机械设计课程设计减速器精选文档.ppt

机械设计课程设计减速器本讲稿第一页，共六十一页课程设计的步骤及所占时间(10天)1.1.设计准备设计准备-0.50.5天天(5%)(5%)准备图板、图纸、笔等；阅读设计材料。2.2.传动装置总体设计传动装置总体设计-0.50.5天天(5%)(5%)画传动装置简图；确定电机型号、转速、功率；传动比分配；计算各轴的功率、转速和转矩。本讲稿第二页，共六十一页(续)3.3.传动零件的设计与草图绘制传动零件的设计与草图绘制-0.50.5天天(5%)(5%)减速器外的传动零件设计计算(如带传动、链传动、开式齿轮传动的设计计算)；减速器内的传动零件设计计算与结构草图设计(如齿轮传动、锅轮传动的参数计算、强度计算、草图绘制等)。4.4.减速器装配草图设计减速器装配草图设计-4.54.5天天(45%)(45%)选择比例、布置视图；选择联轴器(需要时)、确定轴的尺寸、轴承型号，设计结构；校核轴、轴承和键的强度。本讲稿第三页，共六十一页(续)5.5.减速器装配图设计减速器装配图设计-2 2天天(20%)(20%)标注尺寸、配合及零件序号；编写明细表、标题栏及技术要求；完成装配图。6.6.零件工作图设计零件工作图设计-1 1天天(10%)(10%)绘制“轴类、齿轮类、箱体类”零件的工作图。(由指导教师指定)本讲稿第四页，共六十一页(续)7.7.编写设计计算说明书编写设计计算说明书-0.50.5天天(5%)(5%)编写设计计算说明书；将设计材料装入档案袋并填好档案袋；经指导教师审核确认合格后上交。8.8.设计总结与答辩设计总结与答辩(时间许可时时间许可时)-)-0.50.5天天(5%)(5%)本讲稿第五页，共六十一页一、传动装置的总体设计 1 1、确定传动方案、确定传动方案 传动方案的推荐见下页。传动方案的种类、特点见机械设计课程设计手册(以下简称手册)P191。在布置传动顺序时，一般考虑以下几点：带传动宜布置在高速级(在高速级时带轮尺寸较小)；链传动宜布置在低速级(有冲击、运动不均匀，不适于高速级)；本讲稿第六页，共六十一页(续)圆锥齿轮应尽量放在高速级和限制传动比，以减小锥齿轮直径和模数；蜗杆传动，当与齿轮传动同时使用时，对铸铁或铅铁青铜作为蜗轮材料的蜗杆传动，蜗杆副应布置在低速级；对锡青铜作为蜗轮材料的蜗杆传动，蜗杆副应布置在高速级；斜齿轮传动常用在高速级或要求传动平稳的场合；开式齿轮传动，应布置在低速级。本讲稿第七页，共六十一页A 组推荐传动方案 此方案用于A组的传动方案，由带传动与一对直(斜)齿圆柱齿轮传动组成。本讲稿第八页，共六十一页B 组推荐传动方案 此方案用于B组的传动方案，由一对直齿圆锥齿轮及一对开式圆柱齿轮传动组成。本讲稿第九页，共六十一页C 组推荐传动方案之一 此方案用于C组的传动方案，由蜗杆传动与一对直(斜)齿圆柱齿轮传动组成。本讲稿第十页，共六十一页C 组推荐传动方案之二 此方案用于C组的传动方案，只有一对蜗杆传动副传动。本讲稿第十一页，共六十一页2 2、选择电动机、选择电动机 (1)(1)电机类型的选择电机类型的选择 多采用三相鼠笼式异步电动机，参见手册)表12-1。(2)(2)电机容量的选择电机容量的选择 根据电动机功率Pd 和电机转速n的范围确定电机型号。本讲稿第十二页，共六十一页(续)本讲稿第十三页，共六十一页(续)总效率按下式计算：其中1、2、3分别为传动装置中每一传动副(带、齿轮、蜗杆等)、每对轴承、每个联轴器的效率，其概略值见手册P3表1-7。电动机转速范围：本讲稿第十四页，共六十一页(续)式中：n-电动机可选转速范围(对Y系列电动机，多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，如无特殊需要，不选用低于750r/min的电动机)。i1、i2、i3分别为各级传动副合理的传动比范围(参见手册表1-8或表13-2)。本讲稿第十五页，共六十一页3 计算总传动比和分配各级传动比 式中：nm-电动机满载转速；nw-工作机的转速。式中：v-输送带工作速度，m/s；D-滚筒直径，mm。r/min传动装置的总传动比要求应为：本讲稿第十六页，共六十一页(续)式中：i0-带传动的传动比；ij-减速器的传动比。总传动比 i=i0 ij本讲稿第十七页，共六十一页(续)在多级传动中，总传动比i=i1i2i3in。其中i1、i2、i3in为各级机构的传动比。分配传动比时，应注意以下几点：各级传动副的传动比应尽量在推荐范围内选取；应使传动装置尺寸较小，重量较轻；应使各传动件尺寸协调，结构匀称合理，避免干涉；传动参数圆整后，工作机实际转速与要求转速的相对误差为(35)%。本讲稿第十八页，共六十一页4 计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴转速本讲稿第十九页，共六十一页(续)2.各轴输入功率本讲稿第二十页，共六十一页(续)3.各轴输入转矩 式中Td-电机轴的输出转矩(Nm)，用下式计算：本讲稿第二十一页，共六十一页5 设计计算举例(图)本讲稿第二十二页，共六十一页(续)-题目 如上图所示的带式运输机传动方案，己知卷筒直径D=500mm，运输带的有效拉力F=10000N，卷筒效率(不包括轴承)5=0.96，运输带的速度v=0.3m/s，在室内常温下长期连续工作，环境有灰尘，电源为三相交流电，电压380V。试：选择合适的电动机；计算传动装置各轴的运动和动力参数。本讲稿第二十三页，共六十一页(续)-(1)、(2)解(1)选择电机类型 按工作条件，选Y型封闭式结构的三相异步电机。(2)选选择电机容量经查表取：带传动效率1=0.96；滚子轴承效率2=0.98；齿轮传动效率3=0.97(齿轮取8级精度)；齿轮联轴器效率4=0.99；滚筒效率5=0.96(不包括轴承)；本讲稿第二十四页，共六十一页(续)-(3)确定电机转速 所以由电机到运输带的总郊率为：(3)确定电机转速 卷筒工作转速nw本讲稿第二十五页，共六十一页(续)取带传动比i1=24，二级圆柱齿轮减速器传动比i2=840，则总传动比ia=16160，故电机转速nd可选范围为：符合这一条件电机的同步转速有750、1000、1500r/min三种。本讲稿第二十六页，共六十一页(续)-电机方案比较 综合考虑电机尺寸、重量、仿价格、带传动的传动比、减速器的传动比，可见方案2较好，所以取Y132M1-6电机。本讲稿第二十七页，共六十一页各传动副的传动比 己知总传功动比 i=nm/nw=960/11.46=83.77。带传动比推荐范围i0=24，可取带的传动比i0=2.8；此时减速器总传动比ij=i/i0=83.77/2.8=29.92 (二级圆柱齿轮减速器的传动比推荐为840，上述数据在推荐范围内)可取减速器高速级传动比i1=6.95，则减速器低速级传动比i2为i2=ij/i1=29.92/6.95=4.31。本讲稿第二十八页，共六十一页(续)-(4)计算各轴转速 (4)计算各轴转速本讲稿第二十九页，共六十一页(续)-(5)计算各轴输入功率 (5)计算各轴输入功率本讲稿第三十页，共六十一页(续：注意点)同一根轴的输出功率(或转矩)与其输入功率(或转矩)不等-同一根轴的输出功率(或转矩)等于其输入功率(或转矩)乘以自身一对轴承的效率。上一根轴的输出功率(或转矩)与下一根轴的输入功率(或转矩)也不等-下一根轴的输入功率(或转矩)等于上一根轴的输出功率(或转矩)乘以传动副的效率。注意：本讲稿第三十一页，共六十一页(续)-(6)计算各轴输入转矩)(6)计算各轴输入转矩本讲稿第三十二页，共六十一页(续)卷筒轴输入转矩运动和动力参数计算结果整理于下表中本讲稿第三十三页，共六十一页(续)-计算结果表 运动和动力参数计算结果整理于下表中本讲稿第三十四页，共六十一页二、传动零件的设计计算 参见手册相关章节内容。主要有：1、传动零件的设计计算 带传动的设计计算-V带传动的型号、长度和根数，中心距、初拉力、张紧装置、对轴的作用力、带轮直径、材料、结构尺寸和加工要求；圆柱齿轮传动的设计计算-选择材料，确定齿轮传动的参数(中心距a、齿数z、模数m或mn、螺旋角、变位系数x、齿宽等)，齿轮的其它几何尺寸及其结构；本讲稿第三十五页，共六十一页(续)-1 圆锥齿轮传动的设计计算-选择材料，确定齿轮传动的参数(齿数z、大端模数m、节锥顶距R、节圆直径d(大端)等几何尺寸，齿轮的其它几何尺寸及其结构；锅杆传动的设计计算-选择材料，确定齿轮传动的参数(中心距a、齿数z1、z2、模数m、蜗杆特性系数q等)，锅杆、蜗轮的其它几何尺寸及其结构；本讲稿第三十六页，共六十一页(续)-26 2、轴的计算；3、滚动轴承的选择与计算；4、键联接的选择与计算；5、联轴器的选择与计算；6、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择。以上计算公式可参见教材中的公式。本讲稿第三十七页，共六十一页三、减速器装配图设计 本讲稿第三十八页，共六十一页1、减速器主视图 本讲稿第三十九页，共六十一页2、减速器俯视图 本讲稿第四十页，共六十一页3、减速器左视图 本讲稿第四十一页，共六十一页四、减速器零件图设计 主要有：选择视图；标注尺寸及其偏差；标注表面粗糙度及形位公差；填写工作图的技术要求；填写传动件的啮合参数表；填写标题栏。本讲稿第四十二页，共六十一页五、编写设计计算说明书 主要内容有(P211)：目录；设计任务书(填写设计数据及要求任务书)；传动方案的分析与拟定(附传动方案简图)；电动机的选择；传动装置运动参数、动力参数的计算；传动零件的设计计算；本讲稿第四十三页，共六十一页(续)轴的计算；滚动轴承的选择与计算；键联接的选择与计算；联轴器的选择与计算；润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择；参考资料-格式举例：1 陈玉良.机械设计基础.第2版.沈阳.东北大学版社，2003本讲稿第四十四页，共六十一页档案袋封面填写内容 机械设计课程设计机械设计课程设计 设计题目：_ 班 级：_学号：_ 姓 名：_ 指导教师：_ 日 期：_ 学 院：_本讲稿第四十五页，共六十一页(续)内装：1、装配图 1张(A0图纸)2、零件图 2张(A3图纸)3、说明书 1本(17页)本讲稿第四十六页，共六十一页图纸折叠方法 本讲稿第四十七页，共六十一页THE END本讲稿第四十八页，共六十一页附一、课程设计的目的 (1)通过课程设计，综合运用机械设计基础课程和其他先修课程的理论和实践知识，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力；(2)学会从机器功能的要求出发，合理选择传动机构类型，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力；(3)通过本课程设计，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养机械设计的基本技能。本讲稿第四十九页，共六十一页附二、课程设计的内容 机械设计基础课程设计题目一般为机械传动装置或简单机械。要求做到设计方案正确合理；零件的尺寸、形状、结构和材料合适，零件的工作能力计算方法正确，结果准确；在设计中要能够充分考虑设计机械的制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题并有较好认识与解决方案。每个学生应完成：(1)减速器装配图一张；(2)零件工作图l2张(一根传动轴、一个传动零件)；(3)设计说明书一份(约60008000字)。本讲稿第五十页，共六十一页附三、结构注意点 带轮尺寸太大，与底架相碰。本讲稿第五十一页，共六十一页(续)-干涉 齿顶与轴相碰本讲稿第五十二页，共六十一页(续)-正确 d2D正确。若d2D时，则将使小齿轮与卷筒产生干涉，并且不便于大齿轮齿卷与卷筒的联接。本讲稿第五十三页，共六十一页(续)-外型尺寸比较 低速级传动比i2不宜过大，否则低速级从动齿轮会很大，增大了减速器尺寸。本讲稿第五十四页，共六十一页(续)-油沟形状及尺寸 本讲稿第五十五页，共六十一页(续)-回油沟 本讲稿第五十六页，共六十一页(续)-油池深与浸油深度 为保证散热，对于单级传动，每传递1kW需油量V0=0.350.7dm3；对于多级传动，按级数成比例增加。本讲稿第五十七页，共六十一页(续)-说明 1、齿顶到油池底面的距离H2 H2 3050；2、传动件浸油深度H1 圆柱齿轮、蜗杆、蜗轮，H1最少应一个齿高，但都不得小于10mm；对于锥齿轮，H1最少为(0.71)b(b为圆锥齿轮齿宽)，但不得小于10mm。本讲稿第五十八页，共六十一页(续)-下置蜗杆油面高度 下置蜗杆的油面高度h1应不超过滚动体中心。本讲稿第五十九页，共六十一页保持浸油深度均匀一致的结构 本讲稿第六十页，共六十一页THE END本讲稿第六十一页，共六十一页