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1、一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)期末大作業(yè),機(jī)電工程學(xué)院 任 寧,設(shè) 計(jì) 題 目,帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),2,帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案：3個(gè),方案1,,方案2,,方案3,,帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案： 基本數(shù)據(jù)：輸送帶拉力、輸送帶速度、卷筒直徑,帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方案： 基本數(shù)據(jù)：輸送帶拉力、輸送帶速度、卷筒直徑 工作條件：,1. 單向傳動(dòng)； 2. 載荷均勻； 3. 采用軟齒面。,設(shè)計(jì)任務(wù),編寫直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。（16開論文紙，不少于2000字）；,說明書目錄：,一、設(shè)計(jì)方案 二、基本數(shù)據(jù)：輸送帶拉力、輸送帶速度、卷筒直徑 三、工作條件 四、設(shè)計(jì)
2、步驟 1. 電動(dòng)機(jī)選擇 2. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) （1）計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 （2）計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 3. 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì),11,認(rèn)識(shí)減速器,減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來降低轉(zhuǎn)速、傳遞動(dòng)力、增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。 減速器主要由箱體、軸系零件和附件三部分組成。,為了便于軸系零件的安裝和拆卸，箱體通常制成剖分式。 剖分面一般取在軸線所在的水平面內(nèi)（即水平剖分），以便于加工。,箱體作用：支承和固定軸系零件。（箱體必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免引起沿齒輪齒寬上載荷分布不勻。） 為了增加箱體的剛度，通常在箱體上制出筋板。,13,,,13,,箱蓋,,箱座,,軸承旁
3、 連接螺栓,,軸承座孔,14,,,14,,封油環(huán),,軸承,,,大齒輪,由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時(shí)二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應(yīng)在軸承處采用密封裝置“擋油環(huán)” 。,15,,,15,,視孔蓋,,通氣螺塞,,吊鉤,吊耳,,,,,墊片,16,,,油面指示器,,放油螺塞,,,軸承蓋,,地腳螺栓孔,,起蓋螺釘,,定位銷,,肋板,,毛氈密封圈,定位銷作用：鏜軸承孔定位用，錐度1：50 兩個(gè)， 對(duì)角線布置。 起蓋螺釘作用：起蓋用 ，兩個(gè)對(duì)角線布置。,17,一級(jí)圓柱齒輪減速器,,17,,18,,,19,,,20,,,21,,,22,,減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu),,23,,減速器下箱體,24,減
4、速器上箱體,,箱蓋和箱座之間用螺栓聯(lián)接成一整體。 為了使軸承座旁的聯(lián)接螺栓盡量靠近軸承座孔，并增加軸承支座的剛性，應(yīng)在軸承座旁制出凸臺(tái)。 設(shè)計(jì)螺栓孔位置時(shí)，應(yīng)注意留出扳手空間。,,,當(dāng)高速級(jí)的小齒輪直徑和軸的直徑相差不大（df-d67mn）時(shí)，將小齒輪與軸制成一體，稱為齒輪軸。 大齒輪與軸分開制造，用普通平鍵作周向固定。,軸承端蓋與箱體座孔外端面之間墊有調(diào)整墊片組，以調(diào)整軸承游隙，保證軸承正常工作。,,軸肩,,軸套,,軸承端蓋,,封油環(huán),,調(diào)整墊片,,,,,深溝球軸承,,（1）觀察孔蓋板（視孔蓋）： 為了檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)加注潤滑油。 視孔蓋平時(shí)用螺釘固定在箱蓋上，蓋板下墊有有
5、紙質(zhì)密封墊片,以防漏油。,,（2）通氣器（通氣螺塞）： 通氣器用來溝通箱體內(nèi)、外的氣流，箱體內(nèi)的氣壓不會(huì)因減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的油溫升高而增大，從而提高了箱體分箱面、軸伸端縫隙處的密封性能。 通氣器多裝在箱蓋頂部或視孔蓋上，以便箱內(nèi)的膨脹氣體自由溢出。,,（5）油面指示器（油標(biāo)） 為了檢查箱體內(nèi)的油面高度，及時(shí)補(bǔ)充潤滑油，應(yīng)在油箱便于觀察和油面穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。,30,,,31,油標(biāo),放油螺塞,吊鉤,,32,（4）放油螺塞： 換油時(shí)，為了排放污油和清洗劑，應(yīng)在箱體底部、油池最低位置開設(shè)放油孔，平時(shí)放油孔用油螺塞旋緊，放油螺塞和箱體結(jié)合面之間應(yīng)加防漏墊圈。,,（3）起吊裝置： 為了便于搬運(yùn)，需
6、在箱體上設(shè)置起吊裝置。 箱蓋上鑄有兩個(gè)吊耳，用于起吊箱蓋。 箱座上鑄有兩個(gè)吊鉤，用于吊運(yùn)整臺(tái)減速器。,33,吊鉤,吊耳,,設(shè) 計(jì) 步 驟:,1. 電動(dòng)機(jī)選擇 2. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) （1）計(jì)算總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 （2）計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 例子 3. 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（參考教科書P175的例題11-1。 ）,一、選擇電動(dòng)機(jī),1）確定電動(dòng)機(jī)類型： 推薦Y系列380V，三相異步電動(dòng)機(jī) 2）計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 設(shè)：工作機(jī)（卷筒）所需功率Pw 電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率為 電動(dòng)機(jī)需要的功率Pd,35,式中， kW F為工作機(jī)（卷筒）的阻力(輸送帶拉力) ，N； v為工作機(jī)
7、的線速度(輸送帶速度) ，m/s； 為工作機(jī)的效率。 總效率為： 其中， 分別為傳動(dòng)裝置中每一傳動(dòng)副（齒輪、帶或鏈）、每對(duì)軸承、每個(gè)聯(lián)軸器的效率。（p4）,36,3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,已知卷筒轉(zhuǎn)速為nw（r/min） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 其中， 為各級(jí)傳動(dòng)的合理傳動(dòng)比范圍（p196，表14-2 ）。 常用轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min,37,,根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速，由表12-1表12-14查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)； 記錄其型號(hào)、額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、外形尺寸、中心高、軸伸尺寸、鍵連接尺寸、地腳尺寸等參數(shù)備用； 設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置時(shí)，一
8、般按工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率Pd計(jì)算，轉(zhuǎn)速則取滿載轉(zhuǎn)速。,38,,1 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比,傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： 式中，nm為電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速，r/min； nw為工作機(jī)轉(zhuǎn)速， r/min。 多級(jí)傳動(dòng)中，總傳動(dòng)比應(yīng)為： 式中， 為各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。,39,在已知總傳動(dòng)比要求時(shí)，如何合理選擇和分配各級(jí)傳動(dòng)比，要考慮以下幾點(diǎn)：,（1）各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)盡量在推薦范圍內(nèi)選?。ū?-6）。 （2）應(yīng)使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小，重量較輕。 （3）應(yīng)使各傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理，避免干涉碰撞。,40,注意：,傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比要由選定的齒數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑準(zhǔn)確計(jì)算，因而與要求
9、的傳動(dòng)比可能有誤差。 一般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與要求轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差為（35）%。,41,,2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算,設(shè)一傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)有三軸，依次為、、軸，則： （1）各軸轉(zhuǎn)速（r/min）,i0, i1, i2分別為電動(dòng)機(jī)軸至軸、 至軸， 至 軸間的傳動(dòng)比。,（2）各軸功率（kW）,01, 12, 23分別為電動(dòng)機(jī)軸至軸、 至軸， 至 軸間的傳動(dòng)效率。,（3）各軸轉(zhuǎn)矩（N.m）,,（1）選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等級(jí),減速器為一般齒輪傳動(dòng)，圓周速度不會(huì)太大，根據(jù)教科書P168的表112，初選8級(jí)精度。,（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪,（3）主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算
10、,齒數(shù) 對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，通常z1在2040之間選取。為了使重合度較大，取z120，則z2iz1。 模數(shù)m=d1/z1 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)應(yīng)大于或等于上式計(jì)算出的模數(shù)。 分度圓直徑d1 中心距a 齒輪寬度b 大齒輪寬度 小齒輪寬度 其他幾何尺寸的計(jì)算（齒頂圓直徑、齒根圓直徑 ）,,,,,（4）按輪齒彎曲強(qiáng)度校核齒輪,（5）驗(yàn)算圓周速度,注意事項(xiàng)：,齒輪需要計(jì)算的參數(shù)：a，m，z1,z2,b1, b2, dai, dfi, di; 模數(shù)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，齒寬和其他結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)盡量圓整； 小齒輪齒寬b1應(yīng)比大齒輪齒寬b2大510 mm，取齒寬系數(shù)d=11.2； 材料一般取45鋼，Pd5.5 kW時(shí)用合金鋼如40Cr等。,,設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題,1. 輸入（出）軸外伸端長度、直徑應(yīng)與聯(lián)軸器孔徑匹配。,49,設(shè) 計(jì) 步 驟,1、計(jì)算工作機(jī)(滾筒)所需功率和轉(zhuǎn)速：,50,2、電動(dòng)機(jī)輸出功率：,3、 確定電動(dòng)機(jī)額定功率,4、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：,51,滾筒工作轉(zhuǎn)速：,所需電機(jī)轉(zhuǎn)速：,5、確定電機(jī)型號(hào)：,查課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù) 和 定電機(jī)型號(hào),6、計(jì)算總傳動(dòng)比：,52,7、分配傳動(dòng)比：,8、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩；,,
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