减速器设计 演示文稿.ppt

单级直齿圆柱齿轮减速器 工作机 电动机 减速器 联轴器 第一节段 设计计算 设计带式运输机传动装置 其简图如图所示 电动机的高速输出首先通过带传动减速一次后 再经一级直齿圆柱齿轮减速器减速 减速器的输出轴直接与传送带相联 已知运输带的工作拉力f 工作速度v和卷筒的直径d 基本设计参数分组表 工作条件 连续单向运转 载荷平稳 空载起动 使用期限8年 小批量生产 两班制工作 运输带速度允许误差为 设计要求电机的选择 2 带传动的设计计算 3 斜齿圆柱齿轮减速器的设计计算 4 绘图要求 1 装配草图一张 1 装配白图一张 用计算机绘制 轴及直齿圆柱齿轮零件图3 各一张 一 选择电动机 在机械工业中常用的是 y系列三相异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机 p185 1 选择电动机的类型和结构型式 2 选择电动机的容量 电动机的额定功率 工作机所需的电动机功率 pw 工作机所需的功率 kw 由电动机至工作机的总效率 由电动机至工作机的总效率 p12表2 3机械传动和摩擦副的效率概略值 v带传动效率 一对滚动轴承的传动效率 闭式齿轮的传动效率 联轴器的效率 传动滚筒的效率 3 确定电动机的转速 滚筒轴的工作转速 p8表2 1 2 2 带传动的传动比 一级圆柱齿轮减速器的传动比 p185 表16 1查得电动机的数据 见p14表2 4 二 计算传动装置的总传动比和分配传动比 电动机的满载转速 工作机轴的转速 分配传动比 带传动的传动比 一级圆柱齿轮减速器的传动比 满足 三 计算传动装置的运动和动力参数 各轴的输入功率 p1 p2 p3各轴的转速 n1 n2 n3各轴的输入转矩 t1 t2 t3 电机轴 0 高速轴 1 低速轴 2 工作机轴 3 电机轴 0 高速轴 1 低速轴 2 工作机轴 3 参见 p17 四 传动零件的设计 1 普通v带传动 已知条件及设计内容 传递的功率p0 已知条件 主动轮转速n0 从动轮转速n1或传动比i 传动位置要求 工作条件 v带的型号 长度和根数 设计内容 带轮直径和结构 传动中心距a 验算带速v和包角 计算初拉力和压轴力 1 v带传动设计 4 确定中心距a及带长ld 3 确定带轮基准直径d1 d2 6 确定带的根数z 5 验算主动轮的包角 1 d2 id1 1 圆整成标准值 n 设计步骤和方法 1 确定计算功率pca kap 2 根据n0 pca选择带的截型 工况系数 查表9 5 验算带速v v 5 25m s n n y 8 计算压轴力fq 9 v带轮的设计 带轮愈小 弯曲应力愈大 所以d1 dmin z 4 7 确定带的张紧力f0 初定中心距a00 7 d1 d2 a0 2 d1 d2 初算带长 计算实际中心距a a过小 带短 易疲劳 a过大 易引起带的扇动 圆整 取基准带长ld 表9 3 带轮结构设计 一 带轮材料 二 结构型式 1 实心式2 腹板式3 孔板式4 轮辐式 铸铁 常用材料的牌号为htl50或ht200 转速较高时宜采用铸钢 小功率时铸铝或塑料 带轮槽的尺寸见教材p174表9 2 齿轮材料 金属材料 45号钢 中碳合金钢 铸钢 低碳合金钢 铸铁 选材时考虑 工作条件 载荷性质 经济性 制造方法等 齿轮毛坯锻造 选可锻材料 铸造 选可铸材料 2 圆柱齿轮的设计 热处理方式 调质 正火 表面淬火 渗碳淬火 表面氮化 软齿面 改善机械性能 增大强度和韧性 硬齿面 配对齿轮均采用软齿面时 小齿轮受载次数多 故材料应选好些 热处理硬度稍高于大齿轮 约30 50hbs hbs 350 hbs 350 近似取 k 1 2 2 原动机为电动机 汽轮机齿轮对称布置齿轮制造精度高斜齿轮传动k取小值 原动机为单缸内燃机开式齿轮传动齿轮速度高k取大值 按接触强度设计 3 载荷系数 h1 h2 而 h1 h2 设计时 h min h1 h2 3 教材p127 设计式 求出d1 选择z1 计算m d1 z1 为便于装配 取b1 b2 2 10 mm b2 dd1 b1 b2 b1 b2 yfs 复合齿形系数 弯曲强度条件 齿宽系数 d b d1 教材p127 按弯曲强度校核 m 弯曲强度 齿厚s 截面积 f 齿轮齿数z1 z2c yfs1 yfs2 f1 f2 齿面硬度hbs1 hbs2 齿轮齿根弯曲疲劳应力 1 2 齿轮的结构设计 齿轮传动的润滑 教材p162 当齿轮的圆周速度 v 12m s时 一般采用浸油润滑 图8 18a 当齿轮的圆周速度 v 1 5 2m s时 因飞溅到箱壁上的油量很少不能满足轴承的润滑的需要 则轴承常用润滑脂单独润滑 用来把两轴联接在一起 机器运转时两轴不能分离 联轴器 tca kat 计算联轴器的计算转矩 工作情况系数 教材p229表12 1 联轴器选型 p140表13 4 13 5 确定联轴器的型号 tca t 校核最大转速 n nmax协调轴孔直径 第二节段 结构设计 一 初步草图 见p31图4 20 d 的确定 符合 gb t10412 1989 d 的确定 d d 2hh 0 07 0 1 d h 定位轴肩的高度 d 带轮右端的定位轴肩 d d 的确定 d d 是与轴承配合的轴段 d 应略大于d 目地是为了轴承安装放便 d 应为圆整数 符合轴承的内径系列标准 d d 因为轴承是成对安装 d 的确定 d 与齿轮配合的轴段 d 一般为d 3 5 mm d 应略大于d 目地是为了齿轮安装放便 d 的确定 d 轴段长度的确定 l 1 4h d d 2hh 0 07 0 1 d h 定位轴肩的高度 d 齿轮右端的定位轴肩 d 的确定 d 根据选定的轴承查取 课设书 p113见 安装尺寸 da d 右边轴承内圈的左端定位轴肩 d 轴段的长度l 课设书 p113见轴承宽度b l b 2 3 mm p135表12 21 考虑拆装轴承端盖旁螺钉所需的长度 c1 c2 的确定 p23表4 1 箱座壁厚 0 025a 1 8 轴承旁联接螺栓至箱体外壁的距离 c1轴承旁联接螺栓至凸缘边缘的距离 c2见 p25表4 2 轴承为油润滑时 轴承为脂润滑时 p133表 挡油环 联轴器p140表13 4 符合所选联轴器型号给定的轴孔直径 轴端安装弹性套拄销联轴器 b必须满足弹性套和柱销的装拆条件 如采用凸缘式轴承盖 则b至少要等于或人于轴承盖连接螺栓的长度 如果当轴端零件的最大轮廓尺寸小于轴承盖螺钉布置直径 或用嵌入式轴承盖时 则外伸轴的轴向定位端至轴承盖端间的距离可取5 10 第三节段 校核计算 带的压轴力 主动轴的校核计算 简化力学模型 带的压轴力 简化力学模型 a c b d f f 受力 弯矩图 a c b d t 扭矩图 弯扭合成 a c b d 弯扭合成 a c b d 危险截面 平键联接的尺寸选择和强度校核 2 平键联接的失效和强度校核平键联接的主要失效形式 工作面的压溃强度条件 1 键的材料及其尺寸选择材料 20 q235 a钢键的尺寸 p215表11 8由轴的直径d l b 5 10 b为轮毂的长度 若 1 适当增加键的长度2 采用两个键按1800布置 但在强度计算时 应按1 5个键计算 教材 p246 轴承的校核计算 取 中的大者 要求满足 从动轴的校核计算 简化力学模型 ft fr t 简化力学模型 a b d c t 弯扭合成 t a c b d mc mec1 mec2 meb 危险截面 平键联接的尺寸选择和强度校核 轴承的校核计算 第四节段 结构设计 二 设计计算说明书的内容 1 设计计算 1 选择电动机 2 计算传动装置的运动和动力参数 3 传动零件的设计计算带传动的设计计算齿轮传动的设计计算联轴器的选择计算2 轴系部件的结构设计 1 主动轴的设计 2 从动轴的设