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1、一級直齒圓柱齒輪減速器,機械設(shè)計基礎(chǔ)期末大作業(yè),機電工程學(xué)院 任 寧,設(shè) 計 題 目,帶式輸送機傳動裝置設(shè)計,2,帶式輸送機傳動裝置設(shè)計,設(shè)計方案：3個,方案1,,方案2,,方案3,,帶式輸送機傳動裝置設(shè)計,設(shè)計方案： 基本數(shù)據(jù)：輸送帶拉力、輸送帶速度、卷筒直徑,帶式輸送機傳動裝置設(shè)計,設(shè)計方案： 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； 2. 載荷均勻； 3. 采用軟齒面。,設(shè)計任務(wù),編寫直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算說明書一份。（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

2、步驟 1. 電動機選擇 2. 傳動裝置總體設(shè)計 （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) 3. 齒輪傳動設(shè)計,11,認(rèn)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(zhuǎn)速、傳遞動力、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， 對角線布置。 起蓋螺釘作用：起蓋用 ，兩個對角線布置。,17,一級圓柱齒輪減速器,,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。 設(shè)計螺栓孔位置時，應(yīng)注意留出扳手空間。,,,當(dāng)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）： 為了檢查傳動零件的嚙合情況，并向箱體內(nèi)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

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)的氣壓不會因減速器運轉(zhuǎn)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(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，及時補充潤滑油，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，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，需

6、在箱體上設(shè)置起吊裝置。 箱蓋上鑄有兩個吊耳，用于起吊箱蓋。 箱座上鑄有兩個吊鉤，用于吊運整臺減速器。,33,吊鉤,吊耳,,設(shè) 計 步 驟:,1. 電動機選擇 2. 傳動裝置總體設(shè)計 （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) 例子 3. 齒輪傳動設(shè)計（參考教科書P175的例題11-1。 ）,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(shè)：工作機（卷筒）所需功率Pw 電動機至工作機之間傳動裝置的總效率為 電動機需要的功率Pd,35,式中， kW F為工作機（卷筒）的阻力(輸送帶拉力) ，N； v為工作機

7、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）,36,3）確定電動機轉(zhuǎn)速,已知卷筒轉(zhuǎn)速為nw（r/min） 電動機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min,37,,根據(jù)選定的電動機類型、功率和轉(zhuǎn)速，由表12-1表12-14查出電動機型號； 記錄其型號、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)計傳動裝置時，一

8、般按工作機實際需要的電動機輸出功率Pd計算，轉(zhuǎn)速則取滿載轉(zhuǎn)速。,38,,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(zhuǎn)速，r/min； nw為工作機轉(zhuǎn)速， r/min。 多級傳動中，總傳動比應(yīng)為： 式中， 為各級傳動機構(gòu)的傳動比。,39,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(gòu)的傳動比應(yīng)盡量在推薦范圍內(nèi)選取（表1-6）。 （2）應(yīng)使傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小，重量較輕。 （3）應(yīng)使各傳動件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理，避免干涉碰撞。,40,注意：,傳動裝置的實際傳動比要由選定的齒數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)帶輪直徑準(zhǔn)確計算，因而與要求

9、的傳動比可能有誤差。 一般允許工作機實際轉(zhuǎn)速與要求轉(zhuǎn)速的相對誤差為（35）%。,41,,2 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算,設(shè)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(zhuǎn)速（r/min）,i0, i1, i2分別為電動機軸至軸、 至軸， 至 軸間的傳動比。,（2）各軸功率（kW）,01, 12, 23分別為電動機軸至軸、 至軸， 至 軸間的傳動效率。,（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,減速器為一般齒輪傳動，圓周速度不會太大，根據(jù)教科書P168的表112，初選8級精度。,（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計齒輪,（3）主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計算

10、,齒數(shù) 對于閉式軟齒面齒輪傳動，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 其他幾何尺寸的計算（齒頂圓直徑、齒根圓直徑 ）,,,,,（4）按輪齒彎曲強度校核齒輪,（5）驗算圓周速度,注意事項：,齒輪需要計算的參數(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時用合金鋼如40Cr等。,,設(shè)計中應(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 步 驟,1、計算工作機(滾筒)所需功率和轉(zhuǎn)速：,50,2、電動機輸出功率：,3、 確定電動機額定功率,4、確定電動機轉(zhuǎn)速：,51,滾筒工作轉(zhuǎn)速：,所需電機轉(zhuǎn)速：,5、確定電機型號：,查課程設(shè)計手冊，根據(jù) 和 定電機型號,6、計算總傳動比：,52,7、分配傳動比：,8、計算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩；,,