1、.,1,一級圓柱齒輪減速器,機械設計基礎課程設計,.,2,設 計 題 目,帶式輸送機傳動裝置設計,.,方案一,.,方案二,.,方案三,.,帶式輸送機傳動裝置設計,設計方案：見任務書 基本數(shù)據：輸送帶拉力、輸送帶速度、卷筒直徑 工作條件：見任務書 設計起止時間：2013.11.25-2013.12.6,.,設計任務,編寫設計計算說明書一份。（16開論文紙，約20頁，8000字）。 繪制減速器裝配圖1張，要求有主、俯、側三個視圖，圖幅A1，比例1：1（當齒輪副的嚙合中心距a 110時）或1：1.5（當齒輪副的嚙合中心距a 110時）。 繪制零件工作圖2張（A3或A2）。,.,8,成績評定： 綜合設

2、計表現(xiàn)、圖紙質量、說明書及答辯情況，按百分制平分。,.,9,認識減速器,減速器是原動機和工作機之間獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉速、傳遞動力、增大轉矩，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。,.,10,10,視孔蓋,通氣螺塞,箱蓋,箱座,吊鉤,吊耳,封油環(huán),軸承,軸承旁 連接螺栓,軸承座孔,大齒輪,視孔蓋,墊片,.,11,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,.,12,一級圓柱齒輪減速器,12,.,13,.,14,.,15,.,16,減速器內部結構,.,17,減速器下箱體,.,18,18,減速器上箱體,.,起蓋螺釘作用：起蓋用 ，

3、兩個對角線布置。 定位銷作用：鏜軸承孔定位用，錐度1：50 兩個， 對角線布置。 觀察窗作用：注油、觀察兩對齒輪嚙合情況，以能進手為宜。 通氣器作用：平衡機體內外壓力。,19,.,吊鉤作用：起吊整機用，與底座鑄出。 起蓋吊耳作用：起吊蓋，與上蓋一同鑄出。 油標尺作用：測量油面深度，要有最高液面，最低液面刻度。位置設計要防止拔不出油標或油外溢。 放油塞作用：更換潤滑油的出口，設計在箱 體底座最低位置處。,20,.,21,減速器結構分析,1箱體結構 減速器的箱體用來支承和固定軸系零件。箱體必須具有足夠的強度和剛度，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。 為了便

4、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（即水平剖分），以便于加工。 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，應在軸承座旁制出凸臺。設計螺栓孔位置時，應注意留出扳手空間。,21,.,2軸系零件,當高速級的小齒輪直徑和軸的直徑相差不大（df-d67mn）時，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。 軸上零件用軸肩、軸套、封油環(huán)與軸承端蓋作軸向固定。 兩軸均可采用深溝球軸承作支承，承受徑向載荷的作用。 軸承端蓋與箱體座孔外端面之間墊有調整墊片組，以調整軸承游隙，保證軸

5、承正常工作。,.,23,2軸系零件,該減速器中的齒輪傳動可采用油池浸油潤滑，大齒輪的輪齒浸入油池中，靠它把潤滑油帶到嚙合處進行潤滑。 滾動軸承可采用潤滑脂潤滑，為了防止箱體內的潤滑油進入軸承，應在軸承和齒輪之間設置封油環(huán)。 軸伸出的軸承端蓋孔內裝有密封元件，如采用毛氈密封圈，對防止箱內潤滑油泄漏以及外界灰塵、異物浸入箱體，具有良好的密封效果。,.,24,3. 減速器附件,（1）觀察孔蓋板（視孔蓋）： 為了檢查傳動零件的嚙合情況，并向箱體內加注潤滑油。視孔蓋平時用螺釘固定在箱蓋上，蓋板下墊有有紙質密封墊片,以防漏油。 （2）通氣器（通氣螺塞）： 通氣器用來溝通箱體內、外的氣流，箱體內的氣壓不會因

6、減速器運轉時的油溫升高而增大，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，以便箱內的膨脹氣體自由溢出。,.,（3）油面指示器 為了檢查箱體內的油面高度，及時補充潤滑油。 應在油箱便于觀察和油面穩(wěn)定的部位，裝設油面指示器。 油面指示器分油標和油尺兩類，圖中采用的是油尺。,25,.,26,26,油標,放油螺塞,吊鉤,.,27,（4）放油螺塞： 換油時，為了排放污油和清洗劑，應在箱體底部、油池最低位置開設放油孔，平時放油孔用油螺塞旋緊，放油螺塞和箱體結合面之間應加防漏墊圈。,27,.,28,（5）起吊裝置： 為了便于搬運，需在箱體上設置起吊裝置。 箱蓋上鑄有兩個吊

7、耳，用于起吊箱蓋。 箱座上鑄有兩個吊鉤，用于吊運整臺減速器。,28,吊鉤,吊耳,.,1.理由：插孔位置太高，測油桿不便插入和拔出，凸臺無法加工。改進措施：將插孔位置往下移，以便測油桿能順利的插入和拔出。,易出錯的結構提示,2.理由：放油孔位置偏高，箱內的油放不干凈。改進措施：放油孔應設計在油池的最低處。,不合理,合理,.,改進措施：a.應將螺栓移到與軸承座孔外圓相切的位置。b.將軸承蓋螺釘轉一個角度，沿圓周均勻分布。,不合理,合理,5.理由：a.軸承旁螺栓距軸承座孔中心太遠或太近，不利于提高聯(lián)接剛度和擰緊操作；b.軸承蓋螺釘設計在剖分面上,是錯誤的。,不合理,.,6.理由：兩螺栓靠得太近，用扳

8、手擰緊或松開螺母時，扳手空間不夠。改進措施：兩螺栓要有一定的間距使扳手有足夠的空間。,7.理由：定位銷孔位置不當。改進措施：定位銷孔應布置在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上，,沿長度方向非對稱布置，且間距應盡量大些。,.,8.理由：視孔蓋與箱蓋接觸處未設計加工凸臺，不便于加工箱蓋上的孔。改進措施：應在視孔蓋與箱蓋接觸處設計加工凸臺,9.理由：吊耳孔位置不當，孔壁強度可能不夠改進措施：應將耳孔位置往內側移。,10.理由：錐銷的長度過短，不利于裝拆。錐銷孔未設計成通孔。改進措施：錐銷應加長; 錐銷孔應設計成通孔。,.,33,設 計 步 驟:,1. 電動機選擇（p194） 2. 傳動裝置總體設計（p203）

9、（1）計算總傳動比和分配各級傳動比； （2）計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算； 例子 3. 傳動零件設計計算（p1205） （1）選擇聯(lián)軸器類型及型號； （2）減速器外傳動零件設計； （3）減速器內傳動零件設計。,.,34,4. 繪制裝配底圖（p212） 5. 驗算軸系零件（p227） 6. 設計和繪制箱體及其附件的結構（p228） 7. 裝配底圖的檢查（p237） 8. 完成裝配圖（p238） 9. 完成零件圖（p244）,設 計 步 驟:,.,35,一、選擇電動機,1）確定電動機類型： 推薦Y系列380V，三相異步電動機 2）計算電動機功率 設：工作機（卷筒）所需功率Pw 電動機至工作機之

10、間傳動裝置的總效率為 電動機需要的功率Pd,.,36,計算如下：,式中， kW F為工作機（卷筒）的阻力(輸送帶拉力) ，N； v為工作機的線速度(輸送帶速度) ，m/s； 為工作機的效率。 總效率為： 其中， 分別為傳動裝置中每一傳動副（齒輪、帶或鏈）、每對軸承、每個聯(lián)軸器的效率。（p4）,.,37,3）確定電動機轉速,已知卷筒轉速為nw（r/min） 電動機轉速的可選范圍為 其中， 為各級傳動的合理傳動比范圍（p196，表14-2 ）。 常用轉速有750r/min,1000r/min,1500r/min,.,38,根據選定的電動機類型、功率和轉速，由表12-1表12-14查出電動機型號；

11、記錄其型號、額定功率、滿載轉速、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。 設計傳動裝置時，一般按工作機實際需要的電動機輸出功率Pd計算，轉速則取滿載轉速。,.,39,1 計算總傳動比及分配各級傳動比,傳動裝置的總傳動比為： 式中，nm為電動機滿載轉速，r/min； nw為工作機轉速， r/min。 多級傳動中，總傳動比應為： 式中， 為各級傳動機構的傳動比。,.,40,在已知總傳動比要求時，如何合理選擇和分配各級傳動比，要考慮以下幾點：,（1）各級傳動機構的傳動比應盡量在推薦范圍內選?。ū?-6）。 （2）應使傳動裝置結構尺寸較小，重量較輕。 （3）應使各傳動件尺寸協(xié)調，結

12、構勻稱合理，避免干涉碰撞。,.,41,注意：,傳動裝置的實際傳動比要由選定的齒數(shù)或標準帶輪直徑準確計算，因而與要求的傳動比可能有誤差。 一般允許工作機實際轉速與要求轉速的相對誤差為（35）%。,.,2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算,設一傳動裝置從電動機到工作機有三軸，依次為、軸，則： （1）各軸轉速（r/min）,i0, i1, i2分別為電動機軸至軸、 、 軸， 、 軸間的傳動比。,.,（2）各軸功率（kW）,01, 12, 23分別為電動機軸至軸、 、 軸， 、 軸間的傳動效率。,.,（3）各軸轉矩（N.m）,.,45,注意事項：,齒輪需要計算的參數(shù)：a，m，z1,z2,b1 , b2

13、, dai, dfi, di; 模數(shù)應取標準值，齒寬和其他結構尺寸應盡量圓整； 小齒輪齒寬b1應比大齒輪齒寬b2大510 mm，取齒寬系數(shù)d=11.2； 材料一般取45鋼，Pd5.5 kW時用合金鋼如40Cr等。,.,46,四、繪制裝配底圖,1選擇視圖 一般用三視圖，和必要的局部視圖 2布置圖面 1）確定繪圖的有效面積 2）大體確定三視圖的位置,.,47,3、設計步驟,按中心距先畫軸心線，再畫齒輪、軸及軸承； 先畫箱內，后畫箱外； 先粗畫，后細畫； 先畫俯視圖，再畫主視圖； 最后畫側視圖； 布圖上下左右要適當勻稱。,.,4、先畫俯視圖,（1）根據中心距a先畫俯視圖的兩根軸線 （2）然后畫齒輪（

14、注意：齒輪的齒頂圓不能與其它的軸干涉）； （3）按設計資料決定傳動零件的軸向間距，然后確定零件與箱體內壁的間距，畫出俯視圖的箱體內框線； （4）確定軸的支點和軸上零件力的作用點。,在開始設計軸時，軸的長度和跨距未定，支座反力和彎矩就無法求得，這時常用簡單公式初步估算出軸的最細處直徑dmin，并依次進行軸的結構設計。,.,49,5、軸的結構設計（p214）,6、設計和繪制減速器軸系結構（p217） （1）齒輪的結構設計 （2）滾動軸承的組合設計,.,50,注意：尺寸標注 1）定位尺寸（齒輪中心距及偏差，地腳螺釘尺寸，主、從動軸外伸端的配合長度和直徑，機座中心高等） 2）配合尺寸（齒輪與軸，軸承與

15、軸，軸承與箱體，等） 3）外廓尺寸（減速器的最大長、寬、高；減速器底座的長、寬、高）,.,51,設計中應注意的問題,1. 輸入（出）軸外伸端長度、直徑應與聯(lián)軸器孔徑匹配。 2. 潤滑劑和潤滑方式的選擇 減速器內齒輪的潤滑劑和潤滑方式按圓周速度V確定，減速器內軸承的潤滑劑和潤滑方式按速度因數(shù)dn確定。,.,52,設計中應注意的問題,由于齒輪和軸承可能分別采用潤滑油和潤滑脂，此時二者不能相混，否則軸承潤滑脂被沖走，故應在軸承處采用密封裝置“擋油盤”。 3. 油底油面高度3050 mm，以保證足夠的油量。 4. 軸承蓋選嵌入式結構比較簡單。,.,53,要求與建議,1. 計算過程紙張注意保存，方便說明

16、書整理。 2. 說明書編寫要求： 裝訂順序：封面，目錄（有頁碼），設計任務書，電動機選擇、傳動比分配、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算，傳動件設計計算（齒輪傳動，軸強度計算、軸承選擇，鍵的選擇，聯(lián)軸器的選擇） 。 3. 畫圖的注意點： 螺栓連接和齒輪的畫法；三視圖應同時進行；邊框與標題欄（畫圖之前第一步）；每個結構徹底理解（參考模型）；圖線清晰；,.,54,要求與建議,注意：1. 重點參考：指導書P191-250 2.上午8:30-11:30 下午14:30-17:30 3.成績：計算說明書30%，畫圖50%，包括答 辯、平時20%。,.,進度安排,.,56,A2圖紙,.,57,軸零件圖（A3圖紙）,.,58,齒輪零件圖（A3圖紙）,.,59,例：,運輸帶工作拉力：F=7 kN 運輸帶工作速度：v=1.1m/s 滾 筒 直 徑：D=400mm 滾 筒 效 率：5=96%,.,60,設 計 步 驟,1、計算工作機(滾筒)所需功率和轉速：,2、電動機輸出功率：,.,61,3. 確定電動機額定功率,4、確定電動機轉速：,滾筒工作轉速