二级直齿圆锥斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书(编号b)
- 格式:doc
- 大小:1.79 MB
- 文档页数:45
机械设计减速器设计说明书系别:专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:目录第一部分设计任务书 (1)一、初始数据 (1)二. 设计步骤 (1)第二部分传动装置总体设计方案 (2)一、传动方案特点 (2)二、计算传动装置总效率 (2)第三部分电动机的选择 (2)3.1 电动机的选择 (2)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (4)(1)各轴转速: (4)(2)各轴输入功率: (5)(3)各轴输入转矩: (5)第五部分 V带的设计 (6)5.1 V带的设计与计算 (6)5.2 带轮结构设计 (8)第六部分齿轮的设计 (10)6.1 高速级齿轮的设计计算 (10)6.2 低速级齿轮的设计计算 (18)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (26)7.1 输入轴的设计 (26)7.2 中间轴的设计 (31)7.3 输出轴的设计 (37)第八部分键联接的选择及校核计算 (43)8.1 输入轴键选择与校核 (43)8.2 中间轴键选择与校核 (44)8.3 输出轴键选择与校核 (44)第九部分轴承的选择及校核计算 (45)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (45)9.2 中间轴的轴承计算与校核 (46)9.3 输出轴的轴承计算与校核 (46)第十部分联轴器的选择 (47)第十一部分减速器的润滑和密封 (47)11.1 减速器的润滑 (47)11.2 减速器的密封 (48)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (49)12.1 减速器附件的设计与选取 (49)12.2 减速器箱体主要结构尺寸 (54)设计小结 (55)参考文献 (55)第一部分设计任务书一、初始数据设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器,初始数据T = 650Nm,V = 0.85m/s,D = 350mm,设计年限(寿命): 5年,每天工作班制(8小时/班):2班制,每年工作天数:300天,三相交流电源,电压380/220V。
毕业设计二级圆柱斜齿轮减速器设计专业:学生姓名:学号:指导老师:成绩:摘要本次毕业设计是设计一个二级斜齿轮减速器。
根据设计要求确定传动方案,设计过程根据所给输出机的驱动卷筒的圆周力、带速、卷筒直径和传动效率。
确定所选电动机的功率,再确定电动机的转速范围,进而选出所需要的最佳电动机。
计算总传动比并分配各级传动比,计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。
对传动件的设计,先设计齿轮,从高速机齿轮设计开始,根据功率要求、转速、传动比,及其其他要求,按齿轮的设计步骤设计,最后确定齿轮的齿数,模数,螺旋角等一系列参数。
本次毕业设计采用的是斜齿轮,斜齿轮的优点是,能提高齿轮啮合的重合度,使齿轮传动平稳,降低噪音。
提高齿根的弯曲强度,齿面的接触疲劳强度,但是斜齿轮会产生轴向力,可采用推力轴承进行消除。
之后设计齿轮的结构,按《机械设计》所讲的那样设计,按同样的方法对低速级进行设计,接下来对箱体进行大体设计,设计轴的过程中将完成对箱体的总体设计,设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度,在此设计过程中完成了对一些附加件的设计包括对轴承的初选,主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定,然后对轴进行强度校核,主要针对危险截面。
这个过程包括一般强度校核和精密校核。
设计过程中主要依据所学专业课,对一些标准件和其他的一些部件进行选择查取,依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。
关键字:减速器齿轮轴箱体AbstractThis graduation design is to design a two helical gear reducer. According to the design requirements to determine the transmission scheme, according to the design process of the circumferential force, the driving reel output machine belt speed, drum diameter and transmission efficiency. The power to determine themotor, and then determine the motor speed range, and then select the bestmotor needed. The calculation and allocation of transmission ratio at all levelsthan the total transmission, calculation of the axis of rotation speed, torque of each shaft and input power. Design of the transmission parts of the design, firstgear, starting from the design of high speed gear, according to the power,speed, transmission ratio, and other requirements, design according to the design steps of gear, and finally determine the number of gear teeth, modulus,spiral angle and a series of parameters. This graduation design is based on theadvantages of helical gear, helical gear is in gear meshing, can improve thecoincidence degree, so that the gear transmission is stable, noise reduction.Improve the bending strength of tooth root, the contact fatigue strength of helical gear tooth surface, but will produce axial force, can be used to eliminate the thrust bearing. After the design of gear structure, "said that according to thedesign of mechanical design", the low level design by the same method, thenthe box is generally design, process design of shaft to complete the overalldesign of the shaft, design mainly ascertains the shaft diameter and length, in the design process to complete the for some additional parts design including the bearing primaries, based mainly on the axial and circumferential positioning requirements to select, and then check the strength of the shaft, mainly fordangerous section. This process includes the general strength and precisioncheck.Mainly on the basis of the design process the specialty courses, for some standard parts and some other components are selected to check, according to the mathematical formula and the experience to determine the specific data.Key words: Retarder, Gear, Shaft, Box前言二级斜齿轮减速器,是新颖减速传动装置。
目录设计任务书 (3)传动方案的拟订及说明 (3)电动机的选择 (3)计算传动装置的运动和动力参数 (5)传动件的设计计算 (7)轴的设计计算 (16)滚动轴承的选择及计算 (38)键联接的选择及校核计算 (42)联轴器的选择 (43)减速器附件的选择 (44)润滑与密封 (44)设计小结 (44)参考资料目录 (45)设计计算及说明结果一、设计任务书设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器,已知带式运输机驱动卷筒的圆周力(牵引力)F=2100N,带速v=1.3m/s,卷筒直径D=320mm,输送机常温下经常满载,空载起动,工作有轻震,不反转。
工作寿命10年(设每年工作300天),一班制。
二、传动方案的拟订及说明计算驱动卷筒的转速601000601000 1.377.6/min320wvn rDππ⨯⨯⨯===⨯选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为13。
根据总传动比数值,可拟定以下传动方案:图一三、选择电动机1)电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y(IP44)系列三相异步电动机。
它为卧式封闭结构。
77.6/minwn r=设计计算及说明结果2)电动机容量(1)卷筒的输出功率Pω2100 1.32.7310001000FvP kwω⨯===(2)电动机输出功率dPdPPωη=传动装置的总效率12^3345^26ηηηηηηη•••••=式中1η、2η…为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。
2.73P kwω=图二设计计算及说明结果 3、 初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢(调质),根据《机械设计(第八版)》表15-3,取0112A =,得30 3.29min 16.89960d A mm ==,输入轴的最小直径为安装联轴器的直径12d ,为了使所选的轴直径12d 与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。
机械设计课程设计计算手册设计题目:两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1:原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制,使用寿命10年,连续单向运转,负载相对稳定,小批量生产,输送链速允许误差为链速的5%。
2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。
输送机为通用工作机,速度不高,故选用佛商学院大齿轮:45质)3.初步确定轴的最小直径 初步估计轴的最小直径。
所选轴的材料为45钢(调质),根据《机械设计(第八版)》表15-3,0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。
为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应,需要同时选择联轴器型号。
联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计(第八版)》表14-1。
由于扭矩变化很小,因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1,选用Lx2型弹性销联轴器,其工作扭矩为560N.m ,电机轴径为28mm ,联轴器直径不宜过小。
Take 12d = 20mm ,半联轴器长度L = 112mm ,半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。
4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图(见图2)图 3 输入轴上的零件组装(2)根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1)为了满足半联轴器的轴向定位,需要在12段轴的右端做一个台肩,所以取23段的直径mm 23d 23=。
左端与轴端挡圈定位,12段长度应适当小于L ,取12L =60mm2)滚动轴承的初步选择。
由于轴承同时承受径向力和轴向力,单列找到圆锥滚子轴承,参考工作要求,根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示:25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。
课程设计书设计要求2设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮 66. 齿轮的设计87. 滚动轴承和传动轴的设计198. 键联接设计269. 箱体结构的设计2710.润滑密封设计3011.联轴器设计30.四设计小结31五参考资料32一. 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,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),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表二. 设计要求1. 减速器装配图一张(A1)。
2. CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。
3. 设计说明书一份。
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:3 212 3 4=0.759 ;图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。
传动装置的总效率a3 2=0.96 X 0.98 X 0.95 X 0.97 X 0.961为V带的效率,!为第一对轴承的效率,3为第二对轴承的效率,4为第三对轴承的效率,5为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7级精度,油脂润滑因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。
机械设计基础课程设计名称:二级斜齿轮减速器学院:机械工程学院专业班级:过控071学生姓名:乔国岳学号:2007112036指导老师:成绩:2009年12月27日目录机械设计课程设计任务书 (1)1绪论 (2)1.1 选题的目的和意义 (2)2确定传动方案 (4)3机械传动装置的总体设计 (4)3.1 选择电动机 (4)3.1.1 选择电动机类型 (4)3.1.2 电动机容量的选择 (4)3.1.3 电动机转速的选择 (5)3.2 传动比的分配 (6)3.3计算传动装置的运动和动力参数 (7)3.3.1各轴的转速: (7)3.3.2各轴的输入功率: (7)3.3.3各轴的输入转矩: (7)3.3.4整理列表 (8)4 V带传动的设计 (8)4.1 V带的基本参数 (8)4.2 带轮结构的设计 (11)5齿轮的设计 (12)5.1齿轮传动设计(1、2轮的设计) (12)5.1.1 齿轮的类型 (12)5.1.2尺面接触强度较合 (13)5.1.3按轮齿弯曲强度设计计算 (14)5.1.4 验算齿面接触强度 (16)5.1.5验算齿面弯曲强度 (17)5.2 齿轮传动设计(3、4齿轮的设计) (17)5.2.1 齿轮的类型 (17)5.2.2按尺面接触强度较合 (18)5.2.3按轮齿弯曲强度设计计算 (19)5.2.4 验算齿面接触强度 (22)5.2.5验算齿面弯曲强度 (23)6轴的设计(中速轴) (23)6.1求作用在齿轮上的力 (23)6.2选取材料 (24)6.2.1轴最小直径的确定 (24)6.2.2根据轴向定位的要求,确定轴的各段直径和长度 (24)6.3键的选择 (25)6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力 (25)6.4.1受力图分析 (25)6.4.2垂直支反力求解 (26)6.4.3水平支反力求解 (27)6.5剪力图和弯矩图 (27)6.5.1垂直方向剪力图 (27)6.5.2垂直方向弯矩图 (27)6.5.3水平方向剪力图 (29)6.5.4水平方向弯矩图 (29)6.6扭矩图 (30)6.7剪力、弯矩总表: (31)6.8 按弯扭合成应力校核轴的强度 (32)7减速器附件的选择及简要说明 (32)7.1.检查孔与检查孔盖 (32)7.2.通气器 (32)7.3.油塞 (33)7.4.油标 (33)7.5吊环螺钉的选择 (33)7.6定位销 (33)7.7启盖螺钉 (33)8减速器润滑与密封 (34)8.1 润滑方式 (34)8.1.1 齿轮润滑方式 (34)8.1.2 齿轮润滑方式 (34)8.2 润滑方式 (34)8.2.1齿轮润滑油牌号及用量 (34)8.2.2轴承润滑油牌号及用量 (34)8.3密封方式 (34)9机座箱体结构尺寸 (35)9.1箱体的结构设计 (35)10设计总结 (37)11参考文献 (39)机械设计课程设计任务书一、设计题目:设计一用于带式输送机传动用的二级斜齿圆柱齿轮展开式减速器给定数据及要求:设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。
机械设计课程设计图3-1 轴的弯矩图和扭矩图3.6 按弯扭合成应力校核轴的强度3Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强目录1 电动机的选择及运动参数的计算 (1)1.1电动机的选择 (1)1.2计算传动装置的总传动及其分配 (2)1.3 计算传动装置的运动和动力参数 (3)2 齿轮传动设计 (5)2.1高速轴上的大小齿轮传动设计 (5)2.2低速轴上的大小齿轮传动设计 (8)3 轴的设计计算 (13)3.1 输出轴上的功率转速和转矩 (13)3.2 求作用在齿轮上的力 (13)3.3 初步确定轴的最小直径 (13)3.4 轴的结构设计 (14)3.5 求轴上的载荷 (15)3.6 按弯扭合成应力校核轴的强度 (16)3.7 精确校核轴的疲劳强度 (17)Ⅳ.齿轮轴的结构设计 (21)4 滚动轴承的选择及校核 (25)4.1 轴承的选择(表4-1) (25)4.2 滚动轴承(低速轴)的校核 (25)5 键联接的选择及校核 (27)5.1 与联轴器间键的选择及校核 (27)5.2 与齿轮间键的选择及校核 (27)6 联轴器的选择及校核 (28)7 箱体结构的设计 (29)8 减速器的附件 (30)8.1 视孔盖和窥视孔 (30)8.2 放油孔和螺塞 (30)8.3 油标: (30)8.4 通气孔 (30)8.5 定位销 (30)8.6 吊钩: (30)8.7 起盖螺钉 (31)9 润滑和密封方式的选择 (33)9.1.齿轮的润滑 (33)9.2 滚动轴承的润滑 (33)9.3 润滑油的选择 (34)9.4 密封方式选取: (34)后序设计小结 (34)附录参考文献 (35)。
--目录1. 生产率 Q:10 t/h2. 运输带工作速度: V= 2.0m/s。
3. 提升机鼓轮直径: D=400mm4. 提升高度: H=28m5. 工作情况:工作平稳,时常满载、空载启动,单向运转,双班制工作6. 使用寿命: 8 年7. 运输带速度允许误差: 5%.创造条件及生产批量:普通机械厂创造,小批量生产.传动方案给定为二级减速器(两级圆柱齿轮传动减速),说明如下:为了估计传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其驱动卷筒的转速n ,即W 601000v 601000 2W D 400普通常选用同步转速为1000 r min 或者的电动1500 r min 机作为原动机,根据总传动比数值,可采用任务书所提供的传动方案就是二级圆柱直齿轮传动。
n = 95.5r min Wn = = 必95.5 r min二、电动机选择1.电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件,选用普通用途的 Y1002-4 系列三项异步 电动机。
它为卧式封闭结构 2.电动机容量 1、卷筒轴的输出功率PWP = = = 1.984kW W 1000 1000D 10002、 电动机输出功率P P =pWd dν传动装置的总效率 ν = ν 2 .ν 3 .ν 2 .1 2 3式中, ν1 .ν2 ... 为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效 率。
由工具书参考书 1 表 1-7 查得:弹性联轴器ν = 0.99 ;球轴承ν = 0.99 ;圆柱齿轮传动ν = 0.97 ;1 2 3则ν = 0.992 . 0.992 . 0.971 必 0.894故P = p W = 1.984 = 2.2168kWd ν 0.8943、电动机额定功率 Ped选取电动机额定功率P = 3kWed4、电动机的转速为了便于选择电动机转速,先推算电动机转速的可选范围。
由 任务书中推荐减速装置传动比范围i π = 16 ~ 160 ,则 电动机转速可选范围为P = 1.984kWWν必 0.894P = 2.2168kWdT 2T ϖ 650 2.0 2n πd= n W. i π2 = 41.4 (16~160) = 662.4 ~ 6624r / min可见惟独同步转速为 1500r/min 的电动机均符合。
机械设计
课程设计说明书设计题目圆锥-圆柱齿轮减速器
机械工程学院机械制造与自动化专业班级机械制造与自动化学号02
设计人刘寄奴
指导老师李少荃
完成日期2010年3月12日
目录
设计任务书 (3)
传动方案的拟订及说明 (3)
电动机的选择 (3)
计算传动装置的运动和动力参数 (5)
传动件的设计计算 (7)
轴的设计计算 (16)
滚动轴承的选择及计算 (38)
键联接的选择及校核计算 (42)
联轴器的选择 (43)
减速器附件的选择 (44)
润滑与密封 (44)
设计小结 (44)
参考资料目录 (45)
设计计算及说明 一、 设计任务书
设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器,已知带式运输机驱动卷筒的圆周力(牵引力)F=2100N ,带速
筒直径D=320mm ,输送机常温下经常满载,空载起动,工作有轻震,不反转。
工作寿命10年(设每年工作300
二、传动方案的拟订及说明
计算驱动卷筒的转速
601000601000 1.3
77.6/min
320w v n r D ππ⨯⨯⨯=
==⨯
选用同步转速为1000r/min 或1500r/min 的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为13。
根据总传动比数下传动方案:
图一
三、 选择电动机
1)电动机类型和结构型式
按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y (IP44)系列三相异步电动机。
它为卧式封闭结构。
设计计算及说明
2)电动机容量 (1)卷筒的输出功率P ω
2100 1.3
2.7310001000Fv P kw ω⨯=
==
(2)电动机输出功率d P
d P P ω
η=
传动装置的总效率
12^3345^26ηηηηηηη∙∙∙∙∙=
式中1η、2η…为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。
由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表2-4查得:V 带传动1η=0.96;滚动轴承2η=0.988;圆柱齿轮传动锥齿轮传动4η=0.96;弹性联轴器5η=0.99;卷筒轴滑动轴承6η=0.96;则
0.960.988^30.970.960.990.990.960.81η=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
故 2.73
3.360.81d P P kw ω
η
=
=
=
(3)电动机额定功率ed P
由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表20-1选取电动机额定功率 4.0ed P kw =。
3)电动机的转速
推算电动机转速可选范围,由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表2-1查得V带传动常用传动比范围1'i =圆柱齿轮传动比范围2'3~6i =,圆锥齿轮传动比范围3'2~3i =,则电动机转速可选范围为:
设计计算及说明
123''''931.2~5587.2/min d n n i i i r ω=∙∙∙=
初选同步转速分别为1000r/min 和1500r/min 的两种电动机进行比较,如下表:
两方案均可行,但方案1传动比较小,传动装置结构尺寸较小,因此采用方案1,选定电动机的型号为Y132M1-6 4)电动机的技术数据和外形,安装尺寸
由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表20-1、表20-2查得主要数据,并记录备用。
四、计算传动装置的运动和动力参数
1)传动装置总传动比
96012.3777.6m n i n ω=
=≈
2)分配各级传动比
因为是圆锥圆柱齿轮减速器,所以
10.25 3.1i i ==
圆锥圆柱齿轮减速器传动比
2112.37 3.993.1i i i =
==
设计计算及说明
3)各轴转速(轴号见图一)
12123134254960/min 960/min
960310/min
3.131077.6/min
3.99
77.6/min m n n r n n r n n r i n n r i n n r ============
4)各轴输入功率
按电动机所需功率d P 计算各轴输入功率,即
1212532443235423.36 3.360.990.988 3.293.290.96 3.163.160.9880.97 3.023.020.988 2.98d P P kw
P P kw P P kw
P P kw P P kw
ηηηηηη∙∙∙∙∙∙====⨯⨯===⨯===⨯⨯===⨯=
5)各轴转矩
111222333444555 3.369550
955033.439603.29
9550955032.739603.16
9550955097.353103.02
95509550371.6677.62.98
95509550366.7477.6P T N m n P T N m
n P T N m
n P T N m
n P T N m
n ==⨯=∙==⨯=∙==⨯=∙==⨯=∙==⨯=∙
图四
3、初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为40r C (调质),根据《机械设计八版)》表15-3,取0108A =,得
3
0 3.16
min 25.59310d A mm ==,中间轴最
(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1)初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力,故选用单列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据125625.59d d mm --=>,由《机械设计(机械
图六。