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1、1,一级圆柱齿轮减速器,机械设计基础课程设计,2,设 计 题 目,带式输送机传动装置设计,方案一,方案二,方案三,带式输送机传动装置设计,设计方案：见任务书基本数据：输送带拉力、输送带速度、卷筒直径工作条件：见任务书设计起止时间：2013.11.25-2013.12.6,设计任务,编写设计计算说明书一份。（16开论文纸，约20页，8000字）。绘制减速器装配图1张，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距a 110时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距a 110时）。绘制零件工作图2张（A3或A2）。,8,成绩评定：综合设计表现、图纸质量、说明书及答辩情况，按百分制
2、平分。,9,认识减速器,减速器是原动机和工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速、传递动力、增大转矩，以满足工作需要。减速器主要由箱体、轴系零件和附件三部分组成。,10,10,视孔盖,通气螺塞,箱盖,箱座,吊钩,吊耳,封油环,轴承,轴承旁连接螺栓,轴承座孔,大齿轮,视孔盖,垫片,11,油面指示器,放油螺塞,轴承盖,地脚螺栓孔,起盖螺钉,定位销,肋板,毛毡密封圈,12,一级圆柱齿轮减速器,12,13,14,15,16,减速器内部结构,17,减速器下箱体,18,18,减速器上箱体,起盖螺钉作用：起盖用，两个对角线布置。定位销作用：镗轴承孔定位用，锥度1：50 两个，对角线布置。观察窗作用：注油、
3、观察两对齿轮啮合情况，以能进手为宜。通气器作用：平衡机体内外压力。,19,吊钩作用：起吊整机用，与底座铸出。起盖吊耳作用：起吊盖，与上盖一同铸出。油标尺作用：测量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置设计要防止拔不出油标或油外溢。放油塞作用：更换润滑油的出口，设计在箱 体底座最低位置处。,20,21,减速器结构分析,1箱体结构减速器的箱体用来支承和固定轴系零件。箱体必须具有足够的强度和刚度，以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不匀。为了增加箱体的刚度，通常在箱体上制出筋板。为了便于轴系零件的安装和拆卸，箱体通常制成剖分式。剖分面一般取在轴线所在的水平面内（即水平剖分），以便于加工。箱盖和箱座之间用
4、螺栓联接成一整体，为了使轴承座旁的联接螺栓尽量靠近轴承座孔，并增加轴承支座的刚性，应在轴承座旁制出凸台。设计螺栓孔位置时，应注意留出扳手空间。,21,2轴系零件,当高速级的小齿轮直径和轴的直径相差不大（df-d67mn）时，将小齿轮与轴制成一体，称为齿轮轴。大齿轮与轴分开制造，用普通平键作周向固定。轴上零件用轴肩、轴套、封油环与轴承端盖作轴向固定。两轴均可采用深沟球轴承作支承，承受径向载荷的作用。轴承端盖与箱体座孔外端面之间垫有调整垫片组，以调整轴承游隙，保证轴承正常工作。,23,2轴系零件,该减速器中的齿轮传动可采用油池浸油润滑，大齿轮的轮齿浸入油池中，靠它把润滑油带到啮合处进行润滑。滚动轴
5、承可采用润滑脂润滑，为了防止箱体内的润滑油进入轴承，应在轴承和齿轮之间设置封油环。轴伸出的轴承端盖孔内装有密封元件，如采用毛毡密封圈，对防止箱内润滑油泄漏以及外界灰尘、异物浸入箱体，具有良好的密封效果。,24,3.减速器附件,（1）观察孔盖板（视孔盖）：为了检查传动零件的啮合情况，并向箱体内加注润滑油。视孔盖平时用螺钉固定在箱盖上，盖板下垫有有纸质密封垫片,以防漏油。（2）通气器（通气螺塞）：通气器用来沟通箱体内、外的气流，箱体内的气压不会因减速器运转时的油温升高而增大，从而提高了箱体分箱面、轴伸端缝隙处的密封性能。通气器多装在箱盖顶部或视孔盖上，以便箱内的膨胀气体自由溢出。,（3）油面指示器
6、为了检查箱体内的油面高度，及时补充润滑油。应在油箱便于观察和油面稳定的部位，装设油面指示器。油面指示器分油标和油尺两类，图中采用的是油尺。,25,26,26,油标,放油螺塞,吊钩,27,（4）放油螺塞：换油时，为了排放污油和清洗剂，应在箱体底部、油池最低位置开设放油孔，平时放油孔用油螺塞旋紧，放油螺塞和箱体结合面之间应加防漏垫圈。,27,28,（5）起吊装置：为了便于搬运，需在箱体上设置起吊装置。箱盖上铸有两个吊耳，用于起吊箱盖。箱座上铸有两个吊钩，用于吊运整台减速器。,28,吊钩,吊耳,1.理由：插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。改进措施：将插孔位置往下移，以便测油杆能顺利的
7、插入和拔出。,易出错的结构提示,2.理由：放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。改进措施：放油孔应设计在油池的最低处。,不合理,合理,改进措施：a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。b.将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。,不合理,合理,5.理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作；b.轴承盖螺钉设计在剖分面上,是错误的。,不合理,6.理由：两螺栓靠得太近，用扳手拧紧或松开螺母时，扳手空间不够。改进措施：两螺栓要有一定的间距使扳手有足够的空间。,7.理由：定位销孔位置不当。改进措施：定位销孔应布置在箱盖与箱座的联接凸缘上，,沿长度方向非对称布置，且间距应尽
8、量大些。,8.理由：视孔盖与箱盖接触处未设计加工凸台，不便于加工箱盖上的孔。改进措施：应在视孔盖与箱盖接触处设计加工凸台,9.理由：吊耳孔位置不当，孔壁强度可能不够改进措施：应将耳孔位置往内侧移。,10.理由：锥销的长度过短，不利于装拆。锥销孔未设计成通孔。改进措施：锥销应加长;锥销孔应设计成通孔。,33,设 计 步 骤:,1.电动机选择（p194）2.传动装置总体设计（p203）（1）计算总传动比和分配各级传动比；（2）计算传动装置的运动和动力参数计算；例子3.传动零件设计计算（p1205）（1）选择联轴器类型及型号；（2）减速器外传动零件设计；（3）减速器内传动零件设计。,34,4.绘制装
9、配底图（p212）5.验算轴系零件（p227）6.设计和绘制箱体及其附件的结构（p228）7.装配底图的检查（p237）8.完成装配图（p238）9.完成零件图（p244）,设 计 步 骤:,35,一、选择电动机,1）确定电动机类型：推荐Y系列380V，三相异步电动机2）计算电动机功率设：工作机（卷筒）所需功率Pw电动机至工作机之间传动装置的总效率为电动机需要的功率Pd,36,计算如下：,式中，kWF为工作机（卷筒）的阻力(输送带拉力)，N；v为工作机的线速度(输送带速度)，m/s；为工作机的效率。总效率为：其中，分别为传动装置中每一传动副（齿轮、带或链）、每对轴承、每个联轴器的效率。（p4）
10、,37,3）确定电动机转速,已知卷筒转速为nw（r/min）电动机转速的可选范围为其中，为各级传动的合理传动比范围（p196，表14-2）。常用转速有750r/min,1000r/min,1500r/min,38,根据选定的电动机类型、功率和转速，由表12-1表12-14查出电动机型号；记录其型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键连接尺寸、地脚尺寸等参数备用。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Pd计算，转速则取满载转速。,39,1 计算总传动比及分配各级传动比,传动装置的总传动比为：式中，nm为电动机满载转速，r/min；nw为工作机转速，r/min。多级传
11、动中，总传动比应为：式中，为各级传动机构的传动比。,40,在已知总传动比要求时，如何合理选择和分配各级传动比，要考虑以下几点：,（1）各级传动机构的传动比应尽量在推荐范围内选取（表1-6）。（2）应使传动装置结构尺寸较小，重量较轻。（3）应使各传动件尺寸协调，结构匀称合理，避免干涉碰撞。,41,注意：,传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求的传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差为（35）%。,2 计算传动装置的运动和动力参数计算,设一传动装置从电动机到工作机有三轴，依次为、轴，则：（1）各轴转速（r/min）,i0,i1,i2分别为电动机轴
12、至轴、轴，、轴间的传动比。,（2）各轴功率（kW）,01,12,23分别为电动机轴至轴、轴，、轴间的传动效率。,（3）各轴转矩（N.m）,45,注意事项：,齿轮需要计算的参数：a，m，z1,z2,b1,b2,dai,dfi,di;模数应取标准值，齿宽和其他结构尺寸应尽量圆整；小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2大510 mm，取齿宽系数d=11.2；材料一般取45钢，Pd5.5 kW时用合金钢如40Cr等。,46,四、绘制装配底图,1选择视图 一般用三视图，和必要的局部视图2布置图面1）确定绘图的有效面积 2）大体确定三视图的位置,47,3、设计步骤,按中心距先画轴心线，再画齿轮、轴及轴承；先画箱
13、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。,4、先画俯视图,（1）根据中心距a先画俯视图的两根轴线（2）然后画齿轮（注意：齿轮的齿顶圆不能与其它的轴干涉）；（3）按设计资料决定传动零件的轴向间距，然后确定零件与箱体内壁的间距，画出俯视图的箱体内框线；（4）确定轴的支点和轴上零件力的作用点。,在开始设计轴时，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩就无法求得，这时常用简单公式初步估算出轴的最细处直径dmin，并依次进行轴的结构设计。,49,5、轴的结构设计（p214）,6、设计和绘制减速器轴系结构（p217）（1）齿轮的结构设计（2）滚动轴承的组合设计
14、,50,注意：尺寸标注1）定位尺寸（齿轮中心距及偏差，地脚螺钉尺寸，主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等）2）配合尺寸（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等）3）外廓尺寸（减速器的最大长、宽、高；减速器底座的长、宽、高）,51,设计中应注意的问题,1.输入（出）轴外伸端长度、直径应与联轴器孔径匹配。2.润滑剂和润滑方式的选择 减速器内齿轮的润滑剂和润滑方式按圆周速度V确定，减速器内轴承的润滑剂和润滑方式按速度因数dn确定。,52,设计中应注意的问题,由于齿轮和轴承可能分别采用润滑油和润滑脂，此时二者不能相混，否则轴承润滑脂被冲走，故应在轴承处采用密封装置“挡油盘”。3.油底油面高度30
15、50 mm，以保证足够的油量。4.轴承盖选嵌入式结构比较简单。,53,要求与建议,1.计算过程纸张注意保存，方便说明书整理。2.说明书编写要求：装订顺序：封面，目录（有页码），设计任务书，电动机选择、传动比分配、传动装置的运动和动力参数计算，传动件设计计算（齿轮传动，轴强度计算、轴承选择，键的选择，联轴器的选择）。3.画图的注意点：螺栓连接和齿轮的画法；三视图应同时进行；边框与标题栏（画图之前第一步）；每个结构彻底理解（参考模型）；图线清晰；,54,要求与建议,注意：1.重点参考：指导书P191-250 2.上午8:30-11:30 下午14:30-17:30 3.成绩：计算说明书30%，画图
16、50%，包括答 辩、平时20%。,进度安排,56,A2图纸,57,轴零件图（A3图纸）,58,齿轮零件图（A3图纸）,59,例：,运输带工作拉力：F=7 kN运输带工作速度：v=1.1m/s滚 筒 直 径：D=400mm滚 筒 效 率：5=96%,60,设 计 步 骤,1、计算工作机(滚筒)所需功率和转速：,2、电动机输出功率：,61,3.确定电动机额定功率,4、确定电动机转速：,滚筒工作转速：,所需电机转速：,5、确定电机型号：,查课程设计手册，根据 和 定电机型号,62,6、计算总传动比：,7、分配传动比：,8、计算各轴的转速、功率和转矩；,63,画图步骤：,先画俯视图较方便,64,螺钉联接装配图的简化画法,bm:,钢：bm=d,铸铁:bm=1.25d或1.5d,铝:bm=2d,螺钉长度：L计=bm+,二、两圆柱齿轮啮合的画法,在非圆投影的剖视图 中，两轮节线重合，画点划线。齿根线画 粗实线。齿顶线画法 为一个轮齿为可见，画粗实线，一个轮齿 被遮住，不画线。,画图要点：,
