减速器设计报告
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减速器轴系设计分析报告一、引言减速器是机械传动系统中常见的一种装置,其作用是将原动机的高速旋转转化为输出轴的低速、高扭矩的旋转。
而减速器轴系作为减速器的核心组成部分之一,承担着传递转矩和旋转运动的重要任务。
因此,良好的减速器轴系设计对于减速器的性能和使用寿命具有重要意义。
为此,本文将对减速器轴系设计进行详细的分析和研究。
二、减速器轴系设计参数的确定减速器轴系设计的关键是确定合适的设计参数,包括轴材料、轴直径和轴长度等。
轴材料的选择应综合考虑其机械性能、成本和制造工艺等因素,常见的轴材料有碳钢、合金钢和不锈钢等。
轴直径的确定需要满足转矩传递的要求,一般采用典型的强度设计方法来计算。
轴长度的选择主要考虑减小过大的弯曲挠度和旋转惯量,同时要考虑制造工艺和成本的限制。
三、减速器轴系的受力分析减速器轴系在工作过程中会受到多种载荷作用,包括转矩载荷、弯矩载荷和轴向载荷等。
其中,转矩载荷是最主要的载荷,决定了轴系的设计强度。
弯矩载荷和轴向载荷通常较小,可以通过合理的轴结构设计进行解决。
在受力分析中,应利用力学知识和工程经验进行有效的计算和估算,以确保减速器轴系在工作过程中的可靠性和稳定性。
四、减速器轴系的轴承设计减速器轴系的轴承设计是减速器性能和寿命的关键因素之一。
轴承的类型和参数应根据减速器的工作条件、载荷特性和转速等因素来确定。
一般来说,采用滚动轴承可以满足较高的转速和较大的载荷要求,但在安装和维护方面略为复杂。
而滑动轴承则可以适应较低转速和较小载荷的要求,具有结构简单、维护方便的优点。
对于不同的减速器轴系设计方案,需要综合考虑轴承的选择和安装方式,以确保轴承的使用寿命和可靠性。
五、减速器轴系设计的优化方案针对减速器轴系设计中的一些常见问题,如弯曲挠度过大、传热不良等,可以采取一些优化方案来提高轴系的性能。
例如,在轴系的设计过程中,可以采用较大的直径或增加轴的螺纹长度来提高轴的刚度和扭转性能。
此外,通过采用合适的散热措施,可以有效地降低轴系的温度,提高轴系的使用寿命。
减速器毕业设计
减速器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个领域中。
本文的毕业设计目标是设计一种小型减速器,以实现高效率、低噪音和稳定的运行。
首先,需要进行减速器的结构设计。
考虑到减速器的使用需求,设计采用了螺旋伞齿轮传动结构。
该结构具有传动效率高、传动平稳等优点。
通过计算和选型,确定了减速器的减速比,并设计了减速器的齿轮尺寸和齿数。
其次,需要进行减速器的材料选择和强度计算。
在材料选择上,考虑到减速器的使用环境和传动力矩要求,选用了高强度钢材作为主要材料。
通过应力分析和强度计算,保证减速器在正常工作负载下不会发生弯曲、断裂等问题。
接下来,需要进行减速器的润滑设计。
润滑是减速器正常运行的关键,能够减少磨损和摩擦,延长使用寿命。
设计采用了油润滑方式,并选用了适当的润滑油。
通过润滑油的供给方式和润滑系统的设计,保证减速器在工作过程中能够良好的润滑。
最后,进行减速器的性能测试和分析。
通过实际搭建小型减速器样机,进行加载和负载测试。
通过测试数据的分析,评估减速器的传动效率、噪音和运行稳定性等性能指标。
综上所述,本文的毕业设计是设计一种小型减速器,通过结构设计、材料选择、强度计算、润滑设计和性能测试等环节,实
现高效率、低噪音和稳定的运行。
该设计对于提高传统减速器的性能和优化其应用具有一定的实际意义。
目录一、设计任务书-----------------------------------------2二、传动方案分析---------------------------------------3三、电动机的选择计算-----------------------------------3四、总传动比的确定和各级传动比的分配-------------------4五、运动和动力参数的计算-------------------------------4六、传动零件的设计-------------------------------------5七、轴的设计和计算------------------------------------13八、滚动轴承的选择和计算------------------------------27九、键连接的选择和计算--------------------------------28十、联轴器的选择和计算--------------------------------29十一、润滑和密封的说明--------------------------------30十二、减速箱体的附件的说明----------------------------30十三、设计小节----------------------------------------30十四、参考资料----------------------------------------31一、设计任务书课程设计的题目:减速器的设计(1)输送带的工作拉力kN F 7=输送带工作速度s m v /1.1= 滚筒直径mm D 400=工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳 使用折旧期:10年工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35o C动力来源:电力,三相交流,电压380/220V检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产 二、传动方案分析 ①方案设计方案一:带传动+单级传动方案二: 齿轮传动+二级传动+带传动方案三: 带传动+链传动+单级传动②方案比较方案一:带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点。
机械设计课程设计说明书设计题目:减速器学校:专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:完成日期:一、拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动方案,可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速wn,即n w =601000vDπ⨯=6010000.7300π⨯⨯⨯=44.59 r/min由电动机驱动单向运转、两班制工作、每年工作日为300天、工作寿命为8年,工作机为带式运输机、有轻震。
原始数据:滚筒直径 300 mm输送带速度 0.7 m/s输送带主轴扭矩 900N m⋅设计工作量:1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份32ηηηη2345η=0.97带的效率1η=0.99 滚动轴承的效率2η=0.97 斜齿轮的传动效率3mN m 332.57 N m 959.72 N m传动件的计算带的传动计算中间轴Ⅱ低速轴Ⅲ133.73m) 传动比效率)L K K α=(1.31+0.17带的根数z 61.39=4.31 取带的初拉力的最小值z=3.765⨯1[11H H Z Z u u σ⎛± ⎝)确定公式内的各计算数值10-30选取区域系数m =3.326×mm由电动机驱动单向运转、两班制工作、工作寿命为年,工作机为带式运输机、有3z =3.005⨯[3221H u Z u σ⎛± ⎝)确定公式内的各计算数值10-30选取区域系数33min 04.8511023.83503.49P d A mm n ==⨯=ⅠⅠ考虑到要在轴上开键槽,查《机械设计手册》表15-7,选7308AC 号角接触球轴承 初取因为带轮L =65 mm ,2、 轴的结构设计(1) 拟定轴上零件的装配方案(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)取d Ⅰ-Ⅱ=25 mm ,因为大带轮的轮毂宽度取65mm ,故取L Ⅰ-Ⅱ=65 mm2)第Ⅰ-Ⅱ段右端需要轴肩定位,故d Ⅱ-Ⅲ=32 mm ,轴承端盖的总宽度为20 mm (有减速器和轴承端盖的机构设计而定)根据轴承的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖外端面与联轴器的,距离为30mm 。
机械设计课程设计计算阐明书机械设计课程设计任务书学生姓名:学号:专业任务起止时间设计题目:设计带式输送机中旳传动装置一、传动方案如图1所示:1—电动机;2—V带传动; 3—单级圆柱齿轮减速器4—联轴器;5—带式输送机;6—鼓轮;7—滚动轴承图1 带式输送机减速装置方案图二、原始数据滚筒直径d /mm 400传送带运行速度v /(m/s) 1.6运送带上牵引力F /N 1900每日工作时数T /h24传动工作年限 5 单向持续平稳转动,常温空载启动。
三、设计任务:1.低速轴零件图1张(A3图纸)2.低速轴齿轮零件图1张(A3图纸)3.设计阐明书1份在1周内完毕并通过答辩参照资料:《机械设计》《机械设计基础》《课程设计指导书》《机械设计手册》《工程力学》《机械制图》指导教师签字目录一、电机旳选择 .................................................错误!未定义书签。
二、传动装置旳运动和动力参数计算.............错误!未定义书签。
三、V带传动设计 .............................................错误!未定义书签。
四、设计减速器内传动零件(直齿圆柱齿轮)错误!未定义书签。
五、轴旳构造设计计算.....................................错误!未定义书签。
六、校核轴承寿命 .............................................错误!未定义书签。
七、键连接旳选择和计算.................................错误!未定义书签。
八、箱体旳设计 .................................................错误!未定义书签。
九、心得体会 .....................................................错误!未定义书签。
减速器毕业设计说明书
一、设计背景
减速器是一种重要的机械传动装置,广泛应用于工业生产中,具有降
低转速、增加扭矩的作用。
本次毕业设计的目标是设计一款高效稳定、功率大、体积小的减速器。
二、产品设计要求
1. 转速范围:500-3000 rpm
2. 扭矩范围:10-100 Nm
3. 传动比:10:1-50:1
4. 高效率:大于90%
5. 低噪音:小于70 dB
6. 易于维护
三、产品设计方案
1. 采用行星齿轮,能够满足高效率、大扭矩的要求。
2. 采用等分滑动齿轮,能够保证低噪音、平滑运行。
3. 使用优质材料,提高产品使用寿命。
4. 采用模块化设计,易于维护、升级。
四、产品设计流程
1. 研究市场需求和竞争环境,确定产品定位和设计方向。
2. 进行产品规划和概念设计,确定产品形态和功能。
3. 开展技术方案研究,选择合适的材料、传动轴和齿轮。
4. 设计外观和结构,进行3D建模并进行仿真实验。
5. 制作样品,进行实验评测,测试性能和稳定性。
6. 进行样品的改进和完善,进行量产设计。
五、设计成果及展望
本次毕业设计设计出符合要求的减速器样品,并获得了较好的性能表现。
在实验测试过程中,减速器稳定性高、噪声低、寿命长,能够满足市场的需求。
同时,本设计采用模块化设计,易于维护和升级,未来有望在市场上获得更好的用户口碑和商业利润。
减速器设计实习每日工作报告(第一天)
日期:2023年4月10日
实习内容:
今天是减速器设计实习的第一天,主要进行了实习前的准备工作和对减速器设计的基本了解。
早上,我首先与导师进行了详细的交流,了解实习的具体要求和目标。
导师强调了本次实习的重点是掌握减速器的设计原理和流程,以及提高实际操作能力。
接着,我复习了减速器相关的基础知识,包括齿轮的啮合原理、减速器的结构类型和设计计算方法等。
通过对这些知识点的复习,我对减速器的设计有了更深入的理解。
下午,我开始研究减速器的设计软件。
我选择了国内外常用的减速器设计软件进行学习,通过阅读软件使用手册和在线教程,掌握了软件的基本操作方法和功能。
然后,我尝试使用软件进行一个简单的减速器设计,学习了如何输入设计参数、选择合适的齿轮模数和齿数、进行啮合分析等步骤。
在设计过程中,我遇到了一些问题,如齿轮的材料选择、润滑方式等。
我通过查阅相关资料和询问同事,得到了满意的解决方案。
实习心得:
通过今天的学习,我对减速器的设计流程有了初步的了解,也对设计软件的使用有了基本的掌握。
我认识到,减速器设计不仅需要理论知识的支持,还需要实际操作经验和解决问题的能力。
在接下来的实习日子里,我将继续深入学习减速器的设计原理,不断提高自己的实际操作能力,为将来的工作打下坚实的基础。
明日计划:
明天,我计划深入学习减速器的结构设计和零件选型,尝试使用设计软件进行一个完整的减速器设计,并解决设计过程中遇到的问题。
同时,我还计划与同事和导师进行交流,了解他们在减速器设计方面的经验和见解,以便更好地提升自己的设计水平。
计算及说明结果目录一课程设计书二设计步骤1.传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比及运动和动力参数4.齿轮的设计5.传动轴的设计计算及校核6.滚动轴承和联轴器的选择及键联接设计和校核7.箱体结构的设计8.润滑密封设计9.设计总结10.参考资料一、课程设计书设计题目: 用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器1、 设计要求设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。
21354v F1-电动机 2-联轴器 3-二级圆柱齿轮减速器 4-卷筒 5-运送带 图 1 用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器原理图原始数据: 数据编号 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 运输带工作拉力 F/N 1900 1800 1600 2200 2250 2500 2450 1900 2200 2000运输带工作速度 ()1/-⋅sm v1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.30 1.35 1.45 1.50 1.55 卷筒直径 D/mm250260270280290300250260270280工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,空载起动,使用期限为8年,小批量生产,单班制工作,运输带速度允许误差为±5%。
2、 设计任务1.减速器设计:画装配图一张。
2.画出主要零件工作图。
3.设计说明书1份。
包括系统原理及结构介绍,设计技术要求,总体结构设计,传动结构及参数设计,精度、刚度、重量等的计算。
计 算 及 说 明结 果二. 设计步骤1.传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比及运动和动力参数4.齿轮的设计5.传动轴的设计计算及校核6.滚动轴承和联轴器的选择及键联接设计和校核7.箱体结构的设计8.润滑密封设计9.设计总结 10.参考资料一.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载 荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案: 其传动方案如下:21354v F传动装置总体设计图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体 设计图所示。
选择二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。
计 算 及 说 明 结 果二. 电动机的选择1、电动机的选择⑴ 传动装置的总效率a η:825.098.096.098.098.099.024*********=⨯⨯⨯⨯==ηηηηηηa 99.01=η为联轴器的效率,2η=0.98为轴承的效率, 3η=0.98为齿轮啮合传动的效率, 4η=0.96为卷筒效率, 5η=0.98为搅油效率。
⑵ 卷筒及电机转速计算卷筒转速:min /76.823.014.33.16060r D v w n=⨯⨯=⨯=π二级减速器传动比范围:40~8=i 电机转速范围为:min /4.3310~08.662)40~8(76.82r i n n w d =⨯=⋅=⑶ 功率计算卷轴输出功率:kw w v F P w 25.33.12500=⨯=⋅= 电动机输出功率:kw P P a w d 94.3825.025.3/=÷==η⑷电机的选择根据容量和转速查手册可知有如下四种电机满足要求: 电机型号 额定功率(kw ) 满载转速(r/min ) 重量(kg ) 计算得传动比Y112M-2 4.0 2890 45 34.92 Y112M-44.01440 43 17.40 Y132M1-6 4.0 960 75 11.60 Y160M1-8 4.07201208.7计 算 及 说 明结 果综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器传动比, 最终选择电动机的型号为Y112M-4。
其参数如下表所示:电动机型号 额定功率P edkw电动机转速r/min 电动机重量N 参考价格元传动装置的传动比同步转速满载转速 总传动比 V 带传动 减速器Y112M-4415001440 470230 16.152.37.02中心高外型尺寸 L ×(AC/2+AD )×HD底脚安装尺寸A ×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D ×E 装键部位尺寸F ×GD132 515× 345× 315216 ×17812 36× 8010 ×412、确定传动装置的总传动比和分配传动比 (1)总传动比由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ,可得传动 装置总传动比为a i =n /n =1440/82.76=17.40 (2)分配传动装置传动比a i =1i ×2i式中21,i i 分别为高速级齿轮和低速级齿轮的传动比。
由二级圆柱齿轮减速器传动比分配图查得:1i =5.1, 2i =3.434.174.31.5'21=⨯=⋅=i i i a速度误差:%5%4.34.174.1734.17'<=-=-=a a a i i i k计 算 及 说 明结 果三.计算传动装置的运动和动力参数传东装置的总传动比 i=1440/82.76=17.4考虑齿轮浸油深度,按《机械设计指导书》图 12(17页) 分配传动比。
高速级传动比i 1=5.1,高速级传动比i 2=3.4。
分配后总传动比为: 5.1×3.4=17.36传动误差为(17.4-17.36)=0.34%<<0.5满足要求。
轴1:P 1入=P M ×ɳ1=4.0×0.99kw=3.96kwT 1入=9550×P 1入/n 1=26.263 N ﹒mP 1出=P 1入×ɳ2=3.96×0.98kw=3.88kw T 1出= T 1入×ɳ2=25.737 N ﹒m轴2:P 2入=P 1出×ɳ3=3.88×0.98kw=3.80kwT 2入=9550×P 2入/(n 2×i 1)=128.623 N ﹒m P 2出=P 2入×ɳ4=4.0×0.98kw=3.73kw T 2出=T 4入×ɳ4=126.056 N ﹒m轴3:P 3入=P 2出×ɳ5=3.73×0.98kw=3.65kwT 3入=9550×P 3入/(n 3×i 2)=421.426 N ﹒m P 3出=P 3入×ɳ6=4.0×0.98kw=3.58kw T 3出= T 3入×ɳ6=412.997 N ﹒m轴4:P 4入=P 3出×ɳ7=3.58×0.99kw=3.543kwT 4入=9550×P 4入/n 4=408.847 N ﹒mP 4出=P 4入×ɳ8=3.543×0.98kw=3.472kw T 4出=T 4入×ɳ8=400.670 N ﹒m计算及说明结果ɳi值如下表:ɳ1ɳ2ɳ3ɳ4ɳ5ɳ6ɳ7ɳ80.99 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.99 0.98ɳ1:电动机联轴器效率ɳ 2:轴1轴承效率ɳ 3:高速级齿轮啮合效率ɳ 4:轴2轴承效率ɳ 5:高速级齿轮啮合效率ɳ 6:轴3轴承效率ɳ 7:联轴器效率ɳ 8:轴4轴承效率列入下表:轴输入功率(kw)输入转矩(N﹒m)输出功率(kw)输出转矩(N﹒m)转速(r/min)1 3.96 3.88 26.263 25.737 14402 3.80 3.72 128.623 126.056 282.353 3.65 5.58 421.462 412.997 82.764 3.543 3.472 408.847 400.670 82.76计 算 及 说 明结 果四.齿轮设计(一) 高速级齿轮传动设计1. 齿轮材料,热处理方式及精度选择 (1) 齿轮材料及热处理方式考虑减速器功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选 用硬齿面渐开线斜齿轮小齿轮选用45#钢调制,硬度值为229~286HBS , 查表(8-17)取260HBS ;大齿轮选用45#钢正火,硬度值为162~217HBS , 查表(8-17)取210HBS ; (2) 齿轮精度根据GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
2. 确定许用应力(1) 许用接触应力由式(8-39) 错误!未找到引用源。
查表(8-10)得 1lim b H σ=2HBS+69 N.mm-2=589 N.mm -2错误!未找到引用源。
=2HBS+69 N.mm -2=489 N.mm -2故应按接触极限应力较低的值计算,即只需求出2][H σ对于调制处理的齿轮S H =1.1查图8-41知,当硬度值为210HBS 时,N H0=107 取一年工作300天,则N H =60nt=60*300*8*8*1440=1.66*109> N H0=107 所以 K HL =1所以 2][H σ=489N.mm -2/1.1=444.54N.mm -2 (2) 许用弯曲应力 由式(8-46)知 FLFc FbF F K K S lim ][σσ=查表(8-11)知,小齿轮取硬度值为260HBS , 大齿轮取硬度值为190HBS ,mm mm d 617.4010cos 2*2001==740.4811==d b d ψ 取b 1=50mm同理有d 2=209.383mm b 2=45mm3. 验算应力(1) 验算接触应力由式(8-37)u u d K K T Z Z Z dv E H H 1*2311+=ψσβε 73.1cos 76.1==βH Z当两齿轮都为钢制齿轮时 Z E =2712/N mmZ ε=1/aK εε对于斜齿轮K ε=0.9~1.0 取为0.9 663.110cos )]1031201(*2.388.1[0=+-=αε 所以817.0=εZ 23.1=βK sm s m n d v /06.3/1000*601440*617.40*1000*6011===ππ 查图(8-39) 取K v =1.17223/837.405/15.5115.5*2.1*617.4017.1*23.1*26263*2*817.0*271*73.1mm N mm N H =+=σ 222/54.444][/837.405mm N mm N H H =<=σσ所以接触应力足够 (2) 验算弯曲应力由式(8-44)知nd VF H m d K K T Y Y Y ψσββε2112=Y ε=1/a K εε =0.667 Z V =3cos Zβ928.0140/10100=-=βY94.2010cos /20031==v Z84.10710cos /103032==v Z 取变位系数X=0查表(8-44)得 Y F1 =4.13 Y F2 =3.74 2211/273.50/17.4/234][mm N mm N Y F F ==σ 2222/720.45/74.3/171][mm N mm N Y F F ==σ 因为2211][][F F F F Y Y σσ>故应验算大齿轮的弯曲应力222/196.442*21.1*617.4017.1*23.1*26263*2*928.0*667.0*74.3mm N F ==σ 2222/171][/196.44mm N mm N F F =<=σσ所以弯曲应力满足要求(二) 低速级齿轮传动设计4. 齿轮材料,热处理方式及精度选择(1) 齿轮材料及热处理方式小齿轮选用45#钢表面淬火处理,齿面硬度为50HRC ; 大齿轮选用45#钢表面淬火处理,齿面硬度为45HRC ; (2)齿轮精度根据GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。