一级齿轮减速器设计.ppt

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1、1,机械设计课程设计,2,3,标题栏与明细栏,技术要求,4,一概述 1准备 设计手册，图册，绘图工具等。 复习内容：齿轮传动、轴、滚动轴承、键、螺纹联接、联轴器选择等。 2时间安排 1）电动机选择、运动参数、计算、传动零件设计计算（一天）。 2）轴的结构设计，绘装配草图（半天）。 3）画正式装配图：包括主要尺寸、配合公差、零件编号、明细表、技术要求等（两天）。 4）画零件图1张（低速轴或低速轴上齿轮）。（半天） 5）编写计算说明书。（一天） 6）检查和装订。,5,机械设计课程设计任务书 设计题目：带式输送机传动装置一级直齿圆柱齿轮减速器设计。 设计带式输送机传动系统。采用一级圆柱齿轮减速器的传

2、动系统参考方案（见图）,原始数据： 输送带有效拉力 F= 3600 N 减速器3的输出转速 n= 260 r/min （允许误差5%） 输送机滚筒直径 D= 280 mm 减速器设计寿命为10年。 工作条件：两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳，单向运转；三相交流电源，电压为380/220伏。,带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带动输送带工作。,6,设计任务： 1、减速器装配图1张（0号或1号图纸）； 2、零件图1张（大齿轮或低速轴，2号图纸）； 3、设计计算说明书1份。,设计期限： 年 月 日至 年

3、月 日 颁发日期： 年 月 日,7,二计算 1按照设计要求确定传动方案,8,2选择电动机 1）电机类型： 推荐Y系列380V，三相异步电动机 2）选择电动机功率Ped 设：工作机（卷筒）所需功率Pr 卷筒效率W 电机至卷筒轴的传动总效率（减速器效率） 电机需要的功率Pd计算如下：,手册p7,9,10,举例：现算出Pd=2.08kW 查手册取Ped=2.2kW 对于Ped=2.2kW的电动机型号有四种,3）确定电动机转速nd 已知卷筒转速为n（r/min） 一级减速器的总传动比合理范围是ia=28(直齿轮25) 所以：电动机转速为nd=ian=（28）n 例如 n=260 r/min 则 nd=

4、5202080 r/min 该范围内的转速有 710 r/min, 940 r/min, 1420 r/min,11,电动机方案比较,注：ia=满载转速/n卷筒,通过比较得知： 1号方案较好，其重量轻，价格便宜，传动比适中。,12,3运动参数计算 运动参数的计算（包括计算各轴的转速、功率和转矩）列表表示,将计算结果列成表格以便查找。,手册p22,13,4传动零件设计计算 1）联轴器选择 低速级：刚性联轴器，高速级：弹性联轴器 凸缘联轴器 弹性柱销联轴器,手册p29,14,4传动零件设计计算 2）斜齿轮要计算的参数 a ; mn ; z1 , z2; b1 , b2; ; dai , dfi ,

5、 di (i=12) 3）直齿轮要计算的参数 a ; m ; z1 , z2; b1 , b2; dai , dfi , di (i=12) 4）计算卷筒实际转速及误差,教材例题7.2和例题7.3,15,齿轮传动的设计（复习教材齿轮传动一章，具体步骤可参考教材例题7.2和例题7.3）,根据：传递功率P；传动比i； 小齿轮的转速n; 工作时间、闭式传动。 1 ） 选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。 2 ） 若选软齿面按齿面接触疲劳强度设计,需校核齿根弯曲疲劳强度 若选硬齿面按齿根弯曲疲劳强度设计，需校核齿面接触疲劳强度,16,5注意事项 1）斜齿轮的中心距a要圆整，其尾数为0

6、，2，5，8 2）模数取标准值，并且1.5 3）820 当812时用“60000”轴承 当1220时用“30000”或“70000”轴承 4）小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2大510mm 取齿宽系数d=11.2 材料一般取45钢，Pd5.5kW时用合金钢如40Cr等。,17,三 绘制装配草图：与轴的结构设计同步进行 1选择视图 一般用三视图，和必要的局部视图 2布置图面 1）确定绘图的有效面积 装配图：0号图纸，按1：1画； 1号图纸，按1：2画（当大齿轮齿顶圆直径da320mm时）。 零件图：2号图纸，按1：1画。 2）大体确定三视图的位置 先画俯视图 （1）根据中心距先画俯视图的两根轴线;

7、 （2）然后画齿轮； （3）按设计资料确定零件与箱体内壁的间距1和2（取10-15mm），画出俯视图的箱体内框线；,18,标题栏与明细栏,技术要求,19,零件与箱体内壁的间距1和2（10-15mm），画出俯视图的箱体内框线,20,教材p276例11.1,注意: H、 、 K有一定要求,21,（4）确定轴的支点和轴上零件力的作用点,在开始设计轴时，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩就无法求得，这时常用简单公式初步估算出轴的最细处直径dmin，并依次进行轴的结构设计。 轴1的最小直径d1min(减速器的输入端),轴2的最小直径d2min（减速器的输出端）,注意：有键槽处，估算直径要加大35；然后圆

8、整。,圆整后与联轴器、电机轴一致； 联轴器两端轴径允许不同，但相差不能太大，查表,圆整后与联轴器一致；联轴器两端轴径允许不同，但相差不能太大，查表,22,3进行轴的结构设计 轴径设计、轴段长度设计 （要求在说明书中画出轴的结构简图，可不画轴上零件） 4轴的强度校核及轴承寿命计算，键联接的强度验算等 要求计算及校核低速级轴的强度 参考教材例题：第11章 轴 p276例11.1,23,例11.1,设计如图所示的斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴（轴）。已知传递功率P=12kW，输出轴的转速n=260r/min,从动齿轮的分度圆直径d=251.4mm，螺旋角=9307，右旋。齿轮轮毂宽度b2=70mm，单向

9、运转。,24,（1）根据工作条件选择材料，确定许用应力,选45钢，调质处理。查表得到许用弯曲应力-1b=60MPa。 （2）按扭转强度初步估算轴的最小直径,有键槽，放大35%，33.6837.91mm，取标准直径d1=35mm。,25,3）轴的结构设计，绘制结构草图,26,作出装配简图，拟定装配方案； 确定轴上零件的位置和固定方式 确定各轴段的直径 确定各轴段的长度 轴的结构细节，圆角、倒角、退刀槽等。,27,箱体内壁线,28,水平面内 支点反力,垂直面内 支点反力,水平面内 弯矩图,垂直面内 弯矩图,合成 弯矩图,扭矩图,（4）按弯扭合成强度校核轴径,29,5）修改轴的结构 6）完成轴的零件

10、工作图 。,30,5轴上零件的具体结构设计 主要有：齿轮、套筒、联轴器等 注意：1）此时应考虑齿轮、轴承的润滑方式，连轴器的型号，考虑此润滑方式下密封以及它们对轴的要求：如脂润滑应有挡油环，装在轴上位置，密封圈）轴承v2m/s时，油润滑。 2）联轴器的选择（低速级:刚性联轴器，高速级：弹性联轴器） 6箱体及其它零件设计,主要有：油标尺、通气器、检查孔盖、放油螺塞、连接螺栓、吊钩、钓耳、启盖螺钉、定位销等 参见手册（大部分为标准件）,31,四 绘制正式装配图 1装配图的绘制略 图面尺寸：装订边：25mm，其余三边：10mm 2尺寸标注 1）定位尺寸（齿轮中心距及偏差，地脚螺钉尺寸， 主、从动轴外

11、伸端的配合长度和直径，机座中心高等） 2）配合尺寸（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等） 3）外廓尺寸（减速器的最大长、宽、高；减速器底座的 长、宽、高） 3技术要求 1）减速器特性（功率,输入转速,总传动比,传动效率等） 2）技术要求 4零件编号及明细表 五 绘制零件图(轴、齿轮) 六 编写计算说明书及装订,32,手册p67表4-1,表4-1 铸铁减速器箱体主要结构尺寸,33,34,35,单级减速器,36,减速器的内部结构,37,图纸布置,先画俯视图,标题栏与明细栏,技术要求,参考手册p125图,38,39,10-15mm,10-15mm,5-8mm,40,41,42,观察孔盖与透气器,放油

12、螺塞,油标,齿轮啮合的画法,43,螺栓连接,通孔端盖,闷盖,毛毡圈密封,44,轴的零件图,标题栏,45,齿轮轴零件图,标题栏,46,齿轮零件图,标题栏,47,48,1.理由：插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。 改进措施：将插孔位置往下移，以便测油杆能顺利的插入和拔出。,易出错的结构提示,2.理由：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。 改进措施：放油孔应设计在油池的最低处。,不合理,合理,49,3.理由：油塞与箱座接合处未设计密封件，会造成漏油。 改进措施：在接合处加上一密封圈。,4.理由：装油塞处箱壁太薄，不利于螺钉联接 改进措施：装油塞处应设计凸台。,不合理,合理,50,51,

13、改进措施： a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。 b.将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。,不合理,合理,5.理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作； b.轴承盖螺钉设计在剖分面上,是错误的。,不合理,52,6.理由：两螺栓靠得太近，用扳手拧紧或松开螺母时，扳手空间不够。 改进措施：两螺栓要有一定的间距使扳手有足够的空间。,7.理由：定位销孔位置不当。 改进措施：定位销孔应布置在箱盖与箱座的联接凸缘上，,沿长度方向非对称布置，且间距应尽量大些。,53,8.理由：视孔盖与箱盖接触处未设计加工凸台，不便于加工箱盖上的孔。 改进措施：应在视孔盖与箱盖接触

14、处设计加工凸台,9.理由：吊耳孔位置不当，孔壁强度可能不够 改进措施：应将耳孔位置往内侧移。,10.理由：锥销的长度过短，不利于装拆。锥销孔未设计成通孔。 改进措施：锥销应加长; 锥销孔应设计成通孔。,54,设计说明书内容,一、封面 二、设计任务书 三、目录 四、设计说明书正文：内容应完整（见下页） 五、设计小结,55,设计说明书正文内容,1、电机选择计算； 2、运动参数计算：各轴功率、转矩、传动比等； 3、齿轮传动计算：大、小齿轮 1）直齿轮要计算的参数 a ; m ; z1 , z2; b1 , b2; dai , dfi , di (i=12) 2）斜齿轮要计算的参数 a ; mn ;

15、z1 , z2; b1 , b2; ; dai , dfi , di (i=12) 3）计算卷筒实际转速及误差,4、各轴的结构设计 ： 轴段直径计算，轴段长度设计（参见教材例题）； 5、联轴器选择，轴承选择； 6、低速轴的校核计算。,56,1）电动机选择、传动比分配、运动参数、计算、传动零件设计计算（一天）。 2）轴的结构设计，绘装配草图（半天）。 3）画正式装配图：包括主要尺寸、配合公差、零件编号、明细表、技术要求等（两天）。 4）画零件图1张（低速轴或低速轴上齿轮）。（半天） 5）编写计算说明书。（一天） 6）检查和装订。,时间安排,作息时间： 上午8:00-11:30 下午1:30-5:00,57,END,祝大家顺利完成课程设计！,