上海大学05级结构设计 减速箱设计指导.pptVIP

结构设计 (二) 机械设计课程设计,上海大学,2019/6/22,上海大学,2,绪 论,目的 综合运用先修课程知识 培养简单机械装置的初步设计能力 设计内容 在模切机机构原理方案设计基础上进行模切机传动系统设计。,2019/6/22,上海大学,3,模切机传动系统方案,2019/6/22,上海大学,4,模切机传动系统方案,2019/6/22,上海大学,5,模切机传动系统方案,具体考虑：原动机模切机主轴之间的减速传动装置 设计方案： A. 电机V带传动传动双级圆柱斜齿轮减速器联轴器 B. 电机联轴器双级圆锥圆柱齿轮减速器链轮 设计任务 每个同学按结构设计一给予的任务参数和所确定的电机功率按方案A设计（学号为单号），按方案B设计（学号为双号）,2019/6/22,上海大学,6,设计要求,装配图 1张 1#或3# 零件图 2张 (中间轴、齿轮) 3# 2张 设计说明书 20页 草稿本、草图 档案袋 图纸用 AutoCad 绘制,2019/6/22,上海大学,7,时间安排,2019/6/22,上海大学,8,成绩评定,平时出勤、工作情况 30% 计算、 图纸、说明书 40% 考试 (全部笔试) 30%,2019/6/22,上海大学,9,传动装置总体设计,传动方案确定 满足工作要求 如功率、转速 模切机 工作节拍 生产阻力 3000张/小时 400KN 2500张/小时 600KN 2000张/小时 800KN 工作节拍：工作机主轴的转速应满足生产节拍要求,2019/6/22,上海大学,10,传动装置总体设计,主轴转速为 总阻抗功Wr：工作机械在一个周期内消耗的总能量 F：生产阻力 S：模切加压行程 工作机所需的功率Pw,2019/6/22,上海大学,11,传动装置总体设计,考虑到传动系统各环节的损耗，即传动效率效率， 工作机所需的电动机功率,2019/6/22,上海大学,12,传动方案布置合理性,2019/6/22,上海大学,13,传动方案布置合理性,2019/6/22,上海大学,14,传动方案布置合理性,2019/6/22,上海大学,15,传动方案布置合理性,2019/6/22,上海大学,16,传动方案布置合理性,带传动宜布置在高速级 (承载力小，缓冲吸振) 链传动宜布置在低速级 (运动不均匀、冲击、噪音) 蜗杆传动与齿轮传动同时应用时，宜布置在高速级(传动效率低、传动平稳、承载能力较齿轮低) 锥齿轮尽量放在高速级且限制传动比 (锥齿轮 大直径、大模数、加工困难，改变轴的布置方向) 斜齿轮传动用于速度高、载荷大、传动平稳场合 (比直齿轮好) 开式齿轮传动工况条件差、磨损严重、寿命短、一般布置在低速级,2019/6/22,上海大学,17,常用减速器类型特点,展开式 结构简单，轴需较大刚度。 (齿轮对轴承不对称分布)。 同轴式 输入、输出同一轴线，轴间距总尺寸减小，但轴向尺寸增加，高速级齿轮承载能力未充分发挥。 分流式 结构复杂、适用于变负载场合；高速级用斜齿轮，低速级可做成人字齿或直齿轮；齿轮相对轴承对称布置，载荷沿齿宽分布均匀，轴承受载均匀。 二级圆锥圆柱齿轮 减速器 锥齿轮布置在高速级， i=815, i锥=23,2019/6/22,上海大学,18,常用减速器类型特点,2019/6/22,上海大学,19,常用减速器类型特点,2019/6/22,上海大学,20,常用减速器类型特点,2019/6/22,上海大学,21,常用减速器类型特点,2019/6/22,上海大学,22,电动机选择,类型结构 选用Y系列三相异步电机。 结构简单，工作可靠、起动特性好，价格合适，维护方便。可适用机床、运输机、风机、搅拌机、食品机械等 见p185 表16-1, 16-3 电机额定功率 额定功率为电机容量。 Ped 工作机所需电机功率Pd。 过小 超载、发热、损坏；过大，能力未发挥，浪费，价高,2019/6/22,上海大学,23,电动机选择,确定电动机的转速 额定转速nm、同步转速nd 同步转速一般有：3000rpm (2极)； 1500rpm (4极) 1000rpm (6极)； 750rpm (8极) 同步nd转速增加磁极对数减小，重量、尺寸减小，价低。 但与工作机要求转速nw差距增加传动系统总传动比增加传动装置重量、尺寸、成本都增加 一般选用 nd=1500rpm nm=1440rpm nd=1000rpm nm=960rpm,2019/6/22,上海大学,24,总传动比及其分配,传动装置总传动比 由电动机满载转速nm和工作机转速nw确定,2019/6/22,上海大学,25,传动比分配,各级传动比应在推荐范围内选取，如表2-1所示。 传动零件尺寸协调，避免干涉、碰撞。 传动装置外廓尺寸紧凑、重量小。 尺寸紧凑、浸油深度好。 两级大齿轮浸油深度接近，应使i1i2 展开式 同轴式 圆锥-圆柱齿轮减速器 i13，i10.25i,2019/6/22,上海大学,26,传动比分配,2019/6/22,上海大学,27,传动比分配,2019/6/22,上海大学,28,各轴运动和动力参数计算,通常专用机应由工作机的功率Pw，所需电机功率Pd和电机额定转速来计算各轴的输入功率和转速。 通用机可由电动机额定功率Ped和额定转速来计算各轴的输入功率和转速 。 现按电动机额定功率、额定转速计算的各轴的动力、运动参数。,2019/6/22,上海大学,29,各轴运动和动力参数计算,2019/6/22,上海大学,30,各轴运动和动力参数计算,计算结果可列表 对传动零件计算用输出功率，保守可用输入功率。,2019/6/22,上海大学,31,传动零件设计,方案A： 带传动 齿轮传动 (二级) 联轴器选用 方案B： 联轴器选用 锥齿轮传动 斜齿轮传动 链传动 注意：阅读P19P21和教科书机械设计中例题,2019/6/22,上海大学,32,传动零件设计,带传动： 传动比i2.5， 避免大带轮过大，与电机或减速器中心高不匹配。 V带型号、长度、根数； 带轮材料、结构、轮毂长度l=(1.52)d。 链传动： Zmin17， Zmax120； 链节数 lp 取偶数 链条节距 p、链条排数；链轮材料与结构,2019/6/22,上海大学,33,传动零件设计,齿轮传动： 材料 45或40Cr 热处理： 小齿轮调质 220240HB；大齿轮正火 190210HB (软齿面) 计算准则 闭式软齿面齿轮设计： 齿面接触，齿根弯曲 定 mn d1 da df Z b1 b2 (斜齿轮) 或 m d1 da df Z R b (锥齿轮) 可用螺旋角来修正中心距，圆整a,2019/6/22,上海大学,34,传动零件设计,mn应圆整，取标准模数； a可以圆整，但应变化； b1，b2应圆整，b1-b2=5mm10mm； d1、df、da应计算保留小数点后二位 选用联轴器： 建议选用弹性套柱销联轴器 表13-4 P140 按Tca与n来选择型号、规格、尺寸 TcaT，nn 轴径与联轴器孔径匹配,2019/6/22,上海大学,35,轴的设计及轴系展开草图,轴的最小直径估算 材料 45； PKw，nrpm 一个键槽放大57%，二个键槽放大1015%，再圆整 画轴系展开草图 (按比例画) 考虑：轴上零件、轴与轴之间、轴与轴承及轴承与箱体之间关系，零件定位、固定方式 次序：主要零件 次要零件；箱内零件 箱外零件 画零件中心线、轮廓线及内部结构，以俯视图为主，兼顾其他视图,2019/6/22,上海大学,36,2019/6/22,上海大学,37,2019/6/22,上海大学,38,轴的设计及轴系展开草图,箱体结构 剖分式箱体特点：装拆方便；无互换性、配对加工；结合面防漏；轴承旁联螺栓紧密要求。 箱体壁厚 、1 凸缘厚度 b、b1 箱体底座厚度 b2 外箱壁至轴承座端面距离 l1=c1+c2+(510) 结合面宽度 l2=l1+,2019/6/22,上海大学,39,箱体结构,2019/6/22,上海大学,40,2019/6/22,上海大学,41,轴的结构,2019/6/22,上海大学,42,轴上零件定位与固定,简支轴 ： 定位轴肩 高度 表4-3 固定轴承时要便于拆卸轴承 非定位轴肩 直径差值 13mm 轴向定位 防止过定位,2019/6/22,上海大学,43,2019/6/22,上海大学,44,小锥齿轮轴悬臂支承结构组合 l1=2l2 或 l1=2.5d,2019/6/22,上海大学,45,2019/6/22,上海大学,46,2019/6/22,上海