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1、减速器设计20122012级机械设计制造及其自动化级机械设计制造及其自动化主讲老师：张露 课前提示：课前提示：1.QQ1.QQ群：群：392192166 2012392192166 2012级课设讨论群，修改个人备注级课设讨论群，修改个人备注 如：如：“2 2班班+XX+XX”2. 2.每人今天查找三篇和自己题目相关的减速器文章，每人今天查找三篇和自己题目相关的减速器文章， 下载并打印至少一篇作为参考下载并打印至少一篇作为参考3. 3.每人准备一个计算本，至少保证计算数据不能丢失每人准备一个计算本，至少保证计算数据不能丢失4. 4.复习课本复习课本5 5、7 7、8 8、1010、1212、1
2、414、1515、1616章相关内容章相关内容5. 5.登记个人姓名和学号登记个人姓名和学号机械设计课程设计机械设计课程设计课程设计设计过程课程设计设计过程: :1 1 如进行传动方案的设计（已拟定完成）如进行传动方案的设计（已拟定完成）2 2 电动机功率及传动比分配，电动机功率及传动比分配，3 3 主要传动零件的参数设计主要传动零件的参数设计(V(V带、带、V V带轮带轮2 2个、轴个、轴2 2个、齿轮个、齿轮2 2个）标准件的选用个）标准件的选用. .4 4 减速器结构、箱体各部分尺寸确定，结构工艺性设计，减速器结构、箱体各部分尺寸确定，结构工艺性设计，5 5 装配图的设计要点及步骤等。装
3、配图的设计要点及步骤等。6 6 设计和绘制零件工作图设计和绘制零件工作图7 7 整理和编写设计说明书整理和编写设计说明书 基本目的基本目的：1 培养正确的设计思想，训练综合运用所学的理论知识解决工程实际问培养正确的设计思想，训练综合运用所学的理论知识解决工程实际问 题的能力；题的能力；2 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置的设计过程学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置的设计过程 和进行方式。和进行方式。3 设计基本技能的训练。如计算、绘图、熟悉和运用设计资料、手册、图册、设计基本技能的训练。如计算、绘图、熟悉和运用设计资料、手册、图册、 标标 准和规范等。
4、准和规范等。 设计的工作量：设计的工作量：1)装配图装配图-张张(1或或0号图纸号图纸)；2)零件工作图零件工作图2张张(齿轮齿轮、轴或机体等、轴或机体等)3)计算说明书一份，约计算说明书一份，约6000一一8000字字，约，约30页页课程设计要求：课程设计要求：1.研究分析设计题目和工作条件，明确设计要求和设计内容；研究分析设计题目和工作条件，明确设计要求和设计内容；2.认真复习与设计有关的章节内容，提倡独立思考、深入钻研，认真复习与设计有关的章节内容，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进设计；主动地、创造性地进设计；3.设计态度严肃认真设计态度严肃认真,一丝不苟，反对照抄照搬，抄袭他
5、人设一丝不苟，反对照抄照搬，抄袭他人设计，容忍错误等问题。计，容忍错误等问题。4.通过设计在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好通过设计在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练的训练一、课程设计概述一、课程设计概述已知条件：已知：已知：1. 1.运输带的工作拉力运输带的工作拉力F F、带的速度、带的速度v v2. 2.滚筒直径滚筒直径D D3. 3.电机驱动载荷平稳电机驱动载荷平稳4. 4.使用年限使用年限N N年年注意：注意：2 2人一组、人一组、参数不同参数不同具体参数每个人自己记录一下，在任务书上进行具体参数每个人自己记录一下，在任务书上进行填写填写减速器介绍 一般机器的
6、功率在设计并制造出来后，其额定功率一般机器的功率在设计并制造出来后，其额定功率就不再转变。就不再转变。 这时，速度越大，则扭矩（或扭力）越小；速度越这时，速度越大，则扭矩（或扭力）越小；速度越小，则扭力越大。小，则扭力越大。 为了获得大的扭力，就需要用减速器把为了获得大的扭力，就需要用减速器把“原动机原动机” 如电机的转速度减下来，从而得到大的扭力。如电机的转速度减下来，从而得到大的扭力。 减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，装置， 用来降低转速和增大转矩。用来降低转速和增大转矩。一级减速器一级减速器在长期的生产实践中，通用减速器的在长期的
7、生产实践中，通用减速器的结构已基本定型，其典型结构如下图结构已基本定型，其典型结构如下图所示：所示：电机带传动减速器FVD 联轴器卷筒运输带F：运输带拉力：运输带拉力V：运输带速度：运输带速度D：卷筒直径：卷筒直径减速器设计已知条件：减速器设计已知条件：减速器设计已知条件：减速器设计已知条件：F：运输带拉力（：运输带拉力（kN）V：运输带速度（：运输带速度（m/s） D：卷筒直径（：卷筒直径（mm)传动方案的拟定传动方案的拟定传动方案的拟定传动方案的拟定二、设计任务二、设计任务二、设计任务二、设计任务传动方案简图传动方案简图二、课设内容1.对设计题目进行分析，进行传动装置的方案总体分析；2.电
8、动机的选择及各级传动装置的运动和动力学参数的计算；3.各级传动零件的设计；4.减速器的装配图和零件图的设计和绘制；5.减速器设计说明书的撰写。任务要求：1.绘制减速器装配图1张；2.绘制减速器零件工作图23张（轴、齿轮）；3.编写减速器设计说明书1份。课程设计的步骤1.设计前的准备工作：分析设计任务书、研究题目、了解内容和要求； 复习学过的课本内容、查找资料2.传动装置的方案设计和总体设计：确定自己的传动方案（一般给定）； 根据设计书任务要求选择合适的电动机； 确定传动装置的总的传动比和各级传动比3.传动零件的设计：带传动的设计； 齿轮传动的设计； 轴的设计4.减速器装配草图的设计：确定传动轴
9、的基本尺寸，选择联轴器； 确定减速器各零件的相对位置； 选择滚动轴承进行寿命计算、选择联轴器、轴承端盖、 窥视孔、油标、键等标准件，确定润滑方式； 设计箱体结构； 对传动轴进行强度校核； 完成箱体草图绘制 5.装配图和零件图的绘制：对装配图草图进行修改，加深； 标注必要的装配尺寸和结构尺寸，编写零件编号，撰 写标题栏和技术说明； 进行零件图的绘制6.撰写说明书：所有计算内容进行整理，按照规定格式书写课设任务安排阶阶段段工工 作作 内内 容容具体工作任务具体工作任务工作工作时间时间设计准备设计准备1阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求；分析设计题目，了解
10、原始数据和工作条件。求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。2通过参阅设计资料等途径了解设计对象。通过参阅设计资料等途径了解设计对象。3阅读教材有关内容，明确设计过程和进度计阅读教材有关内容，明确设计过程和进度计划。划。 0.5天天 传动装置的方案设计传动装置的方案设计分析和拟定传动系统方案（运动简图）分析和拟定传动系统方案（运动简图）0.5天天传动装置的总体设计传动装置的总体设计1选择电动机；选择电动机； 2计算传动系统总传动比和分配各级传动比；计算传动系统总传动比和分配各级传动比； 3计算传动系统运动和动力参数。计算传动系统运动和动力参数。减速器传动零件的设计减速器传动零件的设计设设计计
11、计计算算齿齿轮轮传传动动、蜗蜗杆杆传传动动、带带传传动动和和轴轴的的主主要参数和结构尺寸。要参数和结构尺寸。2天天减速器装配图的绘制减速器装配图的绘制1绘制减速器装配图。绘制减速器装配图。2标注尺寸和配合。标注尺寸和配合。3编写减速器特性、技术要求、标题编写减速器特性、技术要求、标题栏和明细表等。栏和明细表等。3天天减速器零件工作图的绘制减速器零件工作图的绘制1绘制齿轮零件工作图；绘制齿轮零件工作图；2绘制轴零件工作图；绘制轴零件工作图；1天天设计计算说明书的编写设计计算说明书的编写编写设计计算说明书。编写设计计算说明书。1天天课程设计总结和答辩课程设计总结和答辩交课程设计结果交课程设计结果1
12、天天阶阶段段工工 作作 内内 容容具体工作任务具体工作任务工作工作时间时间三三、要求与建议、要求与建议1. 计算过程纸张注意保存，方便说明书整理。计算过程纸张注意保存，方便说明书整理。2. 说明书编写要求：说明书编写要求： 按指定的格式书写：一律按指定的格式书写：一律打印打印，采取，采取A4纸张，页边距一律采取：上、纸张，页边距一律采取：上、下下2.5cm，左，左3cm,右右1.5cm，行间距取多倍行距（设置值为，行间距取多倍行距（设置值为1.25）；字符）；字符间距为默认值（缩放间距为默认值（缩放100%，间距：标准），间距：标准） 封面、目录、正文采用统一规定的格式。封面、目录、正文采用统
13、一规定的格式。其中：其中： 正文中的正文中的标题标题用四号黑体字；正文用小四号宋体。用四号黑体字；正文用小四号宋体。 页码页码从正文开始在页脚按阿拉伯数字（宋体小五号）连续编排，居中从正文开始在页脚按阿拉伯数字（宋体小五号）连续编排，居中书写。书写。 正文的全部标题正文的全部标题层次应整齐清晰，相同的层次应采用统一字体表示。层次应整齐清晰，相同的层次应采用统一字体表示。第一级为第一级为“第一章第一章”、“第二章第二章” 等，第二级为等，第二级为“1.1”、“1.2”、“1.3”等，第三级为等，第三级为“1.1.1”、“1.1.2”等。等。3、说明书装订顺序：、说明书装订顺序： 封面封面（按规定
14、格式）（按规定格式） 目录目录（单独页码，参考提供的资料）（单独页码，参考提供的资料） 正文正文（单独页码，参考提供的资料。包括：设计任务书，电动机选择、（单独页码，参考提供的资料。包括：设计任务书，电动机选择、 传动比分配、传动装置的运动和动力参数计算，传动件设计计算（齿轮传传动比分配、传动装置的运动和动力参数计算，传动件设计计算（齿轮传动），轴强度计算、动），轴强度计算、 轴承选择，键的选择，联轴器的选择等）轴承选择，键的选择，联轴器的选择等）4. 画图的注意点：画图的注意点： 螺栓连接的画法；三视图应同时进行；边框与标题栏（画图之前第一螺栓连接的画法；三视图应同时进行；边框与标题栏（画图
15、之前第一步）；每个结构彻底理解（参考模型）；图线清晰；步）；每个结构彻底理解（参考模型）；图线清晰；5. 交作业时间：交作业时间：14年年7月月9日日 四、各部分的计算1 传动方案的比较-直接给定2、选择电动机、选择电动机选择电动机依据：功率选择电动机依据：功率P，转速，转速n 1）电动机功率计算电动机功率计算P工作机功率工作机功率 ：P w= FV/1000 （ kw）其其 中中 已已 知：知： F输送带拉力输送带拉力 （N） V_输送带速度输送带速度 （m/s）电动机需要功率：电动机需要功率： Pd= P w / (kw) 总总 效效 率率 ： =1. 2. 3 nF电机带传动减速器VD联
16、轴器卷筒运输带卷筒轴需要的输出功率为： 电动机输出功率： F-牛顿 V-米/秒 D- 毫米 P- 千瓦传动类型传动类型传传动动类类别别效率效率单单级级传传动动比比常用值常用值最大值最大值圆柱齿轮传圆柱齿轮传动动7级精度（稀油润滑）级精度（稀油润滑）8级精度（稀油润滑）级精度（稀油润滑）9级精度（稀油润滑）级精度（稀油润滑）开式齿轮（脂润滑）开式齿轮（脂润滑）0.980.990.970.960.940.963535354610101015圆锥齿轮传圆锥齿轮传动动7级精度（稀油润滑）级精度（稀油润滑）8级精度（稀油润滑）级精度（稀油润滑）开式齿轮（脂润滑）开式齿轮（脂润滑）0.970.980.94
17、0.970.920.9523234666蜗杆传动蜗杆传动自锁蜗杆自锁蜗杆单头蜗杆单头蜗杆双头蜗杆双头蜗杆四头蜗杆四头蜗杆0.400.450.700.750.750.820.800.92开式开式1560闭式闭式1040开式开式100闭式闭式80带传动带传动平带传动平带传动V带传动带传动0.980.96242467滚动轴承滚动轴承球轴承（稀油润滑）球轴承（稀油润滑）滚子轴承（稀油润滑）滚子轴承（稀油润滑）0.99（一对）（一对）0.98（一对）（一对）联轴器联轴器浮动式（十字沟槽式等）浮动式（十字沟槽式等）齿式联轴器齿式联轴器弹性联轴器弹性联轴器0.970.990.990.990.995带式输送机
18、带式输送机输送机滚筒输送机滚筒0.96(2) 确定电动机转速确定电动机转速V鼓轮转速鼓轮转速选定电动机选定电动机根据求出的根据求出的P、n查手册。查手册。转速转速n：建议选用同步转速为：建议选用同步转速为1000-1500（rpm）功率功率P：为使传动可靠，额定功率应大于：为使传动可靠，额定功率应大于 计算功率即计算功率即 P额额（Ped ）Pd=PW/总总选定电动机：型号（选定电动机：型号（Y系列）、系列）、 同步转速同步转速n、满载转速、满载转速nm、 额定功率额定功率P额（额（Ped ） 、轴的中心高、轴的中心高、 电动机轴径、电动机轴径、 起动转矩起动转矩/额定转矩的比值。额定转矩的比
19、值。 记录备用记录备用电动机方案比较电动机方案比较方方案案电动机电动机型号型号额定功率额定功率P Peded（kWkW）电动机转速电动机转速电动电动机重量机重量（kgkg）参考参考价格价格减速减速器传动器传动比比i i同步转同步转速速满载满载转速转速1 1Y100L1Y100L14 42.22.2150015001420142040405.465.462 2Y112MY112M6 62.22.21000100094094046463.613.613 3Y132SY132S8 82.22.275075071071062622.732.73注：注：i ia a= =满载转速满载转速/n/n卷筒卷筒
20、传动比分配传动比分配原则：原则： 各级传动比应在合理的范围内： 各级传动尺寸协调，传动比应满足：（不用整数）（不用整数）3、计算运动和动力参数、计算运动和动力参数I轴n I=II轴n II=各轴转矩：各轴功率：注意：注意： II轴设计输出转速与所要求轴设计输出转速与所要求的转速不符，但误差在以内的转速不符，但误差在以内即可满足工程要求。即可满足工程要求。III各轴转速：4 、计算各轴的转矩计算各轴的转矩03 3运动参数计算运动参数计算运动参数的计算（包括计算各轴的转速、功率和转矩）列表表示运动参数的计算（包括计算各轴的转速、功率和转矩）列表表示 将计算结果列成表格以便查找。轴轴号号功率功率P（
21、kW）转转矩矩T（N.mm）转转速速传动传动比比效率效率电电机机轴轴主主动动齿轮轴齿轮轴从从动动齿轮轴齿轮轴卷筒卷筒5、带传动设计、带传动设计 参照课本或设计手册进行，可选择普通参照课本或设计手册进行，可选择普通V带或窄带或窄V带。带。应注意的问题：应注意的问题：1、原始数据：原始数据：电动机功率：电动机功率：Pd电动机转速：电动机转速：ndV带传动理论传动比：带传动理论传动比：i2、 选定大、小带轮后，选定大、小带轮后，i 带带可能与分配值不同，应采用新值。可能与分配值不同，应采用新值。3、带轮的中心距在带轮的中心距在400500之间选取。之间选取。4 、带的根数可以向上圆整，或向下圆整，但
22、保证误差在、带的根数可以向上圆整，或向下圆整，但保证误差在5%以以内且不多于内且不多于4。5 、注意带轮最小直径，带轮直径要在基准直径系列中选。带、注意带轮最小直径，带轮直径要在基准直径系列中选。带轮基准长度要在基准长度系列中选。轮基准长度要在基准长度系列中选。参考课本参考课本P78已知小齿轮轴的输入功率，小齿轮转速，传动比，设计一对已知小齿轮轴的输入功率，小齿轮转速，传动比，设计一对标准斜齿圆柱齿轮传动。轻载、工作平稳。为使轴承端盖能标准斜齿圆柱齿轮传动。轻载、工作平稳。为使轴承端盖能顺利安装，一般中心距不小于顺利安装，一般中心距不小于150毫米。毫米。设计确定：设计确定： 齿轮的精度、齿轮
23、的精度、Z1 、 Z2 、 a 、m、 d1 、 d1 、 da1 、 da2 、 df 1 、 df 2 、 b1 、 b2 。Z1在在2040间选取间选取传动类型及失效形式传动类型及失效形式:传动类型传动类型:软齿面闭式斜齿圆柱齿轮传动软齿面闭式斜齿圆柱齿轮传动失效形式失效形式:点蚀点蚀精度精度8级级 故先按齿面接触强度计算公式设计齿轮的结构尺寸故先按齿面接触强度计算公式设计齿轮的结构尺寸,然后再用然后再用齿轮弯曲强度计算公式进行校核。齿轮弯曲强度计算公式进行校核。6、齿轮传动设计、齿轮传动设计参考课本第参考课本第7章第章第8章例题章例题参考课本第参考课本第7章第章第8章例题章例题 注意事
24、项注意事项 1 1）斜齿轮的中心距）斜齿轮的中心距a a要圆整要圆整 2 2）模数取标准值，并且）模数取标准值，并且1.51.5 3 3）882020 当当881212时用时用“60000”“60000”轴承轴承 当当12122020时用时用“30000”“30000”或或“70000”“70000”轴承轴承 4 4）小齿轮齿宽）小齿轮齿宽b b1 1应比大齿轮齿宽应比大齿轮齿宽b b2 2大大5 510mm10mm 取齿宽系数取齿宽系数d d=1=11.21.2 材料一般取材料一般取4545钢钢，Pd5.5kWPd5.5kW时用合金钢如时用合金钢如40Cr40Cr等等。 计算轴类零件计算轴类
25、零件1）初估）初估I 、II轴径，注意第轴径，注意第I 根轴是否设计成齿轮轴，对根轴是否设计成齿轮轴，对 II轴进行弯扭合成轴进行弯扭合成强度验算。强度验算。2）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号相同。对）轴承的选择，同一根轴上的两个轴承型号相同。对II 轴上的轴承进行轴上的轴承进行寿命计算。寿命计算。3）键的选择，对）键的选择，对II轴上的键进行强度校核。轴上的键进行强度校核。提示：提示： 力的结果取整数，力的结果取整数， 齿轮几何参数精确到小数点后四位，齿轮几何参数精确到小数点后四位， 传动比精确到小数点后两位，传动比精确到小数点后两位， 螺旋角精确到秒，螺旋角精确到秒， 设计公式要写明来源出处。设计公式要写明来源出处。参考课本第参考课本第270页页联轴器的选用参考课本第参考课本第353页页滚动轴承的选用及寿命计算参考课本第参考课本第14章章第一阶段完
