机械结构与传动设计

• 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。
•不同的传动比分配对外廓尺寸的影响
3.计算各轴的n，P，T
• • • • 1）各轴转速 电动机轴:nm（满载转速） 小带轮轴: nI =nm 大带轮轴: n II =nI/i带 …… 2)各轴输入功率 电动机轴: Pd=Pw/ŋ总 大带轮轴: P I = Pd ŋ （ŋ带传动效率） 减速器输出轴: P I I= P I * ŋ12 ŋ12——减速器输入轴至 输出轴的轴效率
3)各轴扭矩T
T 9549 P
n
（Nm）
4.验算传动系统速度误差
• 输送带速实际Vw在求解过程中与理论V 发生了变化，故应验算系统误差。
V Vw 100% 5% V
• 若不满足应重新计算。
5.减速器箱体结构尺寸
五、绘制装配草图
草图设计
1.准备工作 （1）图纸一张，选取合适比例。 （2）主要传动件的参数计算完备（齿轮几何尺 寸、轴径估算） 2.要求 （1） 草图设计正确，迅速，主要结构要表达清 楚。各零件尺寸可随时标注在图纸上。 （2）草图不要求线型，同样零件可只画一个， 其它简画。 （3）所有零件尺寸记在草图上，以免再次查找。
Ⅰ
设计准备
4％
传动装置的方案设计 Ⅱ 传动装置的总体设计
Ⅲ
减速器传动零件的设计
设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动的 主要参数和结构尺寸。
5％
Ⅳ
减速 器装 配草 图设 计和 绘制
减速器装配草图设计 分析并选定减速器结构方案 和绘制准备 1．设计轴； 减速器传动轴及轴承 2．选择滚动轴承进行轴承组合设计； 装置的设计 3．选择键联接和联轴器。 减 速 器 箱 体 及 附 件 的 1．设计减速器箱体及附件； 设计 2．绘制减速器装配草图。 减速器装配草图检查 审查和修正装配草图
机械结构与传动 课程设计
主要内容
1.设计内容举例 2.设计任务 3.设计过程 4.设计计算 5.绘制装配草图 6.绘制装配图 7.绘制零件图 8.设计计算说明书内容 9.设计注意事项 10.准备答辩 11.减速器零件简介
一、设计内容举例
设计某一带式运输机，用一级斜齿 圆柱齿轮减速器。运输机二班制连续工 作，单向运转，载荷平稳，室内工作， 有粉尘。减速器小批量生产，使用期限 10年，运输带速度允差± 5％。
35%
Ⅴ
减速器装配图的绘制
1．绘制减速器装配图。 2．标注尺寸和配合。 3．编写减速器特性、技术要求、标题栏 和明细表等。 1．绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图； 2．绘制轴零件工作图； 3．绘制箱体零件工作图。 编写设计计算说明书。 总结和答辩。
25 %
Ⅵ
减速器零件工作图的绘制
10 %
Ⅶ Ⅷ
设计计算说明书的编写 总结和答辩
9. 减速器轴的设计计算
10. 减速器滚动轴承的选择及其寿命验算 11. 键联接的选择 12. 联轴器的选择 13. 减速器箱体及附件设计 14. 减速器润滑方式及密封种类的选择 15. 设计小结（简要说明课程设计的体会，分析自己的 设计所具有的特点，找出设计中存在的问题） 16. 参考文献（文献编号[ ] 编著者姓名· 书名· 出版 单位所在地：出版单位，出版年份）
D
运输带 卷筒 联轴器
V
F
减速器
V带传动
F：运输带拉力 V：运输带速度
电机
D：卷筒直径
减速器设计已知条件
减速器设计已知条件：
F：运输带拉力（kN）
V：运输带速度（m/s）
D：卷筒直径（mm)
学号
F（kN）
V（m/s）
D（mm)
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13
9.传动比分配 3.计算各轴的转速 4.齿轮传动设计 5.验算系统误差
6.轴系零件设计
1.选择电动机
• 选择电动机依据：功率P，转速n
• 1）电动机功率计算Pca
工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kW）
已 知： F——输送带拉力 （N）
V——输送带速度 （m/s） 电动机需要功率： Pd= P w /η η1——卷筒轴承效率 η3——低速级联轴器效率 η5——齿轮啮合效率 (kW) η2——卷筒效率 η4—— 输出轴轴承效率 η6——输入轴轴承效率
• 3.任务（以设计手册为参考资料） • 1）通过草图设计检查传动比分配是否合理， • 低速轴与高速大齿轮是否干涉， • 两大齿轮浸油深度：高速大齿轮浸油深1个齿高时 低速大轮浸油深度<半径的1/3~1/6。 • 2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算）定 出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。 • 3）轴承的组合设计 • 确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装置， 对中间轴上的轴承进行寿命计算。 • 4）确定箱体的结构及各部分尺寸。 • 5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺等） • 6）确定联接件结构尺寸及位置。 • 7）验算
3）选定电动机 • 根据 Pca nd 查手册。
2.传动比分配
• 分配原则：（多级）各级传动尺寸协调，承载能 力接近，两个大齿轮直径接近以便润滑。浸油深 度与齿轮的圆周速度有关，当高速级大齿轮浸油1 个齿高时，低速级大齿轮浸油深度小于其分度圆 半径的六分之一到三分之一，降低搅油功耗。
尺寸紧凑, 便于润滑
5.草图设计步骤 按中心距先画轴心线，再画轴及轴承， 先画箱内，后画箱外， 先粗画，后细画， 先画俯视图，再画主视图， 最后画侧视图。 布图上下左右要适当匀称。
六、绘制装配图
• 装配图设计的主要内容有：
–按国家机械制图标准规定画法绘制各视图； –标注必要的尺寸及配合； –标注零件的序号； –绘制并填写标题栏及明细表； –编制减速器技术特性表； –编写技术条件。
减速器的技术条件可参考如下内容：
• 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： φd1为0.05～0.1mm，φd2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，选择合适的润滑剂和润滑方式，加至所要 求的油面高度，达到规定的油量。
七、绘制零件图
• 内容：轴、齿轮、箱体等。 • 要求：按零件图的有关规定绘制。
八、课程设计计算说明书
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 前言 目录（标题及页次） 设计任务书（设计题目） 传动系统的方案设计 电动机选择 传动比的分配 传动系统的运动和动力参数计算 减速器传动零件的设计计算
九、课程设计注意事项
1. 设计时发现问题，首先应自己考虑，查找资料，提出自己的看 法和意见，与指导教师磋商，不应向指导教师寻求答案。 2. 贯彻四边的设计方法：边计算、边设计、边绘图、边修改。 3. 按时提交作业：杜绝延误甚至不交作业的现象。
总 效 率 ： η=η1. η2. η3…… ηn
η7——V带传动效率 (效率值查设计手册)
计算电动机额定功率Pca=（1~1.3）Pd
常用机构的效率——孙桓，陈作模，葛文杰。机械原理
2)电动机转速 nd
•工作机转速
V
nw
nw 60000V D
Dnw
60 1000
•V——输送机带速 (m/s) D——卷筒直径 (mm) 电动机转速: nd nw i总 （r/min） •i总 ——减速器、带传动等传动机构的总传动比
以上三种方案虽然都能满足电动绞车的功能要求， 但结构、性能和经济性不同，要根据工作条件要求 去确定较好的传动方案。 满足使用要求；满足工艺要求；满足经济要求。
拟订传动方案时，往往由几种传动形式组成多级传 动，要合理布置其传动顺序，常需考虑以下几点：
1)带传动承载能力较低，传递相同转矩时，结构尺寸较大，但传 动平稳，能缓冲吸振，因此，应布置在高速级。 2)链传动运动速度不均匀，有冲击，但传力较大，宜布置在低 速级。 3)蜗杆传动能实现较大的传动比，结构紧凑，传动平稳，但效 率低，要使用铜合金，多用于中、小功率间歇运动的场合。其 承载能力较齿轮传动低，与齿轮传动同时应用时，宜布置在高 速级，以获得较小的结构尺寸，同时较高的齿面相对滑动速度 也易于形成油膜，有利于提高承载能力及效率。 4)斜齿轮传动的平稳性较直齿轮好，常用于高速级或要求传动 平稳的场合。 5)锥齿轮的加工比较困难，特别是大模数圆锥齿轮，一般只在 需要改变轴的布置方向时采用，并尽量布置在高速级和限制传 动比，以减少大锥齿轮的直径和模数，但此时转速不宜过高。 6)开式齿轮传动的工作环境一般较差，润滑条件不好，易磨损、 寿命短，应布置在低速级。
传动方案设计
方案一
• 采用二级圆柱齿轮减 速器，适合于繁重及 恶劣条件下长期工作 ，使用维护方便，但 结构尺寸较大。