二级直圆柱齿轮减速器说明书机械制造机械_机械制造-机械理论及资料.pdf
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1、机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 1 页 共 62 页 机械设计课程设计说明书 二级圆柱直齿轮减速器 专 业:机械工程 班 级:1303班 设计者:赫思尧 学 号:机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 2 页 共 62 页 指导教师:王青温 徐双满 2020-4-17 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传
2、动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 3 页 共 62 页 目 录 一、设计任务书.6 设计题目.6 设计任务.6 设计时间.6 传动方案.6 设计参数(原始数据).7 其它条件.7 任务分析.8 二、传动方案论证.9 方案一:原方案.9 方案二:高速级带传动传动改为齿轮传动.9 方案三:低速齿轮传动
3、传动改为链传动.9 三、电动机的选择.10 电动机的类型和结构型式的选择.10 电机选择.10 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校
4、核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 4 页 共 62 页 四、总传动比的确定及各级传动比分配.14 理论总传动比.14 各级传动比的分配及其说明.14 齿轮传动各级传动比的分配说明.14 计算传动装置的运动和动力参数.15 各轴传动和动力参数汇总表(理论值).16 五、各级传动的设计计算.18 V 带传动 .18 高速级齿轮传动设计计算.21 低速级齿轮设计.25 六、轴、键、轴承的设计计算及校核.30 轴最小直径的估算.30 高速轴及轴上零件的设计和校核.32 中速轴及轴上零件的设计
5、和校核.38 低速轴及轴上零件的设计和校核.43 七、箱体结构的设计.50 机体的刚度.50 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核
6、低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 5 页 共 62 页 机体内零件的润滑,密封散热.50 机体结构的工艺性.51 附件设计.51 减速器机体结构尺寸.53 八、润滑密封设计.55 九、经济性分析.57 电机的选择.57 轴最小直径的选择.57 轴承的选择.57 其他零件的选择.57 十、心得感受.58 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据
7、其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 6 页 共 62 页 一、设计任务书 设计题目 混凝土搅拌机上用的传动装置,单项运转两班制工作。设计任务 1、减速器装配图(0号)1张
8、2、中速轴工程图(3号)1张 3、高速级大齿轮工程图(3号)1张 4、减速器装配图草图(3号)1 张 5、设计计算说明书 1 份 设计时间 2015年 11 月至 2016 年 1 月 传动方案 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动
9、设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 7 页 共 62 页 1-外圈齿轮 2-搅拌桶 4-展开式两级圆柱齿轮减速器 3-联轴器 5-V带 6-电机 7-输出齿轮 设计参数(原始数据)(1)搅拌机所需功率 10 kw (2)传给大齿圈的输入轴转速:60 r/min (3)使用年限 10 年 (4)大齿圈直径 1500mm,转速 14r/min 其它条件 (1)双班制工作、使用期限为10 年(
10、有效工作时间 48000h)。(2)工作时有轻微震动,单向运转。计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七
11、箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 8 页 共 62 页 任务分析 (1)V带传动需要放在高速级 (2)采用闭式软齿面斜齿轮传动 (3)结构要求均匀(4)电动机选择:三相异步电动机 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传
12、动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 9 页 共 62 页 二、传动方案论证 方案一:原方案 将传动能力较小的带传动及其它摩擦传动装置布置在高速级,有利于整个传动系统结构紧凑及均匀。当装置负载时,V带通过打滑很好的保护系统不受损害。带传动布置在高速级更有利于体现其传动平稳、缓冲吸震、减小噪音的特点 方案二:高速级带传动传动改为
13、齿轮传动 齿轮传动较带传动效率高,传动比更能准确的保证,但更换齿轮较更换V带价格贵,会增加成本,且带齿轮工作噪声大,在工作中会因为扭转变动引起的载荷不均匀现象。方案三:低速齿轮传动传动改为链传动 齿轮传动平稳,占用空间小,但有残渣夹入齿轮时会影响寿命。链传动安装空间大,且由于搅拌桶的直径较大,所用链条的重量和长度会给工作造成不便,且工作效率也会收到极大的影响。综和考虑后,高速级用带传动,低速级用齿轮传动,即原方案。计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始
14、数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 10 页 共 62 页 三、电动机的选择 电动机的类型和结构型式的选择 根据直流电动机需直流电源,结构复杂,价格高且维护不便等原因,
15、一般在实际生产中较普遍采用三相交流电源的电动机。考虑到粉尘的影响,采用卧式。选择 Y系列笼型三相交流异步电动机。它效率高、工作可靠、结构简单、维护方便,价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。由于启动性能较好。也适用于某些要求较高起动转矩的机械。电机选择 由电动机至工作机的总效率 总效率 a=计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮
16、减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 11 页 共 62 页 a 4332410a*=0、1、2、3、4 分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、搅拌桶的效率 取0=,1=,2=,3=,4=a=*4*3*=电动机所需的输出功率 Pd 总wdPP=10/=Kw 电 动 机 额
17、 定 功 率Ped,查 表 取 Ped=15 KW Pd=kw 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七
18、箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 12 页 共 62 页 Pd=KW 电动机额定转速 n1 n4=60r/min n5=14r/min 所以3=n4/n5=60/14=由机械设计课程指导书(以下未经说明都是这本书)P7 查的 1*2=840,0=24(0 位为带传动传动比,1 为减速箱高速级传动比,2 为减速箱低速级传动比,3 为减速器输出轴与工作轴的传动比)n1=0*1*2*n4=9609600 r/min 选择电机及相关参数 符合这一范围的异步转速有 1000 r/min、1500 r/min、3000r/mi
19、n 当选择转速高的电动机时,极对少的电动机更便宜,而且带传动结构更紧凑,但使传动装置的总传动比、结构尺寸和重量增加。1500 转的电机较 1000 转的电机价格便宜,较 3000 转的工作噪声小,且由于单向工作,3000 转电机不适合。根据以上所述综合考虑,选取nd=1500r/min 选电机:Ped=15 kw n1=1500r/min 计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械
20、设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 13 页 共 62 页 下面是所选电机的一些参数:计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计
21、时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 14 页 共 62 页 四、总传动比的确定及各级传动比分配 理论总传动比 a=nm/n5=1460/14=0
22、*1*2*3 式中:nm -电动机的满载转速,单位r/min。各级传动比的分配及其说明 V带理论传动比 2-4,初选 0=两级齿轮理论传动比 1*2=a/(0*3)=*=齿轮传动各级传动比的分配说明 (1)各级传动比应在推荐值内,一发挥其性能,并使结构紧凑。(2)应使各级传动的结构尺寸协调、匀称。(3)应使传动装置外廓尺寸紧凑,重量轻。(4)使各级大齿轮直径相近,以使大齿轮有接近的浸油深度,有利于润滑,同时还能使减速器具有较小的轮廓尺寸。(5)不能使高速级传动比过大,否则会使传动零件与零件之间发生干涉碰撞。(6)为了有利于浸油润滑,应使两级大齿轮直径相近,这样做也有利于使传动装置外廓尺寸更加紧
23、凑。应使 i1 i2。由表 P17-图-12 得 a=0=计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结
24、构的设计机体的刚度第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱机机械设计课程设计 二级圆柱直齿轮减速箱 第 15 页 共 62 页 1=2=式中:-高速级齿轮理论传动比;2-低速级齿轮理论传动比。计算传动装置的运动和动力参数 各轴转速 n1=1460 r/min n5=14 r/min n2=n1/0=1460/=584 r/min n3=n2/1=584/=min n4=n3/2=60 r/min 各轴输入功率 P1=P2=P1*0=*=KW P3=P2*1*2=KW P4=P3*1*2=KW P5=P4*1*2*3=KW P6=P5*1=KW 1=2=n1=1460 n2=584 n3=n
25、4=60 P1=P2=P3=P4=计者赫思尧学号第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱指导教师王青温徐双满第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱目录一设计任务书设计题目设计任务设计时间传动方案设计参数原始数据其它条件任务分析机的选择电动机的类型和结构型式的选择电机选择第页共页机械设计课程设计二级圆柱直齿轮减速箱四总传动比的确定及各级传动比分配理论总传动比各级传动比的分配及其说明齿轮传动各级传动比的分配说明计算传动装置的运动设计六轴键轴承的设计计算及校核轴最小直径的估算高速轴及轴上零件的设计和校核中速轴及轴上零件的设计和校核低速轴及轴上零件的设计和校核七箱体结构的设计机体的刚度第页共
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