一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第1頁(yè)2一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第2頁(yè)標(biāo)題欄與明細(xì)欄技術(shù)要求3一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第3頁(yè)一概述1準(zhǔn)備 設(shè)計(jì)手冊(cè)，圖冊(cè)，繪圖工具等。 復(fù)習(xí)內(nèi)容：齒輪傳動(dòng)、軸、滾動(dòng)軸承、鍵、螺紋聯(lián)接、聯(lián)軸器選擇等。2時(shí)間安排 1）電動(dòng)機(jī)選擇、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、計(jì)算、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算（一天）。 2）軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪裝配草圖（半天）。 3）畫正式裝配圖：包含主要尺寸、配合公差、零件編號(hào)、明細(xì)表、技術(shù)要求等（兩天）。 4）畫零件圖1張（低速軸或低速軸上齒輪）。（半天） 5）編寫計(jì)算說(shuō)明書。（一天） 6）檢驗(yàn)和裝訂。4一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第4頁(yè)32145機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：帶式

2、輸送機(jī)傳動(dòng)裝置一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。采取一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)系統(tǒng)參考方案（見圖） 原始數(shù)據(jù)： 輸送帶有效拉力 F= 3600 N 減速器3輸出轉(zhuǎn)速 n= 260 r/min （允許誤差5%） 輸送機(jī)滾筒直徑 D= 280 mm 減速器設(shè)計(jì)壽命為。 工作條件：兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；三相交流電源，電壓為380/220伏。 帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1經(jīng)過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入單級(jí)圓柱齒輪減速器3，再經(jīng)過聯(lián)軸器4，將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒5，帶動(dòng)輸送帶工作。5一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第5頁(yè)32145設(shè)計(jì)任務(wù)：1、減速器裝配圖1張（0號(hào)或1

3、號(hào)圖紙）； 2、零件圖1張（大齒輪或低速軸，2號(hào)圖紙）；3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份。 設(shè)計(jì)期限： 年 月 日至 年 月 日頒發(fā)日期： 年 月 日6一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第6頁(yè)二計(jì)算1按照設(shè)計(jì)要求確定傳動(dòng)方案7一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第7頁(yè)2選擇電動(dòng)機(jī) 1）電機(jī)類型： 推薦Y系列380V，三相異步電動(dòng)機(jī) 2）選擇電動(dòng)機(jī)功率Ped 設(shè)：工作機(jī)（卷筒）所需功率Pr 卷筒效率W 電機(jī)至卷筒軸傳動(dòng)總效率（減速器效率） 電機(jī)需要功率Pd計(jì)算以下：手冊(cè)p78一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第8頁(yè)9一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第9頁(yè)舉例：現(xiàn)算出Pd=2.08kW 查手冊(cè)取Ped=2.2kW 對(duì)于Ped=2.2kW電動(dòng)機(jī)型號(hào)有四種型

4、號(hào)Y90L-2Y100L1-4Y112M-6Y132S-8同時(shí)轉(zhuǎn)速3000 r/min1500 r/min1000 r/min750 r/min滿載轉(zhuǎn)速2840 r/min1420 r/min940 r/min710 r/min3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nd 已知卷筒轉(zhuǎn)速為n（r/min） 一級(jí)減速器總傳動(dòng)比合理范圍是ia=28(直齒輪25) 所以：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為nd=ian=（28）n 比如 n=260 r/min 則 nd=5202080 r/min 該范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速有 710 r/min, 940 r/min, 1420 r/min10一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第10頁(yè)電動(dòng)機(jī)方案比較方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率

5、Ped（kW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)重量（kg）參考價(jià)格減速器傳動(dòng)比i同時(shí)轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y100L142.215001420405.462Y112M62.21000940463.613Y132S82.2750710622.73注：ia=滿載轉(zhuǎn)速/n卷筒經(jīng)過比較得知：1號(hào)方案很好，其重量輕，價(jià)格廉價(jià)，傳動(dòng)比適中。 11一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第11頁(yè)3運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算（包含計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩）列表表示 將計(jì)算結(jié)果列成表格方便查找。軸號(hào)功率P（kW）轉(zhuǎn)矩T（N.mm）轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比效率電機(jī)軸主動(dòng)齒輪軸從動(dòng)齒輪軸卷筒手冊(cè)p2212一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第12頁(yè) 4傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算 1）聯(lián)軸器選擇

6、低速級(jí)：剛性聯(lián)軸器，高速級(jí)：彈性聯(lián)軸器 凸緣聯(lián)軸器 彈性柱銷聯(lián)軸器 手冊(cè)p2913一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第13頁(yè) 4傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算 2）斜齒輪要計(jì)算參數(shù) a ; mn ; z1 , z2; b1 , b2; ; dai , dfi , di (i=12) 3）直齒輪要計(jì)算參數(shù) a ; m ; z1 , z2; b1 , b2; dai , dfi , di (i=12) 4）計(jì)算卷筒實(shí)際轉(zhuǎn)速及誤差教材例題7.2和例題7.314一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第14頁(yè)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（復(fù)習(xí)教材齒輪傳動(dòng)一章，詳細(xì)步驟可參考教材例題7.2和例題7.3） 依據(jù)：傳遞功率P；傳動(dòng)比i； 小齒輪轉(zhuǎn)速n; 工作時(shí)間、閉

7、式傳動(dòng)。1 ） 選擇材料、熱處理、精度等級(jí)、決定齒面硬度、表面粗糙度。2 ） 若選軟齒面按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),需校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度若選硬齒面按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，需校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度15一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第15頁(yè)5注意事項(xiàng) 1）斜齒輪中心距a要圓整，其尾數(shù)為0，2，5，8 2）模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，而且1.5 3）820 當(dāng)812時(shí)用“60000”軸承 當(dāng)1220時(shí)用“30000”或“70000”軸承 4）小齒輪齒寬b1應(yīng)比大齒輪齒寬b2大510mm 取齒寬系數(shù)d=11.2 材料普通取45鋼，Pd5.5kW時(shí)用合金鋼如40Cr等。16一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第16頁(yè)三 繪制裝配草圖：與軸結(jié)構(gòu)

8、設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行 1選擇視圖 普通用三視圖，和必要局部視圖 2布置圖面 1）確定繪圖有效面積 裝配圖：0號(hào)圖紙，按1：1畫； 1號(hào)圖紙，按1：2畫（當(dāng)大齒輪齒頂圓直徑da320mm時(shí)）。 零件圖：2號(hào)圖紙，按1：1畫。 2）大致確定三視圖位置 先畫俯視圖 （1）依據(jù)中心距先畫俯視圖兩根軸線; （2）然后畫齒輪； （3）按設(shè)計(jì)資料確定零件與箱體內(nèi)壁間距1和2（取10-15mm），畫出俯視圖箱體內(nèi)框線； 17一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第17頁(yè)標(biāo)題欄與明細(xì)欄技術(shù)要求18一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第18頁(yè)零件與箱體內(nèi)壁間距1和2（10-15mm），畫出俯視圖箱體內(nèi)框線19一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第19頁(yè)教材p276

9、例11.1H軸KHH 軸承端蓋1eCHK注意: H、 、 K有一定要求20一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第20頁(yè)（4）確定軸支點(diǎn)和軸上零件力作用點(diǎn)在開始設(shè)計(jì)軸時(shí)，軸長(zhǎng)度和跨距未定，支座反力和彎矩就無(wú)法求得，這時(shí)慣用簡(jiǎn)單公式初步估算出軸最細(xì)處直徑dmin，并依次進(jìn)行軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 軸1最小直徑d1min(減速器輸入端) 軸2最小直徑d2min（減速器輸出端） 注意：有鍵槽處，估算直徑要加大35；然后圓整。圓整后與聯(lián)軸器、電機(jī)軸一致；聯(lián)軸器兩端軸徑允許不一樣，但相差不能太大，查表圓整后與聯(lián)軸器一致；聯(lián)軸器兩端軸徑允許不一樣，但相差不能太大，查表21一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第21頁(yè)3進(jìn)行軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸徑設(shè)計(jì)、軸

10、段長(zhǎng)度設(shè)計(jì) （要求在說(shuō)明書中畫出軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，可不畫軸上零件） 4軸強(qiáng)度校核及軸承壽命計(jì)算，鍵聯(lián)接強(qiáng)度驗(yàn)算等 要求計(jì)算及校核低速級(jí)軸強(qiáng)度 參考教材例題：第11章 軸 p276例11.122一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第22頁(yè)例11.1 設(shè)計(jì)如圖所表示斜齒圓柱齒輪減速器輸出軸（軸）。已知傳遞功率P=12kW，輸出軸轉(zhuǎn)速n=260r/min,從動(dòng)齒輪分度圓直徑d=251.4mm，螺旋角=9307，右旋。齒輪輪轂寬度b2=70mm，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。 23一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第23頁(yè)（1）依據(jù)工作條件選擇材料，確定許用應(yīng)力選45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表得到許用彎曲應(yīng)力-1b=60MPa。（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸最小直

11、徑有鍵槽，放大35%，33.6837.91mm，取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=35mm。24一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第24頁(yè)3）軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制結(jié)構(gòu)草圖H軸KHH 軸承端蓋1eCHK25一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第25頁(yè)作出裝配簡(jiǎn)圖，確定裝配方案；確定軸上零件位置和固定方式確定各軸段直徑確定各軸段長(zhǎng)度軸結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，圓角、倒角、退刀槽等。26一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第26頁(yè)箱體內(nèi)壁線27一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第27頁(yè)水平面內(nèi)支點(diǎn)反力垂直面內(nèi)支點(diǎn)反力水平面內(nèi)彎矩圖垂直面內(nèi)彎矩圖合成彎矩圖扭矩圖（4）按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑28一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第28頁(yè) 5）修改軸結(jié)構(gòu) 6）完成軸零件工作圖 。29一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解

12、第29頁(yè)5軸上零件詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主要有：齒輪、套筒、聯(lián)軸器等注意：1）此時(shí)應(yīng)考慮齒輪、軸承潤(rùn)滑方式，連軸器型號(hào)，考慮此潤(rùn)滑方式下密封以及它們對(duì)軸要求：如脂潤(rùn)滑應(yīng)有擋油環(huán)，裝在軸上位置，密封圈）軸承v2m/s時(shí)，油潤(rùn)滑。 2）聯(lián)軸器選擇（低速級(jí):剛性聯(lián)軸器，高速級(jí)：彈性聯(lián)軸器）6箱體及其它零件設(shè)計(jì)主要有：油標(biāo)尺、通氣器、檢驗(yàn)孔蓋、放油螺塞、連接螺栓、吊鉤、釣耳、啟蓋螺釘、定位銷等 參見手冊(cè)（大部分為標(biāo)準(zhǔn)件）30一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第30頁(yè)四 繪制正式裝配圖 1裝配圖繪制略 圖面尺寸：裝訂邊：25mm，其余三邊：10mm 2尺寸標(biāo)注 1）定位尺寸（齒輪中心距及偏差，地腳螺釘尺寸， 主、從動(dòng)軸外伸

13、端配合長(zhǎng)度和直徑，機(jī)座中心高等） 2）配合尺寸（齒輪與軸，軸承與軸，軸承與箱體，等） 3）外廓尺寸（減速器最大長(zhǎng)、寬、高；減速器底座 長(zhǎng)、寬、高） 3技術(shù)要求 1）減速器特征（功率,輸入轉(zhuǎn)速,總傳動(dòng)比,傳動(dòng)效率等） 2）技術(shù)要求 4零件編號(hào)及明細(xì)表五 繪制零件圖(軸、齒輪)六 編寫計(jì)算說(shuō)明書及裝訂31一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第31頁(yè)手冊(cè)p67表4-1表4-1 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸32一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第32頁(yè)33一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第33頁(yè)34一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第34頁(yè)單級(jí)減速器35一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第35頁(yè)減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)36一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第36頁(yè)圖紙布置先畫俯視圖標(biāo)

14、題欄與明細(xì)欄技術(shù)要求參考手冊(cè)p125圖37一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第37頁(yè)38一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第38頁(yè)10-15mm10-15mm5-8mm39一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第39頁(yè)40一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第40頁(yè)41一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第41頁(yè)觀察孔蓋與透氣器放油螺塞油標(biāo)齒輪嚙合畫法42一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第42頁(yè)螺栓連接通孔端蓋悶蓋毛氈圈密封43一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第43頁(yè)軸零件圖標(biāo)題欄44一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第44頁(yè)齒輪軸零件圖標(biāo)題欄45一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第45頁(yè)齒輪零件圖標(biāo)題欄46一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第46頁(yè)47一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第47頁(yè)1.理由：插孔位置太高，測(cè)油桿不

15、便插入和拔出，凸臺(tái)無(wú)法加工。改進(jìn)辦法：將插孔位置往下移，方便測(cè)油桿能順利插入和拔出。易犯錯(cuò)結(jié)構(gòu)提醒2.理由：放油孔位置偏高，箱內(nèi)油放不潔凈。改進(jìn)辦法：放油孔應(yīng)設(shè)計(jì)在油池最低處。不合理合理48一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第48頁(yè)3.理由：油塞與箱座接合處未設(shè)計(jì)密封件，會(huì)造成漏油。改進(jìn)辦法：在接合處加上一密封圈。4.理由：裝油塞處箱壁太薄，不利于螺釘聯(lián)接改進(jìn)辦法：裝油塞處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)。不合理合理49一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第49頁(yè)50一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第50頁(yè)改進(jìn)辦法：a.應(yīng)將螺栓移到與軸承座孔外圓相切位置。b.將軸承蓋螺釘轉(zhuǎn)一個(gè)角度，沿圓周均勻分布。不合理合理5.理由：a.軸承旁螺栓距軸承座孔中心太遠(yuǎn)

16、或太近，不利于提升聯(lián)接剛度和擰緊操作；b.軸承蓋螺釘設(shè)計(jì)在剖分面上,是錯(cuò)誤。 不合理51一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第51頁(yè)6.理由：兩螺栓靠得太近，用扳手?jǐn)Q緊或松開螺母時(shí)，扳手空間不夠。改進(jìn)辦法：兩螺栓要有一定間距使扳手有足夠空間。7.理由：定位銷孔位置不妥。改進(jìn)辦法：定位銷孔應(yīng)布置在箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣上，沿長(zhǎng)度方向非對(duì)稱布置，且間距應(yīng)盡可能大些。 52一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第52頁(yè)8.理由：視孔蓋與箱蓋接觸處未設(shè)計(jì)加工凸臺(tái)，不便于加工箱蓋上孔。改進(jìn)辦法：應(yīng)在視孔蓋與箱蓋接觸處設(shè)計(jì)加工凸臺(tái)9.理由：吊耳孔位置不妥，孔壁強(qiáng)度可能不夠改進(jìn)辦法：應(yīng)將耳孔位置往內(nèi)側(cè)移。10.理由：錐銷長(zhǎng)度過短，不利于裝拆

17、。錐銷孔未設(shè)計(jì)成通孔。改進(jìn)辦法：錐銷應(yīng)加長(zhǎng); 錐銷孔應(yīng)設(shè)計(jì)成通孔。53一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第53頁(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容一、封面二、設(shè)計(jì)任務(wù)書三、目錄四、設(shè)計(jì)說(shuō)明書正文：內(nèi)容應(yīng)完整（見下頁(yè)）五、設(shè)計(jì)小結(jié)54一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)分解第54頁(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書正文內(nèi)容1、電機(jī)選擇計(jì)算；2、運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算：各軸功率、轉(zhuǎn)矩、傳動(dòng)比等；3、齒輪傳動(dòng)計(jì)算：大、小齒輪 1）直齒輪要計(jì)算參數(shù) a ; m ; z1 , z2; b1 , b2; dai , dfi , di (i=12) 2）斜齒輪要計(jì)算參數(shù) a ; mn ; z1 , z2; b1 , b2; ; dai , dfi , di (i=12)3）計(jì)算卷筒實(shí)際轉(zhuǎn)速及誤差4、各軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ： 軸段直徑計(jì)算，軸段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)（參見教材例題）