上海大學05級結(jié)構(gòu)設(shè)計 減速箱設(shè)計指導課件

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計 (二)機械設(shè)計課程設(shè)計上海大學9/20/20221上海大學緒 論目的綜合運用先修課程知識培養(yǎng)簡單機械裝置的初步設(shè)計能力設(shè)計內(nèi)容在模切機機構(gòu)原理方案設(shè)計基礎(chǔ)上進行模切機傳動系統(tǒng)設(shè)計。9/20/20222上海大學模切機傳動系統(tǒng)方案9/20/20223上海大學模切機傳動系統(tǒng)方案9/20/20224上海大學設(shè)計要求裝配圖 1張 1#或3#零件圖 2張 (中間軸、齒輪) 3# 2張設(shè)計說明書 20頁草稿本、草圖檔案袋圖紙用 AutoCad 繪制 9/20/20226上海大學時間安排18日上午8：00 講課下午1：00 減速器裝拆每批30人3組 30分鐘19日傳動裝置總體設(shè)計1天20日傳動零件計

2、算，畫軸系展開草圖1天2122日繪裝配圖2天25日上午8:00 講課 (裝配圖、零件圖)0.5天2627日繪零件圖1.5天2829日編寫說明書、打印圖紙2天2日上午8:00考試，交作業(yè)1天9/20/20227上海大學傳動裝置總體設(shè)計傳動方案確定滿足工作要求 如功率、轉(zhuǎn)速 模切機 工作節(jié)拍 生產(chǎn)阻力 3000張/小時 400KN 2500張/小時 600KN 2000張/小時 800KN 工作節(jié)拍：工作機主軸的轉(zhuǎn)速應滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求9/20/20229上海大學傳動裝置總體設(shè)計主軸轉(zhuǎn)速為總阻抗功Wr：工作機械在一個周期內(nèi)消耗的總能量 F：生產(chǎn)阻力 S：模切加壓行程工作機所需的功率Pw 9/20/2

3、02210上海大學傳動裝置總體設(shè)計考慮到傳動系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的損耗，即傳動效率效率，工作機所需的電動機功率9/20/202211上海大學傳動方案布置合理性9/20/202212上海大學傳動方案布置合理性9/20/202213上海大學傳動方案布置合理性9/20/202214上海大學傳動方案布置合理性帶傳動宜布置在高速級 (承載力小，緩沖吸振)鏈傳動宜布置在低速級 (運動不均勻、沖擊、噪音)蝸桿傳動與齒輪傳動同時應用時，宜布置在高速級(傳動效率低、傳動平穩(wěn)、承載能力較齒輪低)錐齒輪盡量放在高速級且限制傳動比 (錐齒輪 大直徑、大模數(shù)、加工困難，改變軸的布置方向)斜齒輪傳動用于速度高、載荷大、傳動平穩(wěn)場合

4、 (比直齒輪好)開式齒輪傳動工況條件差、磨損嚴重、壽命短、一般布置在低速級9/20/202216上海大學常用減速器類型特點展開式 結(jié)構(gòu)簡單，軸需較大剛度。 (齒輪對軸承不對稱分布)。同軸式 輸入、輸出同一軸線，軸間距總尺寸減小，但軸向尺寸增加，高速級齒輪承載能力未充分發(fā)揮。分流式 結(jié)構(gòu)復雜、適用于變負載場合；高速級用斜齒輪，低速級可做成人字齒或直齒輪；齒輪相對軸承對稱布置，載荷沿齒寬分布均勻，軸承受載均勻。二級圓錐圓柱齒輪 減速器 錐齒輪布置在高速級， i=815, i錐=23 9/20/202217上海大學常用減速器類型特點9/20/202219上海大學常用減速器類型特點9/20/20222

5、0上海大學常用減速器類型特點9/20/202221上海大學電動機選擇類型結(jié)構(gòu)選用Y系列三相異步電機。 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠、起動特性好，價格合適，維護方便。可適用機床、運輸機、風機、攪拌機、食品機械等見p185 表16-1, 16-3電機額定功率 額定功率為電機容量。 Ped 工作機所需電機功率Pd。過小 超載、發(fā)熱、損壞；過大，能力未發(fā)揮，浪費，價高9/20/202222上海大學電動機選擇確定電動機的轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nm、同步轉(zhuǎn)速nd同步轉(zhuǎn)速一般有：3000rpm (2極)； 1500rpm (4極) 1000rpm (6極)； 750rpm (8極)同步nd轉(zhuǎn)速增加磁極對數(shù)減小，重量、尺寸減小，

6、價低。但與工作機要求轉(zhuǎn)速nw差距增加傳動系統(tǒng)總傳動比增加傳動裝置重量、尺寸、成本都增加一般選用 nd=1500rpm nm=1440rpm nd=1000rpm nm=960rpm 9/20/202223上海大學總傳動比及其分配 傳動裝置總傳動比 由電動機滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機轉(zhuǎn)速nw確定9/20/202224上海大學傳動比分配9/20/202226上海大學傳動比分配9/20/202227上海大學各軸運動和動力參數(shù)計算電機軸 P0=Ped n0=nm 1軸 2軸 3軸 9/20/202229上海大學各軸運動和動力參數(shù)計算計算結(jié)果可列表對傳動零件計算用輸出功率，保守可用輸入功率。9/20/2022

7、30上海大學傳動零件設(shè)計方案A：帶傳動齒輪傳動 (二級)聯(lián)軸器選用方案B：聯(lián)軸器選用錐齒輪傳動斜齒輪傳動鏈傳動注意：閱讀P19P21和教科書機械設(shè)計中例題9/20/202231上海大學傳動零件設(shè)計帶傳動： 傳動比i2.5， 避免大帶輪過大，與電機或減速器中心高不匹配。V帶型號、長度、根數(shù)；帶輪材料、結(jié)構(gòu)、輪轂長度l=(1.52)d。鏈傳動： Zmin17， Zmax120；鏈節(jié)數(shù) lp 取偶數(shù)鏈條節(jié)距 p、鏈條排數(shù)；鏈輪材料與結(jié)構(gòu)9/20/202232上海大學傳動零件設(shè)計齒輪傳動：材料 45或40Cr熱處理： 小齒輪調(diào)質(zhì) 220240HB；大齒輪正火 190210HB (軟齒面)計算準則 閉式

8、軟齒面齒輪設(shè)計： 齒面接觸，齒根彎曲定 mn d1 da df Z b1 b2 (斜齒輪)或 m d1 da df Z R b (錐齒輪)可用螺旋角來修正中心距，圓整a9/20/202233上海大學傳動零件設(shè)計mn應圓整，取標準模數(shù)；a可以圓整，但應變化；b1，b2應圓整，b1-b2=5mm10mm；d1、df、da應計算保留小數(shù)點后二位選用聯(lián)軸器：建議選用彈性套柱銷聯(lián)軸器 表13-4 P140按Tca與n來選擇型號、規(guī)格、尺寸 TcaT，nn軸徑與聯(lián)軸器孔徑匹配9/20/202234上海大學軸的設(shè)計及軸系展開草圖 軸的最小直徑估算材料 45； PKw，nrpm一個鍵槽放大57%，二個鍵槽放大

9、1015%，再圓整畫軸系展開草圖 (按比例畫)考慮：軸上零件、軸與軸之間、軸與軸承及軸承與箱體之間關(guān)系，零件定位、固定方式次序：主要零件 次要零件；箱內(nèi)零件 箱外零件畫零件中心線、輪廓線及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以俯視圖為主，兼顧其他視圖9/20/202235上海大學9/20/202236上海大學9/20/202237上海大學軸的設(shè)計及軸系展開草圖箱體結(jié)構(gòu) 剖分式箱體特點：裝拆方便；無互換性、配對加工；結(jié)合面防漏；軸承旁聯(lián)螺栓緊密要求。箱體壁厚 、1凸緣厚度 b、b1箱體底座厚度 b2外箱壁至軸承座端面距離 l1=c1+c2+(510)結(jié)合面寬度 l2=l1+ 9/20/202238上海大學箱體結(jié)構(gòu)9/20/202239上海大學9/20/202240上海大學軸的結(jié)構(gòu)9/20/202241上海大學軸上零件定位與固定簡支軸 ：定位軸肩 高度 表4-3 固定軸承時要便于拆卸軸承非定位軸肩 直徑差值 13mm軸向定位 防止過定位 9/20/202242上海大學9/20/202243上海大學小錐齒輪軸懸臂支承結(jié)構(gòu)組合l1=2l2 或 l1=2.5d 9/20/202244上海大學9/20/202245上海大學9/20/202246上海大學二級圓柱齒輪減速器初繪草圖9/20/2022