机械原理课程设计说明书。
---二级斜齿轮减速器的设计。
学校:洛阳理工学院。
系别:机电工程系。
专业:模具设计与制造。
学号:z09105844
姓名:liuyong
完成日期:2024年6月8日。
第一章设计任务书 3
第二章运动学与动力学计算 4
第三章传动零件的设计计算 7
第四章轴的设计计算与校核 14
第五章轴承的选择与校核 24
第六章键的选择与校核 25
第七章减速器的润滑与密封 26
第八章设计心得 26
第九章参考资料 27
题目设计用于带式运输机上两级斜齿轮减速器。
学生姓名:刘勇。
指导老师:张旦闻。
设计参数:运输带工作拉力:
运输带工作速度:
卷筒直径:
工作条件:连续单向运转,载荷有轻微振动,室外工作,有粉尘;运输带速度允许误差;两班制工作,3年大修,使用期10年(卷筒支撑及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力f中已考虑)。
加工条件:生产20台,中等规模机械厂,可加工7—8级齿轮。
设计工作量:1.减速器装配图1张(a0或a1);2.零件图1—3张;3.设计说明书1份。
1. 电动机的选择。
二级斜齿轮减速器运动简图)
1) 电动机类型的选择
据动力源和工作条件,选用y系列三相异步电动机。
2) 电动机功率的选择
工作机所需要的有效功率为:
其中,带式输送机的效率(查[4]附表10-1)。
电动机的输出功率:
式中:为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率。
为v带的传动效率。
为一对滚动轴承的传动效率。
为一对闭式齿轮的传动效率。
为联轴器的传动效率。
为滚筒的传动效率。
由[4]附表10-1查得:
因此, 所以,
根据选取电动机的额定功率:,并由[4]附表10-112查得电动机的额定功率。
3) 选择电动机的转速。
选择常用同步转速1000r/min 和1500r/min两种对比,先计算工作机主轴的转速,也就是滚筒的转速:
总传动比,其中为电动机的满载转速。
现将两种电动机的有关数据列表比较:
综合考虑电动机和传动装置的情况确定最后的转速,为降低电动机的重量和成本,故决定选择方案ii。
2. 传动比的分配。
1) 总传动比。
2) 分配各级传动比,为使带传动比的尺寸不至过大,可取传动比,则减速器的传比为:。考虑两级齿轮的润滑问题,两级大齿轮应有相近的浸油深度,两级齿轮减速器高速齿轮传动比与低速传动比的比值取为:,。
3) 传动装置的运动和动力参数计算。
1) 各轴的转速的计算:
2) 各轴的功率计算:
3) 各轴的输入转矩计算:
最后,将计算结果填入下表:
1. v带的设计
1) 确定设计功率,选取v带类型。
查[1]表7-7得工作情况系数,根据[1]式(7-17)有:
依据,,从[1]图7-9中选用z型普通v带。
2) 确定带轮基准直径。
由[1]表7-8查得主动轮的最小直径,根据带轮的基准直径系列,取。根据[1]式(7-13),计算从动轮基准直径:
根据基准直径系列,取。
3) 验算带的速度。
根据[1]式(7-12)有:
速度在内,合适。
4) 确定普通v带的基准长度和传动中心距。
根据[1]式(7-19),有:
初步确定中心距。
根据[1]式(7-20)计算带的初选长度:
根据[1]表7-3选取带的基准长度。
根据[1]式(7-21),计算带的实际中心距a为:
根据[1]式(7-22)可知,中心距可调整范围为:
即:。5) 验算主动轮上的包角。
主动轮上的包角合适。
6) 计算v带的根数z
根据[1]式(7-24),有:
由z型普通v带,,,查[1]表7-4得;
由,查[1]表7-6得;
由,查[1]表7-5得;
由,查[1]表7-3得。则:
取根。 7) 计算初拉力。
根据[1]式(7-25),有:
查[1]表(7-2)得,故:
8) 计算作用在轴上的压力。
根据[1]式(7-26),有:
2. 齿轮的设计。
现将高速级和低速级的大小齿轮归纳入下表:
这里只以中间轴上的键为例。由中间轴的细部结构设计,选定:高速级大齿轮处键1为:,标记:键;
低速级小齿轮处键2为,标记:键。
由于同一根上的键传递的转矩相同,所以只需校核短的键1即可。齿轮轴段;键的工作长度;键的接触高度;传递的转矩,查[4]表查出键静连接时的挤压许用应力为。
所以:,键的强度足够。
1. 润滑方式的选择。
在减速器中,良好的润滑可以减少相对运动表面间的摩擦﹑磨损和发热,还可起到冷却﹑散热﹑防锈﹑冲洗金属磨粒和降低噪声的作用,从而保证减速器的正常工作及寿命。考虑到润滑脂承受的负荷能力较大、粘附性较好、不易流失。所以轴承采用脂润滑,齿轮靠机体油的飞溅润滑。
2. 润滑油的选择。
由于该减速器是一般齿轮减速器,故选用n200工业齿轮油,轴承选用zgn-2润滑脂。
3. 密封方式的选择。
输入轴和输出轴的外伸处,为防止润滑脂外漏及外界的灰尘等造成轴承的磨损或腐蚀,要求设置密封装置。因用脂润滑,所以采用毛毡圈油封,即在轴承盖上开出梯形槽,将毛毡按标准制成环形,放置在梯形槽中以与轴密合接触;或在轴承盖上开缺口放置毡圈油封,然后用另一个零件压在毡圈油封上,以调整毛毡密封效果,它的结构简单,所以用毡圈油封。
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