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设计内容和要求:
1、拟定分析传动装置的传动方案。
2、电动机的选择。
3、传动装置的运动参数的动力参数的计算。
4、传动件及轴的设计计算。
5、轴承、键的选择及校核,减速器的润滑和密封的选择。
6、减速器的结构及附件设计。
7、绘制装配图和零件图。
8、培养撰写论文的能力。
1. 减速器的概念及一些减速器介绍
1.1 减速器的概念
减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮转动、蜗杆转动、齿轮-蜗杆转动所组成的独立部件,常用作原动件与工作机之间的减速器转动装置。在少数场合也用作增速的传动装置,这时就称为减速器。
常用的齿轮及蜗杆减速器按其传动及结构特点,大致可分为三类:
(1)齿轮减速器,主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆柱齿轮减速器三种。
(2)蜗杆减速器,主要有圆柱蜗杆减速器、圆弧齿蜗杆减速器、锥蜗杆减速器和蜗杆-齿轮减速器。
(3)行星减速器,主要有渐开线行星减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器等。
1.2 常用减速器的主要类型、特点和应用
齿轮减速器按减速齿轮的级数可分为单级、二级、三级和多级减速器几种;按轴在空间的互相装配方式可分为立式和卧式减速器;可分为展开式、同轴式和分流式减速器等。
单级圆柱减速器的最大传动比一般为imax=8~10,作此限制主要为外轮廓尺寸过大。若要求i>10时,就要采用二级圆柱齿轮减速器。
二级圆柱齿轮减速器应用于i =8~50级高,低速级的中心距和α∑=250~
400mm的情况下。二级圆柱齿轮减速器,它结构简单,可根据需要选择输入轴端和输出端的位置。分流式圆柱齿轮减速器的轴可向任意一边伸出,便于传动装置的总体配置,分流级的齿轮均做成斜齿,一边左旋,另一边右旋以抵消轴向力。同轴式二级圆柱减速器,它的径向尺寸紧凑,轴向尺寸较大,常用于要求输入轴端和输出轴端在同一轴线上的情况。
三级圆柱减速器,用于要求传动比较大的场合。单级圆柱减速器和二级圆锥减速器,用于需要输入轴成90o配置的传动中。因大尺寸的圆锥齿轮较难精确制造,所以圆锥—圆柱齿轮减速器的高速级总是采用圆锥齿轮传动以减小其尺寸,提高制造精度。
齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护简便、因而应用极为广泛。
1.3 减速器的结构
单级直齿轮减速器的结构,它主要由齿轮(或蜗杆)、轴、轴承、箱体等组成。箱体必须有足够的刚度,为保证箱体的刚度及散热,常在箱体外壁上制有加强肋。为方便减速器的制造、装配及使用,还在减速器上设置一系列附件,如检察孔、透气孔、油标尺或油面指示器、吊钩及起盖螺钉等。
2. 虚拟技术的简介 虚拟技术的简介
4、我国制造业的现状
(1) 局部水平落后,总体有势力。我国虽然是一个大国,但技术设备水平、设备规模、技术人员数量等各方面与发达国家相比还有较大差距。但从全局来看,我们既有充足的设备,也有相当可观的人才资源。各部门、各单位都拥有或引进过一些先进的生产设备,也各自在某一领域具有一定的优势。
(2) 集团优势差,设备闲置严重。虽然全局具有设备和人才优势,但这些优势重复分散,集中度低,形不成集团优势,形不成国内、国际有较强竞争力的一流集团化工业企业。以机床工具行业为例,连续3年出现负增长。我国机床工具行业有较大的市场需求,居全世界需求的第2、3位。但由于自身的原因,质量不过硬,产品不畅销,几年间国内市场自给率由90%以上下降到40%左右。据统计,在现有4万亿元的国有固定资产存量中,闲置和利用率不高的占1/4左右,也就是说,有1万亿元的国有固定资产长期处于“休养”状态。
(3)计算机应用水平较低。一些企业也有先进的软件和高档的计算机设备,但利用率很低。就CAD在我国机械行业的应用来说,前后已有20年的历史,取得了一系列的成果和经验。但是,如何真正普及应用,仍是一个亟待解决的问题。
3. 减速器的设计计算
CAD的实现过程可简单的用图表明。即,将产品的有关大量资料以信息的形式存入建立的数据库中,在产品的设计过程中的数据资料随时可从数据库中检索和调用,通过图形显示的交互作用设计方法,对设计的模型反复进行综合分析、计算、修改和审定,直到我们找出满意的设计方案,最后由计算机控制自动绘图机出全部图样,打印机打印有关文挡,这就是简单的cad的实现过程。
3.1 减速器设计的框架图
图3.1减速器设计的框架图
3.2 减速器结构的优化设计
在设计此齿轮减速器的结构时,希望减速器在传动一定功率,转速和满足寿命要求下使两极齿轮具有最小的体积,以期减小减速器的整体体积和重量,使其结构紧凑。
(1)已知条件如下:
已知的工作要求参数
输送带拉力 F = 150(N)
输送带速度 V = 3.18(m/s)
滚筒直径 D = 400(mm)
每日工作时数 T = 16(h)
工作年限 Y = 10
(2)电动机的选择
设计计算项目 计算依据 计算结果
工作机构输出功率Pw Pw = FV/1000 Pw = 0.477kW
三角带传动效率η1 机械设计指导书 η1 = 0.96
齿轮传动的轴承效率η2 …… η2 = 0.99
斜齿轮传动效率η3 η3 = 0.97
联轴器效率η4 η4 = 0.97
滚筒轴的轴承效率η5 η5 = 0.98
滚筒的效率η6 …… η6 = 0.96
总传动效率η0 η0 = η1•η•η3•η4•η5•η6 η 0 = 0.83
滚筒轴的工作转速nw nw= 60 *1000V/πD nw= 151.7r/min
理论三角带传动比i