:圆柱齿轮减速器作为一种常见的传动装置,广泛应用于机械设备中的减速传动系统中。
本设计说明书旨在详细介绍单级圆柱齿轮减速器的设计原理、结构特点、性能参数以及选型要点,为读者提供有关该减速器的全面指导和参考。
一、设计原理及结构特点:单级圆柱齿轮减速器是由一个输入轴和一个输出轴组成。
其中输入轴与电机相连,输出轴与被驱动机械设备相连。
通过齿轮传递动力,实现减速效果。
该减速器结构简单,耐久性强,承载能力较大,传动效率较高,对于大功率传动系统非常适用。
二、性能参数:1. 传动比:传动比是指减速器输入轴转速与输出轴转速之间的比值。
在设计中,通过合理选择齿轮模数、齿数等参数来确定传动比。
传动比的选择直接影响到输出扭矩和转速,需要根据实际应用需求进行优化设计。
2. 承载能力:减速器的承载能力是指其可以承受的最大轴向和径向力矩。
在设计中,需要考虑被驱动机械设备的扭矩要求,并确保减速器可以承受该扭矩而不损坏。
3. 效率:减速器的效率是指输入功率与输出功率之间的比值。
高效率的减速器能够最大程度地将电机输入的功率转化为机械设备需要的输出功率,减少能量损失。
三、选型要点:在选型过程中,需要综合考虑以下几个要点,以确保减速器的使用效果和寿命:1. 转速要求:根据被驱动机械设备的转速要求,选择合适的传动比,使得输出轴转速满足要求。
2. 扭矩要求:根据被驱动机械设备的扭矩要求,选择合适的减速器承载能力,保证减速器不会因为超负荷工作而损坏。
3. 空间限制:考虑被安装环境的空间限制,选择适当大小的减速器尺寸,以便于安装和维护。
4. 质量和可靠性:选择优质的材料和制造工艺,确保减速器的质量和可靠性,以减少故障概率和维修次数。
结论:单级圆柱齿轮减速器是一种可靠、高效的传动装置,广泛应用于各种机械设备中的减速传动系统。
通过本设计说明书的介绍,读者对单级圆柱齿轮减速器的设计原理、结构特点、性能参数以及选型要点有了更全面的了解,并可以根据实际需求进行合理的设计和选型,以满足各类机械设备的传动需求。
一级单级圆柱齿轮减速器说明书一级单级圆柱齿轮减速器是一种常用的传动装置,被广泛应用于各种机械设备中。
它通过齿轮的啮合来实现传动的目的,将高速旋转的输入轴转换为低速高扭矩的输出轴。
本篇说明书将详细介绍一级单级圆柱齿轮减速器的结构、工作原理、安装要点以及维护保养等方面的内容,以帮助读者对其有更全面的了解和正确的使用。
一、结构介绍一级单级圆柱齿轮减速器由输入轴、输出轴、齿轮、轴承、外壳等部分组成。
其主要部件是两个相互啮合的圆柱齿轮,一个为输入轴上的驱动齿轮,另一个为输出轴上的从动齿轮。
它们通过齿轮啮合的角度和齿轮的齿数来实现不同的减速比。
二、工作原理当输入轴以一定的转速带动驱动齿轮旋转时,通过齿轮的啮合作用,从动齿轮也开始旋转。
由于从动齿轮的齿数较大,因此它转速较低,但扭矩较大。
这样就实现了输入轴高速旋转到输出轴低速高扭矩的转换。
三、安装要点1. 在安装前,应先清理减速器内部的油污和杂物,保持清洁。
2. 安装时应注意减速器的方向和位置,确保输入轴和输出轴的轴线对称,保持正确的啮合角度和齿轮间隙。
3. 在连接输入轴和输出轴时,应使用合适的联轴节或刚性联接件,保证转动的稳定性和可靠性。
4. 安装完成后,应检查并调整齿轮的啮合程度,确保减速器的工作顺畅。
四、维护保养1. 定期更换齿轮减速器内部的润滑油,并注意油品的选择与规定。
2. 清洁减速器表面的杂物和灰尘,并定期检查减速器的工作状态,如有异常应及时处理。
3. 轴承和齿轮的润滑脂应保持适当的润滑,不得过多或过少。
4. 若发现齿轮出现磨损或断裂等问题,应及时更换或修复,以免影响减速器的正常工作。
通过本篇说明书的详细介绍,相信读者对一级单级圆柱齿轮减速器有了更全面的认识。
在使用和维护中,我们应该严格按照要求进行操作,注意安装要点和维护保养的工作,从而提高减速器的工作效率和使用寿命,确保机械设备的正常运行。
单级圆柱齿轮减速器课程设计说明书单级圆柱齿轮减速器课程设计说明书1.引言1.1 编写目的本文档旨在提供关于单级圆柱齿轮减速器的课程设计说明,深入介绍该减速器的结构、工作原理、制造要求和使用注意事项,为课程设计的开展提供参考和指导。
1.2 背景单级圆柱齿轮减速器是一种常用的传动装置,广泛应用于各种机械设备中,具有结构简单、传动效率高等优点。
本课程设计的目标是通过深入研究单级圆柱齿轮减速器实现对其工作原理的理解和对其设计参数的分析。
2.减速器概述2.1 结构组成单级圆柱齿轮减速器主要由输入轴、输入齿轮、输出齿轮和输出轴组成。
输入轴与输入齿轮相连,输出齿轮与输出轴相连。
2.2 工作原理当输入轴转动时,通过输入齿轮的旋转将动力传递到输出齿轮上,从而将输入轴的高速运动转变为输出轴的低速运动。
3.设计要求3.1 传动比计算根据实际应用需求确定所需的传动比,结合输入轴的转速和输出轴的转速计算减速器的传动比。
3.2 齿轮尺寸设计根据所需的传动比和减速器的工作负载,设计合适的齿轮模数、齿数、齿形等参数。
3.3 轴承选择根据输入轴和输出轴的负载以及转速要求,选择适当的轴承以保证减速器的稳定运行。
4.使用注意事项4.1 安装与调试减速器安装前应检查各部件是否完好无损,安装过程中要注意对各部件进行正确的组装和配合,调试时应确保齿轮的啮合状态和轴线的对中度。
4.2 运行与维护在正常运行期间,应监测减速器的运行状态,定期检查润滑油的情况,及时更换和补充润滑油。
5.附件本文档涉及的附件包括:齿轮图、尺寸图、工程计算表格等。
6.法律名词及注释6.1 法律名词1:根据《机械传动设计规范》,减速器是一种通过齿轮和其他传动装置进行能量传递和转换的机械装置。
6.2 法律名词2:传动比是指输入轴转速与输出轴转速之间的比值,通常用N表示。
6.3 注释1:齿轮模数是一个用来描述齿轮尺寸的参数,是每毫米齿宽上的齿数。
6.4 注释2:齿形是用来描述齿轮对齿轮啮合的牙形形状,决定齿轮的传动效率和噪音水平。
设计
项目
计算公式及说明主要结果
1.设计任务
(1)设计带式传送机的传动系统,采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。
(2)原始数据
输送带的有效拉力 F=4000N
输送带的工作转速 V=s(允许误差 5%)
输送带滚筒的直径 d=380mm
减速器的设计寿命为5年
(3)工作条件
两班工作制,空载起动,载荷平稳,常温下连续单向运转,工作环境多尘;三相交流电源,电压为380V/220V。
2.传动方案的拟定
带式输送机传动系统方案如下所示:
带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动
力传入减速器3,再经联轴器4及开式齿轮5将动力传至输送
机滚筒6,带动输送带7工作。
传动系统中采用单级圆柱齿轮
减速器,其结构简单,齿轮相对于轴位置对称,为了传动的
平稳及效率采用斜齿圆柱齿轮传动,开式则用圆柱直齿传动。
传动系统方
案图见附图(一)
参考文献
[1] 诸文俊主编,机械原理与设计,机械工业出版社,2001
[2] 任金泉主编,机械设计课程设计,西安交通大学出版社,2002
[]3朱文俊钟发祥主编,机械原理及机械设计,西安交通大学城市学院,2009
马小龙
2009年6月30日。
单位代码学号12341801444分类号密级毕业设计(论文)(单级圆柱齿轮减速器)学习中心名称泰州专业名称机械工程及自动化学生姓名钱伟锋指导教师2014年 3 月 1 日摘要:减速器的结构随其类型和要求不同而异。
单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为:卧式减速器和立式减速器。
前者两轴线平面与水平面平行,如图1-2-1a所示。
后者两轴线平面与水平面垂直,如图1-2-1b所示。
一般使用较多的是卧式减速器,故以卧式减速器作为主要介绍对象。
单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。
一.主要特性由于减速器已成为一种通用的传动部件,因此,圆柱齿轮减速器多数已经标准化,ZD (JB1130-70)为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。
其主要参数均已标准化和规格化。
单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为:传递功率P(标准ZD型减速器P=1~2000KW)传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大,一般i〈6,其最大传动比imax=8~10,高速轴转速n1,中心距a(标准ZD型减速器a=100~700mm )工作类型及装配型式机械零件课程设计,可以根据任务书的要求参考标准系列产品进行设计,也可自行设计非标准的减速器。
二.组成图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。
减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。
箱体由箱盖与箱座组成。
箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座,并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。
箱体常采用剖分式结构(剖分面通过轴的中心线),这样,轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体,拆卸方便。
箱盖与箱座通过一组螺栓联接,并通过两个定位销钉确定其相对位置。
为保证座孔与轴承的配合要求,剖分面之间不允许放置垫片,但可以涂上一层密封胶或水玻璃,以防箱体内的润滑油渗出。
为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开,可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉(参见图1-2-3),拧入起盖螺钉,可顺利地顶开箱盖。
单级圆柱齿轮减速器的优化设计单级圆柱齿轮减速器的优化设计齿轮减速器是一种常用的机械传动装置,广泛应用于各种机械设备中。
其中,单级圆柱齿轮减速器是一种常见的减速器类型,具有结构简单、传动效率高等优点。
本文将围绕单级圆柱齿轮减速器的优化设计展开讨论。
首先,我们需要明确单级圆柱齿轮减速器的工作原理。
单级圆柱齿轮减速器是通过两个相互啮合的圆柱齿轮进行传动的。
其中,一个齿轮称为主动齿轮,另一个齿轮称为从动齿轮。
主动齿轮通过电机等动力源驱动,从而带动从动齿轮旋转。
通过不同大小的齿轮组合,可以实现不同的减速比。
在进行优化设计时,我们可以从以下几个方面考虑:1. 齿轮材料的选择:齿轮材料的选择直接影响到减速器的使用寿命和传动效率。
一般来说,常用的齿轮材料有钢、铸铁、铜合金等。
在选择材料时,需要综合考虑其强度、硬度、耐磨性等因素,并根据具体应用场景进行选择。
2. 齿轮参数的优化:齿轮参数包括模数、压力角、齿数等。
通过优化这些参数,可以提高减速器的传动效率和承载能力。
例如,增大模数可以增加齿轮的强度和承载能力;选择合适的压力角可以减小齿轮啮合时的摩擦损失。
3. 齿轮啮合传动的优化:齿轮啮合传动是减速器最关键的部分,也是能量损失最大的部分。
通过优化齿轮啮合传动的设计,可以减小能量损失,提高传动效率。
例如,采用精密加工工艺可以提高齿轮的啮合精度;采用润滑油膜技术可以减小摩擦损失。
4. 减速器结构的优化:减速器的结构设计也会影响其性能。
通过优化结构设计,可以降低噪声、提高刚度、减小体积等。
例如,采用斜齿圆柱减速器可以减小噪声;采用刚性箱体结构可以提高刚度。
5. 传动效率的测试与改进:在优化设计完成后,需要对减速器的传动效率进行测试,并根据测试结果进行改进。
通过不断地测试与改进,可以逐步提高减速器的传动效率。
综上所述,单级圆柱齿轮减速器的优化设计涉及到多个方面,包括材料选择、齿轮参数优化、齿轮啮合传动优化、结构优化以及传动效率测试与改进等。
《机械设计基础》课程设计说明书题目:带传动及单级圆柱齿轮减速器的设计学院:机械与电子学院专业:机械制造与自动化班级:机制19-1班学号:姓名:李俊指导教师:周海机械与电子学院2019年11月-12月目录一、课程设计任务要求 (3)二、电动机的选择 (4)三、传动比的计算设计 (5)四、各轴总传动比各级传动比 (6)五、V带传动设计 (8)六、齿轮传动设计 (11)七、轴的设计 (19)八、轴和键的校核 (30)九、键的设计 (32)十、减速器附件的设计 (34)十一、润滑与密封 (36)十二、设计小结 (37)十三、参考资料 (37)一、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)并印出来传动系统图如下:传动简图输送机传动装置中的一级直齿减速器。
运动简图工作条件冲击载荷,单向传动,室内工作。
三班制,使用5年,工作机速度误差±5%。
原始数据如下:二、电动机的选择三、传动比的计算设计四、各轴总传动比各级传动比计算结果汇总如下表,以供参考五、传动设计六、齿轮传动设计根据数据:传递功率P1=5.02KW电动机驱动,小齿轮转速n1=480r/min,大齿轮转速n2=166r/min,传递比i=2.90,单向运转,载荷变化不大,使用期限五年,三班制工作。
七、轴的设计主动抽1轴传动功率P2=4.77KW,转速n2=166r/min,工作单向转动轴采用深沟球轴承支撑。
八、轴和键的校核九、键的设计十、减速器附件的设计十一、润滑与密封十二、设计小结这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。
此次减速器,经过两个月的努力,终于将机械设计课程设计作业完成了。
4、时间:12月22~1月9号。
课程设计完成后进行答辩。
第二章传动方案的分析与拟定
本设计采用带传动和单级圆柱齿轮传动,传动见图如图2-1。
第三章电动机的选取计算
一、电动机的选取:
1、选择电动机类型:
按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三项异步电动机,电压380V
2、选择电动机容量:
运输带拉力3
310
F N
=⨯,运输带速度V=1.4m/s,
工作机所需功率为:
4.2
w
P kw
=
0.81
a
η=
图6-1-1
233d mm =,185b mm =,511.2 1.23036l d mm ==⨯=
5、计算齿轮受力: 圆周力:4095.2t F N =
径向力:tan 4095.2tan 201490.5r t n F F a N =⋅=⨯= 1713.28Q F N = 受力图见图6-1-2:
图6-1-2
6、计算支撑反力: 水平面反力:
268'136199.50r Q F FR F ⋅-⋅+⋅=
合成弯矩
22
xy xz M M M =+
21490.5681713.28199.5
'3258.5136
FR N ⨯+⨯=
=
12''3258.51490.5171355Q r FR FR F F N =--=--=
垂直面反力:
12''''2047.62
t
F FR FR N ==
= 水平面(xoy )受力图:见图6-1-3 垂直面(xoz )受力图:见图6-1-4
图6-1-3
图6-1-4
7、画轴弯矩图:
水平面弯矩图:/xy M N mm ⋅,见图6-1-5 垂直面弯矩图:/xz M N mm ⋅,见图6-1-6 合成弯矩图:/M N mm ⋅,见图6-1-7
图6-1-5 图6-1-6
图6-1-7
8、画轴转矩图 轴受转距:1T T =
转距图:/T N mm ⋅,见图6-1-8
图6-1-8
9、许用应力:
许用应力值:用插入法由表查得:[]0102.5b MPa σ=,[]160b MPa σ-= 应力校正系数:[][]10600.59102.5
b b σασ-===
10、画当量弯矩图:
当量转距:0.5915357090606T α=⨯= 当量弯矩:()2
2'M M T α=+ 当量弯矩图:见图6-1-9
'30.44a a d d =≤
'28.68d d =≤
图6-1-9
11、校核轴颈: 轴颈:
[]3
3
1'169268.5
'30.440.10.160
a b
M d mm σ-=
=
=⨯
[]
3
3
1'
141568
'28.680.10.160
b
M d mm σ
-=
=
=⨯ 二、2轴的设计: 1、选择轴的材料:
选材为40Cr ,调质处理,800b MPa σ= 2、估算轴颈:
23
32 4.781024459.41
P d c mm n ≥== 因轴上有键槽,故增大5%,146.23d =,圆整为47mm 3、初选深沟球轴承:6311,55d =,120D =,29B =,65a d =, 4、轴的结构设计:
根据轴上零件的定位、装配及轴的工艺性要求,初步确定出轴的结构,如图:6-2-1
图6-2-1
250d mm =,175b mm =,511.2 1.24756.4l d mm ==⨯=
3、计算齿轮受力: 圆周力:2222768370
3841.85400
t T F N d ⨯=
== 径向力:tan 3841.85tan 201398.32r t n F F a N =⋅=⨯= 受力图如图6-2-2
图6-2-2
4、计算支撑反力: 水平面反力:
12''699.162
r
F FR FR N ==
垂直面反力:
12''''1920.932
t
F FR FR N ==
= 水平面(xoy )受力图:见图6-2-3
合成弯矩
22
xy xz M M M =+
垂直面(xoz )受力图:见图6-2-4
图6-2-3
图6-2-4
5、画轴弯矩图:
水平面弯矩图:/xoy M N mm ⋅,见图6-2-5 垂直面弯矩图:/xoz M N mm ⋅,见图6-2-6 合成弯矩图:/M N mm ⋅,见图6-2-7
图6-2-5
图6-2-6
图6-2-7
6、画轴转矩图 轴受转距:2T T = 转距图:见图6-2-8
图6-2-8
7、许用应力
许用应力值:表查得:[]0130b MPa σ=,[]175b MPa σ-= 应力校正系数:
3'39.1960d =≤
2'38.9550d =≤
[][]
10750.58130b b σασ-=== 8、画当量弯矩图
当量转距:0.58768370443290.4T α=⨯=,见图
当量弯矩:()2
2'M M T α=+ 当量弯矩图:见图6-2-9
图6-2-9
9、校核轴颈 轴颈:
[]
3
33
1'451664
'39.190.10.175
b
M d mm σ-=
=
=⨯ []
3
23
1'443290.4
'38.950.10.175
b M d mm σ
-=
=
=⨯
第七章 轴承的校核:
一、1轴轴承的校核:
1、初选轴承型号为6307,其主要参数:33.2r C kN =
2、计算当量动载荷:
齿轮为圆柱齿轮,轴承不受轴向力。
所以0a F =,0a
r
F F = 当量动载荷()d r a d r P f X F Y F f F =⋅+⋅=⋅
100C以下,查表得100C以下,查表得。