二级减速器课程设计.ppt

机械设计课程设计 河北联合大学机械工程学院 机械设计课程设计 学 会 设 计 熟悉 设计方 法 会用 标准规范 做到 正确表达 掌握 设计理论 机械设计课程设计 设计题目： 设计带式运输机传动装置 原始数据： 运输机工作轴转矩： T=800N.m 运输带工作速度： v=0.7m/s 卷筒直径： D=300mm 运动动 力要求 工作条件： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用 期限为 10年，小批量生产，单班制工作 运输带速度允许误差为 5%。 条件 限制 机械设计课程设计 你的原始数据就是你的学号尾数 !（ p240题目 3） 原始数据： 数据编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 运输机工作轴转 矩 /T（ N.m） 800 750 690 670 630 600 760 70 0 650 620 运输带工作速度 /v(m/s) 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 0.75 0.8 0.85 0.9 卷筒直径 /D(mm) 300 300 320 320 380 360 320 36 0 370 360 学号尾数 5 机械设计课程设计 确定设计方案 实现的方案有好多，我选择的如图所示： 这是为什么呢 ? 1 带传动可缓冲吸振，布 置在高速级 . 2 小功率机械易用结构简 单、标准化高的传动，如 减速器 . 机械设计课程设计 开 始 设 计 二、 传动装 置设计 三、联 轴器的 选择 一、 选电机 类型 额度功率 转速 型号确定 传动装置运动和动力参数计算 总传动比的分配 带传动、齿轮传动 型号确定 机械设计课程设计 一、电机的选择 类型： Y系列 awa W ded TnPPP 9 5 5 0 额度功率： 式中： 工作机转速（ r/min）。 n D vn 60 w 工作机效率，取 0.96 a 传动装置总效率。包括带传动、 三对滚动轴承、两对啮合齿轮副、一 个联轴器的效率。 联轴器轴轴承低齿轴轴承高齿轴轴承带 221a 查表 12-8 电机实际输出功率 机械设计课程设计 电机同步转速：多 选用同步转速为 1500r/min或 1000r/min的。 电机的选择 安装型式等 ： 表 19-2，基本安装形式 B3 nniiin d )554332(321 或电机可选转速范围： 根据 、同步转速，查 表 19-1确 定电机的额定功率、 额定（满载）转速、型号 。 额定功率： 型号： Y132S-6 额定转速： 安装尺寸： 查 表 19-3 ）（假如计算值 kwP d 5.2 kwPed 3 m in/9 6 0 rn m 型号 机械设计课程设计 二、 传动装置 总传动比及分配！怎么分配？ 总传动比： 21 iiiiin ni DD m a 带传动比： 42 Di 过大危害？ 减速器高速级： ii 5.13.11 原因？浸油相等 减速器高速级： 1 2 i ii 注意：上述传动比分配是初步的，与实际传动比 有误差。另外，设计还可能造成零件干涉。图 2-4 传动比的分配 注意以下几点： 1） 各级传动比都应在合理范围内 2） 应注意使各传动件尺寸协调 ， 结构匀称 ， 避免发生相 互干涉 。 3）对于多级减速传动，可按照 “ 前小后大 ” （即由高速级向低 速级逐渐增大）的原则分配传动比，且相邻两级差值不要过大。 大带 轮碰 地面 高速级 大齿轮 碰低速轴 4） 在采用浸油润滑时 ， 分配传动比时要考虑传动件的浸油条件 。 展开式或分流式二级圆柱齿轮减速器 ， 其高速级传动比 i1和低 速级传动比 i2的关系通常取 分配圆锥圆柱齿轮减速器的传动比时 ， 通常取锥齿轮传动比 i13。 两级同轴式圆柱齿轮减速器 ， 两级传动比可取为 1 21 )5.13.1( i i，iii 减速器 减速器 减速器iii 21 5）尽量使传动装臵外廓尺寸紧凑，或重量最小 。 机械设计课程设计 传动装置 运动和动力参数的计算 工作 机轴 机械设计课程设计 传动装置 运动和动力参数的计算 轴 号 转速 n/(r/min) 功率 P/Kw 转矩 T/(N.m) 电机轴 轴 n = P = 轴 n = P = P 类推 轴 n = P = P 类推 工作机轴 n mn D min 1ii n D m 21iii n D m ded PP 或 带edP 高齿论轴轴承 1 低齿论轴轴承 2 m dd nPT 9550 I II nPT 9550 注意： 电机的输出转矩； T 为 轴的输入转矩； dT 机械设计课程设计 传动件的设计计算（第三章） 一、箱外传动件（ 带传动 ）的设计 二、箱内传动件（ 齿轮传动 ）的设计 高速级齿轮传动：高速轴输入功率 P 、 高速轴转速 n 、传动 比 i1、 工作情况。 低速级齿轮传动：低速轴输入功率 P 、高速轴转速 n 、传动 比 i2、工作情况。 带的设计，参考书上例题： 已知电机的功率、电机转速、传动比、工作情况、两班制（ 16 小时），设计带传动。 注意：尺寸协调，即小带轮外园半径小于电机中心高。大带轮 直径不能过大与底座相碰。 机械设计课程设计 传动件的设计计算（第三章） 高速级齿轮传动中心距 a1和低速级齿轮传动中心距 a2以 0、 5结 尾。总中心距 a=a1+a2不超过 250 m azz 2 21 直齿轮： 模数 m不小于 2mm,且调配齿数凑中心距是模数选取应确保： 为整数 例如： a1=115,要使 为整数， m可取 2、 2.5，但不能 取 3。以模数取 2为例。若传动比 i1=3.1,则 取 28， 斜齿轮： (见斜齿轮例题 ) c os2 21 zzma n 21 zz 04.281.31 1 1 511 izz 872811512 zzz 齿宽 b 取整， b1 = b2 + (5 10) mm； 直径 d 、 da 、 df ，螺旋角 应为精确值 （ 2）数据处理 模数 m 标准系列值，不小于 1.5mm ； 中心距 a 0或 5结尾的整数 对于直齿轮， a应严格等于 )( 2 1 21 zzm 对于斜齿轮， a应严格等于 )(c o s21 21 zzm n 机械设计课程设计 轴径初估（第三章） 轴： 3 n Pcd 3 I I I n Pcd 其他轴类推 ; 2）当此轴段上有键槽时，将 d 按单、双键分别加大 4%或 7%后， 取整数。 3）若最小轴径处装联轴器，最小轴径应与联轴器的孔径匹配 。 1） C为由轴的许用扭切应力所确定的系数，查表 固定式联轴器 可移式联轴器 （要求被联接 两轴轴线严格 对中） （可补偿被联接 两轴的相对位移） 刚性 可移式联轴器 弹性 可移式联轴器 （无弹性元件） （有弹性元件） 齿式联轴器 凸缘联轴器 套筒联轴器 十字滑块联轴器 万向联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 轮胎式联轴器 . 联轴器的选择 联轴器的选择包括联轴器类型和型号的合理选择 。 （ 一 ） 、 联轴器的类型 对中小型减速器，输入轴、输出轴均可采用弹性套柱销联轴器 (TL)或弹性柱销联轴器 (HL) 按计算转矩并兼顾所联接两轴的尺寸选定。要求所 选联轴器允许的最大转矩不小于计算转矩，联轴器轴孔直 径应与被联接两轴的直径匹配。 即 Tc KAT T maxnn 联轴器的极限转速 工作转速 且保证 (二 )、 联轴器型号的确定 式中： T联轴器传递的名义转矩 KA 工作情况系数，查表 T 联轴器许用转矩，查标准 机械设计课程设计 第四章 减速器构造 一 了解构造 轴系、 箱体、 附件 对照图 4-1做表 4-1 注意： 1）表中的 a为低速级中 心距 2）如果计算的箱座壁厚 小于 8，也取 8 减速器结构尺寸的确定 绘制减速器 装配图前，必 须确定减速器 的基本机体结 构尺寸，计算 出 表 4-1的所有 尺寸，并理解 其含义。 对照图 4-1做表 4-1 注意： 1）表中的 a为低速级中 心距 2）如果计算的箱座壁厚 小于 8，也取 8 机械设计课程设计 第三部分 减速器的结构 油标尺 箱座 视孔盖 通气器 箱盖 放油塞 轴承盖 定位销 轴系 箱体 附件 低速轴系 高速轴系 中间轴系 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 箱体 机械设计课程设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 机械设计课程设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 定位销 于箱体对角线方向布置，不能干涉， 通常选择圆锥销，直径为连接螺栓的 0.70.8倍。长度大于两箱体凸缘厚度之和。 窥视孔盖 于箱体上盖上，便于观察传动件的啮合传动情况。与箱体 间有垫片。采用铸铁或钢板材质。图中 通气器 起到防尘和透气的作 用。 2.窥视孔 1.定位销 减速器附件设计注意事项 吊耳 用于起重运 输 ,简单实用 .结 构及尺寸如图所 示。 a）、 b)为 箱盖上的吊耳， c）为箱座上的 吊耳。 3.吊装结构 不合理结构 合理结构 5.启盖螺钉 启盖螺钉 位于箱 盖或箱座上，不 能打通。便于拆 卸箱体。 4.放油塞 设计中油池的最低处，或低于油池底。 合理结构 不合理结构 油标尺 用于测量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。 位置设计时要防止拔不出油标 (a)或油外溢。 6.油标尺 通气器 具有相互垂直，通向外面的孔，使内外气压平衡。其结构和几何 尺寸如图所示。 7.通气器 机械设计课程设计 第四章 减速器构造 二减速器润滑 传动件润滑：齿轮圆周速度 12m/s时，采用浸油润滑 浸油深度见 表 4-3 箱底深度，见图 4-5b 滚动轴承： 浸油齿轮圆周速度 2m/s时，采用脂润滑； 浸油齿轮圆周速度 2m/s时，采用脂润滑； 结构区别 油、脂润滑的轴承所处位置 （ A）轴承为脂润滑 （ B）轴承为油润滑 注意：封油盘的位置与画法 注意：油沟 返回 常见轴承盖的类型 （ A）凸缘式轴承盖 （ B）嵌入式轴承盖 返回 1.先画高速级齿轮 2.两个大齿轮端面相距 3， 画低速级齿轮 3.画箱体内壁：小齿轮端面与内壁相距 2 ，大齿轮顶圆与内壁相距 1， 左侧暂不画 4.画轴承端面位臵：若为脂润滑，轴承端面与箱体内壁的距离为 812mm 5.明确轴上主要零件的布臵及定位方法，依据初估轴径，考虑定位轴肩和非定位轴 肩逐一确定各轴段直径 二级画图过程 例如：轴的径向尺寸确定 轴的结构设计 第五章 轴系部件设计 1.箱体内壁位置的确定 轴的轴向尺寸确定 轴的结构设计 齿轮设计完成后，如 何求 A？ 该内壁线位置 根据主视图定 2.轴承座端面位置的确定 B=+C1+C2+( 510)mm -箱体壁厚 C1、 C2-螺栓 扳手空间 油润滑时 = (23)mm 脂润滑时（ 图示 ） = (812)mm 轴的外伸长度的确定 (1)当轴端安装弹性 套柱销联轴器时 lB值由联轴器的型 号确定 (2)当使用凸缘式轴 承盖时 lB值由连接 螺栓长 度确定 (3)当轴承盖与轴端 零件都不需拆卸时 , 一般取 lB =5mm8mm 机械设计课程设计 第五章 轴系部件设计 需要完成： 轴的设计 轴承的寿命计算 键的计算 参考相关章节例题。 1.键的选择及校核 轴的结构设计完成后，根据键所在的轴径查标准确定键的截 面尺寸 b、 h。兼顾轮毂长度确定标准键长 L 。 验算键的挤压强度。若强度不足，可采用相隔 180的 双键， 但按 1.5个键计算 。 2.轴承的寿命计算 类型的选择：若轴上的齿轮为斜齿轮，最好选用 7类或 3类轴承， 以便承受较大的轴向载荷；若为直齿轮，优先选用 6类轴承。 型号的确定：可从中系列初选。如轴颈直径 d=40mm,若选深 沟球轴承，则可初选 6308。 求得各轴承所受的当量动载荷 P，从而计算轴承寿命 Lh ,满足 二、校核计算 60 10 h 6 h t L P Cf n L 一般以大修期计算 轴的结构设计初步完成后，可精确确定：轴的支点位臵及轴 上所受载荷的大小、方向和作用点。轴的强度校核一般遵循下列 步骤： 画出轴的空间受力简图 作出水平面的受力图和弯矩 MH图 作出垂直面的受力图和弯矩 MV图 作出转矩 T 图 确定危险截面，进行校核计算 作出合成弯矩 M 图 （ ） 22 VH MMM 3.轴的强度校核 一般用途的轴，可按 当量弯矩法 进行强度校核 ；对重要轴， 对轴进行 疲劳强度安全系数 校核。 每个同学只验算一根轴及该轴上的键和轴承 1.键的选择及校核 轴的结构设计完成后，根据键所在的轴径查标准确定键的截 面尺寸 b、 h。兼顾轮毂长度确定标准键长 L 。 验算键的挤压强度。若强度不足，可采用相隔 180的 双键， 但按 1.5个键计算 。 2.轴承的寿命计算 类型的选择： 若轴上的齿轮为斜齿轮，最好选用 7类或 3类轴承， 以便承受较大的轴向载荷；若为直齿轮，优先选用 6类轴承。 型号的确定： 可从中系列初选。如轴颈直径 d=40mm,若选深沟球 轴承，则可初选 6308。 求得各轴承所受的当量动载荷 FP，从而计算轴承寿命 Lh ,满足 校核计算 610 60 pP fC LL n f F t hh 一般以大修期计算 精确确定：轴的支点位臵及轴上所受载 荷的大小、方向和作用点。 轴的强度校核一般遵循下列步骤： （ 1）画出轴的空间受力简图 （ 2）作出水平面的受力图、弯矩 MH图 （ 3）作出垂直面的受力图和弯矩 MV图 （ 5）作出转矩 T 图 （ 7）确定危险截面，进行校核计算 （ 4）作出合成弯矩 M 图 22 VH MMM 3.轴的强度校核 转轴，可按 当量弯矩法 进行强度校核； 对重要轴，进行 疲劳强度安全系数 校核 。 ?40 60L 3 ( 52 ) a) b) e) c) d) f) g) h) i) L 1 ( 80 ) ?48 ?50 ?53 ?62 ?56 ?50 T M B L 2 ( 80 ) F A D C F r F x F t F AH AH AV F AV F DH M CH M DV M CV M D M Ce 左 M De M Ce 右 F BH F BV M CV BV F F x F BH F t d/2 F r M C 右 E 图11-1 4 M C 左 （ 6）作出当量弯矩 Me 图 22 )TMM e （ 每个同学只验算一根轴及该轴上的键和轴承 三、图面布臵 绘制装配图时，首先必须考虑图面布臵问题，其布臵形 式如下： 主视图的高度确定 油底油面高度 3050，以保证足够的油量，且避免尘渣泛起 四、装配图完成阶段的工作 装配图底图完成后，应进行尺寸标注，技术要求、减速器特性、 零部件编号及零件明细表和标题栏的填写，检查无误后加深，完成 装配图。 尺寸标注 ：装配图上只标注以下四类尺寸 （ 68） 技术特性 ： 在装配图上以表格形式列出 技术要求 ： （ 1）输入功率和转速（ 2）传动效率（ 3）总传动比及各级传动比 等。 （ 1） 特性尺寸 。指减速器的中心距及偏差。 （ 2） 配合尺寸 。如齿轮、带轮、联轴器和轴的配合，轴承和轴、 轴承座的配合等。 写明在视图上无法表示的关于装配、调整、检验、维护等方 面的技术说明。 （ 3） 安装尺寸 。如底板尺寸、中心高、地脚螺栓孔及位臵等。 （ 4） 外形尺寸 。指总长、总宽、总高 零部件编号 ： 按要求对各个零件正确编号，既不能重复也不能遗 漏。各视图中的编号均按顺时针或逆时针方向排列 整齐。 零件明细表和标题栏 ： 零件明细表和标题栏必须符合标准 。明细表中的内容 应与零部件编号对应，由下向上填写， 五、绘制零件工作图 应包括制造和检验零件所需的全部内容。包括：图形、 尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、材料和热处理 说明、技术要求、标题栏等。 十、装配图完成阶段的工作 装配图底图完成后，应进行尺寸标注，技术要求、减速器特性、 零部件编号及零件明细表和标题栏的填写，检查无误后加深，完成 装配图。 尺寸标注 ：装配图上只标注以下四类尺寸 （ 69） 技术特性 ： 在装配图上以表格形式列出 技术要求 ： （ 1）输入功率和转速（ 2）传动效率（ 3）总传动比及各级传动比 等。 （ 1） 特性尺寸 。指减速器的中心距及偏差。 （ 2） 配合尺寸 。如齿轮、带轮、联轴器和轴的配合，轴承和轴、 轴承座的配合等。 写明在视图上无法表示的关于装配、调整、检验、维护等方 面的技术说明。 （ 3） 安装尺寸 。如底板尺寸、中心高、地脚螺栓孔及位臵等。 （ 4） 外形尺寸 。指总长、总宽、总高 零部件编号 ： 按要求对各个零件正确编号，既不能重复也不能遗 漏。各视图中的编号均按顺时针或逆时针方向排列 整齐。 零件明细表和标题栏 ： 零件明细表和标题栏必须符合标准 。明细表中的内容 应与零部件编号对应，由下向上填写， 十一、绘制零件工作图 应包括制造和检验零件所需的全部内容。包括：图形、 尺寸及其公差、表面粗糙度、形位公差、材料和热处理 说明、技术要求、标题栏等。 一级减速器的装配图 （ P202) 技术特性 技术要求 明细表 输出轴 材料 数量 (P233) 设计工作量 以附录 B题目 3 二级展开式圆柱齿轮减速器为例。 工作量： 1、减速器装配图 0#一张 2、箱体或箱盖零件图 1#一张 3、轴、齿轮或皮带轮零件图任选两张（ 3#或 2#） 4、设计说明书一份 (一 )、主要内容（ P83） 目录（标题及页次） 设计任务书 传动方案的拟定（简要说明，附传动方案简图） 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 传动零件的设计计算 轴的设计计算（ 轴的弯扭矩图画在同一张纸上 ） 键联接的选择和计算 滚动轴承的选择和计算 联轴器的选择 主要参考文献 设计小结 润滑方法和密封形式，润滑油牌号的选择 六、撰写设计计算说明书 (二 )、封面要求 （ P82） (三 )、计算部分的格式要求（ P82） 不许涂抹 希望同学们认真设计，留下美好回忆 ! 祝同学们设计愉快，取得好成绩 ! 以上均要求独立完成，如有雷同视为作弊。 轴段直径： 从联轴器 d1处开始， 112 )1.007.0(2 ddd 结尾或须 50),31(23 dd 334 )1.007.0(2 ddd )31(35 dd 轴段长度： mmL 215比齿轮的轮毂短 轴径确定后，初定轴承型号， 从而查得轴承宽度 B )85(21 CC轴承座的宽度 轴承盖的厚度e 轴承盖上螺钉有关 小和与伸出端安装零件的大BL 24 21 直径查表 按轴承旁联接螺栓 壁厚 、CC 由联轴器孔的长度确定1L 注意事项 齿轮轮毂的长度应满足 l=（ 1.21.5)d，至少 l=d， d 装齿轮处轴的直径 当齿宽系数取值较小时，尤其是硬齿面，会导致齿宽 b较小， 可能会出现齿轮轮毂长度 l小于所在轴直径 d，此时应加长轮毂至 满足上述要求。 此时，最初根据齿宽 b确定的箱体内壁位臵必须作相应的调 整。 注意：定位轴肩高和非定位轴肩高的取法