减速器的机械设计
减速器箱体零件的机械加工工艺设计

减速器箱体零件的机械加工工艺设计一、工艺准备1.根据减速器箱体零件的图纸和工艺要求,明确工件的加工尺寸、表面质量要求等。
2.选取合适的材料,通常减速器箱体采用铸铁材料,该材料具有良好的切削性能和耐磨性。
3.根据工件形状和尺寸,确定适合的机床和刀具。
二、车削工艺1.选择适当的车床进行车削加工,通常采用立式车床或数控车床。
2.根据图纸要求,选择合适的刀具进行车削,如切断刀、粗车刀、精车刀等。
3.根据工件的结构特点和加工要求,确定车刀的进给速度和进给量。
4.对减速器箱体的内孔、外圆、端面等进行车削加工,确保尺寸精度和表面质量。
三、铣削工艺1.选择适合的铣床进行铣削加工,通常采用立式铣床或数控铣床。
2.根据图纸要求,选择合适的刀具进行铣削,如立铣刀、面铣刀、T 型槽刀等。
3.根据工件的结构特点和加工要求,确定铣刀的进给速度和进给量。
4.对减速器箱体的槽面、平面、孔面等进行铣削加工,确保尺寸精度和表面质量。
四、钻削工艺1.选择适合的钻床进行钻削加工,通常采用立式钻床或数控钻床。
2.根据图纸要求,选择合适的刀具进行钻削,如中心钻、钻头、麻花钻等。
3.根据工件的结构特点和加工要求,确定钻刀的进给速度和进给量。
4.对减速器箱体的螺纹孔、固定孔等进行钻削加工,确保尺寸精度和表面质量。
五、组装工艺1.对于减速器箱体的分体结构,需要进行组装。
首先,对组装零件进行清洗和检查,确保无污染和损坏。
2.按照图纸要求,将零件按照正确的顺序和方法进行组装。
通常采用螺纹连接、压入连接等方式。
3.在组装过程中,注意保持零件之间的配合精度和间隙,确保组装的减速器箱体具备良好的工作性能。
总结:减速器箱体零件的机械加工工艺设计是保证减速器性能和寿命的关键步骤,需要根据减速器箱体的形状、尺寸和结构特点,选择合适的机床和刀具进行车削、铣削和钻削等加工操作。
同时,在组装过程中要注意保持零件之间的配合精度和间隙,确保减速器箱体的良好工作性能。
一级蜗轮蜗杆减速器--机械设计课程设计

一、课程设计任务书题目:设计某带式传输机中的蜗杆减速器工作条件:工作时不逆转,载荷有轻微冲击;工作年限为10年,二班制。
已知条件:滚筒圆周力F=4400N;带速V=0.75m/s;滚筒直径D=450mm。
80,则总传动比合理范围为动机转速的可选范围为:⨯~80)63.69750、1000、根据容量和转速,由有关手册查出有四种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、' 54838)348.24cos5.71=48.24从教材5.7110.9592140140=-=知许用弯曲应力][F =σ查得由ZCuSn10P15.71;v =ϕ119.681000cos cos5.71n γ=值法查大于原估计值,因此不用重算。
(68.885S 0.92t c =<∴=油的工作温度)合格。
= 68.8cS 0.92=设计小结经过几周的课程设计,我终于完成了自己的设计,在整个设计过程中,感觉学到了很多的关于机械设计的知识,这些都是在平时的理论课中不能学到的。
还将过去所学的一些机械方面的知识系统化,使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强。
除了知识外,也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真,并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。
在设计过程中,我们会碰到好多问题,这些都是平时上理论课中不会碰到,或是碰到了也因为不用而不去深究的问题,但是在设计中,这些就成了必须解决的问题,如果不问老师或是和同学讨论,把它搞清楚,在设计中就会出错,甚至整个方案都必须全部重新开始。
比如轴上各段直径的确定,以及各个尺寸的确定,以前虽然做过作业,但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去,毕竟考虑的还不是很多,而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。
但是经过老师的讲解,和自己的更加深入的思考之后,对很多的知识,知其然还知其所以然。
刚刚开始时真的使感觉是一片空白,不知从何处下手,在画图的过程中,感觉似乎是每一条线都要有一定的依据,尺寸的确定并不是随心所欲,不断地会冒出一些细节问题,都必须通过计算查表确定。
机械设计课程设计减速器

机械设计课程设计 减速器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解减速器的基本原理及其在机械设计中的应用。
2. 学生能掌握减速器的分类、结构特点及其设计计算方法。
3. 学生能了解减速器在工程实际中的应用案例,理解其重要性和适用范围。
技能目标:1. 学生具备运用减速器设计原理进行简单减速器设计的能力。
2. 学生能够运用相关软件(如CAD)进行减速器零件图的绘制和装配图的制作。
3. 学生能够通过实验和数据分析,评估减速器设计的合理性。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计学科的兴趣,激发其创新意识和探索精神。
2. 增强学生的团队合作意识,使其在项目实施过程中学会互相尊重、协作与沟通。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念,使其在设计过程中注重安全、环保和经济效益。
课程性质:本课程为机械设计课程设计,以实践为主,结合理论,培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点:高年级本科生,已具备一定的机械设计理论基础,具有较强的动手能力和自主学习能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强化学生的动手操作能力和工程设计能力,提高学生在实际工程中的应用能力。
通过课程目标的分解,使学生在完成课程学习后能够达到预期的学习成果,为将来的工作和发展奠定基础。
二、教学内容1. 理论教学:a. 介绍减速器的工作原理、分类及结构特点。
b. 讲解减速器设计的基本计算方法,包括传动比、模数、齿数等参数的确定。
c. 分析减速器在机械系统中的应用,以及选用原则和注意事项。
2. 实践教学:a. 利用CAD软件进行减速器零件图和装配图的绘制。
b. 结合实际案例,进行减速器设计计算,指导学生完成设计任务。
c. 组织学生进行减速器装配和调试,分析实验数据,评估设计合理性。
3. 教学大纲:a. 第一章:减速器概述(对应教材第X章)1) 减速器的基本概念2) 减速器的工作原理及分类3) 减速器的结构特点及应用b. 第二章:减速器设计计算(对应教材第X章)1) 传动比、模数、齿数的确定2) 齿轮啮合原理及强度计算3) 其他零部件的设计计算c. 第三章:减速器设计实践(对应教材第X章)1) CAD软件应用2) 设计计算案例分析3) 实验教学及数据分析4. 教学进度安排:a. 理论教学:共X学时,每周X学时。
减速器的结构及其设计

减速器的结构及其设计减速器是一种机械传动装置,主要由驱动轴、传动轴、主动轮、从动轮、齿轮箱等组成。
减速器的结构和设计根据实际应用需求和传动原理来确定,下面将详细介绍几种常见的减速器结构及其设计。
1.平行轴硬齿面减速器平行轴硬齿面减速器是一种常见的减速器结构,主要用于传动轴之间的平行传动。
其结构由两组平行的齿轮组成,一组为主动轮,一组为从动轮。
主动轮和从动轮之间通过啮合的齿轮进行传动。
设计时需要考虑齿轮的模数、齿数、压力角等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
2.斜齿轮减速器斜齿轮减速器是一种传动角度不为90度的减速器结构,主要用于传动轴之间的非平行传动。
其结构和平行轴硬齿面减速器类似,由主动轮和从动轮组成,但齿轮轴的轴线与传动轴之间的角度不为90度。
设计时需要考虑斜齿轮的啮合角度、齿轮的模数、齿数等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
3.行星齿轮减速器行星齿轮减速器是一种常见的高效、紧凑的减速器结构,主要用于需要较大减速比的传动应用。
其结构由一个太阳轮、多个行星轮和一个内部齿圈组成。
太阳轮是主动轮,行星轮是从动轮,内部齿圈是固定不动的。
设计时需要考虑齿轮的模数、齿数、行星轮的数量等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
4.锥齿轮减速器锥齿轮减速器是一种用于传动轴之间的交叉传动的减速器结构,主要用于需要进行角度传动的应用。
其结构由一个主动轮和一个从动轮组成,主动轮和从动轮的齿轮轴之间的交叉角度一般为90度。
设计时需要考虑锥齿轮的模数、齿数、压力角等参数,以及轴承的选用和润滑油的供给。
减速器的设计中需要考虑多种因素,如载荷、转速、传动比、噪声、摩擦、磨损等。
一般来说,设计减速器时需要确定一些基本参数,如输入转速、输出转速、额定载荷、传动比等,然后根据这些参数进行齿轮的设计和选型,同时还需要进行热力学分析、强度分析、动力学分析等,以确保减速器的性能和可靠性。
在减速器的设计中,还需要考虑材料的选择以及加工工艺的确定。
机械设计基础减速器的选型与设计

机械设计基础减速器的选型与设计一、引言机械减速器作为传动系统中的重要组成部分,在各个行业都有广泛的应用。
本文旨在探讨机械减速器的选型与设计,为读者提供一些基础的知识和指导。
二、机械减速器的作用与种类1. 机械减速器的作用机械减速器主要用于降低旋转设备的速度,并增加输出扭矩。
它可以将高速低扭矩的动力传动转换为低速高扭矩的动力传动,适用于各种需要转速变化的场合。
2. 机械减速器的种类常见的机械减速器种类有齿轮减速器、带传动、链传动等。
每种减速器都有其特点和适用领域,选型时需根据实际需求做出合理选择。
三、机械减速器的选型原则1. 转矩传递能力机械减速器的转矩传递能力是选型的关键。
根据需要传递的转矩大小,选用合适的减速器型号和尺寸。
2. 转速比要求根据系统的转速变化需求,选用合适的减速器传动比。
传动比的计算可根据输入轴转速与输出轴转速之比得出。
3. 效率要求机械减速器的效率会直接影响系统的传动效率。
在选型时,需考虑减速器的效率,并选择高效率的型号。
4. 维护及使用成本除了初始投资成本外,机械减速器的运行维护成本也是选型时需要考虑的因素。
需要综合考虑减速器的可靠性、使用寿命以及维护成本等因素。
四、机械减速器的设计步骤1. 确定需求首先需要明确减速器的使用需求,包括传动的转矩、转速比、输入轴和输出轴的位置等。
2. 选择传动形式根据需求选择合适的传动形式,如齿轮传动、带传动或链传动等。
3. 计算减速器参数根据实际需求和传动形式,计算减速器的参数,包括模数、齿宽、齿数等。
4. 设计齿轮传动对于齿轮传动来说,需设计齿轮的齿数、齿宽、法向模数等参数,并进行齿轮的布局和尺寸计算。
5. 确定传动轴和轴承根据减速器的布局和设计要求,确定传动轴的尺寸、材料及轴承的选择。
6. 综合校核对设计的减速器进行综合校核,包括强度校核、振动与噪声校核、热平衡校核等。
7. 绘制设计图纸最后,根据设计结果绘制减速器的详细图纸,并进行评审与修改。
机械设计课程设计步骤减速器的设计

目录第一章传动装置的总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型2.选择电动机的功率3.选择电动机的转速4.选择电动机的型号二、计算总传动比和分配各级传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速2.各轴功率3.各轴转矩4.运动和动力参数列表第二章传动零件的设计一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计2.低速级齿轮传动设计三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型2.选择联轴器型号第三章装配图设计一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计准备2.减速器的结构尺寸3.减速器装配草图设计第一阶段二、装配图设计的第二阶段1.中间轴的设计2.高速轴的设计3.低速轴的设计三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计2.滚动轴承的润滑与密封四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计2.减速器附件的设计3.画正式装配图第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容二、轴零件工作图设计三、齿轮零件工作图设计第五章注意事项一、设计时注意事项二、使用时注意事项第六章设计计算说明书编写第一章 传动装置总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型电动机有直流电动机和交流电动机;直流电动机需要直流电源,结构复杂,价格较高;当交流电动机能满足工作要求时,一般不采用直流电动机,工程上大都采用三相交流电源,如无特殊要求应采用三相交流电动机;交流电动机又分为异步电动机和同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型,一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点,适用于没有特殊要求的机械上,如机床、运输机、搅拌机等;所以选择Y 系列三相异步电动机;2.选择电动机的功率电动机的功率用额定功率P ed 表示,所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d ;功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机长期过载,发热大而过早损坏;功率过大,则增加成本,且由于电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,能量不能充分利用而造成浪费;工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定;工作机所需功率为:w w1000FvP η=,ηw ——工作机卷筒的效率,查吴宗泽P5表1-7;工作机所需电动机输出功率为:w w321234d P P P ηηηηη==,η1 ——带传动效率;η2——滚动轴承效率;η3 ——齿轮传动效率;η4——联轴器效率,查吴宗泽P5表1-7;电动机的额定功率:P ed =启动载荷/名义载荷×P d ,查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率; 3.选择电动机的转速具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速;低转速电动机级数多,外廓尺寸较大,质量较重,价格较高,但可使总传动比及传动装置的尺寸减小,高转速电动机则相反,应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速;Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 和750r/min,一般多选同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机;为使传动装置设计合理,可根据工作机的转速要求和各级传动机构的合理传动比范围,推算出电动机转速的可选范围,即n d =i 1i 2…i n n w ,n d 为电动机可选转速范围,i 1,i 2,…,i n 为各级传动机构的合理传动比范围,n w 为工作机转速; 工作机转速:w 601000v n πD⨯⨯=查吴宗泽P188表13-2知:i V 带传动=2~4,i 单级圆柱齿轮传动=2~5,则电动机转速的可选范围为 n d =2~4×3~5×3~5×n w 电动机转速推荐选择1500r/min 4.选择电动机的型号根据电动机额定功率和转速,由吴宗泽P167表12-1确定电动机型号; 电动机的主要外形尺寸和安装尺寸吴宗泽P168表12-3① 中心高:H ② 外形尺寸:L ×AC /2+AD ×HD ③ 地脚安装尺寸:A ×B ④ 地脚螺栓孔直径K ⑤ 轴伸尺寸:D ×E ⑥ 装键部位尺寸:F ×G二、计算总传动比和分配各级传动比总传动比为i ,带传动的传动比比为i 0,高速级齿轮传动的传动比为i 1,高速级齿轮传动的传动比为i 2; 在已知总传动比要求时,合理选择和分配各级传动机构的传动比应考虑以下几点 1各级传动比都应在推荐的合理范围以内吴宗泽P188表13-2;2应使各传动件的尺寸协调,结构合理,避免相互干涉碰撞;例如由带传动和齿轮减速器组成的传动中,一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比;若带传动的传动比过大,将使大齿轮过大,可能会出现大带轮轮缘与底座相碰;推荐i 0=2~;对于两级齿轮减速器,两级的大齿轮直径尽可能相近,以利于浸油润滑,一般推荐高速级传动比i 1=~i 2;m w n i n == i 0=2~=2i == i 1=~i 2= n m 为电动机满载转速 三、计算传动装置的运动和动力参数机械传动装置的运动和动力参数主要是指各轴的转速、功率和转矩,它是设计计算传动件的重要依据;为进行传动件的设计计算,需先计算出各轴的转速、功率和转矩;一般按电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数;1.各轴转速Ⅰ轴 :0i n n m I =;Ⅱ轴 :1i nn I =Ⅱ;Ⅲ轴 :2i n n II =Ⅲ 2.各轴功率Ⅰ轴:1η⨯=d I P P ;Ⅱ轴:32ηη⨯⨯=I P P Ⅱ;Ⅲ轴:32ηη⨯⨯=ⅡⅢP P3.各轴转矩Ⅰ轴:I I I n P T 9550=;Ⅱ轴 II II II n P T 9550=;Ⅲ轴 IIIIII III n PT 9550=设计传动装置时,一般按工作机实际需要的电动机输出功率P d 计算,转速则取满载转速第二章传动零件设计计算一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计1已知条件:工作机实际需要的电动机输出功率P d,小带轮转速为电动机的满载转速n m,传动比为i0,每天工作16小时,载荷变动小,轻载启动;2设计步骤见教材P163~164;补充步骤9计算大小带轮的最大直径d a教材P160~161;3注意事项:①此时应检查小带轮的最大直径与电动机的安装尺寸是否干涉,即小带轮的最大直径是否大于电动机的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉;②大带轮的最大直径与传动装置的外廓尺寸是否干涉的检查待减速器的中心高确定后进行;二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计1已知条件:斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P I,小齿轮转速为n I,传动比为i1,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变;2设计步骤见教材P211~213,P218~221;3注意事项:①齿轮材料要求:若采用齿轮轴时,齿轮的材料应兼顾轴的要求,选用45钢,同一减速器的各级小齿轮或大齿轮的材料若没有特殊要求选用相同的牌号,以减少材料牌号和降低加工的工艺要求;高速级常为齿轮轴,推荐选用45钢;②齿轮传动的尺寸与参数取值原则:法面模数m n取为标准值,齿数z、中心距a、齿宽b取为整数,螺旋角β准确到“秒”,分度圆直径准确到小数点后2到3位;4齿轮的参数和几何尺寸列表m n1=,β1=,z1=,z2=,d1=,d2=,a I-II=,b1=,b2=,d a1=,d a2=,d f1=,d f2=5根据上述计算尺寸判断齿轮的结构形式教材P229,若为实心式在轴的结构设计时应注意判断是否采用齿轮轴;2.低速级齿轮传动设计1已知条件:斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P II,小齿轮转速为n II,传动比为i II,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变;2设计步骤见教材P211~213,P218~221;3注意事项:与高速级齿轮传动设计相同;4齿轮的参数和几何尺寸列表m n3=,β3=,z3=,z4=,d3=,d4=,a II-III=,b3=,b4=,d a3=,d a4=,d f3=,d f4=5与高速级齿轮传动设计相同;三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型联轴器除连接两轴并传递转矩外,有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能,以及缓冲、吸振、安全宝华等功能,故要根据传动装置工作要求选择联轴器的类型;本减速器的低速轴与工作机轴用联轴器相连,由于联轴器连接的这两根轴的转速较低,传递的转矩较大,减速器与工作机常不在同一底座上,要求有较大的轴线偏移补偿,因此常选用无弹性元件的挠性联轴器,如齿式联轴器;2.选择联轴器型号标准联轴器主要按传递的转矩、转速和轴的直径来选择型号,型号的选择在减速器的低速轴设计时确定;第三章装配图设计装配图是表达各零部件结构形状、相互位置与尺寸的图样,也是表达设计人员构思的基本语言;它是绘制零部件工作图及零部件生产、机器组装、调试、维护的主要依据;设计装配工作图时,要综合考虑工作条件、强度、刚度、加工、装拆、调整、润滑、维护和经济性等方面的要求,要用合理和足够的视图表达清楚;装配图设计内容多、复杂,要边画、边算、边改;减速器装配图设计步骤:①减速器装配图设计准备②绘制装配草图:画出传动零件、箱体内壁线和轴承座孔端面的位置,进行轴的结构设计,校核轴和键的强度,计算轴承的寿命③进行传动零件和轴承端盖的结构设计,选择轴承的润滑和密封方式④设计减速器的箱体和附件⑤检查装配图⑥画正式装配图一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计装备1准备有关设计数据联轴器:毂孔直径和长度低速轴设计时确定;带轮:毂孔直径和长度高速轴设计时确定;齿轮的主要参数及尺寸:中心距、分度圆直径、齿顶圆直径、齿宽;减速器的结构尺寸:各种螺栓、壁厚、减速器内各零件的位置尺寸;2选择图样比例和视图布置比例尺一般选择1:1或1:2;一般有三个视图,必要时还应有局部视图、向视图和局部放大图;根据减速器传动零件的尺寸,估计减速器的轮廓尺寸,同时考虑标题栏、明细表、技术特性、技术要求等所需空间,合理布置视图;参考复印P16图4-1;2.减速器的结构尺寸减速器一般由箱体、轴系零部件、附件三大部分组成;1一般用途的减速器箱体采用铸铁制造,箱体结构图见复印P16图4-2,箱体的主要结构尺寸确定参考复印P18表4-1,各符号的含义见复印P16图4-2和复印P19表4-3;2减速器中各零件的位置尺寸确定参考复印P19表4-2,各符号的含义见复印P22图4-6;注意事项:此时应检查大带轮的最大直径是否与地面发生干涉,即大带轮的最大直径是否大于减速器的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉;3.减速器装配草图设计第一阶段主要任务:确定减速器内各传动零件的轮廓位置,箱体的内壁线和轴承座孔端面;先从主视图和俯视图入手,确定箱体结构时再补齐左视图;从箱体内的传动零件画起,由内向外,内外兼顾;参看复印P22图4-6;1画出传动零件的中心线;2画出齿轮的轮廓:从中间轴开始画,主视图两个大齿轮画齿顶圆和分度圆,两个小齿轮画分度圆;俯视图上画出相应齿轮的齿顶圆、分度圆和齿宽,中间轴上两齿轮端面间距为Δ4;3画出箱体内壁线:主视图上距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的距离画箱盖部分内壁线,根据壁厚δ画部分外壁线;俯视图上按两小齿轮端面与箱体内壁间的距离Δ2画出沿箱体长度方向的两条内壁线,沿箱体宽度方向画出距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的一侧内壁线;高速级小齿轮的一侧内壁线及箱体结构暂不画;4确定箱体轴承座孔端面位置:根据轴承座孔长度L1,即可画出箱体轴承座孔外端面线;二、装配图设计的第二阶段主要任务:进行轴的结构设计,确定联轴器和轴承的型号,轴承端盖的结构尺寸设计;对低速轴进行轴和键的强度校核、轴承的寿命计算;1.中间轴的设计已知条件:Ⅱ轴的输入功率PⅡ、转速nⅡ和转矩TⅡ设计步骤:1拟定轴上的装配方案:如图1所示2初步确定轴的最小直径:mind A,最小直径无需增大;3确定轴的直径①dⅠ-Ⅱ= dⅤ-Ⅵ≥d min,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号:按照载荷情况选择滚动轴承的类型代号选用圆锥滚子轴承吴宗泽P75或角接触求轴承吴宗泽P73,根据轴的直径确定轴承的内径代号,轴承的尺寸系列代号一般先按中等宽度选取根据轴承的类型查相应的轴承标准表,即对相同类型和内径的轴承选择轴承标准表中C r较大的轴承;根据轴的直径确定轴承的内径代号,写出轴承的代号及其尺寸d II×D II×T II=轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m II=L1-T II-Δ3②dⅡ-Ⅲ= dⅣ-Ⅴ>dⅠ-Ⅱ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸③dⅢ-Ⅳ=~×dⅡ-Ⅲ,且取为整数4确定轴的长度①lⅠ-Ⅱ= T II+Δ3+Δ2+2~3②lⅡ-Ⅲ= b3-2~3③lⅢ-Ⅳ=Δ4④lⅣ-Ⅴ= b2-2~3⑤lⅤ-Ⅵ= T II+Δ3+Δ2+b1-b2/2+2~3⑥L2=Δ2+ b3+Δ4+ b2+Δ2+b1-b2/2⑦L3=2L1+L2L1=δ+C1+C2+5~85轴上零件的周向定位:选择高速级大齿轮和低速级小齿轮处的键;键槽距齿轮装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装齿轮时使齿轮毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4图1 中间轴的装配方案 2.高速轴的设计已知条件:I 轴的输入功率P I 、转速n I 和转矩T I 设计步骤:1拟定轴上的装配方案:如图2所示2初步确定轴的最小直径:min (1.05~1.07)d A ,有键槽,最小直径需增大5%~7%;3确定轴的直径① d Ⅰ-Ⅱ≥d min ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸② d Ⅱ-Ⅲ=~×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径;选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ>d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号:确定原则与中间轴相同;写出轴承的代号及其尺寸d I ×D I ×T Ⅰ= 轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m I = L 1- T I -Δ3,e I注意:齿轮从右端装入,注意判断齿轮的结构形式,先假定采用齿轮和轴分开制造,参照教材P229判断齿轮的结构形式;若齿轮和轴分开制造,参照后面的低速轴设计;现以齿轮轴为例④ d Ⅳ-Ⅴ=d Ⅵ-Ⅶ= d aI ,d aI 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ= d a1,d a1为高速级小齿轮的齿顶圆直径 4确定轴的长度① l Ⅰ-Ⅱ= 带轮的轮毂长度-2~3;带轮的轮毂长度=~2d Ⅰ-Ⅱ ② l Ⅱ-Ⅲ=L ’I +e I +m I ,L ’I ≥15~20 ③ l Ⅲ-Ⅳ= T I +Δ3+自行确定的长度 ④ l Ⅳ-Ⅴ=L 2 -Δ2- b 1-自行确定的长度 ⑤ l Ⅴ-Ⅵ=b 1⑥ l Ⅵ-Ⅶ=Δ2-自行确定的长度 ⑦ l Ⅶ-Ⅷ=T I +Δ3+自行确定的长度5轴上零件的周向定位:选择带轮处的键;键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装带轮时使带轮毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4;图2 高速轴的装配方案3.低速轴的设计已知条件:Ⅲ轴的输入功率P Ⅲ、转速n Ⅲ和转矩T Ⅲ设计步骤:1拟定轴上的装配方案:如图3所示2初步确定轴的最小直径:min (1.05~1.07)d A 高速轴的最小直径处安装联轴器,有键槽,最小直径需增大5%~7%;3确定轴的直径① d Ⅰ-Ⅱ=联轴器孔径,且联轴器的孔径≥d min ;选择联轴器:类型为齿式联轴器,由吴宗泽P95表8-3,根据计算转矩T ca =K A T Ⅲ、转速n Ⅲ和d min 选择联轴器型号,确定联轴器的轴孔直径和轴孔长度② d Ⅱ-Ⅲ=~×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径;选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ>d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号:确定原则与中间轴相同;写出轴承的代号及其尺寸d III ×D III ×T III = 轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m III = L 1- T III -Δ3,e III ④ d Ⅳ-Ⅴ>d Ⅲ-Ⅳ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ=~×d Ⅳ-Ⅴ,且取为整数⑥ d Ⅵ-Ⅶ= d aIII ,d aIII 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 4确定轴的长度① l Ⅰ-Ⅱ=联轴器的轴孔长度-2~3 ② l Ⅱ-Ⅲ=L ’III +e III +m III ,L ’III ≥15~20 ③ l Ⅲ-Ⅳ= T III +Δ3+Δ2+b 3-b 4/2+2~3 ④ l Ⅳ-Ⅴ=b 4 –2~3⑤ l Ⅴ-Ⅵ≥h = d Ⅴ-Ⅵ- d Ⅳ-Ⅴ/2,且取为整数⑥ l Ⅵ-Ⅶ=L 2-Δ2-b 3-b 4/2- b 4- l Ⅴ-Ⅵ-自行确定的长度 ⑦ l Ⅶ-Ⅷ=T III +Δ3+自行确定的长度5轴上零件的周向定位:选择联轴器和高速级大齿轮处的键;键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装齿轮和联轴器时使齿轮和联轴器毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4;图3 低速轴的装配方案7轴的强度校核① 做出轴的计算简图:查设计手册确定轴承的支点位置,作用在齿轮上的三个分力取在齿轮轮毂宽度的中点,联轴器上的转矩作用面取在联轴器轴孔长度中间平面上,做出轴的计算简图;求出作用在齿轮上的三个分力,根据低速轴的转向并判断齿轮上的三个分力和联轴器上的转矩方向,然后把齿轮上的三个分力向轴上转化;② 做出弯矩图:根据轴的计算简图分别计算水平面和垂直面上的支反力及各力产生的弯矩,并按计算结果分别做出水平面上的弯矩M H 图和垂直面上的弯矩M V 图;然后计算总弯矩并做出M 图;③ 做出扭矩图;④ 判断危险截面,并计算危险截面的合成弯矩M 和转矩T ;⑤ 按弯扭合成强度校核轴的强度;8轴承的寿命校核参见练习题① 求轴承的径向载荷和作用在轴上的外加轴向载荷F ae=+=21211V H r F F F ;=+=22222V H r F F F ;F ae = F a4齿轮4的轴向力 ② 画出轴承所受的内部轴向力;③ 计算轴承内部轴向力F d ;④ 判断压紧轴承和放松轴承;⑤ 计算轴承的轴向力F a ;⑥ 计算载荷系数X 、Y ;⑦ 计算当量动载荷P ;⑧ 计算轴承的寿命L h ;⑨ 判断轴承寿命是否满足要求9键的强度校核参考教材P106① 联轴器处键的强度校核② 大齿轮处键的强度校核三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计减速器的传动零件主要有带传动、齿轮传动和联轴器,其中带传动和联轴器是外部传动零件,齿轮传动是内部传动零件;1减速器外部传动零件设计:带传动和联轴器等外部传动零件主要确定其安装尺寸,即与轴配合的轮毂孔直径和长度,装配图只画减速器部分,一般不画外部传动零件;2减速器内部传动零件结构设计:齿轮传动等内部传动零件,需进行结构设计,齿轮的结构设计计算可参考教材P229~231或复印P37~38;装配图的齿轮结构画法参见复印P37~38;2.滚动轴承的润滑与密封1润滑剂的选择:根据三根轴上dn 的最小值选择参考教材P332;2润滑方式的选择:参考复印P38~39;3滚动轴承的密封:为防止外界的灰尘、杂质等进入轴承并防止轴承内的润滑油外泄,应在外伸轴端的轴承端盖孔内设置密封件;密封方法有接触式密封和非接触式密封;接触式密封有毡圈油封和唇形密封圈等,其中毡圈油封多用于轴的圆周速度v<3~5m/s 的脂润滑,唇形密封圈适用于轴的圆周速度v<7m/s 的脂润滑和油润滑;轴承端盖的连接螺钉和密封处的画法参见复印P39;四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计减速器的箱体广泛采用剖分式结构,其设计要点主要有:1箱体壁厚及其结构尺寸的确定:参照复印P16表4-1确定2箱盖与箱座连接螺栓凸台结构尺寸的确定见复印P42~43包括轴承旁连接螺栓位置的确定和凸台高度h的确定3箱盖顶部外表面轮廓确定见复印P43箱体顶部外表面轮廓主要由大齿轮一侧的圆弧、小齿轮一侧的圆弧和大小齿轮圆弧的切线三部分组成;外表面轮廓确定后向内平移箱盖壁厚δ1即为箱盖内壁,应注意判断高速级大齿轮的齿顶圆到箱盖的内壁的距离是否满足≥Δ1;此时可根据主视图上小齿轮一侧的内壁圆弧投影,画出俯视图上小齿轮一侧的内壁线;4箱体的密封与油面高度的确定见复印P43~44为保证箱体密封,箱体剖分面连接凸缘应有足够宽度,同时也应有足够的扳手活动空间;剖分面沿长度方向的连接凸缘宽度=C1+C2+δC1、C2由M d1确定,沿宽度方向的连接凸缘宽度=C1+C2+δ,C1、C2由M d2确定;为了提高密封性,可在剖分面设置回油沟或在剖分面涂密封胶;油面最低高度的确定:由低速级大齿轮齿顶圆直径到箱座内表面底面的距离和两个大齿轮浸入油池的深度两部分之和;油面最大高度的确定:两个大齿轮浸入油池的深度不应超过其分度圆半径的1/3;5其他注意要点肋板的设计:箱体应有足够的刚度,设计箱体时首先保证轴承座的刚度,使轴承座有足够的壁厚,在轴承座孔凸台上下处设计刚性加强肋;肋板的设计参照吴宗泽P223图16-49;箱体的机加工工艺性:箱体上的加工表面和非加工表面要有一定的距离,以保证加工精度和装配精度;采用凸出或凹入结构应视加工方法确定:轴承座孔端面、窥视孔、通气器、放油螺塞、油标等等处均应设置3~8mm的凸台;支承螺栓头部或螺母的支承面一般应设置沉头座,沉头座锪平深度不限,在图上可画出2~3mm深度;在箱座底面也应铸出凸出,其相应凹槽的深度为3~5mm,宽度的确定由箱体内壁线向内平移3~5mm确定;参看吴宗泽P223图16-492.减速器附件设计1窥视孔和窥视孔盖的设计复印P45、P532通气器的设计复印P463起吊装置复印P474油标复印P49、P525放油孔和放油螺塞的设计6启盖螺钉的设计复印P517定位销的设计复印P51、P533.画正式装配图1检查底图复印P52~542完善和加深复印P54在装配图绘制好后,先对视图不要加深,在尺寸、零件编号、明细表和零件工作图等全部内容完成并详细检查后再加深完成装配图;3标注尺寸复印P54~55外形尺寸:长、宽、高安装尺寸:箱体底面尺寸长、宽、厚;地角螺栓的孔径、位置尺寸、中心距;减速器的输入轴、输出轴与底座的中心高、输入轴和输出轴外伸端的直径和配合长度;特性尺寸:齿轮传动之间的中心距及其偏差主要零件的配合尺寸:表明零件之间装配要求的尺寸,用配合代号标注;主要有:齿轮与轴同时标注轴和轮毂孔的配合代号、联轴器与轴装配图不画联轴器,故只标轴的配合代号、带轮与轴装配图不画带轮,故只标轴的配合代号、轴承内圈孔径与轴只标轴的配合代号、轴承外圈与轴承座孔只标轴承座孔的配合代号;配合精度的选择参看复印P55表6-14;4编写技术要求复印P55~565对全部零件进行编号复印P56:公共引线的标注参照吴宗泽P232图16-716编制标题栏和明细表复印P56:标题栏和明细表参照复印P85第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容零件工作图是制造、检验和制定零件工艺规程的基本技术文件,他是在装配图的基础上绘制而成的;一张完整的零件工作图应该包括:1.一组视图2.一组尺寸3.技术要求4.标题栏:复印P85二、轴零件工作图设计参看复印P60图7-31.视图选择轴的零件工作图一般只需要一个主视图,按轴的水平线布置视图,在有键槽和孔的部位应增加断面图,不易表达清楚地局部如退刀槽、砂轮越程槽等可以绘制局部放大图;2.尺寸及公差的标注径向尺寸:轴的各段直径都应标注;在装配图中有配合要求的轴段,应根据装配图标注的配合,查表确定并在零件图中标注径向尺寸及其极限偏差;极限偏差查吴宗泽P107轴向尺寸:首先选择尺寸基准,尽量使尺寸的标注能够反映出制造工艺与测量要求;还应避免出现封闭的尺寸链,一般把轴上最不重要的一段轴向尺寸作为封闭环,不标注其尺寸;轴向尺寸不标注尺寸公差,示例参考复印P58键槽尺寸:参考键的标准吴宗泽P53,标注轴槽的深度d-t、宽度b、长度L和定位尺寸;d-t的极限偏差按相应的t的极限偏差选取,但应取去“-”号,宽度b的极限偏差按“正常连接的轴N9”选择;定位尺寸:键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装轴上零件时使轴上零件的键槽容易对准键;倒角和过渡圆角:若倒角和过渡圆角尺寸相同,可在技术要求中说明3.形位公差的标注为保证加工精度和装配质量,轴的零件工作图上应标出必要的形位公差;轴的形位公差推荐项目参照复印P58,形状公差的圆度、圆柱度的数值查吴宗泽P118表9-10,位置公差的圆跳动、对称度的数值查吴宗泽P120表9-12,具体标注的形位公差项目参照复印P58~59表7-1,标注示例参照复印P60图7-34.表面粗糙度轴的各部分精度不同,加工方法不同,表面粗糙度也不相同,轴的表面粗糙度参数R a推荐值参考复印P59表7-2;标注时应注意表面粗糙度符号的尖端必须指向实体表面,标注示例参照复印P60图7-3;5.技术要求参考复印P59和复印P60图7-3。
机械设计课程设计二级减速器设计说明书

机械设计课程设计二级减速器设计说明书一、设计任务设计一个二级减速器,用于将电动机的高转速降低到所需的工作转速。
减速器的技术参数如下:输入轴转速:1400rpm输出轴转速:300rpm减速比:4.67工作条件:连续工作,轻载,室内使用。
二、设计说明书1.总体结构二级减速器主要由输入轴、两个中间轴、两个齿轮、输出轴和箱体等组成。
输入轴通过两个中间轴上的齿轮与输出轴上的齿轮相啮合,从而实现减速。
2.零件设计(1)齿轮设计根据减速比和转速要求,计算出齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
选择合适的齿轮材料和热处理方式,保证齿轮的强度和使用寿命。
同时,要进行轮齿接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的校核。
(2)轴的设计根据齿轮和轴承的类型、尺寸,计算出轴的直径和长度。
采用适当的支撑方式和轴承类型,保证轴的刚度和稳定性。
同时,要进行轴的疲劳强度校核。
(3)箱体的设计箱体是减速器的支撑和固定部件,应具有足够的强度和刚度。
根据减速器的尺寸和安装要求,设计出合适的箱体结构。
同时,要考虑到箱体的散热性能和重量等因素。
3.装配图设计根据零件设计结果,绘制出减速器的装配图。
装配图应包括所有零件的尺寸、配合关系、安装要求等详细信息。
同时,要考虑到维护和修理的方便性。
4.设计总结本设计说明书详细介绍了二级减速器的设计过程,包括总体结构、零件设计和装配图设计等部分。
整个设计过程严格遵循了机械设计的基本原理和规范,保证了减速器的性能和使用寿命。
通过本课程设计,提高了机械设计能力、工程实践能力和创新思维能力。
机械课程设计减速器

机械课程设计减速器简介减速器是机械领域中常见的装置,其主要功能是降低旋转速度并增加扭矩。
在许多工业领域中,减速器被广泛应用于传动系统中,起到提高设备效率和稳定工作的作用。
本文将介绍机械课程设计中涉及的减速器类型、设计原理以及相关设计要点。
减速器类型机械课程设计中常见的减速器类型有齿轮减速器、带传动减速器和蜗杆减速器等。
齿轮减速器齿轮减速器是一种通过齿轮传动来实现减速的装置。
它由两个或多个齿轮组成,其中一个齿轮称为驱动齿轮,另一个齿轮称为从动齿轮。
通过不同大小的齿轮组合,可以实现不同的减速比。
常见的齿轮减速器有圆柱齿轮减速器和锥齿轮减速器。
带传动减速器带传动减速器是一种通过传动带来实现减速的装置。
它由一根带子、两个滚轮和一个连接带子与轴的结构组成。
其中一个滚轮称为驱动滚轮,另一个滚轮称为从动滚轮。
通过调整滚轮的直径比例,可以实现不同的减速比。
带传动减速器具有结构简单、传动平稳等优点,适用于低速、大扭矩的场合。
蜗杆减速器蜗杆减速器是一种通过蜗杆和蜗轮的啮合来实现减速的装置。
蜗杆是一种螺旋形状的齿轮,蜗轮则是一个圆形齿轮。
通过蜗杆的旋转来驱动蜗轮,从而实现减速。
蜗杆减速器具有体积小、传动比大、传动平稳等特点,适用于高速、小扭矩的场合。
设计原理机械课程设计减速器的设计原理涉及到减速比的计算、齿轮参数的选择以及传动系统的稳定性分析等。
减速比计算减速比是减速器设计中重要的参数,它决定了驱动轴和从动轴的转速比。
减速比的计算可以根据应用需求来确定,通常通过下述公式计算:减速比 = 驱动轴转速 / 从动轴转速齿轮参数选择在齿轮减速器的设计中,选择合适的齿轮参数非常重要。
齿轮参数包括模数、压力角、齿数等。
模数决定了齿轮的尺寸和强度,压力角决定了齿轮的接触性能,齿数决定了传动比和轴间距。
设计时需要根据传动功率、转速和齿轮材料等因素来选择合适的齿轮参数。
传动系统稳定性分析传动系统的稳定性是指减速器在工作过程中的可靠性和稳定性。
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减速器的机械设计仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据:设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器(1)工作条件:使用年限10年,每年按300天运算,两班制工作,载荷平稳。
(2)原始数据:滚筒圆周力F=1.7KN;带速V=1.4m/s;滚筒直径D=220mm。
运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和条件,选用Y系列三相异步电动机。
2、确定电动机的功率:(1)传动装置的总效率:η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95=0.86(2)电机所需的工作功率:Pd=FV/1000η总=1700×1.4/1000×0.86=2.76KW3、确定电动机转速:滚筒轴的工作转速:Nw=60×1000V/πD=60×1000×1.4/π×220=121.5r/min按照【2】表2.2中举荐的合理传动比范畴,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范畴Ic=3~5,则合理总传动比i的范畴为i=6~20,故电动机转速的可选范畴为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min 符合这一范畴的同步转速有960 r/min和1420r/min。
由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min)传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.632 Y100l2-43 1500 1420 11.68 3 3.89综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。
方案2适中。
故选择电动机型号Y100l2-4。
4、确定电动机型号按照以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y100l2-4。
其要紧性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩2.2。
三、运算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.682、分配各级传动比(1)取i带=3(2)∵i总=i齿×i 带π∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89四、运动参数及动力参数运算1、运算各轴转速(r/min)nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min)nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min)滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)2、运算各轴的功率(KW)PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KWPII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW3、运算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?mTI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?mTII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m五、传动零件的设计运算1、皮带轮传动的设计运算(1)选择一般V带截型由课本[1]P189表10-8得:kA=1.2 P=2.76KWPC=KAP=1.2×2.76=3.3KW据PC=3.3KW和n1=473.33r/min由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带(2)确定带轮基准直径,并验算带速由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm由课本[1]P190表10-9,取dd2=280带速V:V=πdd1n1/60×1000=π×95×1420/60×1000=7.06m/s在5~25m/s范畴内,带速合适。
(3)确定带长和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450=1605.8mm按照课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2=497mm(4) 验算小带轮包角α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a=1800-57.30×(280-95)/497=158.670>1200(适用)(5)确定带的根数单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得P1=1.4KW i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得△P1=0. 17KW查[1]表10-3,得Kα=0.94;查[1]表10-4得KL=0.99Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]=3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]=2.26 (取3根)(6) 运算轴上压力由课本[1]表10-5查得q=0.1kg/m,由课本式(10-20)单根V带的初拉力:F0=500PC/ZV[(2.5/Kα)-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7. 062 =134.3kN则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)=791.9N2、齿轮传动的设计运算(1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常齿轮采纳软齿面。
查阅表[1] 表6-8,选用价格廉价便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS;精度等级:运输机是一样机器,速度不高,故选8级精度。
(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥(6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下:传动比i齿=3.89取小齿轮齿数Z1=20。
则大齿轮齿数:Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78由课本表6-12取φd=1.1(3)转矩T1T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm(4)载荷系数k : 取k=1.2(5)许用接触应力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得:σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h运算,由公式N=60njtn 运算N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108查[1]课本图6-38中曲线1,得ZN1=1 ZN2=1.05按一样可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa故得:d1≥(6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=49.04mm模数:m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=2.5(6)校核齿根弯曲疲劳强度σbb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径:d1=mZ1=2.5×20mm=50mmd2=mZ2=2.5×78mm=195mm齿宽:b=φdd1=1.1×50mm=55mm取b2=55mm b1=60mm(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得:YFS1=4.35,YFS2=3.95(8)许用弯曲应力[σbb]按照课本[1]P116:[σbb]= σbblim YN/SFmin由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为:σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1 YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一样可靠性要求,取SFmin =1运算得弯曲疲劳许用应力为[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa校核运算σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)运算齿轮传动的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm(10)运算齿轮的圆周速度V运算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m /s因为V<6m/s,故取8级精度合适.六、轴的设计运算从动轴设计1、选择轴的材料确定许用应力选轴的材料为45号钢,调质处理。
查[2]表13-1可知:σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215M pa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:d≥C查[2]表13-5可得,45钢取C=118则d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm考虑键槽的阻碍以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm3、齿轮上作用力的运算齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=19 8582 N齿轮作用力:圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N4、轴的结构设计轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。