一级圆柱斜齿轮减速器的设计综述
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一级斜齿圆柱减速器设计毕业论文目录第一章设计任务书 (4)1.1设计题目 (4)1.2设计步骤 (4)第二章传动装置总体设计方案 (5)2.1传动方案 (5)2.2该方案的优缺点 (5)第三章电动机的选择 (5)3.1选择电动机类型 (5)3.2确定传动装置的效率 (5)3.3选择电动机的容量 (6)3.4确定电动机参数 (6)3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7)第四章计算传动装置运动学和动力学参数 (7)4.1电动机输出参数 (7)4.2高速轴Ⅰ的参数 (8)4.3低速轴Ⅱ的参数 (8)4.4工作机轴的参数 (8)第五章普通V带设计计算 (9)5.1已知条件和设计内容 (9)5.2设计计算步骤 (9)5.3带轮结构设计 (12)第六章减速器齿轮传动设计计算 (14)6.1选精度等级、材料及齿数 (14)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (14)6.3确定传动尺寸 (17)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (17)6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (18)6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (19)第七章轴的设计 (20)7.1高速轴设计计算 (20)7.2低速轴设计计算 (28)第八章滚动轴承寿命校核 (36)8.1高速轴上的轴承校核 (36)8.2低速轴上的轴承校核 (38)第九章键联接设计计算 (39)9.1高速轴与带轮配合处的键连接 (39)9.2低速轴与齿轮2配合处的键连接 (39)9.3低速轴与联轴器配合处的键连接 (40)第十章联轴器的选择 (40)10.1低速轴上联轴器 (40)第十一章减速器的密封与润滑 (41)11.1减速器的密封 (41)11.2齿轮的润滑 (41)11.3轴承的润滑 (41)第十二章减速器附件设计 (42)12.1轴承端盖 (42)12.2油面指示器 (42)12.3放油孔及放油螺塞 (42)12.4窥视孔和视孔盖 (43)12.5定位销 (43)12.6启盖螺钉 (43)12.7螺栓及螺钉 (44)第十三章减速器箱体主要结构尺寸 (44)第十四章拆卸减速器 (45)14.1分析装配方案 (46)14.2分析各零件作用、结构及类型 (46)14.3减速器装配草图设计 (46)14.4完成减速器装配草图 (47)14.5减速器装配图绘制过程 (48)14.6完成装配图 (49)第十五章设计小结 (49)第十六章参考文献 (50)第一章设计任务书1.1设计题目一级斜齿圆柱减速器,拉力F=1100N,速度v=2.2m/s,直径D=320mm,每天工作小时数:16小时,工作年限(寿命):10年,每年工作天数:300天,配备有三相交流电源,电压380/220V。
一、电动机的选择设计带式送输机减速器传动方案。
已知卷筒直径D=250mm ,输送带工作拉力F=1450N ,输送带速度v=1.55m/s ,在室内常温下两班制。
连续单向运转,载荷较平稳。
1电动机的选择(1) 选择电动机类型和结构形式减速器在常温下连续工作,载荷平稳,对启动无特殊要求,但工作环境灰尘较多,工业用电380V 电源三相交流。
故选用Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,结构形式为卧式电动机。
(2)确定电动机的功率: 工作机所需功率:P w =KW Fv 25.2100055.1414501000=⨯=电动机的选择功率:P d =ηPw电动机到输送带的总效率为:η=η1η32η3η4η5由表12-7查得V 带传动效率η1=0.96;轴承效率η2=0.96两对齿轮轴承和一对卷筒轴承;齿轮副效率η3=0.97齿轮精度为8级;齿轮联轴器效率η4=0.99;卷筒效率η5=0.96带入得:η=η1η32η3η4η5=0.96×0.963×0.970.99×0.96=0.783P d =874.2783.025.2Pw ==ηKW 查本设计书表13—1,选择电动机额定功率3KW 。
(3) 确定电动机的转速:n w =min /r 4.11825055.1100060D v 100060=⨯π⨯⨯=⨯π⨯⨯按表12—6推存的传动比合理范围,取V 带传动的传动比i ′1=2~4;由《机械设计基础》课程设计表2—1知一级圆柱齿轮减速器传动比i ′2=3~6;则总传动比合理范围i′a=6~24电动机的转速可选范围:n d= i′a n w=(6~24)×118.4=710.4~2841.9r/min符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min;可见查得综合考虑减轻电动机及传动系统的质量和节约资金,选用第二种方案。
因此选定电动机型号Y132S-6,其主要性能如下表满载转速960r/min.所选电动机的主要外型尺寸和安装尺寸如下表所示。
单级斜齿轮圆柱齿轮减速器设计单级斜齿轮圆柱齿轮减速器是一种常用的传动机构,广泛应用于各种机械设备。
它由斜齿轮和圆柱齿轮组成,通过齿轮的啮合传递动力,实现减速和增大扭矩的作用。
本文将介绍单级斜齿轮圆柱齿轮减速器的设计要点和应用场景。
一、设计要点1. 选用合适的齿轮材料齿轮材料是影响减速器使用寿命的重要因素。
一般情况下,斜齿轮和圆柱齿轮的材料应选用高强度的合金钢或硬质合金材料。
在具体选择时,需要根据减速器的工作条件、转速、负载等因素进行综合考虑。
2. 确定齿轮参数齿轮参数包括模数、齿数、齿宽、齿廓等。
这些参数的选择直接影响到齿轮的传动性能。
在设计减速器时,需要根据所需的减速比、扭矩和功率等要求,确定合适的齿轮参数。
3. 确定齿轮啮合角度齿轮啮合角度是指齿轮啮合时齿轮齿面与轴线的夹角。
啮合角度的选择应根据减速器的工作条件和齿轮材料的强度等因素进行综合考虑。
一般情况下,啮合角度应控制在20度左右。
4. 考虑齿轮的润滑和冷却齿轮在工作过程中会产生热量,需要进行润滑和冷却。
润滑可以采用油浸润滑或油雾润滑等方式,冷却可以采用风扇或水冷系统等方式。
在设计减速器时,需要考虑到齿轮的润滑和冷却方式,以保证其正常工作。
二、应用场景单级斜齿轮圆柱齿轮减速器广泛应用于各种机械设备中,如工业机械、冶金设备、矿山机械、化工设备等。
其优点包括传动效率高、噪音低、结构简单等。
例如,在工业机械中,单级斜齿轮圆柱齿轮减速器常用于输送机、起重机、磨机等设备中。
在冶金设备中,常用于轧机、连铸机、冷却床等设备中。
在矿山机械中,常用于矿山提升机、煤矿机械等设备中。
在化工设备中,常用于搅拌设备、输送设备等。
单级斜齿轮圆柱齿轮减速器是一种性能稳定、可靠性高的传动机构,可以满足各种机械设备的传动需求。
在设计和选择时,应根据具体的应用场景和要求,进行综合考虑,以保证其正常工作和使用效果。
一级圆柱齿轮减速器设计一级圆柱齿轮减速器设计摘要: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。
关键词:圆柱齿轮;减速器;设计一、概述减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮―蜗杆传动所组成的独立部件,常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置;在少数场合下也用作增速的传动装置,这时就称为增速器。
减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单,并可成批生产,故在现代机械中应用很广。
减速器类型很多,按传动级数主要分为:单级、二级、多级;按传动件类型又可分为:齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等。
二、一级圆柱齿轮减速器结构设计本设计主要为一级圆柱齿轮减速器的设计,轴的设计,滚动轴承的选择及验算,键的选择及强度校核,润滑油及润滑方式的选择,密封方式的选择以及联轴器型号的'选择。
箱体是减速器中较为复杂的一个零件,设计时应力求各零件之间配置恰当,并且满足强度,刚度,寿命,工艺、经济性等要求,以期得到工作性能良好,便于制造,重量轻,成本低廉的机器。
箱体(盖)的材料:由于本课题所设计的减速器为普通型,故常用HT15-33灰铸铁制造。
这是因为铸造的减速箱刚性好,易得到美观的外形,易切削,适应于成批生产箱体的设计计算。
三、减速器优化设计数学模型(一)接触承载能力如图1所示。
一对变位齿轮传动的接触承载能力可用只与啮合参数有关的接触承载能力系数φ表示,其函数形式为(图1):式中:a'―啮合中心距;u―齿数比;β―分度圆螺旋角;αt―端面压力角;α't―端面啮合角;Kv―动载系数;Kv=1+0.07vz1/100;v―齿轮圆周速度;z1―小齿轮齿数。
由上式可知,齿轮的接触承载能力系数φ仅与u、β、α't有关,当啮合中心距a'和模数m已定时,端面啮合角α't的表达式为:cosα't=z1+z2z1+z2+2yt cosα t 式中:yt―中心距分离系数,yt(a'-a)/m;a―标准中心距。
单级斜齿轮圆柱齿轮减速器设计随着工业化的发展,减速器的应用范围越来越广泛。
而在众多减速器中,单级斜齿轮圆柱齿轮减速器以其精度高、可靠性好、噪声低等特点,被广泛应用于各种机械传动中。
一、设计的目的本次设计旨在开发一种单级斜齿轮圆柱齿轮减速器,满足各种类型的机械传动的需求,同时使其具有高效、稳定的特点。
二、设计的基本结构单级斜齿轮圆柱齿轮减速器的基本结构包括输入轴、输出轴、斜齿轮、圆柱齿轮等部分。
其中,输入轴与斜齿轮的啮合传递动力,从而带动圆柱齿轮旋转,最终通过输出轴输出,实现将输入轴的高速转动转化为输出轴的低速高扭矩输出。
三、设计的优点1.高效:单级斜齿轮圆柱齿轮减速器的效率一般在90%以上,与其他减速器相比,其效率更高。
2.精度高:由于斜齿轮是通过直线与斜面的啮合传动动力,因此其传动精度更高,传动的力矩更平稳。
3.可靠性好:单级斜齿轮圆柱齿轮减速器采用模块化设计,各个部件之间配合精度高,制造质量稳定,因此其可靠性更高。
4.噪声低:单级斜齿轮圆柱齿轮减速器传动过程中,声音低,运转噪声小,使其在一些机械配置要求噪音小的场合得到了广泛应用。
四、设计注意事项在进行单级斜齿轮圆柱齿轮减速器的设计时,需要注意以下几点:1. 需要注意输入轴与斜齿轮的啮合处,要保证啮合精度。
2. 要保证圆柱齿轮的模数与斜齿轮的模数相同,从而保证两者的啮合传动效果。
3. 选择合适的材料,使其具有高硬度、耐磨性、抗腐蚀性等特点,从而保证其使用寿命长。
五、结论单级斜齿轮圆柱齿轮减速器具有高效、精度高、可靠性好、噪声低等特点,可应用于各种传动设备中。
在设计时需要注意输入轴与斜齿轮的啮合处,圆柱齿轮的模数与斜齿轮的模数要相同,并选择合适的材料。
在使用过程中,可加强润滑次数和强度,延长使用寿命。
一级圆柱齿轮减速器设计说明书(简)一、设计目标设计一个一级圆柱齿轮减速器,以实现特定的减速比和输出转矩要求。
减速器需要具备高效率、稳定性、耐用性和安全性等特点。
二、设计原理1、减速比计算:根据输入输出转速要求,计算所需的减速比。
减速比为输出转速与输入转速的比值。
2、模块选择:根据减速比和输出转矩要求,选择适当的齿轮模块。
3、齿轮选型:根据齿轮模块参数和输入转速、输出转矩要求,选择合适的齿轮尺寸。
4、结构设计:设计减速器的结构,包括齿轮的布局、支撑结构和润滑系统等。
5、强度校核:根据输入转矩和齿轮尺寸,进行强度校核,确保减速器在工作条件下不会发生破坏。
三、设计步骤1、确定输入输出转速要求。
2、计算减速比。
3、选择合适的齿轮模块。
4、根据选定的齿轮模块,选择合适的齿轮尺寸。
5、设计齿轮布局和支撑结构。
6、设计润滑系统。
7、进行强度校核。
8、绘制减速器工程图纸。
四、设计参数1、输入转速:[输入转速]2、输出转速:[输出转速]3、减速比:[减速比]4、输出转矩:[输出转矩]5、齿轮模块:[齿轮模块]6、输入功率:[输入功率]7、齿轮材料:[齿轮材料]8、齿轮布局:[齿轮布局]9、支撑结构:[支撑结构]10、润滑方式:[润滑方式]五、设计计算1、减速比计算公式:减速比 = 输出转速 / 输入转速2、齿轮尺寸计算公式:详见附件13、齿轮强度校核公式:详见附件2六、附件1、附件1:齿轮模块选择表格2、附件2:齿轮强度校核公式及计算示例七、法律名词及注释1、版权:指作者对其作品享有的法律保护权,包括复制、发行、展览、表演等权利。
2、专利:指对发明的独占性权利,使专利持有人能够防止他人在权利保护期内对该发明进行制造、使用、销售、许诺销售或引入。
3、商标:指能够区别商品和服务来源的符号,如标志、字母、数字、颜色等,用于识别和区分商品和服务。
机械设计课程设计计算说明书
一、传动方案的拟定 (2)
二、电动机的选择 (3)
三、运动参数及动力参数计 (3)
四、传动零件的设计计算 (4)
五、联轴器的选择及校和计算 (8)
六、轴的设计计算 (8)
七、滚动轴承的选择及校核计算 (12)
八、减速箱的附件选择 (14)
九、润滑及密封 (15)
参考文献 (16)
参考文献
[1] 濮良贵、纪名刚.机械设计(第八版).北京:高等教育出版社,2006.
[2] 龚溎义、罗圣国.机械设计课程设计指导书(第二版).北京:高等教育出版社,1990.
[3] 吴宗泽、罗圣国.机械设计课程设计手册(第二版).北京:高等教育出版社,1999.。
一级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计一级斜齿圆柱齿轮减速器是一种常见的动力传动装置,它主要用于降低高速旋转输入轴的转速,并将转动力传递给输出轴。
在本课程设计中,我们将详细介绍一级斜齿圆柱齿轮减速器的设计步骤和原理。
我们需要确定减速器的输入和输出参数。
输入参数通常包括输入轴的转速和转矩,而输出参数则包括输出轴的转速和转矩。
根据这些参数,我们可以计算减速器的传动比,即输出轴转速与输入轴转速之间的比值。
接下来,我们需要确定减速器的传动布局。
一级斜齿圆柱齿轮减速器通常由一个输入齿轮、一个中间齿轮和一个输出齿轮组成。
输入齿轮与输入轴相连,中间齿轮与输出齿轮相连。
这种传动布局可以实现较大的减速比,并且具有较高的传动效率。
然后,我们需要计算齿轮的参数。
齿轮的参数通常包括齿轮的模数、齿轮的齿数、齿轮的螺旋角等。
这些参数的选择需要满足一定的设计要求,例如齿轮的强度、运动平稳性等。
在计算齿轮参数时,我们可以使用一些基本的齿轮设计公式。
例如,我们可以使用齿轮强度公式来计算齿轮的模数和齿数,以满足所需的齿轮强度要求。
同时,我们还可以使用齿轮几何公式来计算齿轮的螺旋角,以满足所需的运动平稳性要求。
我们需要进行减速器的选型和优化。
在选型时,我们可以根据输入参数和输出参数,选择适当的齿轮材料、齿轮参数和传动布局。
在优化时,我们可以通过改变齿轮参数和传动布局,来改善减速器的性能,例如减小噪音、提高传动效率等。
综上所述,一级斜齿圆柱齿轮减速器的设计涉及到输入和输出参数的确定、传动布局的选择、齿轮参数的计算和减速器的选型和优化。
通过合理的设计和优化,我们可以获得一个性能良好的一级斜齿圆柱齿轮减速器,以满足实际应用的需求。
机械设计实训设计题目:设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器班级:2011级模具二班学生:吴胜刚学号:20111323指导教师:吴道明完成时间:2012.11.10-2012.12.30重庆航天职业技术学院机电信息工程系《《机械设计实训》任务书课程代码:6021005 题号: A 4 发给学生: 吴胜刚题目:设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器1— V 带传动 2— 运输带3— 一级直齿圆柱齿轮减速器(2对轴承,1对直齿)4— 联轴器(1个) 5— 电动机 6— 卷筒已知条件:1. 卷筒效率0.96(不包括卷筒轴承的效率);2. 工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,运输带速度允许误差为±5%;3. 使用折旧期10年;4. 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
设计工作量:1. 减速器装配图1张(A0或A1);2. 低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张(比例1:1);3. 设计说明书1份,约30页,1万字左右。
说明书要求:1. 说明书既可手写也可打印,纸张为A4打印纸,页边距为左2.5mm 、右2mm 、上2mm 、下2mm ;说明书内大标题三号宋体,小标题小三号宋体,正文小四号宋体且为单倍行距。
2. 说明书包括封面、任务书、目录、正文和总结,请按该顺序装订。
请按给定题号的参数做设计, 提交设计所有资料的最后时间:2012.12.30题号 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 运输带工作 拉力F /N 1100 1125 1150 1175 1200 1225 1250 1275 1300 1325 运输带工作 速度v /(m.s -1) 1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.50 1.50 1.55 1.55 1.60 卷筒直径D /mm250255260265270240245250255260目录1.传动参数计算 (4)2.传动零件的设计计算…………………………………………………………2.1带传动……………………………………………………………………2.2 齿轮传动………………………………………………………………………3.轴的设计及强度计算…………………………………………………………3.1高速轴(小齿轮轴)设计……………………………………………………3.2低速轴(大齿轮轴)设计……………………………………………………4.轴承的寿命计算………………………………………………………………4.1高速轴轴承寿命计算……………………………………………………4.2低速轴轴承寿命计算……………………………………………………5.其它零部件选用及强度校核…………………………………………………5.1键的强度校核………………………………………………………………5.2联轴器的选用………………………………………………………………5.3铸铁减速箱体的主要结构尺寸……………………………………………6.技术要求…………………………………………………………………………7.参考文献…………………………………………………………………………8.设计小结…………………………………………………………………………96.01=η97.03=η99.04=η96.05=η1.传动参数计算 1.1工作机功率 1) 原始数据:运输带工作拉应力:F=1175N 运输带工作速度: V=1.65m/s工作年限10年2班制 2) 传动效率:查表得V 带传动效率: 滚动轴承效率: 8级精度一般齿轮传动效率: 弹性联轴器传动效率:传动滚筒效率:3) 总效率:859.096.099.097.099.096.03543321=⨯⨯⨯⨯==ηηηηηη4) 输入电机功率:kW26.20.8591.94 94.1100065.1117510001000P w ====⨯====ηηw d w wd P P kW FV P FVP P因为载荷平稳,所以电动机功P ed 率略大于P d 即可,取 P ed =2.3kW 。
一级圆柱齿轮减速器设计说明书一级圆柱齿轮减速器是工业制造中常见的减速机构之一,主要用于降低传动系统的转速和增加扭矩。
本文将从设计原理、结构特点、选型注意事项、维护保养等方面进行详细介绍,希望能为广大读者提供一些指导意义。
一、设计原理一级圆柱齿轮减速器主要由主动轮、从动轮、轴、轴承和外壳等组成。
当主动轮转动时,经过轴进行传动作用,从动轮便跟随主动轮转动,此时将转速减少了,同时扭矩增大。
主要减速原理是利用两个圆柱齿轮之间的接触来传递动力,其减速比决定于主动轮和从动轮的齿轮数。
二、结构特点一级圆柱齿轮减速器是传统减速器中使用最广泛的一种,其结构特点主要有以下几点:1.结构简洁,制造成本低廉。
2.转速范围广,适用性强。
3.减速比大,输出扭矩大。
4.传动效率高,一般可达到95%以上。
5.运转平稳,噪声小,寿命长。
三、选型注意事项在选择一级圆柱齿轮减速器时,需注意以下几点:1.确定所需的减速比和输出扭矩。
2.确定输入轴的转速和功率,以便选型时能满足要求。
3.考虑运转环境和工作负载,选择合适的安装方式和轴承类型。
4.测试和评估减速器的传动效率,以确定其性能是否符合要求。
四、维护保养一级圆柱齿轮减速器在使用过程中需要定期进行维护保养,以确保其长期稳定运行。
常见的维护保养措施包括:1.定期检查润滑油的油位和质量,需要及时更换。
2.检查齿轮和轴承的磨损情况,如有需要应及时更换。
3.定期清洗减速器内部,确保齿轮和轴承处于良好的工作状态。
4.注意减速器的运转状态,及时发现并排除故障。
综上所述,一级圆柱齿轮减速器是一种经济实用、可靠耐用的传动设备,其结构简洁、减速比大、传动效率高等特点使其在各种行业中广泛应用。
在选型、安装和使用过程中需注意各种因素,合理维护保养可延长其使用寿命,提高生产效率。
目录机械设计课程设计计算说明书前言一、课程设计任务书说明书………………………………………………计算过程及计算说明一、传动方案拟定…………………………………………………………二、电动机选择……………………………………………………………三、计算总传动比及分配各级的传动比…………………………………四、运动参数及动力参数计算……………………………………………五、V带传动的设计计算…………………………………………………六、轴的设计计算…………………………………………………………七、齿轮传动的设计计算…………………………………………………八、滚动轴承的选择及校核计算…………………………………………九、键联接的选择…………………………………………………………十、箱体设计………………………………………………………………十一、润滑与密封…………………………………………………………十二、设计小结……………………………………………………………十三、参考文献……………………………………………………………课程设计任务书说明书设计一个用于带式运输一级直齿圆柱齿轮减速器。
输送机连续工作,单向运转,载荷平稳,输送带拉力为1.5KN,输送带速度为1.3m/s,卷筒直径为300mm。
输送机的使用期限为10年,2班制工作。
按弯扭合成应力校核轴的强度此,作为简支梁的轴的支撑跨距17575L=+,据按弯扭合成应力校核轴的强度120MPa=)101.81 5机械零件课程设计计算说明书设计题目:圆柱斜齿轮减速器班级:09机电一体化设计者:XXX指导教师:XXX2011年6月27日。
第一章课程设计任务书一级圆柱斜齿轮减速器的设计1.设计题目用于带式运输机的一级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置简图如下图所示。
带式运输机数据见数据表格。
(2)工作条件单班制工作,空载启动,单向、连续运转,两班制工作。
运输带速度允许速度误差为±5%。
(3)使用期限工作期限为十年,检修期间隔为三年。
(4)生产批量及加工条件小批量生产。
2.设计任务1)选择电动机型号;2)确定带传动的主要参数及尺寸;3)设计减速器;4)选择联轴器。
3.具体作业1)减速器装配图一张;2)零件工作图二张(大齿轮,输出轴);3)设计说明书一份。
4.数据表工作条件:(1)单班制工作,空载启动,单向、连续运转,工作中有轻微振动。
运输带速度允许速度误差为±5%。
(2)使用期限工作期限为十年,检修期间隔为三年。
(3)生产批量及加工条件(4) 小批量生产。
原始数据:第二章设计要求1.选择电动机型号;2.确定带传动的主要参数及尺寸;3.设计减速器;4.选择联轴器。
第三章. 设计步骤1. 传动系统总体设计案1)传动装置由三相交流电动机、一级减速器、工作机组成。
2)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)电动机转速较高,传动功率大,将带轮设置在高速级。
传动装置简图:2. 电动机的选择电动机所需工作功率为:P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw执行机构的曲柄转速为:nw=60×1000V/πd=121.2r/min查表3-1(《机械设计课程设计》)机械传动效率:η1:带传动: V带 0.94η2:圆柱齿轮 0.98 7级(稀油润滑)η3:滚动轴承 0.98η4:联轴器浮动联轴器 0.97~0.99,取0.99ηw输送机滚筒: 0.96η=η1*η2*η3*η3*η4*ηw=0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96 =0.84P r = Pw/ η =2.475/0.84=2.95Kw又因为额定功率Ped ≥ Pr=2.95 Kw取Ped=3.0kw常用传动比:V带:i=2~4圆柱齿轮:i1=3~5i=i1×i=2~4×3~5=6~20 取i=6~20N=nw×i=(6~20)×121.2=727.2~ 2424r/min取三相同步转速4级:N=1500r/min选Y100L2-4电动机 Nm=1420r/min3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比i=Nm/Nw=iv×i减=i0×i1i0为带传动传动比;i1为齿轮传动比;N m 为电动机的满载转速;Nw为工作机输入的转速;总传动比i=Nm /Nw=1420/121.2=11.7取V带传动比:i0=3减速箱的传动比:i减=i1/ i0=11.7/3= 3.94. 计算传动装置的运动和动力参数1)各轴转速(r/min)n 0=Nm=1420 r/minn I =n/i=1420/3=473r/minn II = nI/i1=473/3.9=121.3r/min2)各轴输入功率(kW)P=Ped=3.0 kWP I =P×η1=3.0×0.94=2.82 kWP II =PI×η2×η3=2.82×0.98×0.98=2.71kWP Ⅲ = PⅡ×η4=2.71×0.99=2.68kWη1=ηv=0.95, η2=η齿=0.99,η3=η滚=0.98,η4=η联=0.99;注意:滚筒轴负载功率是指其输出功率,即:Pw=PⅢ*ηw=2.68*0.99=2.66kW3)各轴输入扭矩(N.m)T 0=9550×Ped/n=20.18 N.mT Ⅰ=9550×PI/nⅠ=56.9N.mT Ⅱ =9550×PⅡ/nⅡ=213.4 N.mT Ⅲ =9550×PⅢ/nⅢ= 211.0N.mn Ⅱ=nⅢ=121.3r/min运动和动力参数结果如下表5.设计V带和带轮电动机功率P=3.0KW,转速n=1420r/min 传动比i=31.确定计算功率Pca由《机械设计》课本表8-7查工作情况系数KA=1.1Pca=KA×P=1.1×3.0KW=3.3KW2.选择V带的带型根据Pca,Nm=1420r/min查图8-11,选A带确定带轮的基准直径dd和验算带速V1)初选小带轮的基准直径dd1由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径dd1=90 mm2)验算带速V,按式(8-13)验算带的速度V=πndd1/(60*1000)=3.14*90*1420/(60*1000)=6.69m/s又5 m/s <V<25 m/s 故带速合适3.计算大带轮的基准直径。
机械设计(论文)说明书题目:一级斜齿圆柱齿轮减速器系别: XXX系专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:二零一二年五月一日目录第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第七部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第八部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第九部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25第一部分课程设计任务书一、设计课题:设计一用于带式运输机上的一级圆柱齿轮减速器.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),2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。
二. 设计要求:1.减速器装配图一张(A1或A0)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。
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. 联轴器设计第二部分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。
目录一设计题目:带式运输机上的一级斜齿圆柱齿轮减速器 (1)二应完成的工作 (1)三传动装置总体设计方案: (1)1.电动机的选择 (2)2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (2)3.计算传动装置的运动和动力参数 (3)4.齿轮的设计 (4)5.传动轴承和传动轴的设计 (6)6.键的设计和计算 (8)7.箱体结构的设计 (8)8. 润滑密封设计 (10)四.设计小结 (10)一设计题目:带式运输机上的一级斜齿圆柱齿轮减速器给定数据及要求:5643121-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带已知条件:运输带工作拉力;2900N;运输带工作速度v=1.4m/s(允许运输带速度误差为±5%);滚筒直径D=400mm;两班制,连续单向运转,载荷较轻微变化,使用期限15年。
二应完成的工作1.减速器装配图1张;2.设计说明书1份。
三传动装置总体设计方案:组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
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。
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: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 带传动和一级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置的总效率总η1η为V 带的传动效率, 2η为轴承的效率,3η为一对齿轮传动的效率,(齿轮为7级精度,油脂润滑) 4η为联轴器的效率,5η为滚筒的效率 因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。
查机械设计手册知:ηv 带=0.96 η齿=0.97 η轴承=0.98 η联轴器=0.99 η卷筒=0.96 η总=ηv 带η齿η3轴承η联轴器η卷筒=0.8331.电动机的选择工作机所需功率为: P ω=FV/1000=2900×1.4/1000=4.06kW 电动机输出功率:P d =P ω/η总=4.06/0.833=4.87KW 滚筒轴工作转速为n =Dπ60v 1000⨯=4001.4601000⨯⨯⨯π=66.8r/min ,经查表按推荐的传动比合理范围,V 带传动的传动比i 带=2~4,一级圆柱斜齿轮减速器传动比i 齿轮=3~6,则总传动比合理范围为i 总=6~24,电动机转速的可选范围为nd =i 总×n =(6~24)×66.8=7400.8~1603.2r/min 。
机械课程设计一级圆柱齿轮减速器的设计一级圆柱齿轮减速器是一种常见的机械设计,大多数减速器由圆锥齿轮和圆柱齿轮组成,并配有轴承、油封、侧轴等附件。
它用于降低电机、汽车发动机和其他机械设备的转速,可输出高扭矩流量或者输出低速高转矩的形式。
减速器是机械设计的重要组成部分,特别是在减速传动系统中,以及低速高扭矩的机械设备中发挥着十分重要的作用。
1. 设计几何尺寸:减速器由两个圆柱齿轮组成,它们的几何尺寸要满足规定的技术要求,可以采用国家标准或者参照型号产品实现。
2. 选择齿轮材料:圆柱齿轮要具有较高的强度、耐磨性和传动精度,因此必须采用合适的材料,一般可选择45#钢、20Cr、20CrMnTi等。
3. 结构设计:减速器的结构设计要满足负载大小及其转速要求,并考虑安装空间及成本。
对于一级减速器,一般采用"Y"型分支结构;或者单锥齿轮轴,两个锥齿轮之间再配有两个小型圆柱齿轮组成的结构,以获得小型尺寸与低噪声效果。
4. 轴承选择:为了减轻轴承的载荷,一般使用滚珠轴承或圆柱滚子轴承,但也可以根据要求使用其他轴承设计,比如浮动轴承、液压轴承等。
5. 壳体设计:壳体的强度、刚度和噪声要满足要求,可以采用铸铁、钢材、铝合金或塑料制成。
6. 传动机械特性:传动机械特性用于度量减速器的传动性能,包括传动比、传动效率等。
传动比由行星齿轮及圆柱齿轮的几何尺寸上的关系确定,而传动效率则受许多因素的影响,主要包括齿轮材料、齿形及相对对位误差等。
总之,要设计一级圆柱齿轮减速器,既要了解其工作原理,也要将几何尺寸、材料、结构、轴承、壳体以及传动机械特性等因素综合设计。
正确的设计方法能够有效地确保减速器尺寸小巧、体积小、效率高、结构紧凑、字体好、运转稳定等性能优异。
第一章课程设计任务书级圆柱斜齿轮减速器的设计1.设计题目用于带式运输机的一级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置简图如下图所示。
1 —一V帯传动2—运输嗜3-4一応笹器5—电动机・6——en带式运输机数据见数据表格。
(2)工作条件单班制工作,空载启动,单向、连续运转,两班制工作。
运输带速度允许速度误差为土5%。
(3)使用期限工作期限为十年,检修期间隔为三年。
(4)生产批量及加工条件小批量生产。
2.设计任务1)选择电动机型号;2)确定带传动的主要参数及尺寸;3)设计减速器;4)选择联轴器。
3.具体作业1)减速器装配图一张;2)零件工作图二张(大齿轮,输出轴)3)设计说明书一份。
4.数据表工作条件:(1)单班制工作,空载启动,单向、连续运转,工作中有轻微振动。
运输带速度允许速度误差为土5%。
(2)使用期限工作期限为十年,检修期间隔为三年(3)生产批量及加工条件(4)小批量生产。
原始数据:第二章设计要求1•选择电动机型号;2•确定带传动的主要参数及尺寸;3•设计减速器;4•选择联轴器。
第三章.设计步骤1•传动系统总体设计案1)传动装置由三相交流电动机、一级减速器、工作机组成2)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)电动机转速较高,传动功率大,将带轮设置在高速级。
传动装置简图:2.电动机的选择电动机所需工作功率为:P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw执行机构的曲柄转速为:n w=60X 1000V/ n d=121.2r/min 查表3-1 (《机械设计课程设计》)机械传动效率:n 1:带传动:V 带0.94n 2:圆柱齿轮0.98 7 级(稀油润滑)n 3:滚动轴承0.98n 4:联轴器浮动联轴器0.97~0.99,取0.99n w输送机滚筒:0.96n = n 1* n 2* n 3* n 3* n 4* n w=0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96=0.84P r = P w / n =2.475/0.84=2.95Kw又因为额定功率F ed> P r=2.95 Kw取P ed=3.0kw常用传动比:V 带:i 0=2~4圆柱齿轮:i 1=3~5i=i 1X i 0=2~4X 3~5=6~20 取i=6~20N=r w X i= (6~20)x 121.2=727.2~ 2424r/min取三相同步转速4级:N=1500r/min选Y100L2-4 电动机Nn=1420r/min3.确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比i=Nm/Nw=ivX i 减=i0 X i1i0为带传动传动比;i1为齿轮传动比;N为电动机的满载转速;N为工作机输入的转速;总传动比i=Nn/N w=1420/121.2=11.7取V带传动比:i0=3减速箱的传动比:i减=i i/ i0=11.7/3= 3.94.计算传动装置的运动和动力参数1 )各轴转速(r/min)n 0=Ni=1420 r/mi nn I=n o/i o=1420/3=473r/minn = n I/i 1=473/3.9=121.3r/mi n2)各轴输入功率(kWP°=Ped=3.0 kWP=P°X n 1=3.0 X 0.94=2.82 kWP I =PX n 2X n 3=2.82 X 0.98 X 0.98=2.71kWP m = P n X n 4=2.71 X 0.99=2.68kWn 1= n v=0.95, n 2= n 齿=0.99 , n 3= n 滚=0.98 , n 4= n 联=0.99 ;注意:滚筒轴负载功率是指其输出功率,即:Pw=P m*n w=2.68*0.99=2.66kW3)各轴输入扭矩(N.mT o=955OX Ped/n°=20.18 N.mT i =9550X P/n i=56.9N.mT n =9550 X P n/n “=213.4 N.mT m =9550 X P m/n m= 211.0N.mn n =n m=121.3r/mi n运动和动力参数结果如下表5.设计V带和带轮电动机功率P=3.0KW 转速n=1420r/min 传动比i。
=31.确定计算功率Pca由《机械设计》课本表8-7查工作情况系数KA=1.1Pca=KA< P=1.1 X 3.0KW=3.3KW2.选择V带的带型根据Pca, Nm=1420r/min查图8-11,选A带确定带轮的基准直径dd和验算带速V1)初选小带轮的基准直径dd1由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径dd仁90mm2)验算带速V,按式(8-13)验算带的速度V=n n o dd1/(60*1000)=3.14*90*1420/(60*1000)=6.69m/s又5 m/s <V<25 m/s 故带速合适3.计算大带轮的基准直径。
根据式(8-15a),计算大带轮的基准直径dd2dd2=i 0* dd1*0.99=3*90*0.99=267.3 mm根据表8-8圆整为280mm此时带传动实际传动比i0 ' = dd2/ dd仁3.114.确定V带的中心距a和基准长度Ld1)0.7 (dd2+dd1)空a。
乞2 (dd2+dd1)259mm' a0 兰740mm取a o=500mm2)由式(8-22)计算带所需的基准长度:L do=2a+n (dd2+dd1) /2+ (dd2-dd1) X( dd2-dd1) /4a 0=2 X 500+3.14 X 370/2+190 X 190/ (4X 500)=1598.95mm查表8-2,选L d=2000mm带的修正系数K L=1.033)按式(8-23 )计算实际中心距a及其变动范围a~ a o+ (L d-L do) /2=500+ (2000-1598.95 ) 12=700.5mma min =a-0.015L d=670.5mma ma=a+0.03L d=760.5mm所以中心距变化范围670.5~760.5 mm5 .验算小带轮上的包角a ia 仟180° - (dd2-dd1 )x 57.3 ° /a=180 ° -(280-90) x 57.3 ° /700.5=164.4 ° -90°满足要求7计算带的根数Z1)计算单根V带的额定功率PrN=1420r/min , dd仁90mm查表8-4a 得,P o=1.32KW查表8-4b 得,△ P o=0.17 KW查表8-5得,包角修正系数Ka=0.96查表8-2得,K=1.03于是P r= (P o+AP o) *K«*K L= (1.32+0.17 ) *0.96*1.03=1.47 KW2)计算V带的根数zz=P ca/P r=3.3/1.47=2.24取Z=38计算单根V带的最小初拉力F。
查表得q=0.17kg/m,则〔F。
〕min=500〔25 -1〕/ (Z*v) +qv2=[500〔空-1〕/ (3X 6.69)Ka 0.96+0.17 X 6.69 ]N 〜47.57NF0=1.3〔F°〕min=61.84N9计算压轴力F p:F P= 2 F 0zsi n (a 1/2 ) =2 x 61.84 x 3sin 82.2 .N^ 367.6N10带轮结构设计带轮使用的是标准件,材料为铸铁HT150的孔板式,小轮的直径是90mm 大轮的直径是280mm6.齿轮设计齿轮传动的设计计算输入功率P i =2.82 KV,小齿轮转速m =473r/min 齿数比u=3.9,工作寿命10年(每年工作300天),两班制1.选定高速级齿轮的类型,精度等级,材料(1)选用直齿圆柱斜齿轮;(2)由于工作平稳,速度不高,选用7级精度;⑶ 材料选择:由表10-1选择小齿轮材料为45钢(正常化)齿心部和齿面硬度为162~217HBS大齿轮材料为45 (调质),齿心部和齿面硬度为217~255HBS⑷选小齿轮齿数为乙=20,大齿轮齿数为乙=3.9*20=78取乙=78;5)选取螺旋角。
初选螺旋角B =15°2.按齿面接触强度设计由计算公式(10-21 )进行计算,即.> 2Kt「u 1/Z H Z E 、2d1t > 3---------- ( --- )Y %S a U [CTH]1 ) 确定公式内的各计算数值:(1)试选Kt=1.6(2)由图10-30,选取区域系数ZH =2.425(3)由图10-26,查的£ a 1= 0.765 ; & a2=0.87£ a=£ a 1+ g a 2=1 .65(4)计算小齿轮传递的转矩T 1=56900N.mm(5)由表10-7选取齿宽系数© d=1(6)由表10-6,查的材料的弹性影响系数Z E=189.8M P S/2(7)由图10-21d,按齿面硬度查的大齿轮的接触疲劳强度极限 6 Hlim1=385 Mpa,由图10-21C,按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限6 Hlim2=330Mpa (8)计算应力循环次数N1=60njL h=60X 473X 1X( 1X 10X 300X 8) =6.8 X 1088N2=NVu=1.74 X 10(9)由图10-19,查的接触疲劳寿命系数心=0.95 , K HN2=0.92(10)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%安全系数S=1,由式(10-12),得[6 H] 1 = 6 Hiim1 *K HN/ S=385X 0.95 = 366Mpa[6 H] 2 = 6 Hlim2 *K HN2/ S=330x 0.92=304Mpa[6 H] = ([ 6 H] 1+ [ 6 H]2)/ 2= (366+304)/ 2=335Mpa 2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径d1t,由公式得.、{2Kt「U+1/Z H Z E、2“Ad1t > 3 (--- ) =63.97mm[;「H]::d ;a u(2)计算圆周速度V=n d1t n1/60000= n X 50.84 X 473/60/ 1000=1.26m/s(3)计算齿宽b及模数mb= © d d1t=1 X 63.97=63.97mmm=d t cos B/乙=(63.97 X cos15 ° )/ 20=3.20 mmh=2.25m=3.20X 2.25=7.20mmb/h=63.97 / 7.20=8.88(4)计算纵向重合度£ B& B=0.318 © d Z1tan B =0.318 X 1 X 20 X tan 15° =1.704(5)计算载荷系数KK A=1,根据V=1.26m/s,7级精度,由图10-8,查的动载荷系数Kv=1.08; 由表10-4,查得K HB =1.309 ;由图10-13,查得K FB=1.17;由表10-3,查得K a =K F«=1.2K=KKaK HB =1X 1.08 X 1.2 X 1.309=1.70⑹ 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10-10a)得7K;1 70d=d it 訂一=63.97 X =65.28mm.Kt 1.6(7)m=d it cos B /Z i=65.28 X cos15°/20=3.15 mm3.按齿根弯曲疲劳强度设计由式10-17,得2丫皿>^KTgcosP)m_ 3—%Z12% —苛确定计算参数(1)计算载荷系数K=K KvK F« K FB = 1 X 1.08 X 1.2 X 1.17 = 1.52(2)根据纵向重合度£ B =1.704,由图10-28,得螺旋线影响系数Y B=0.875(3)计算当量齿数3 3Z v1 〜乙/cos B =20/cos 15 ° =22.19Z v2〜Z2/cos3B =78/cos3 15 ° =86.55(4)查表10-5取齿形系数,应力校正系数Y Fa1=2.80 Y sa1 = 1.55 Y Fa2=2.22 Y sa2=1.77(5)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限6 FE1=540Mpa; 由图10-20b查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限6 FE=380 Mpa;(6)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数心1=0.88 K FN2=0.90(7)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4[6 F] 1= K FN1 6 FE1/S=0.88 X 540/1.4=339.43Mpa[6 F] 2= K FN26FE2/S=0.90 X 380/ 1.4=244.29Mpa(9)计算Y Y sa1/[ 6 F]并加以比较Y Fa M/[ 6 F] 1=2.80 X 1.55/339.43=0.0128Y Fa 2*YW[ 6 F] 2=2.22 X 1.77 /244.29=0.0161大齿轮的数值大4.设计计算m J 仮 56900 0.875 如5 cos15 0.0161十叭V 1x20x20>d.65对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由弯曲疲劳强度计算的法面模数,取m=3.0mm已可以满足弯曲疲劳强度,但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆直径d i=65.28mm来计算应有的齿数,于是由乙=d i cos B / mn=65.28X cos15 ° / 3.0=21.02取Z1=21Z2=U Z I=21X 3.9=81.97 取乙=82U=ZZ2=3.904误差范围内4.几何尺寸计算1)计算中心距a=(Z i+Z2)m n/2cos B =(21+82) X 3/2/cos15° =159.95mm 圆整为160 mm2)按圆整后的中心距修正螺旋角BB =arccos(Z 1+乙)mn / 2a=arccos[(21+82) X 3.0 /2/160]=15.023)d 1=乙 mn/cos B =21 X 3/ cos15.02 o=65.24 mmd 2=Z2 mr/cos B =82X 3/cos15.02 o=254.45mm4)计算齿轮宽度b= © d d1=1 X 65.24=65.24 mm圆整后取R=70mm B 1=75mm7.轴的设计计算⑴ 低速轴的结构设计:a拟定轴上零件的装配方案在比较分析结果下,选用《机械设计》图15-22a所示的装配方案b根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)输出轴上的功率P=2.71kw,转速n=121.3r/min,转矩T=213.4N.m2)作用在齿轮上的力2T已知低速轴齿轮的分度圆直径为d=65.24mm F t= = 6542.0NdF戶Ft空仝L1 2465.3NFa= Ft *tan B =1755.4 N3)初步确定低速轴的最小直径初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理。