《减速器设计》PPT课件.ppt

机 械 设 计 课 程 设 计课 程 设 计 设 计 过 程 :1 如 进 行 传 动 方 案 的 设 计 （ 已 拟 定 完 成 ）2 电 动 机 功 率 及 传 动 比 分 配 ，3 主 要 传 动 零 件 的 参 数 设 计(V带 、 V带 轮 2个 、 轴 2个 、 齿 轮 2个 ） 标 准 件 的 选 用 . 4 减 速 器 结 构 、 箱 体 各 部 分 尺 寸 确 定 ， 结 构 工 艺 性 设 计 ，5 装 配 图 的 设 计 要 点 及 步 骤 等 。6 设 计 和 绘 制 零 件 工 作 图7 整 理 和 编 写 设 计 说 明 书 基 本 目 的 ： 1 培 养 正 确 的 设 计 思 想 ， 训 练 综 合 运 用 所 学 的 理 论 知 识 解 决 工 程 实 际 问 题 的 能 力 ； 2 学 习 机 械 设 计 的 一 般 方 法 ， 掌 握 通 用 机 械 零 件 、 机 械 传 动 装 置 的 设 计 过 程 和 进 行 方 式 。 3 设 计 基 本 技 能 的 训 练 。 如 计 算 、 绘 图 、 熟 悉 和 运 用 设 计 资 料 、 手 册 、 图 册 、 标 准 和 规 范 等 。 课 程 设 计 时 间 安 排 1.传 动 装 置 总 体 设 计 （ 0.5天 ） 2.编 写 设 计 计 算 说 明 书 （ 1天 ） 3.装 配 图 设 计 （ 2天 ） 4.零 件 图 设 计 （ 2天 ） 5.答 辩 （ 1天 ） 设 计 的 工 作 量 ： 1)装 配 图 -张 (1号 )； 2)零 件 工 作 图 2张 (传 动 零 件 、 轴 或 机 体 等 ) 3)计 算 说 明 书 一 份 ， 约 4000一 6000字课 程 设 计 要 求 ：1 研 究 分 析 设 计 题 目 和 工 作 条 件 ， 明 确 设 计 要 求 和 设 计 内 容 ；2. 认 真 复 习 与 设 计 有 关 的 章 节 内 容 ， 提 倡 独 立 思 考 、 深 入 钻研 ， 主 动 地 、 创 造 性 地 进 设 计 ；3. 设 计 态 度 严 肃 认 真 ,一 丝 不 苟 ， 反 对 照 抄 照 搬 ， 抄 袭 他 人 设计 ， 容 忍 错 误 等 问 题 。4 通 过 设 计 在 设 计 思 想 、 设 计 方 法 和 设 计 技 能 等 方 面 得 到 良好 的 训 练 一 、 选 择 电 动 机1 选 择 电 动 机 的 类 型 、 结 构 形 式 和 转 速 ， 计 算 电 动 机 的 功 率 ， 确 定 电 动 机 的 型 号 。 一 对 齿 轮 效 率 0.97； 一 对 轴 承 效 率 0.99 ； 联 轴 器 效 率 0.99 ； 带 传 动 效 率 0.96 1） 所 需 电 动 机 输 出 的 功 率Pd=Pw/ (kw) Pw 工 作 机 器 的 输 出 功 率 (kw) 由 电 动 机 到 工 作 机 的 总 效 率2) 若 已 知 工 作 机 器 的 阻 力 F(N)， 圆 周 速 度 (m/s)， 则Pw=F*V/1000 (kW)课 程 设 计 过 程 步 骤3） 由 Pd查 表 选 择 电 动 机 型 号 (查 课 程 设 计 75页 附 录 5） 二 、 总 传 动 比 i 及 其 分 配 i1、 i2由 电 机 转 速 n1和 滚 筒 转 速 n3确 定 总 传 动 比 i =n1/n3分 配 ： i1 为 V带 的 传 动 比 ； （ 2 4） i2 为 齿 轮 的 传 动 比 ； （ 2 4）总 传 动 比 ： i=i1* i2三 、 V型 带 及 带 轮 的 设 计 计 算1 .V型 带 的 设 计1） 传 动 比 i1=2) 工 作 情 况 系 数3） 计 算 功 率4） 选 V型 带 型 号5） 小 带 轮 直 径6） 大 带 轮 直 径7） 验 算 V带 速 度 8） 初 定 中 心 距9） 初 算 V带 长 度 10） 确 定 V带 长 度11） 确 定 中 心 距12） 计 算 小 带 轮 包 角13） 查 包 角 修 正 系 数14） 查 带 长 修 正 系 数15） 计 算 V带 根 数 Z16） 计 算 V带 对 轴 的 拉 力 F0 2. 计 算 两 带 轮 的 宽 度 B 四 、 齿 轮 传 动 的 设 计 计 算根 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 按 齿 面 接 触 疲 劳 设 计确 定 Z1、 Z2 和 齿 宽 系 数 A) 算 实 际 传 动 比 、 传 动 比 误 差B) 计 算 转 矩 TC) 确 定 载 荷 系 数 KD) 确 定 许 用 接 触 应 力E) 查 表 确 定 两 齿 轮 的 极 限 应 力 F) 计 算 应 力 循 环 次 数 N LG) 查 表 确 定 两 齿 轮 的 接 触 疲 劳 寿 命 系 数 极 限 应 力 ZNT1、 ZNT2。H) 查 接 触 疲 劳 寿 命 的 安 全 系 数I) 求 出 d1、 确 定 标 准 模 数 m (查 表 6-1）3. 校 核 齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度A） 两 齿 轮 的 分 度 圆 直 径B） 两 齿 轮 齿 宽C) 查 表 两 轮 的 齿 形 系 数 和 应 力 修 正 系 数D) 计 算 许 用 弯 曲 应 力 （ 查 极 限 弯 曲 应 力 、 弯 曲 寿 命 系 数 、 应 力 修 正 系 数 、 弯 曲 疲 劳 安 全 系 数 ） E) 计 算 弯 曲 许 用 应 力F) 计 算 弯 曲 应 力G) 计 算 齿 轮 传 动 的 中 心 距H) 计 算 齿 轮 的 圆 周 速 度4. 两 齿 轮 的 几 何 尺 寸 计 算A) 齿 根 圆 直 径B) 分 度 圆 直 径C) 基 圆 直 径D) 齿 顶 高 、 齿 根 高 、 齿 全 高E) 齿 顶 径 向 间 隙F) 齿 厚 、 齿 槽 宽 、 齿 距G) 两 齿 轮 的 中 心 距 （ 尽 量 满 足 课 程 设 计 表 3.2）H) 齿 顶 圆 的 压 力 角I) 计 算 重 合 度 五 、 轴 的 设 计1.各 轴 的 功 率 计 算2.各 轴 的 转 速 计 算 （ 列 表 ）3.各 轴 的 转 矩 计 算 4、 轴 的 概 略 设 计1） 高 速 轴 的 概 略 设 计A. 材 料 、 热 处 理 、B. 按 扭 转 计 算 最 小 直 径C. 装 V带 轮 处 长 度 、 外 伸 端 直 径 与 长 度 、D. 装 两 轴 承 和 两 轴 承 盖 处 的 直 径 和 长 度 （ 试 选 轴 承 与 轴 承 盖 ）E. 装 齿 轮 处 的 直 径 和 长 度F. 齿 轮 与 箱 体 的 距 离G. 轴 的 总 长 度2） 低 速 轴 的 概 略 设 计 A. 步 骤 与 高 速 轴 类 同B. 注 意 ： 变 速 箱 等 宽 、 高 速 轴 轴 承 的 中 心 与 低 速 轴 轴 承 的 中 心 要 在同 一 条 直 线 上 ， 也 就 是 要 求 两 根 轴 轴 承 中 心 等 宽 度 。C. 设 计 到 这 里 开 始 作 草 图 （ 查 表 ： 轴 承 及 轴 承 盖 各 参 数 、 套 筒 的 结构 尺 寸 、 齿 轮 的 按 装 、 连 轴 器 的 结 构 尺 寸 等 ） 齿 轮 减 速 器 的 相 关 尺 寸 符 号 名 称 尺 寸2 转 动 零 件 端 面 至 箱 体 内 壁 的 距 离 210 15（ 对 于 重 型 减 速 器 应 取 大些 ）b 小 齿 轮 宽 度 由 齿 轮 结 构 设 计 确 定B、 B1 轴 承 宽 度 根 据 轴 颈 直 径 选 择 滚 动 轴 承 确 定1 齿 顶 圆 与 箱 体 内 壁 之 间 的 最 小 间 隙 11.2（ -箱 体 壁 厚 ）l 小 锥 齿 轮 轴 承 支 点 间 的 距 离 l =（ 2.5 3） d(d-轴 颈 直 径 )l 轴 承 支 点 间 的 距 离 由 装 配 图 计 算 决 定l1 箱 外 零 件 至 轴 承 支 点 间 的 距 离 5. 轴 的 结 构 设 计 （ 见 教 材 ）1） 轴 上 的 键 槽 宽 度 和 长 度 确 定2） 轴 肩 、 轴 环 宽 度 与 高 度 、 各 圆 角 半 径 和 倒 角 大 小3） 轴 上 零 件 的 固 定 方 法 和 紧 固 件4） 轴 上 各 零 件 的 润 滑 方 法 和 密 封 件 的 尺 寸 安 装5） 作 出 轴 的 结 构 草 图 6. 轴 系 零 、 部 件 的 设 计 1） 设 计 小 带 轮 的 轮 槽 及 带 轮 结 构 （ 按 教 材 进行 ） 作 出 教 材 所 示 的 结 构 图 并 标 注 2） 设 计 大 带 轮 的 轮 槽 及 带 轮 结 构作 出 教 材 所 示 的 结 构 图 并 标 注3） 齿 轮 的 结 构 设 计 （ 教 材 ）A) 小 齿 轮 的 结 构 设 计 及 标 注 （ 齿 轮 轴 或 实 体 齿 轮 ）B) 大 齿 轮 的 结 构 设 计 及 标 注 （ 孔 板 式 齿 轮 ）六 、 低 速 轴 轴 的 强 度 较 计 算 （ 参 见 教 材 ）1. 求 出 齿 轮 的 受 力 Ft、 Fr、 Fa2. 作 出 低 速 轴 的 空 间 受 力 简 图3. 作 出 水 平 平 面 的 受 力 图 、 求 解 水 平 面 的 约 束 力4. 作 出 水 平 面 的 弯 矩 图 、 求 出 最 大 弯 矩5. 作 出 竖 直 平 面 的 受 力 图 、 求 解 竖 直 平 面 的 约 束 力6. 作 出 竖 直 面 的 弯 矩 图 、 求 出 最 大 弯 矩7. 作 出 合 成 弯 矩 图8. 作 出 扭 矩 图 9. 求 出 当 量 弯 矩10. 代 入 强 度 条 件 、 核 算 危 险 截 面 强 度 七 、 轴 承 寿 命 计 算 、 联 轴 器 与 键 的 计 算1. 高 速 轴 上 轴 承 的 寿 命 计 算A) 轴 承 型 号 ：B) 查 表 查 出 ： 基 本 额 定 动 载 荷 C；C) 查 出 温 度 系 数D) 计 算 轴 承 受 的 径 向 载 荷 P;E) 用 工 作 小 时 数 Lh表 示 轴 承 的 寿 命 。F) PCnPCfnL t h 16670)(60106G) 能 否 满 足 使 用 要 求2. 低 速 轴 上 联 轴 器 的 计 算A) 计 算 名 义 转 矩 TB) 查 表 教 材 工 作 情 况 系 数 KC) 得 出 ： 计 算 转 矩 TcD) 查 出 所 使 用 联 轴 器 的 许 用 转 矩 和 许 用 转 速E) 是 否 满 足 Tc=T n 刚 性 联 轴 器 （ 凸 缘 联 轴 器 ）2) 低 速 、 刚 性 小 的 长 轴 = 无 弹 元 件 挠 性 联 轴 器 （ 十 字 滑 块 联 轴器 ）3) 传 递 转 矩 较 大 的 重 型 机 械 = 齿 式 联 轴 器 ；4) 对 于 高 速 、 有 振 动 和 冲 击 的 机 械 = 弹 性 元 件 挠 性 联 轴 器 （ 弹性 套 柱 销 联 轴 器 、 弹 性 柱 销 联 轴 器 ）5) 轴 线 位 置 有 较 大 变 动 的 两 轴 = 万 向 联 轴 器 ；6) 有 安 全 保 护 要 求 的 轴 = 安 全 联 轴 器 。 TTKTc A nn2.计 算 转 矩 ：3.转 速 ： 将 其 参 数 列 表 。联 轴器 型号 公 称扭 矩Tca (N m) 许 用转 速n (r/min) 轴 孔直 径d (mm) 外径D (mm) 轴 孔长 度 减速器装配底图设计内容：结构设计和校核计算交叉进行；绘图和计算交叉进行；结构设计所占的比重最为突出。原则：先合理布置图面再绘图，先主要零件，再次要零件；先中心线和轮廓线，再结构细节；先俯视图兼顾其它视图。 一、准备工作确定各级传动零件的主要尺寸和参数齿轮传动：中心距、分度圆和齿顶圆直径、齿轮宽度等。 初步考虑箱体结构、轴承组合结构带轮的结构尺寸；电动机的安装尺寸；联轴器的结构类型和结构尺寸；初选轴承类型；初步确定滚动轴承组合设计方案：型号、固定、定位、间隙调整 、装拆等 。 考虑减速器装配图的布图图面比例、合理布置图面 二、第一阶段 先主后次、先粗后细、先俯后它的原则 主要零件轮廓线绘制 确定箱体内壁位置轴的结构设计 先高速轴结构设计，再低速轴结构设计。）结构设计要求 定位；工艺性；装拆。）结构设计步骤 从一端向另一端或由两端向中间设计 轴向尺寸； 安装键的轴端 ；轴外伸长度取决于轴承盖结构和轴端安装的零件； 轴的径向尺寸。如前所算。 ） 滚动轴承及联轴器的选择轴承受载的大小、方向、性质及转速优先选用向心球轴承；可选用角接触球轴承、圆锥滚子轴承。 ）轴、轴承等的校核计算轴的校核计算 ；定出结构，轴承支点及力的作用点；画出受力图，进行受力分析；绘制弯矩图、扭矩图和当量弯矩图；判定轴的危险截面；按弯扭合成条件进行强度校核计算。 轴承寿命校核计算 ；预期工作寿命：如减速器的检修期等（23年）如不符合要求，可改变轴承类型或系列。键联接的强度校核计算；验算抗挤压强度。许用挤压应力按轮毂材料选取。如强度不足，可通过改变键长，采用双键、花键或增大轴径等措施来满足。 第二阶段传动零件的结构设计传动零件的结构设计要求；满足传动基本参数的要求满足零件强度、刚度与寿命等方面的要求满足加工工艺和装配工艺的要求 传动零件（齿轮）的结构设计 ；选定合适的结构型式推荐的经验公式与数据进行结构设计齿轮轴式、盘式、腹板式和轮辐式四种类型 轴承的润滑和密封 轴承的润滑 ；油润滑：油沟，缺口和环形通路 脂润滑：甩油环 轴承的密封 ；防止润滑剂向外泄漏外界灰尘、水分和其它杂质渗入 减速器的润滑及密封设计浸油润滑；齿轮圆周速度浸入深度不宜太深或太浅 smv 12 箱体的结构设计刚度、强度要求；密封可靠、结构紧凑；良好的加工和装配工艺性；原则：先箱体、后附件、先主体、后局部，先轮廓、后细节 箱体结构设计 ；）轴承座应有足够的厚度 ）轴承座孔两侧联接螺栓要靠近一些，并在两侧设置凸台）联接处凸缘厚度比箱壁厚，可取1.5倍 ）箱座高度按结构需要确定 ）设计铸造箱体要遵循铸造生产工艺要求 ）设计箱体时应注意机械加工工艺要求 附件设计 ；）视孔及视孔盖）通气装置）放油孔螺塞 ）油标装置 ）定位销 ）起盖螺钉 ）起吊装置 ）轴承盖的结构 四、检查阶段结构、工艺方面 制图方面 装配图的设计 基本内容：表达机器（或部件）的装配关系、工作原理和零件主要结构的一组视图；尺寸标注和配合代号；技术要求；技术特性；零件编号、明细表及标题栏。 一、完成装配图全部视图1注意视图表达；2注意剖面线的画法，薄件可用涂黑画法。3某些结构可采用规定的简化画法。4同一视图多个零件允许只详细画出一个，其余用中心线表示。5.绘制时，尺寸、编号、明细表等全部内容完成并检查后，再加深完成装配图。 二、标注尺寸特性尺寸；配合尺寸 ；安装尺寸；外形尺寸 三 、 编 写 技 术 特 性表 格 的 形 式 ， 一 般 放 在 明 细 表 的 附 近 四 、 制 定 技 术 要 求对 零 件 的 要 求 对 安 装 的 要 求 润 滑 与 密 封 试 验 要 求 包 装 、 运 输 和 外 观 要 求 减 速 器 技 术 条 件 的 具 体 内 容 可 参 考 如 下 ： （ 1） 装 配 前 所 有 零 部 件 用 煤 油 清 洗 ， 滚 动 轴 承 用 汽 油 清 洗 ，机 体 内 不 允 许 有 任 何 杂 物 存 在 。 内 壁 涂 上 不 被 机 油 浸 蚀 的 防锈 涂 料 。 （ 2） 滚 动 轴 承 装 配 后 ， 用 手 转 动 时 应 轻 快 灵 活 。 轴 承 的 轴向 游 隙 如 需 要 在 装 配 时 调 整 ， 应 调 至 规 定 数 值 （ 如 调 整 轴 承间 隙 ： d1为 0.05 0.1mm， d2为 0.08 0.15mm） 。 （ 3） 啮 合 侧 隙 用 铅 丝 检 验 不 小 于 0.16mm， 铅 丝 不 得 大 于最 小 侧 隙 的 4倍 。 （ 4） 用 涂 色 法 检 验 斑 点 ， 按 齿 高 接 触 斑 点 不 小 于 40 ， 按齿 长 接 触 斑 点 不 小 于 50 ， 必 要 时 可 用 研 磨 或 刮 研 以 改 善接 触 情 况 。 （ 5） 箱 盖 及 箱 座 接 合 面 严 禁 使 用 垫 片 及 其 它 任 何 填 料 ， 必要 时 允 许 涂 密 封 胶 或 水 玻 璃 。 各 接 触 面 运 转 过 程 中 不 允 许 有漏 油 和 渗 油 现 象 出 现 。 （ 6） 减 速 器 装 配 后 ， 选 择 合 适 的 机 油 （ 如 HJ 50） ， 加 至所 要 求 的 油 面 高 度 ， 达 到 规 定 的 油 量 。 （ 7） 空 载 跑 合 试 验 ： 在 额 定 转 速 下 正 、 反 运 转 1 2小 时 ，要 求 运 转 平 稳 ， 响 声 均 匀 （ 如 噪 音 小 于 70dB） ， 联 接 不 松动 ， 不 漏 油 不 渗 油 等 ； 负 载 跑 合 试 验 ： 在 额 定 转 速 及 额 定 功率 下 运 转 至 油 温 稳 定 为 止 。 油 池 温 升 不 得 超 过 35 ， 轴 承温 升 不 得 超 过 40 。 （ 8） 跑 合 试 验 合 格 后 ， 更 换 润 滑 剂 ， 用 煤 油 擦 洗 零 件 ， 用汽 油 洗 净 轴 承 再 进 行 装 配 。 若 滚 动 轴 承 采 用 润 滑 脂 润 滑 ， 则装 配 前 应 向 轴 承 空 腔 内 填 入 适 量 （ 约 为 空 腔 体 积 的 1/2左 右 ）的 润 滑 脂 。 （ 9） 搬 动 、 起 吊 减 速 器 应 用 箱 座 上 的 吊 钩 。 箱 盖 上 的 吊 环螺 钉 （ 或 吊 耳 ） 只 供 起 吊 箱 盖 时 用 。 （ 10） 外 伸 轴 段 应 涂 油 脂 并 加 防 护 套 ， 减 速 器 外 表 面 涂 灰色 油 漆 （ 或 其 他 颜 色 油 漆 ） ， 运 输 时 勿 倒 置 ， 储 藏 地 点 应 干燥 。 零件图的设计一、零件工作图的要求视图要求尺寸标注要求特殊要求二、典型零件的工作图轴类零件工作图齿轮类零件工作图 THE END