二级减速器_课程设计_轴的设计
- 格式:doc
- 大小:499.50 KB
- 文档页数:15
轴的设计1 --------------3丿>X LLXX |丿L图1传动系统的总轮廓图一、轴的材料选择及最小直径估算根据工作条件,小齿轮的直径较小(),采用齿轮轴结构, 选用45钢,正火,硬度HB =170~2 17。
[p = 4>冷—按扭转强度法进行最小直径估算,即* ;二初算轴径,若最小 直径轴段开有键槽,还要考虑键槽对轴的强度影响。
勺值由表26— 3确定:4〕=112 1、高速轴最小直径的确定= 112x11^^= 1536 wn由’,因高速轴最小直径处安装联轴器,设有一个键槽。
贝y_上「宀工,由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结, 则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大,否则难以选择合适的联轴器,取 “皿一0"・,心■■■■rillJ'_1_ 1—为电动机轴直径,由前以选电动机查表6-166 : d.T 临, 仁一怡勺KH J ™,综合考虑各因素,取仏-彳加!2、中间轴最小直径的确定 忍沁=4挖轴承,取为标准值"血。
3、低速轴最小直径的确定二、轴的结构设计1、高速轴的结构设计图2(1)、各轴段的直径的确定 "11:最小直径,安装联轴器尙:密封处轴段,根据联轴器轴向定位要求,以及密封圈的标准查表6-85(采 用毡圈密封),f 一竹泗"口:滚动轴承处轴段,% _ 4伽酬,滚动轴承选取30208。
"14 :过渡轴段,取%严亦:滚动轴承处轴段%认—加朋 (2)、各轴段长度的确定h :由联轴器长度查表6-96得,/二60血,取JVBK,因中间轴最小直径处安装滚动—-112x 刃耳?二 47_5Lnm30,因低速轴最小直径处安装联轴器,设有一键槽,则九訓心1卩门%)⑴用円川5厠rf3«=4?lm ,参见联轴器的选择,查表6-96,就近取联轴器孔径的标准值.:由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定y血味:由滚动轴承确定U 79仃:由装配关系及箱体结构等确定気—尊额■:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定y 山血心:由小齿轮宽度片_帧曲确定,取陰—40nm2、中间轴的结构设计图3(1)、各轴段的直径的确定:最小直径,滚动轴承处轴段,心厂虬厂娅廊,滚动轴承选30206 如:低速级小齿轮轴段"H一'2血% :轴环,根据齿轮的轴向定位要求“卫—弓曲% :高速级大齿轮轴段“甘一«加£ :滚动轴承处轴段氐一血一曲期(2)、各轴段长度的确定仃:由滚动轴承、装配关系确定:由低速级小齿轮的毂孔宽度人—7加确定» 一①临* :轴环宽度亦:由高速级大齿轮的毂孔宽度伽确定釘汕伽5 :由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定・-322湍3、低速轴的结构设计如:滚动轴承处轴段 %一舫™,滚动轴承选取30210"11 :低速级大齿轮轴段“卫一乜伽如:轴环,根据齿轮的轴向定位要求伽%:过渡轴段,考虑挡油盘的轴向定位%-57伽% :滚动轴承处轴段虫厂'% :密封处轴段,根据联轴器的轴向定位要求,以及密封圈的标准(采用毡圈密封)心厂烁酬血?:最小直径,安装联轴器的外伸轴段(2)、各轴段长度的确定仃:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定—购”伽d由低速级大齿轮的毂孔宽确定^一川阳期仏:轴环宽度J帕用併:由装配关系、箱体结构确定bflrnn从:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定仁-?】75帧从:由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定用:由联轴器的毂孔宽人—®伽确定J —轴的校核一、校核高速轴1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定 齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点,轴上安装的 30208轴承,从表6-67可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为 a=16_9ranwl7mn ,支点跨距 I 二朋二(m 。
二级减速器课程设计说明书一、设计任务设计一个用于特定工作条件的二级减速器,给定的输入功率、转速和输出转速要求,以及工作环境和使用寿命等限制条件。
二、传动方案的拟定经过对各种传动形式的比较和分析,最终选择了展开式二级圆柱齿轮减速器。
这种方案结构简单,尺寸紧凑,能够满足设计要求。
三、电动机的选择1、计算工作机所需功率根据给定的工作条件和任务要求,计算出工作机所需的功率。
2、确定电动机的类型和型号综合考虑功率、转速、工作环境等因素,选择合适的电动机类型和型号。
四、传动比的计算1、总传动比的计算根据电动机的转速和工作机的转速要求,计算出总传动比。
2、各级传动比的分配合理分配各级传动比,以保证减速器的结构紧凑和传动性能良好。
五、齿轮的设计计算1、高速级齿轮的设计计算根据传动比、功率、转速等参数,进行高速级齿轮的模数、齿数、齿宽等参数的设计计算。
2、低速级齿轮的设计计算同理,完成低速级齿轮的相关设计计算。
六、轴的设计计算1、高速轴的设计计算考虑扭矩、弯矩等因素,确定高速轴的直径、长度、轴肩尺寸等。
2、中间轴的设计计算进行中间轴的结构设计和强度校核。
3、低速轴的设计计算完成低速轴的设计计算,确保其能够承受工作中的载荷。
七、滚动轴承的选择与计算根据轴的受力情况和转速,选择合适的滚动轴承,并进行寿命计算。
八、键的选择与校核对连接齿轮和轴的键进行选择和强度校核,以确保连接的可靠性。
九、箱体结构的设计考虑减速器的安装、润滑、密封等要求,设计合理的箱体结构。
包括箱体的壁厚、加强筋、油标、放油螺塞等的设计。
十、润滑与密封1、润滑方式的选择根据齿轮和轴承的转速、载荷等因素,选择合适的润滑方式。
2、密封方式的选择为防止润滑油泄漏和外界灰尘进入,选择合适的密封方式。
十一、设计总结通过本次二级减速器的课程设计,对机械传动系统的设计过程有了更深入的理解和掌握。
在设计过程中,充分考虑了各种因素对减速器性能的影响,通过计算和校核确保了设计的合理性和可靠性。
二级减速器课程设计完整版1. 引言减速器是机械传动系统中常见的关键部件之一,用于降低传动装置的转速并提高扭矩输出。
二级减速器作为一种常见的减速器类型,具有广泛的应用范围。
本文旨在通过设计一个完整的二级减速器课程,介绍二级减速器的原理、设计和应用。
2. 二级减速器原理介绍2.1 主要结构组成二级减速器通常由输入轴、输出轴、两级齿轮传动系统和壳体组成。
其中,输入轴将动力源的旋转运动传递给第一级齿轮组,第一级齿轮组再将运动传递给第二级齿轮组,最终通过输出轴输出。
2.2 工作原理当输入轴旋转时,第一级齿轮组将动力传递给第二级齿轮组,通过齿轮的啮合关系实现速度的减速和输出转矩的增大。
第一级齿轮组的齿比用于实现初级减速,第二级齿轮组的齿比则用于实现次级减速。
3. 二级减速器设计步骤3.1 确定设计参数根据具体的应用需求和要求,确定二级减速器的输入转速、输出转矩、减速比等设计参数。
3.2 齿轮选择和设计根据确定的设计参数,选择适当的齿轮材料和规格,并进行齿轮的设计计算。
考虑到齿轮的强度和耐久性,要确保齿轮的模数和齿数满足设计要求,并进行齿形的优化设计。
3.3 轴的设计根据齿轮的参数和要求,设计输入轴和输出轴,并选择适当的材料和尺寸。
在轴的设计过程中,要考虑到扭矩传递和轴的刚度等因素,确保轴能够稳定运行并传递足够的扭矩。
3.4 壳体设计根据齿轮和轴的尺寸,设计适当的壳体结构和外形,并考虑到装配、润滑和散热等因素。
壳体的设计需要保证齿轮和轴可以正确安装和定位,同时提供良好的密封性和机械强度。
4. 二级减速器应用案例以工业搅拌机为例,介绍二级减速器在实际应用中的情况。
工业搅拌机通常需要较大的转矩和较低的转速,因此二级减速器是一种理想的传动选择。
通过连接电动机和搅拌机装置,二级减速器能够将高速低扭矩的电动机输出转换为低速高扭矩的搅拌机运动。
5. 总结通过对二级减速器的课程设计,我们全面了解了二级减速器的原理、设计和应用。
一、设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器1. 要求:拟定传动关系:由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。
2. 工作条件:双班工作,有轻微振动,小批量生产,单向传动,使用5年,运输带允许误差5%。
3. 知条件:运输带卷筒转速49r/min , 减速箱输出轴功率p=3.25马力, 二、 传动装置总体设计: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:η2η3η5η4η1I IIIIIIVPdPw三、 选择电机1. 计算电机所需功率dP : 查手册第3页表1-7:1η-带传动效率:0.952η-每对轴承传动效率:0.99 3η-圆柱齿轮的传动效率:0.984η-联轴器的传动效率:0.993 5η—卷筒的传动效率:0.96说明:η-电机至工作机之间的传动装置的总效率:4212345ηηηηηη=∙∙∙∙=0.829 45w P P ηη=⨯⨯ P电=2.8826362确定电机转速:查指导书第7页表1:取V 带传动比i=2-4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是: N 电=N 卷筒*i 总=37*(2-4)*(8-40)=592-5920r/min 符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:方案 电动机型号额定功率同步转速r/min 额定转速r/min重量 总传动比1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 78.10 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 38.91 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 25.94 4Y160M1-8 4KW750720118K 19.45g综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y112M-4.四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比:i 总=N 电/N 卷筒=1440/49=29.18 分配传动比:取i 带=3.2 则i 减=i 总/i 带=9.11 取i 1=1.45i 2经计算i 1齿=3.644,i 2齿=2.5注:i 带为带轮传动比,1i 为高速级传动比,2i 为低速级传动比。
机械设计课程设计二级减速器一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握二级减速器的基本设计原理和方法,能够运用所学的知识进行简单的减速器设计。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解二级减速器的结构和工作原理;(2)掌握减速器的设计方法和步骤;(3)熟悉减速器设计中常用的标准和规范。
2.技能目标:(1)能够运用CAD软件进行减速器零件的绘制;(2)能够根据设计要求,计算并选择合适的齿轮模数、齿数等参数;(3)能够完成一级减速器的设计计算和图纸绘制。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和能力;(2)激发学生对机械设计的兴趣和热情;(3)培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.二级减速器的结构和工作原理;2.减速器的设计方法和步骤;3.减速器设计中常用的标准和规范;4.CAD软件在减速器设计中的应用;5.减速器设计实践操作。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解二级减速器的结构、工作原理、设计方法和步骤等基本知识,使学生掌握基本概念和理论。
2.案例分析法:通过分析具体的减速器设计案例,使学生了解减速器设计的过程和注意事项。
3.实验法:安排学生进行减速器设计实验,让学生动手实践,巩固所学知识。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:《机械设计基础》;2.参考书:相关减速器设计手册和论文;3.多媒体资料:减速器设计原理和步骤的PPT;4.实验设备:计算机、CAD软件、减速器设计实验器材。
以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置相关的减速器设计作业,要求学生在规定时间内完成,通过评估作业的质量来评估学生的理解和掌握程度。
二级同轴减速器课程设计
二级同轴减速器课程设计是机械设计专业中的重要教学环节之一,通过这个设计,学生可以综合运用所学的机械设计基础知识,提高分析和解决工程实际问题的能力。
以下是一个二级同轴减速器课程设计的基本步骤:
1. 确定设计任务:根据给定的工作条件和要求,确定减速器的类型、传动比、输入功率和转速等参数。
2. 传动装置的总体设计:根据设计任务,确定传动方案,选择电动机型号、减速器类型和传动比分配等。
3. 各级传动零件的设计计算:包括齿轮、轴、轴承、键等的设计计算,确保其满足强度、刚度和寿命要求。
4. 减速器结构设计:根据各级传动零件的设计计算结果,绘制减速器装配图和零件图,进行减速器的结构设计。
5. 绘制装配图和零件图:使用CAD 软件绘制减速器的装配图和零件图,标注尺寸、公差和技术要求等。
6. 编写设计说明书:撰写详细的设计说明书,包括设计任务、传动方案、设计计算过程、减速器结构设计和绘图等内容。
7. 设计总结和答辩:对设计过程进行总结,准备答辩,回答教师和同学的提问。
通过完成二级同轴减速器课程设计,学生可以加深对机械设计原理的理解,提高设计能力和创新意识,为今后从事机械设计工作打下坚实的基础。
二级同轴圆柱齿轮减速器课程设计二级同轴圆柱齿轮减速器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于工业领域中需要减速运动的设备中。
在机械设计与制造专业的课程中,学生需要通过课程设计来深入了解和掌握这种减速器的原理、结构和设计方法。
课程设计的目标是让学生通过自主学习和实践,掌握二级同轴圆柱齿轮减速器的工作原理和设计流程。
正文将介绍课程设计的内容和步骤,并拓展一些相关的知识点。
首先,课程设计的内容包括以下几个方面:1. 工作原理分析:学生需要分析二级同轴圆柱齿轮减速器的工作原理,了解其传动方式和传动比的计算方法。
2. 结构设计:学生需要根据给定的传动比和输入功率,设计减速器的整体结构和重要零部件的尺寸。
这个过程中需要考虑到齿轮的强度和耐久性。
3. 传动比的计算:学生需要根据输入轴和输出轴的转速,计算减速器的传动比。
这个计算过程需要考虑到齿轮的模数、齿数和齿轮的组合方式。
4. 传动效率的估算:学生需要根据减速器的结构和材料参数,估算减速器的传动效率。
这个过程中需要考虑到齿轮的摩擦损失和轴承的摩擦损失。
其次,拓展一些相关的知识点:1. 齿轮的设计原则:齿轮的设计需要考虑到齿轮的强度、齿面接触疲劳强度和齿轮的几何形状等因素。
学生可以学习齿轮的设计原则,了解齿轮的传动特性和设计要点。
2. 同轴齿轮的优缺点:同轴齿轮传动具有结构简单、传动平稳等优点,但也存在传动效率低、齿轮噪声大等缺点。
学生可以深入了解同轴齿轮传动的特点和适用范围。
3. 减速器的应用领域:减速器广泛应用于各种机械设备中,如机床、起重设备、输送设备等。
学生可以了解减速器在不同领域的应用特点和设计要求。
总之,二级同轴圆柱齿轮减速器课程设计旨在培养学生的机械设计和传动技术能力。
通过课程设计的学习和实践,学生能够掌握减速器的原理和设计方法,为将来的工程实践打下坚实的基础。
机械设计课程设计二级减速器设计说明书一、设计任务设计一个二级减速器,用于将电动机的高转速降低到所需的工作转速。
减速器的技术参数如下:输入轴转速:1400rpm输出轴转速:300rpm减速比:4.67工作条件:连续工作,轻载,室内使用。
二、设计说明书1.总体结构二级减速器主要由输入轴、两个中间轴、两个齿轮、输出轴和箱体等组成。
输入轴通过两个中间轴上的齿轮与输出轴上的齿轮相啮合,从而实现减速。
2.零件设计(1)齿轮设计根据减速比和转速要求,计算出齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
选择合适的齿轮材料和热处理方式,保证齿轮的强度和使用寿命。
同时,要进行轮齿接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的校核。
(2)轴的设计根据齿轮和轴承的类型、尺寸,计算出轴的直径和长度。
采用适当的支撑方式和轴承类型,保证轴的刚度和稳定性。
同时,要进行轴的疲劳强度校核。
(3)箱体的设计箱体是减速器的支撑和固定部件,应具有足够的强度和刚度。
根据减速器的尺寸和安装要求,设计出合适的箱体结构。
同时,要考虑到箱体的散热性能和重量等因素。
3.装配图设计根据零件设计结果,绘制出减速器的装配图。
装配图应包括所有零件的尺寸、配合关系、安装要求等详细信息。
同时,要考虑到维护和修理的方便性。
4.设计总结本设计说明书详细介绍了二级减速器的设计过程,包括总体结构、零件设计和装配图设计等部分。
整个设计过程严格遵循了机械设计的基本原理和规范,保证了减速器的性能和使用寿命。
通过本课程设计,提高了机械设计能力、工程实践能力和创新思维能力。
目录1. 设计任务1.1设计任务设计带式输送机的传动系统,工作时有轻微冲击,输送带允许速度误差±4%,二班制,使用期限12年(每年工作日300天),连续单向运转,大修期三年,小批量生产。
1.2原始数据滚筒圆周力:900F N =输送带带速:%2.4(4)/v m s =±滚筒直径: 450mm1.3工作条件二班制,空载起动,有轻微冲击,连续单向运转,大修期三年;三相交流电源,电压为380/220V 。
2. 传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图所示:带式输送机由电动机驱动。
电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速计算及说明结果器3,再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5带动输送带6工作。
传动系统中采P w =2.16k调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前段数据准备。
圆周速度v 。
齿宽b 。
2)计算实际载荷系数。
①查得使用系数=1。
②根据v=0.877m/s 、7级精度,查得动载荷系数=1.0。
③齿轮的圆周力查得齿间载荷分配系数=1.2。
④用表10-4插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称分布时,得齿向载荷分布系数 1.420H K β=。
其载荷系数为3)可得按实际载荷系数算得的分度圆直径 及相应的齿轮模数3.按齿根弯曲疲劳强度设计 (1)试算齿轮模数,即1)确定公式中的各参数值。
①试选 1.3Ft K =。
②由式(10-5)计算弯曲疲劳强度的重合度系数Y ε。
计算[]Fa saF Y Y σ由图10-17查得齿形系数1 2.62Fa Y =2 2.18Fa Y =由图10-18查得应力修正系数sa1sa 21.55 1.76Y Y ==、由图10-24c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限lim1500MPaF σ=;大齿轮的弯曲强度极限MPa 3802lim =F σ由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数10.85FN K = 、20.88FN K =。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4,得计算及说明 结果因为大齿轮的[]a sa F F Y Y σ大于小齿轮,所以取 2)试算模数 (2)调整齿轮模数1)计算实际载荷系数前的数据准备。
目录一、设计任务书……………………………………………………二、电动机的选择…………………………………………………三、计算传动装置的运动和动力参数……………………………四、传动件设计(齿轮)…………………………………………五、轴的设计………………………………………………………六、滚动轴承校核…………………………………………………七、连接设计………………………………………………………八、减速器润滑及密封……………………………………………九、箱体及其附件结构设计………………………………………十、设计总结………………………………………………………十一、参考资料……………………………………………………设计内容计算及说明结果设计任务书一、设计任务书设计题目4:带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1、系统简图2、工作条件一班制,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘使用期限:10年生产批量:20台生产条件:中等规模机械厂。
可加工七到八级齿轮及涡轮动力来源:电力,三相交流380/220伏输送带速度容许误差为±5%。
3、题目数据已知条件题号D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9输送带拉力F(N)1500 2200 2300 2500 2600 28003300 4000 4800输送带速度v(m/s)1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.41.2 1.6 1.4滚筒直径D(mm)220 240 300 400 220 350350 400 500注:班级成员按学号选题,本设计所选题号为D3。
4、传动方案的分析带式输送机由电动机驱动。
电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。
传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器,其结构简单,但齿轮相对轴承位置不对称,因此要求轴有较大的刚度,高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。
电动机的选择二、电动机的选择1、类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列380V封闭式三相异步电动机。
二级减速器课程设计完整版一、课程背景随着工业的不断发展,减速器在机械传动领域起着至关重要的作用。
二级减速器作为一种常见的传动装置,广泛应用于各个行业的机械设备中。
二级减速器的设计和制造需要具备一定的理论知识和实践经验。
因此,为了培养相关专业人才,学校开设了二级减速器课程,旨在帮助学生掌握二级减速器的设计原理和制造技术。
二、课程目标1. 培养学生对二级减速器设计原理的理解和掌握能力。
2. 培养学生运用相关软件进行二级减速器设计和仿真的能力。
3. 培养学生熟悉常用材料和工艺的选择,掌握二级减速器的制造技术。
4. 培养学生团队合作和解决实际问题的能力。
三、课程内容1. 二级减速器的基本原理1.1 减速器的分类及应用领域1.2 二级减速器的工作原理和传动方式1.3 二级减速器的结构组成和主要零件2. 减速器设计与分析软件的使用2.1 减速器设计软件的介绍及安装2.2 根据给定参数进行减速器设计和仿真2.3 分析并优化减速器的性能指标3. 二级减速器的设计流程3.1 选定减速器的传动比和功率需求3.2 计算减速器齿轮的模数、齿数和齿轮轴的尺寸 3.3 进行齿轮的强度和刚度校核3.4 使用软件进行减速器的装配和运动分析4. 减速器的材料和工艺选择4.1 常用材料的特点和适用范围4.2 减速器的制造工艺及加工方法4.3 选材和工艺对减速器性能的影响分析5. 实际案例分析和设计项目实践5.1 分析减速器在不同行业的应用案例5.2 分组进行二级减速器的设计项目实践5.3 提交设计报告和进行项目答辩四、教学方法1. 理论授课:通过课堂讲授,向学生介绍二级减速器的基本概念、原理和设计方法。
2. 实验实践:学生在实验室内进行减速器设计和仿真,掌握软件的使用和实际操作。
3. 案例分析:通过分析实际案例,引导学生了解减速器的应用领域和具体设计要求。
4. 项目实践:学生分组进行二级减速器的设计项目实践,培养他们的团队合作和解决问题的能力。
燕山大学机械设计课程设计说明书题目:同轴式二级减速器学院(系):机械工程学院年级专业:机制一班学号: 100101010122学生姓名:指导教师:周玉林目录1.电动机选择及计算-----------------------------------------22.总传动比的确定和各级传动比的确定-----------------33.传动零件的设计计算--------------------------------------44.轴的设计和计算-------------------------------------------125.轴承的选择轴承的校核----------------------------------106.润滑和密封说明-------------------------------------------197.拆装和调整说明------------------------------------------208.减速器箱体的附件说明----------------------------------209.设计小结----------------------------------------------------2310.参考资料--------------------------------------------------23一.电动机选择及计算1).原始数据: 运输带牵引力F=1752N 输带工作速度V=0.75m/s 滚筒直径D=0.27m 2).电动机型号选择主要参数:(1)选择电机类型按照工作要求和工作条件,选择Y 系列三相异步电动机。
(2)确定电机容量 电动机的输出功率为由式a Wd P P η=17180.751.59kw 100010000.83w w Fv P η⨯===⨯(3)选择转速 卷筒轴Ⅰ工作转速为98'由于β值变化很小,所以β值不必修正0.92= 120114.1134422063.60t TF N d ==4tan 762.62cos nr tF F N αβ== 4tan 362.95N a t F F β==1256.52063.601069.6610952.52063.60993.94109Nv Nv F NF N⨯==⨯==12138.35362.95762.6256.565.38109138.35362.95762.6252.5828109Nh Nh F NF N ⨯-⨯==⨯+⨯==受力简图:1252.5mm 56.5mm 109mm N R R N F F 距F ,距F ,总长弯矩扭矩图如下:垂直弯矩最大值:56.16NM键1445,14,9,45b mm h mm L mm⨯===[]100P MPa σ=. .。
机械课程设计二级减速器一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握二级减速器的结构原理,理解其工作过程及在各领域中的应用。
2. 使学生了解并掌握减速器设计中涉及的计算方法,如齿轮传动、轴承寿命等。
3. 帮助学生掌握机械设计的基本流程,包括设计要求分析、方案设计、计算校核等。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行二级减速器零部件的绘制和装配能力。
2. 培养学生运用相关计算公式和软件进行二级减速器参数计算和校核的能力。
3. 提高学生实际操作能力,能够根据设计要求完成二级减速器的组装和调试。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对机械设计的兴趣,培养其创新意识和实践能力。
2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神,使其在设计和制作过程中体验到合作与分享的快乐。
3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中注重节能和可持续发展。
课程性质:本课程为机械设计实践课程,结合理论知识,注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生已具备一定的机械基础知识,具有较强的求知欲和动手能力,但缺乏实际设计经验。
教学要求:教师应结合学生特点,采用任务驱动、分组合作等教学方法,引导学生主动参与,注重理论与实践相结合,提高学生的综合能力。
通过本课程的学习,使学生能够将理论知识应用于实际工程设计中,达到学以致用的目的。
二、教学内容1. 理论知识:- 二级减速器的基本结构、原理及其应用领域。
- 齿轮传动原理,齿轮参数的计算与选择。
- 轴承类型及选用,轴承寿命计算。
- 减速器设计中涉及的力学知识,如强度计算、刚度计算等。
2. 实践操作:- 利用CAD软件进行二级减速器零部件的绘制、装配。
- 根据设计要求,进行二级减速器的参数计算和校核。
- 二级减速器的组装、调试及性能测试。
3. 教学大纲:- 第一周:二级减速器基本结构、原理学习,了解其应用领域。
- 第二周:齿轮传动原理学习,进行齿轮参数计算与选择。
- 第三周:轴承类型及选用,轴承寿命计算方法学习。
设计内容计算与说明结果2.1电动机的选择1.电动机类型和结构的选择第二章总体设计i.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系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
ii.计算电机所需功率:查课设第18页表2-4:1η-一对圆柱齿轮传动效率:0.982η-电动机轴与联轴器的传动效率:0.9953η-一对轴承传动效率:0.9954η-联轴器与工作轴的传动效率:0.94说明:总η-电机至工作机之间的传动装置的总效率:ηηηηη432132∙∙∙=总=0.8836kw23.58836.0/kw63.4/P===总出电机ηP因载荷平稳,电动机额定功率P w只需略大于电机P即可,取5.5kw=P w。
根据课程设计第11页表2-1取i为总传动比,为二级传动比为一级传动比21iimin/90056.12min*/62.71*56.12936.3*5*21rrinniii======出故选择电机型号为Y132M2-6型(见课设表8-184)其主要参数如下:技术数据:额定功率(P w) 5.5kw满载转矩(minr) 960r/min1.总传动比:i a4.1362.71960===nni ma2.各级传动比分配:总η=0.8836kw63.4=电机P5.23kw=P w电动机型号为Y132M2-62.2传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配3.3传动装置运动及动力参数计算1各轴转速:2各轴输入功率:i ii a21⋅=47.4*34.13==i a初定47.41=i0.32=i传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴231201ηηη——依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3之间的传动效率。
由于电机与轴1是联轴器连接故轴1的转速为电机的满载转速960r/min,故min/9601rn=min/21547.4960121rinn===min/7.710.3215223rinn===kw84.4*kw12.5*kw31.5*23231212011======ηηηPPPPPP电机mNnPT⋅===8.5296045.5*95509550电机电机电机mNiTTmNiTTmNTT⋅=**=⋅=**=⋅=*=25.39164.2278.522322312112011ηηη电机47.41=i0.32=imin/9601rn=2n=215r/min3n=71.7r/min1P=5.31kw2P=5.12kw3P=4.84kw电机T=mN⋅2.541T=52.8mN⋅3各轴输入转矩:3.1 各传动轴的受力运动和动力参数结果如下表:轴名转速n(r/min)功率P(kw)扭矩T(N*m)1轴960 5.31 52.82轴215 5.12 227.643轴71.7 4.84 391.25第三章传动零件设计计算1轴:圆周力:NTF1955d/21r11t==径向力:N8.70320tan1t1r=∙=oFF2轴:圆周力:NTF6168.3d/2r122t==’(小)径向力:NFF2220.620tan o2t2r=∙=(小)(小)圆周力:NTF7791.15d/22r22t==(大)径向力:NFFt2804.8120tan o)(22r=∙=大(大)3轴:圆周力:NdTFrt16302/2'233==径向力:NFF otr5868.7520tan33=∙=1)材料及热处理;选择小齿轮材料为45Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
二、电动机的选择:(1)电动机型号的选择:根据电动机转速P 电=5.5kw ,传动不逆转,则同步转速n=1500rpm;选择电动机型号Y132S-4,P 额=7.5KW ,满载电流I=11.6A ,效率η=85.5%,功率因数cos φ=0.84;堵转电流/额定电流=7.0A;堵转转矩/额定转矩=2.2;最大转矩/额定转矩=2.2(2)电动机主要外形和安装尺寸如下: 三、确定传动装置的总传动比和分配传动比1. 确定总传动比:4286.2735960===总电总n n i 电n 为电动机满载转速;总n 为盘磨机主轴转速;总i 为传动装置总传动比2.分配传动比:锥总i i i i ⋅⋅=21;21i i 分别为两对斜齿轮的传动比;3~2=锥i ,取5.2=锥i ,则有97.105.24286.2721===⋅锥总i i i i21)3.1~2.1(i i = 63.31=∴i 02.32=i四、计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算,要推算出各轴的转速和转矩(或功率),如将传动装置各轴由高速至低速依次定为1轴、2轴……同时每对轴承的传动效率η1=0.99 圆柱齿轮的传动效率η2=0.96 联轴器的传动效率η3=0.99 圆锥齿轮的传动效率η4=0.95则可按电动机到工作机运动传递路线推算,得到各轴的运动和动力参数。
1.计算各轴转速:m in /9601r n n m == m in /9602r n n m ==min /46.26463.3960123r i n n ===min /57.8702.346.264234r i n n ===min /57.8745r n n == min /03.355.257.8756r i n n ===锥 m n 为电动机满载转速;654321n n n n n n 分别为轴1至轴6的转速;2.各轴输入功率:kw P P d 5.51==kw P P d 39.599.099.05.5122=⨯⨯=⋅=η 3112ηηη⨯= kw P P 12.596.099.039.52323=⨯⨯=⋅=η 2123ηηη⨯= kw P P 87.496.099.012.53434=⨯⨯=⋅=η 2134ηηη⨯= kw P P 77.499.099.087.44545=⨯⨯=⋅=η 3145ηηη⨯= kw P P 49.495.099.077.45656=⨯⨯=⋅=η 4156ηηη⨯=5645342312ηηηηη分别为相邻两轴间的传动效率 3.各轴输出功率:kw P P d 5.5'1==kw P P 34.599.039.512'2=⨯=⋅=η kw P P 76.299.079.213'3=⨯=⋅=ηkw P P 82.499.087.414'4=⨯=⋅=η kw P P 72.499.077.415'5=⨯=⋅=η kw P P 45.499.049.416'6=⨯=⋅=η4.各轴输入转矩:m N n P T d ⋅=⨯=⨯=71.549605.595509550电电m N T T d ⋅==71.541m N T T ⋅=⨯⨯=⋅=62.5399.099.071.541212ηm N i T T ⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅=99.18496.099.063.362.5323123η m N i T T ⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅=96.53096.099.002.399.18434234η m N T T ⋅=⨯⨯=⋅=39.52099.099.096.5304545η m N i T T ⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅=57.122395.099.05.239.5205656η锥5.各轴输出转矩:m N T T d ⋅==71.54'1m N T T ⋅=⨯=⋅=08.5399.062.5312'2η m N T T ⋅=⨯=⋅=14.18399.099.18413'3ηm N T T ⋅=⨯=⋅=65.52599.096.53014'4η m N T T ⋅=⨯=⋅=19.51599.039.52015'5η m N T T ⋅=⨯=⋅=33.121199.057.122316'6η根据上述运算过程,运动和动力参数计算结果整理于下表:五、传动零件的设计计算1.高速齿轮的计算注:参考资料未标表示机械设计第八版,机原为机械原理表1 高速级圆柱斜齿轮1传动参数表2.低速齿轮的计算表2 低速级圆柱斜齿轮传动参数表3.锥齿轮的计算注:课设-机械设计课程设计指导书表3锥齿轮传动参数表六、轴的计算计算及说明结果1.轴的初选:材料45钢 []55~35=t τ 97~1120=Amm n P A d n 7.7719605.391003302==≥ 66.1805.117.77=⨯ mm n P A d 26.8564.4625.12100333303==≥ 19.2805.126.85=⨯ mm n P A d 38.1787.574.87100334404==≥ 4005.138.17=⨯ mm n P A d 37.9187.574.77100335505==≥ mm n P A d 50.4235.034.49100336606==≥ 对于直径100mm d ≤的轴,轴径增大5%至7%2.轴的校核P362表15-1P370表15-3 P371 P371材力第3章切向力N d T F t 87.394674.931099.18422333=⨯⨯==P231七、键联接的选择和计算1.键的选择键2 10 8 0.4-0.6 42 0.063 5.0 3.3 0.25-0.4键3 10 8 0.4-0.6 62 0.063 5.0 3.3 键41490.4-0.6700.1555.03.32.键的校核:计算及说明结果低速轴上键4的校核:[]MPa p 120~100=σ[]p p dkl T σσ<=⨯⨯⨯==6.856245096.5302000200082==hk机械手册P581表7-3机械手册P580八、滚动轴承的选择和计算1.轴承的选择序号轴承代号基本尺寸基本额定负荷KN 极限转速 安装尺寸 质量 dDBCC脂润滑 r dDrkg1 7305AC 25 62 17 21.5 15.8 9500 19.1 32 55 1 0.23 2 7306AC 30 72 19 25.2 18.5 8500 31.1 37 65 1 0.35 3 7310AC 50 110 27 55.5 44.556003360 100 2 1.32计算及说明结果2.轴承的校核 查表可知,68.0=e派生轴向力N F V d 34.120944.177868.068.0F 11=⨯==N F V d 126.19595.28668.068.0F 22=⨯==34.1209116.1297126.19599.110112=>=+=+d d a F F F左边为放松边,右边为压紧边N F F F d a a 116.1297126.19599.110121=+=+=P322表13-7N F F d a 126.19522==e F F V a >==73.044.1778116.129711,则41.01=X ,87.01=Y e F F V a ===68.095.286126.19522,则12=X ,02=Y 轴承受轻微冲击,则载荷系数2.1=p fNF F f P a V p 18.2229)116.129787.044.177841.0(2.1)(11111=⨯+⨯⨯=Y +X =N F F f P a V p 34.344)95.2861(2.1)(22222=⨯⨯=Y +X =左轴承h P C n L h 636161094.218.22295550057.8760106010⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=ε左h h L L >左 ,符合要求。
二级减速器课程设计完整版一、课程设计的目的二级减速器课程设计是机械设计课程中的重要实践环节,其目的在于通过对二级减速器的设计,让我们更深入地理解机械传动系统的工作原理和设计方法,培养我们综合运用所学机械知识进行工程设计的能力,包括结构设计、强度计算、绘图表达等方面。
同时,也有助于提高我们的创新思维和解决实际问题的能力。
二、设计任务与要求本次设计的任务是设计一个用于特定工作条件下的二级减速器。
给定的工作条件包括输入功率、输入转速、工作机的转速要求以及工作环境等。
具体要求如下:1、选择合适的传动方案,确定各级传动比。
2、对齿轮、轴、轴承等主要零部件进行设计计算和强度校核。
3、绘制减速器的装配图和主要零件图。
4、编写设计说明书,清晰阐述设计思路和计算过程。
三、传动方案的选择在选择传动方案时,需要考虑多种因素,如传动效率、结构紧凑性、成本等。
常见的二级减速器传动方案有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆减速器等。
经过比较分析,我们选择了圆柱齿轮减速器,因为它具有传动效率高、结构简单、成本较低等优点。
四、主要参数的计算1、确定总传动比根据输入转速和工作机转速要求,计算出总传动比。
2、分配各级传动比考虑到齿轮的齿数和模数等因素,合理分配两级齿轮的传动比。
3、计算各轴的转速、功率和转矩五、齿轮的设计计算1、选择齿轮材料根据工作条件和使用要求,选择合适的齿轮材料。
2、按齿面接触疲劳强度计算确定齿轮的主要参数,如齿数、模数、分度圆直径等。
3、按齿根弯曲疲劳强度校核六、轴的设计计算1、初步估算轴的直径根据传递的转矩和转速,初步估算轴的最小直径。
2、轴的结构设计根据安装零件的要求,确定轴的各段直径和长度,以及轴上的键槽等结构。
3、轴的强度校核对轴进行弯扭合成强度校核和疲劳强度校核。
七、轴承的选择与校核根据轴的受力情况,选择合适的轴承类型,并进行寿命计算和校核。
八、键的选择与校核选择合适的键连接,并对其强度进行校核。
九、减速器的润滑与密封确定减速器的润滑方式和润滑油的种类,以及选择合适的密封方式和密封件。
轴的设计
图1传动系统的总轮廓图
一、轴的材料选择及最小直径估算
根据工作条件,小齿轮的直径较小(),采用齿轮轴结构,选用45钢,正火,硬度HB=。
按扭转强度法进行最小直径估算,即初算轴径,若最小直径轴段开有键槽,还要考虑键槽对轴的强度影响。
值由表26—3确定:=112
1、高速轴最小直径的确定
由,因高速轴最小直径处安装联轴器,设有一个键槽。
则,
由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结,则外伸段轴径与电动机轴径不得相差太大,否则难以选择合适的联轴器,取,
为电动机轴直径,由前以选电动机查表6-166:,
,综合考虑各因素,取。
2、中间轴最小直径的确定
,因中间轴最小直径处安装滚动轴承,取为标准值。
3、低速轴最小直径的确定
,因低速轴最小直径处安装联轴器,设有一键槽,则,参见联轴器的选择,查表6-96,就近取联轴器孔径的标准值。
二、轴的结构设计
1、高速轴的结构设计
图2
(1)、各轴段的直径的确定
:最小直径,安装联轴器
:密封处轴段,根据联轴器轴向定位要求,以及密封圈的标准查表6-85(采用毡圈密封),
:滚动轴承处轴段,,滚动轴承选取30208。
:过渡轴段,取
:滚动轴承处轴段
(2)、各轴段长度的确定
:由联轴器长度查表6-96得,,取
:由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定
:由滚动轴承确定
:由装配关系及箱体结构等确定
:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定
:由小齿轮宽度确定,取
2、中间轴的结构设计
图3
(1)、各轴段的直径的确定
:最小直径,滚动轴承处轴段,,滚动轴承选30206 :低速级小齿轮轴段
:轴环,根据齿轮的轴向定位要求
:高速级大齿轮轴段
:滚动轴承处轴段
(2)、各轴段长度的确定
:由滚动轴承、装配关系确定
:由低速级小齿轮的毂孔宽度确定
:轴环宽度
:由高速级大齿轮的毂孔宽度确定
:由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定
3、低速轴的结构设计
图4
(1)、各轴段的直径的确定
:滚动轴承处轴段,滚动轴承选取30210 :低速级大齿轮轴段
:轴环,根据齿轮的轴向定位要求
:过渡轴段,考虑挡油盘的轴向定位
:滚动轴承处轴段
:密封处轴段,根据联轴器的轴向定位要求,以及密封圈的标准(采用毡圈密封)
:最小直径,安装联轴器的外伸轴段
(2)、各轴段长度的确定
:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定
:由低速级大齿轮的毂孔宽确定
:轴环宽度
:由装配关系、箱体结构确定
:由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定
:由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定
:由联轴器的毂孔宽确定
轴的校核
一、校核高速轴
1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定
齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点,轴上安装的30208轴承,从表6-67可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为
,支点跨距,高速级小齿轮作用点到右支点B的距离为
,距A为
图5
2、计算轴上的作用力
如图4—1,求:
;
3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图(1)、垂直面
图6
;
图7
(2)、水平面
图8
;
;
;
图9
(3)、求支反力,作轴的合成弯矩图、转矩图
图10 1轴的弯矩图
图11 1轴的转矩图
(4)、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)的强度,因为是单向回转轴,所以扭转应力视为脉动循环应力,折算系数。
已选定轴的材料为45钢正火处理,由表26-4查得,因此,严重富裕。
二、校核中间轴
1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定
轴上安装30206轴承,它的负荷作用中心到轴承外端面距离为
,跨距,高速级大齿轮的力作用点C到左支点A的距离
,低速级小齿轮的力作用点D到右支点B的距离。
两齿轮力作用点之间的距离。
轴的受力简图为:
图12
2、计算轴上作用力
齿轮2:;
齿轮3:;
3、计算支反力
(1)、垂直面支反力
图13
由,得
由,得
由轴上合力校核:
,计算无误(2)、水平面支反力
图14
由,得
由,得
由轴上合力校核:
,计算无误(3)、总支反力为
(4)、绘制转矩、弯矩图
a、垂直面内弯矩图
C处弯矩
D处弯矩
图15
b、水平面内弯矩图
C处弯矩
D处弯矩
图16
c、合成弯矩图
图17
d、转矩图
图18
(5)、弯扭合成校核
进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面(即截面D)的强度。
去折算系数为
已选定轴的材料为45钢正火处理,由表26-4查得,因此。
三、校核低速轴
1、轴上力的作用点位置和支点跨距的确定
齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽度的中点,轴上安装的30210轴承,从表12—6可知它的负荷作用中心到轴承外端面的距离为,支点跨距,低速级大齿轮作用点到右支点B的距离为,距A 为
图19
2、计算轴上的作用力
如图4—15,求:
;
3、计算支反力并绘制转矩、弯矩图
(1)、垂直面
图20
;
图21 (2)、水平面
图22
;
;
;
图23 (3)、求支反力,作轴的合成弯矩图、转矩图
图24
图25 (4)、按弯扭合成应力校核轴的强度。