级齿轮减速器设计-指导学生ppt课件

1、1机械学根底课程设计2哈尔滨工业大学(威海)概述概述1.预备预备 机械设计课程设计指点书、机械学根底、机械设计手册，机械机械设计课程设计指点书、机械学根底、机械设计手册，机械设计课程设计图册，机械制图、绘图工具等。设计课程设计图册，机械制图、绘图工具等。 复习内容：齿轮传动、轴、滚动轴承、键、螺纹联接、联轴器复习内容：齿轮传动、轴、滚动轴承、键、螺纹联接、联轴器选择等。选择等。2.时间安排时间安排 1电动机选择、运动参数、计算、传动零件设计计算电动机选择、运动参数、计算、传动零件设计计算(2天天)。 2轴的构造设计，绘装配草图轴的构造设计，绘装配草图(2天天)。 3画正式装配图：包括主要尺寸、

2、配合公差、零件编号、明画正式装配图：包括主要尺寸、配合公差、零件编号、明细表、技术要求等细表、技术要求等(3天天) 。 4画零件图画零件图1张张(低速轴或低速轴上齿轮低速轴或低速轴上齿轮) (1天天) 。 5编写计算阐明书编写计算阐明书(1天天) 。 6检查和装订、争辩检查和装订、争辩(1天天) 。3.作息时间：作息时间：上午上午8:00-11:30 下午下午2:00-5:304321451、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、设计计算阐明书1份。 设计期限： 年 月 日至 年 月 日颁发日期： 年 月 日设计义务：设计结果5标题栏与标题栏与明细栏明细

3、栏技术要求技术要求632145设计标题：带式保送机传动安装一级圆柱齿轮减速器设计。设计带式保送机传动系统。采用一级圆柱齿轮减速器的传动系统参考方案见图 原始数据： 保送带有效拉力 F= 1850 N 运输带速度V= 2.00 m/s 允许误差5% 保送机滚筒直径 D= 500mm 减速器设计寿命为10年，每年300个任务日。 任务条件：两班制，常温下延续任务；空载起动，任务载荷平稳，单向运转；三相交流电源，电压为380/220伏。 带式保送机由电动机驱动。电动机1经过联轴器2将动力传入单级圆柱齿轮减速器3，再经过联轴器4，将动力传至保送机滚筒5，带动保送带任务。机械设计课程设计义务书机械设计课

4、程设计义务书71 1确定传动方案确定传动方案一、一、 初步设计初步设计81.电机类型：电机类型：按照任务要求和条件，选用三相鼠笼异步电动机，按照任务要求和条件，选用三相鼠笼异步电动机，Y系列，额系列，额定电压定电压380V。2.选择电动机功率选择电动机功率Ped任务机的输出功率为任务机的输出功率为二、选择电动机二、选择电动机kWFvPPaawd1000电动机所需的任务功率为电动机所需的任务功率为kWFvPw1000由电动机至运输带的传动总效率为由电动机至运输带的传动总效率为543321a9二、选择电动机二、选择电动机式中：式中：1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传分别为带传动、轴承、齿

5、轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。动、联轴器和滚筒的传动效率。543321a83. 096. 099. 097. 098. 096. 03akWFvPad5 . 483. 0100000. 2185010003.确定电动机转速确定电动机转速滚筒轴任务转速为滚筒轴任务转速为min/39.7650000. 2100060100060rDvn103.3.确定电动机转速确定电动机转速取取V带传动的传动比带传动的传动比 24，一级圆柱齿轮减速器传动比，一级圆柱齿轮减速器传动比36，那么总传动比合理范围为那么总传动比合理范围为 624，故电动机转速的可选范围为，故电动机转速的可选范围为4.电动机型号的选定电

6、动机型号的选定根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比如案，如下表：因此有三种传动比如案，如下表：min/36.183334.45839.76)246(rninad方案电动机型号额定功率Ped kW电动机转速r/min电动机重 量N总传动比同步转速满载转速1Y132S-45.5150014406818.852Y132M2-65.510009608512.573Y160M2-85.57507201159.43114.4.电动机型号的选定电动机型号的选定综合思索电动机和传动安装的尺寸、分量、传动比，可见第综合思索电

7、动机和传动安装的尺寸、分量、传动比，可见第2方案比较适宜。因此选定电动机型号为方案比较适宜。因此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性，其主要性能如下表：能如下表：型号额定功率额定电流转速效率功率因数起动转矩起动电流最大转矩 重量额定转矩额定电流额定转矩kWAr/min%倍倍倍kgY132M2-65.512.696085.30.82.06.52.285121. 计算总传动比计算总传动比三、计算传动安装的运动和动力参数三、计算传动安装的运动和动力参数57.1239.76960nnima2. 合理分配各级传动比合理分配各级传动比为使为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取带传动外廓尺寸不致过大，初

8、步取 i0=2.8，那么减速，那么减速器传动比为：器传动比为：49. 48 . 257.120iiia133. 各轴转速、输入功率、输入转矩的计算各轴转速、输入功率、输入转矩的计算各轴转速各轴转速min/86.3428 . 29600rinnmmin/36.768 . 249. 4960101riininnmmin/36.76rnn各轴输入功率各轴输入功率kWPPPdd32. 496. 05 . 4101WPPPk11. 497. 098. 032. 43212kWPPP99. 399. 098. 011. 44224.98. 0为输入功率乘轴承效率轴的输出功率则分别143. 各轴转速、输入功

9、率、输入转矩的计算各轴转速、输入功率、输入转矩的计算各轴输入转矩各轴输入转矩 电动机输出转矩电动机输出转矩mNnPTmdd77.449605 . 495509550mNiTiTTd34.12096. 08 . 277.4410010dmNiTiTT63.51397. 098. 049. 434.120321121m32.49899. 098. 063.51342NTT.98. 0承效率为各轴的输入转矩乘轴轴的输出转矩则分别轴轴 轴轴 滚筒轴滚筒轴 153. 各轴转速、输入功率、输入转矩的计算各轴转速、输入功率、输入转矩的计算运动和动力参数设计结果整理于下表：运动和动力参数设计结果整理于下表：轴

10、名功率PkW转矩TNm转速nr/min传动比效率输入输出输入输出电动机轴 4.5 44.779602.8轴4.324.23120.34117.93342.86轴4.114.03513.63503.3676.364.49滚筒轴3.993.91498.32488.3576.361.0016 1. 带传动设计(普通V带)四、传动件设计计算四、传动件设计计算172.齿轮传动设计齿轮传动设计根据：传送功率根据：传送功率P；传动比；传动比i； 小齿轮的转速小齿轮的转速n; 任务时任务时间、闭式传动。间、闭式传动。1 选择资料、热处置、精度等级、决议齿面硬度、外选择资料、热处置、精度等级、决议齿面硬度、外表

11、粗糙度。表粗糙度。2 假设选软齿面按齿面接触疲劳强度设计假设选软齿面按齿面接触疲劳强度设计,需校核齿需校核齿根弯曲疲劳强度根弯曲疲劳强度假设选硬齿面按齿根弯曲疲劳强度设计，需校核齿面接假设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触疲劳强度18本卷须知本卷须知 1斜齿轮的中心距斜齿轮的中心距a要圆整，其尾数为要圆整，其尾数为0，2，5，8 2模数取规范值，并且模数取规范值，并且1.5 3820 当当812时用时用“60000轴承轴承 当当1220时用时用“30000或或“70000轴承轴承 4小齿轮齿宽小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽应比大齿轮齿宽b2大大510mm 取齿宽系数取齿宽系

12、数d=11.2 资料普通取资料普通取45钢，钢，Pd5.5kW时用合金钢如时用合金钢如40Cr等。等。2.齿轮传动设计齿轮传动设计19 与轴的构造设计同步进展与轴的构造设计同步进展 1选择视图选择视图 普通用三视图，和必要的部分视图普通用三视图，和必要的部分视图 2布置图面布置图面 1确定绘图的有效面积确定绘图的有效面积 装配图：装配图：0号图纸，按号图纸，按1：1画；画； 1号图纸，按号图纸，按1：2画当大齿轮齿顶圆直径画当大齿轮齿顶圆直径da320mm时。时。 零件图：零件图：2号图纸，按号图纸，按1：1画。画。 2大体确定三视图的位置大体确定三视图的位置 先画俯视图与主视图先画俯视图与主

13、视图 1根据中心距先画俯视图的两根轴线根据中心距先画俯视图的两根轴线; 2然后画齿轮；然后画齿轮； 3按设计资料确定零件与箱体内壁的间距按设计资料确定零件与箱体内壁的间距1和和2取取10-15mm，画出俯视图的箱体内框线；，画出俯视图的箱体内框线； 三三 绘制装配草图：绘制装配草图：20零件与箱体内壁的间距零件与箱体内壁的间距1和和210-15mm，画出俯视图的箱，画出俯视图的箱体内框线体内框线俯视图与主视图俯视图与主视图21H轴轴KHH 轴承端盖轴承端盖1eCHK留意留意: H、 、 K有一定要求有一定要求俯视图俯视图22mmnPAd203110min13220min2nPAd在开场设计轴时

14、，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩在开场设计轴时，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dmindmin，并依次进展轴的构造设计。，并依次进展轴的构造设计。 轴轴1 1的最小直径的最小直径d1min(d1min(减速器的输入端减速器的输入端) ) 轴2的最小直径d2min减速器的输出端 留意：有键槽处，估算直径要加大35；然后圆整。圆整后与联轴器、电机轴一致；圆整后与联轴器、电机轴一致；联轴器两端轴径允许不同，但相联轴器两端轴径允许不同，但相差不能太大，查表差不能太大，查表圆整后与联轴器一致；

15、联轴器两圆整后与联轴器一致；联轴器两端轴径允许不同，但相差不能太端轴径允许不同，但相差不能太大，查表大，查表4确定轴的支点和轴上零件力的作用点确定轴的支点和轴上零件力的作用点23轴径设计、轴段长度设计轴径设计、轴段长度设计 要求在阐明书中画出轴的构造简图，可不画轴要求在阐明书中画出轴的构造简图，可不画轴上零件上零件 4轴的强度校核及轴承寿命计算，键联接的强度验算轴的强度校核及轴承寿命计算，键联接的强度验算等等 要求计算及校核低速级轴的强度要求计算及校核低速级轴的强度 参考教材例题参考教材例题3 3进展轴的构造设计进展轴的构造设计24轴设计例轴设计例 设计如下图的斜齿圆柱齿设计如下图的斜齿圆柱齿

16、轮减速器的输出轴轮减速器的输出轴轴。轴。知传送功率知传送功率P=12kW，输出，输出轴的转速轴的转速n=260r/min,从动齿从动齿轮的分度圆直径轮的分度圆直径d=251.4mm，螺旋角螺旋角=9307，右旋。齿，右旋。齿轮轮毂宽度轮轮毂宽度b2=70mm，单向，单向运转。运转。 251根据任务条件选择资料，确定许用应力根据任务条件选择资料，确定许用应力mmnPAd1 .367 .3232808)118107(30有键槽，放大有键槽，放大35%，33.6837.91mm，取规范直，取规范直径径d1=35mm。 选选45钢，调质处置。查表得到许用弯曲应力钢，调质处置。查表得到许用弯曲应力-1b

17、 =60MPa。 2按改动强度初步估算轴的最小直径按改动强度初步估算轴的最小直径263轴的构造设计，绘制构造草图轴的构造设计，绘制构造草图H轴轴KHH 轴承端盖轴承端盖1eCHK27要求画出结构草图 作出装配简图，拟定装配作出装配简图，拟定装配方案；方案； 确定轴上零件的位置和固确定轴上零件的位置和固定方式定方式 确定各轴段的直径确定各轴段的直径 确定各轴段的长度确定各轴段的长度 轴的构造细节，圆角、倒轴的构造细节，圆角、倒角、退刀槽等。角、退刀槽等。28箱体内壁线箱体内壁线29程度面内程度面内支点反力支点反力垂直面内垂直面内支点反力支点反力程度面内程度面内弯矩图弯矩图垂直面内垂直面内弯矩图弯

18、矩图合成合成弯矩图弯矩图扭矩图扭矩图4按弯扭合成强度校核轴径按弯扭合成强度校核轴径30 5修正轴的构造修正轴的构造 6完成轴的零件任务图完成轴的零件任务图 。31主要有：齿轮、套筒、联轴器等主要有：齿轮、套筒、联轴器等留意：留意：1 1此时应思索齿轮、轴承的光滑方式，连轴器此时应思索齿轮、轴承的光滑方式，连轴器的型号，思索此光滑方式下密封以及它们对轴的要求：的型号，思索此光滑方式下密封以及它们对轴的要求：如脂光滑应有挡油环，装在轴上位置，密封圈轴承如脂光滑应有挡油环，装在轴上位置，密封圈轴承v2m/sv2m/sv2m/s时，油光滑。时，油光滑。 2 2联轴器的选择低速级联轴器的选择低速级: :

19、刚性联轴器，高速级：刚性联轴器，高速级：弹性联轴器弹性联轴器6 6箱体及其它零件设计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、衔主要有：油标尺、通气器、检查孔盖、放油螺塞、衔接螺栓、吊钩、钓耳、启盖螺钉、定位销等接螺栓、吊钩、钓耳、启盖螺钉、定位销等 参见手册大部分为规范件参见手册大部分为规范件5 5轴上零件的详细构造设计轴上零件的详细构造设计321 1装配图的绘制略装配图的绘制略 图面尺寸：装订边：图面尺寸：装订边：25mm25mm，其他三边：，其他三边：10mm10mm 2 2尺寸标注尺寸标注 1 1定位尺寸齿轮中心距及偏向，地脚螺钉尺寸，定位尺寸齿轮中心距及偏向，地脚

20、螺钉尺寸， 主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等 2 2配合尺寸齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等配合尺寸齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等 3 3外廓尺寸减速器的最大长、宽、高；减速器底座的外廓尺寸减速器的最大长、宽、高；减速器底座的 长、宽、高长、宽、高 3 3技术要求技术要求 1 1减速器特性功率减速器特性功率, ,输入转速输入转速, ,总传动比总传动比, ,传动效率等传动效率等 2 2技术要求技术要求 4 4零件编号及明细表零件编号及明细表五五 绘制零件图绘制零件图( (轴、齿轮轴、齿轮) )六六 编写计算阐明书及装订编写计算阐明

21、书及装订四四 绘制正式装配图绘制正式装配图33表表4-1 铸铁减速器箱体主要构造尺寸铸铁减速器箱体主要构造尺寸343536单级减速器外观37减速器的内部构造38图纸布置图纸布置先先画画俯俯视视图图标题栏与标题栏与明细栏明细栏技术要求技术要求39主视图4010-15mm10-15mm5-8mm俯视图41侧视图42标题栏43察看孔盖与透气器察看孔盖与透气器放油螺塞放油螺塞油标油标齿轮啮合的画法齿轮啮合的画法细节44螺栓螺栓衔接衔接通孔端盖通孔端盖闷盖闷盖毛毡圈密封毛毡圈密封45 2.理由：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。改良措施：放油孔应设计在油池的最低处。不合理不合理合理合理1.理由：插孔位置

22、太高，理由：插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。凸台无法加工。改良措施：将插孔位置往改良措施：将插孔位置往下移，以便测油杆能顺利下移，以便测油杆能顺利的插入和拔出。的插入和拔出。易出错的构造提示易出错的构造提示464.理由：装油塞处箱壁理由：装油塞处箱壁太薄，不利于螺钉联接太薄，不利于螺钉联接改良措施：装油塞处应改良措施：装油塞处应设计凸台。设计凸台。不合理不合理合理合理3.理由：油塞与箱座接合处理由：油塞与箱座接合处未设计密封件，会呵斥漏油。未设计密封件，会呵斥漏油。改良措施：在接合处加上一改良措施：在接合处加上一密封圈。密封圈。47不合理不合理合理合理5

23、.理由：理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远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；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轴承盖螺钉设计在剖分面上,是错误的。是错误的。 不合理不合理改良措施：改良措施：a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。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。将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。487.理由：定位销孔位置不当。理由：定位销孔位置不当。改良措施：定位销孔应布置在改良措施：定位销孔应布置在箱盖与箱座的联接凸缘上，箱盖与箱座的联接凸缘上，沿长度方向非沿长度方向

24、非对称布置，且对称布置，且间距应尽量大间距应尽量大些。些。 6.理由：两螺栓靠得太近，理由：两螺栓靠得太近，用扳手拧紧或松开螺母时，用扳手拧紧或松开螺母时，扳手空间不够。扳手空间不够。改良措施：两螺栓要有一定改良措施：两螺栓要有一定的间距使扳手有足够的空间。的间距使扳手有足够的空间。499.理由：吊耳孔位置不理由：吊耳孔位置不当，孔壁强度能够不够当，孔壁强度能够不够改良措施：应将耳孔位改良措施：应将耳孔位置往内侧移。置往内侧移。10.理由：锥销的长度过短，理由：锥销的长度过短，不利于装拆。锥销孔未设不利于装拆。锥销孔未设计成通孔。计成通孔。改良措施：锥销应加长改良措施：锥销应加长; 锥销孔应设

25、计成通孔。锥销孔应设计成通孔。8.理由：视孔盖与箱盖理由：视孔盖与箱盖接触处未设计加工凸台，接触处未设计加工凸台，不便于加工箱盖上的孔。不便于加工箱盖上的孔。改良措施：应在视孔盖改良措施：应在视孔盖与箱盖接触处设计加工与箱盖接触处设计加工凸台凸台50轴的零件图轴的零件图标题栏标题栏51齿轮轴零件图齿轮轴零件图标题栏标题栏52齿轮零件图齿轮零件图标题栏标题栏53设计阐明书内容设计阐明书内容一、封面一、封面二、设计义务书二、设计义务书三、目录三、目录四、设计阐明书正文：内容应完好见下页四、设计阐明书正文：内容应完好见下页五、设计小结五、设计小结54设计阐明书正文内容设计阐明书正文内容一、一、 初步设计初步设计1.原始数据原始数据2.传动系统方案的拟定传动系统方案的拟定二、二、 电动机的选择电动机的选择1.电动机的容量选择电动机的容量选择2.确定电动机转速确定电动机转速3.电动机型号的选定电动机型号的选定三、三、 计算