二级斜齿轮减速器-机械设计课程设计（郭）

?机械设计?课程设计otσ

?机械设计?课程设计

主讲人：郭红

郑州大学机械工程学院

2021年12月?机械设计?课程设计otσ提纲：一、减速器简介二、典型减速器外型及结构三、设计工作及要求四、传动方案拟定及计算五、装配图绘制六、绘制零件图七、撰写设计说明书八、参考样图otσ一、减速器简介除了局部旋转类机械如鼓风机、水泵等直接由原动机驱动之外、绝大多数的工作机械其工作局部的转速与原动机的转速不一致，因此，需要协调原动机与工作机之间的速度。功用：在机器中用来减速，也可以用来增速。组成：由齿轮传动和蜗杆传动组成。

齿轮减速器

蜗杆减速器

蜗杆－齿轮减速器

行星齿轮减速器

摆线针轮减速器

谐波齿轮减速器类型

一、减速器简介上述六种减速器已有标准系列产品，只有在选不到适宜的产品时，才自行设计制造减速器。otσ一、减速器简介一、减速器简介1、齿轮减速器特点：传动效率高、工作可靠、寿命长、维护简便、因而应用很广泛。类型：单级圆柱齿轮减速器展开式双级圆柱齿轮减速器展开式三级圆柱齿轮减速器otσ一、减速器简介〔齿轮减速器〕单级圆锥齿轮减速器分流式双级圆柱齿轮减速器分流式三级圆柱齿轮减速器同轴式双级圆柱齿轮减速器分流式双级圆柱齿轮减速器两级圆锥齿轮-圆柱齿轮减速器otσ一、减速器简介1、齿轮减速器〔产品实例〕潘存云教授研制展开式三级圆柱齿轮减速器otσ一、减速器简介2、蜗杆减速器特点：结构紧凑、传动比大、工作平稳、噪声较小、传动效率低。类型：下蜗杆式上蜗杆式其中：S-低速级；f—高速级双极蜗杆减速器侧蜗杆式otσ一、减速器简介2、蜗杆减速器潘存云教授研制otσ一、减速器简介3、蜗杆-齿轮减速器特点：兼有两者的传动特点，通常把蜗杆传动作为高速级，因为在高速时，蜗杆传动的效率较高。类型：otσ一、减速器简介3、蜗杆-齿轮减速器潘存云教授研制otσ带式输送机实例1一、减速器简介4、减速器应用otσ带式输送机实例24、减速器应用一、减速器简介otσ带式输送机实例34、减速器应用一、减速器简介otσ二、典型减速器外型及结构单级圆柱齿轮减速器双级圆柱齿轮减速器圆锥—圆柱齿轮减速器圆柱蜗杆减速器二、典型减速器外型及结构otσ单级圆柱齿轮减速器二、典型减速器外型及结构双级圆柱齿轮减速器二、典型减速器外型及结构圆锥—圆柱齿轮减速器二、典型减速器外型及结构圆柱蜗杆减速器二、典型减速器外型及结构一、时间：〔3周〕1、第一次集中讲解布置任务计算局部2、减速器拆装〔南3110〕每个班分成2组，每个组1小时3、第二次集中讲解装配图的画法零件图画法、设计计算说明书撰写二、课程设计纪律要求：学生在教室做课程设计每天老师来的时候签到，计入平时成绩三、设计工作及要求三、参考资料?机械设计/机械设计根底---课程设计?华中理工/重庆大学/同济?机械设计?教材?机械设计手册?各种图册、参考书四、资料文档1、档案袋填写要求：---3个地方需要填写完整正面/底面/侧面课程设计名称：机械设计课程设计题目：带式运输机传动系统的齿轮减速器三、设计工作及要求2、图纸要求〔共4张〕装配图〔1张A0或A1〕零件图〔共3张〕减速器上箱体〔或下箱体〕〔1张A1〕大齿轮〔1张A2〕输入轴〔或输出轴〕〔1张A2〕总图纸量>=1.5A0三、设计工作及要求3、设计计算说明书〔>30页〕要求：统一使用带有郑州大学抬头的隐横格纸〔B5规格〕(写结果的竖线右边距25mm)内容：指导书---p52装订顺序〔左侧装订〕：封面-目录-任务书-……(p52)封面填写要求机械工程学院〔系〕机械工程专业200？-？班课程：机械设计题目：带式运输机传动系统的齿轮减速器学生：xxx指导教师：郭红/赵华东/铁瑛教研室主任：陈江义完成日期：年月日三、设计工作及要求五、资料清单序号资料名称数量备注1减速器装配图12减速器上(/下)箱体零件图13大齿轮零件图14输入(/出)轴零件图15设计计算说明书1三、设计工作及要求六、任务分配1、分配方法推荐使用2级斜齿圆柱齿轮减速器减速器箱体内部必须是2级传动，且齿轮必须用斜齿轮布置方式不限：展开式同轴式分流式……三、设计工作及要求时间设计阶段设计任务3天传动方案拟定及总体初步设计电机选择；传动级数拟定、传动机构选择和布置；传动比分配；各级动力参数、运动参数的计算；传动件的设计计算；轴的初步计算；联轴器类型选择；初选滚动轴承类型；绘制总体布置简图3天减速器装配草图设计确定箱体边缘宽度、轴承和齿轮的润滑形式、轴承盖类型；确定各轴段直径和长度，按比例绘制装配草图。确定轴的受力作用点和跨距；计算支反力、绘制湾、扭矩图、计算轴的强度；计算轴承寿命6天减速器装配图设计传动件结构设计；轴的结构设计；轴承的组合设计；键联接强度计算；箱体结构设计；附件设计或选择；标注尺寸；加粗。画剖面线、编写技术特性表、技术要求、标题栏、零件明细表、图框、裁边叠图三、设计工作及要求七、时间进度时间设计阶段设计任务3天零件工作图零件结构设计；标注尺寸、表面粗糙度、圆柱公差、形位公差、齿轮公差；技术要求、标题栏、齿轮偏差侧隙计算1-2天编写说明书

编写设计计算说明书1-2天答辩三、设计工作及要求七、时间进度〔一〕目的和内容1、目的运用所学的有关机械设计的理论和技能，以及各种有关先修课程的知识进行一次较为全面而综合的设计练习；查阅手册的能力；2、内容箱内2级斜齿圆柱齿轮传动减速器完成：装配图〔1张〕零件图〔3张〕设计计算说明书〔1本〕四、传动方案拟定及计算四、传动方案拟定及计算机械零件课程设计任务书设计用于带式运输机传动系统的齿轮〔蜗轮〕减速器工作条件：一班制、连续单向运转、载荷平稳，室内工作，有粉尘〔运输带与滚筒摩擦阻力影响已在F中考虑〕。使用期限：十年生产批量：20台生产条件：中等规模机械厂。可加工7-8级齿轮及蜗轮动力来源：电力、三相交流380/220伏题目数据：运输带工作拉力F(N)150022002300250026002800330040004800运输带工作速度V(m/s)1.11.11.11.11.11.41.21.61.4卷筒直径D(mm)220240300400220350350400500运输带速度允许误差5%〔二〕机械传动装置的总体设计1、拟定传动方案〔布置形式不限〕箱内2级斜齿圆柱齿轮传动也可为“蜗杆+斜齿轮〞假设传动比太大，可考虑加V带传动按照p3-6：给出方案比较或说明四、传动方案拟定及计算常用的传动比范围各类减速器的应用特点〔二〕机械传动装置的总体设计1、拟定传动方案四、传动方案拟定及计算带传动+一级齿轮传动两级齿轮传动〔二〕机械传动装置的总体设计四、传动方案拟定及计算2、合理布置多级传动的传动顺序★带传动应在高速级，受力小、平稳，且能缓冲吸振；★链传动应在低速级，瞬时传动比不稳，可承受大载荷，不滑动；★蜗杆传动适合中小功率，传动比大，间歇运动；★齿轮-蜗杆传动：蜗杆放第一级，蜗杆有色。★锡青铜金属，可减小尺寸，滑移速度可大，节省材料；铝铁青铜，齿轮放一级，滑移速度小。★锥齿轮尽可能放高速，大尺寸不易加工；★开式齿轮放低速级，因传动精度低★假设有斜齿轮和直齿轮，斜齿轮放高速，因其传动平稳。四、传动方案拟定及计算3、电机选择常用：Y系列交流电动机，超负荷能力较高。例如：Y132S-4中132指中心高。〔1〕电机的容量〔功率〕同一功率的电动机，有几种同步转速，同步转速越高，电机外形尺寸越小，重量轻，价格低，效率高，但会使传动比增大，从而造成减速器尺寸增大。

所需功率〔〕〔二〕机械传动装置的总体设计额定功率四、传动方案拟定及计算3、电机选择例如两级齿轮传动：工作机功率：电机所需功率：传动总效率：

假设，可靠近4选取；，那么取5.5假设四、传动方案拟定及计算3、电机选择(1)工作机功率：传动总效率：：带传动效率

0.96：滚动轴承效率

0.98：齿轮效率

0.97：刚性联轴器效率

0.99：卷筒效率,1〔已在拉力F中考虑〕电动机功率：〔2〕电机转速选择思路：nwnd注意：总传动比与传动级数成正比每种传动方式都有其合理的传动比范围最好使用推荐范围p4表2-1一般选电动机同步转速为1500、1000rpm四、传动方案拟定及计算工作机转速：电动机转速：其中i’

为传动比范围；

D为滚筒直径。根据nd

选择电动机额定转速nm，电动机转速能用1500rpm就不用1000rpm。。3、传动比分配总传动比:四、传动方案拟定及计算两级齿轮传动中：i1

为高速级齿轮传动的传动比，

i2

为低速级齿轮传动的传动比。一般取

，并使在其传动比范围内。带传动+一级齿轮传动中：i1

为带传动的传动比，i2为齿轮传动的传动比。四、传动方案拟定及计算4、运动、动力参数计算〔1〕确定各根轴的转速nI、nII、nIII〔2〕确定输入功率PI、PII、PIII和输出功率注意：在计算各种功率时，对于通用机器常以电动机额定功率作为设计功率；对于专用机器〔或用于指定工况的机器〕，那么常用电动机的输出功率〔根据工作机的需要确定的功率〕作为设计功率。〔3〕各轴输入扭矩得到各轴的参数后，整理列表并标出所选电机根本尺寸。5、传动零件计算四、传动方案拟定及计算〔2〕两级齿轮传动〔低速级齿轮〕求：求：：小齿轮传递的功率；转速n1=nm；传动比i=i1〔1〕两级齿轮传动〔高速级齿轮〕：小齿轮传递的功率；转速；传动比i=i25、传动零件计算〔3〕齿轮传动设计准那么◆统一的斜齿轮，假设尺寸、功率大的要用硬齿面齿轮◆传递动力的齿轮，其模数，最好◆中心距要圆整，尾数取0、2、4、6、8、5，便于测量。两级齿轮传动中心距之和◆中间轴两个斜齿轮轴向力要尽量抵消◆计算出齿轮的各种几何参数四、传动方案拟定及计算6、联轴器的选择考虑采用刚性/弹性的型号确定：根据计算转矩7、轴颈初估仅只考虑承受扭矩的情况下务必要保存计算的结果，以备设计计算说明书之用四、传动方案拟定及计算选择传动机构类型的根本原那么：功率：传递大功率时考虑提高传动效率，应选用传动效率高的机构，如齿轮传动；传递小功率时可选结构简单、制造方便、本钱低的机构。载荷平稳性：载荷多变和可能过载时应考虑缓冲吸振及过载保护〔带传动、弹性联轴器、保护装置〕传动比准确性：传动比要求严格及尺寸紧凑时考虑齿轮、蜗杆传动；工作环境：多粉尘、潮湿、易燃、易爆宜选用链传动、闭式齿轮/蜗杆传动，禁止使用带传动等摩擦传动。四、传动方案拟定及计算布置传动机构顺序的根本原那么：◆传动能力较小的带传动及其他摩擦传动宜布置在高速级，有利于整个机构结构紧凑、带传动传动平稳、缓冲吸振、减少噪声。◆蜗杆传动在闭式传动中一般布置在高速级〔可减少外廓尺寸、宜形成润滑油膜，提高传动效率〕，在开式传动中布置在低速级。◆直齿/斜齿的2级传动，斜齿放在高速级。◆链传动一般放在低速级〔可减少冲击和振动〕。◆圆锥齿轮宜放在高速级〔大尺寸圆锥齿轮加工困难〕。四、传动方案拟定及计算传动比分配的根本原那么：◆各级传动比应在推荐值的范围内；◆应使各级传动的结构尺寸协调、均匀；◆应使传动装置外廓尺寸紧凑，重量轻；◆使各级大齿轮直径相近，以使大齿轮有相接近的浸油深度；◆两级卧式圆柱齿轮减速器展开式和分流式：i1=(1.1~1.5)i2同轴式：i1=i2圆锥-圆柱：i1=0.25iΣ，i1≤3蜗杆-齿轮：i2=(0.03~0.06)iΣ防止传动零件间发生干预碰撞这只是初始值，需要修正，但必须保证不超差四、传动方案拟定及计算〔一〕减速器拆装目的：1、了解减速器结构、熟悉各零件的名称、形状、用途及各零件之间的装配关系；2、观察齿轮的轴向定位方式及安装顺序；3、了解轴承的安装尺寸和拆装方法；4、了解减速器附件的名称、结构、安装位置及作用；5、观察减速器主要零件的结构；五、绘制装配图拆装工具：1、活口扳手2、改锥〔螺丝刀〕十字型一字型步骤：1、拔出定位销2、拧下轴承端盖上的螺钉，取下轴承端盖及垫片3、拧下上、下箱体联接螺栓及螺栓旁联接螺栓4、把上箱体拿下5、观察：齿轮端面---箱体内壁的距离输出轴大齿轮外圆面---箱体内壁/底面的距离输入轴小齿轮外圆面---箱体内壁距离五、绘制装配图步骤：6、观察轴系的结构、安装情况 轴向定位、周向定位、各段直径、长度7、观察减速器辅助零件的用途、结构和安装位置轴承端盖〔嵌入式/凸缘式〕窥视孔、视孔盖通气器油面指示器〔油标〕放油孔、螺塞起吊装置〔吊环/吊耳〕定位销起盖螺钉五、绘制装配图步骤：8、润滑方式及密封方式9、观察各种螺栓〔钉〕的数量、位置和大约直径地脚螺栓轴承旁联接螺栓上、下箱体联接螺栓轴承端盖联接螺栓窥视孔盖联接螺栓起盖螺栓吊环螺栓……五、绘制装配图步骤：10、观察箱体有关尺寸轴承孔间中心距中心高地脚凸缘厚度与宽度上、下箱体联接凸缘厚度与宽度轴承旁凸台宽度与高度加强筋/肋板厚度……11、一次装回去12、整理好工具五、绘制装配图〔二〕初绘草图1、特点设计内容多，过程复杂。“边计算、边画图、边修改〞完成2、过程分为5个阶段准备阶段初绘装配草图及轴系零件计算轴系零部件的结构设计箱体和附件的设计完成装配图五、绘制装配图准备阶段：1、拆装减速器，了解和熟悉结构2、汇总和检查绘图所需的资料和数据传动简图各传动零件的主要尺寸联轴器型号、安装尺寸电动机有关尺寸3、初选滚动轴承的类型及轴的支撑型式4、减速器的箱体结构〔剖分式/整体式〕5、轴承端盖结构〔凸缘式/嵌入式〕6、图幅及绘图比例〔A11:1/1:2〕7、熟悉规定画法和简化画法〔p59-63〕五、绘制装配图初绘草图：1、内容选定箱体类型〔剖分式〕各传动件之间及箱体内壁的位置通过轴的结构设计初选轴承型号确定轴承位置、轴的跨度、轴上各力作用点轴、轴承、键的校核计算五、绘制装配图2、视图选择与布置〔间距可以选50〕目的：均匀、合理布置建议：先在坐标纸上画草图，做到心中有数。五、绘制装配图3、草图绘制〔主视图〕p17〔表3-1〕p24〔表4-1〕五、绘制装配图3、草图绘制〔俯视图〕p17〔表3-1〕p24〔表4-1〕五、绘制装配图第1阶段：初绘草图4、轴的结构设计---阶梯轴直径方向定位轴肩：直径差：6~10mm{教