开式齿轮传动装置设计

㈠ 机械设计-课程设计-带式运输机传动装置-二级齿轮减速器

一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器
1. 要求：
- 传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构构成。
- 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。
- 知条件：运输带卷筒转速，减速箱输出轴功率 4KW，二级齿轮减速器传动比 i=8。
二、传动装置总体设计：
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：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：
三、选择电机：
1. 计算电机所需功率：
- 查手册第3页表1-7：带传动效率 0.96，每对轴承传动效率 0.99，圆柱齿轮的传动效率 0.96，联轴器的传动效率 0.993，卷筒的传动效率 0.96。
- 电机至工作机之间的传动装置的总效率：2。
- 确定电机转速：查指导书第7页表1，取V带传动比 i=2。
四、确定传动装置的传动比和分配传动比：
- 总传动比：8。
- 分配传动比：取 i=8。
- 经计算，i=750/1000=0.75，i=8。
五、计算传动装置的运动和动力参数：
- 各轴转速：
- 各轴输入功率：
- 各轴输入转矩：
- 运动和动力参数结果如下表：
六、设计V带和带轮：
1. 设计V带：
- 确定V带型号：查课本第206页表13-7，取 A 型 V 带，取 e=0.8。
- 验算带速：带速在 5-20 m/s 范围内，合适。
- 取V带基准长度和中心距 a：初步选取中心距 a，由课本第195页式（13-2）得，查课本第202页表13-2取，由课本第206页式13-6计算实际中心距。
- 验算小带轮包角：由课本第195页式（13-1）得。
- 求V带根数 Z：由课本第204页式13-15得，查课本第203页表13-3由内插值法得。
七、齿轮的设计：
1. 高速级大小齿轮的设计：
- 材料：高速级小齿轮选用 钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为220HBS。
- 设计参数：查课本第166页表11-7，查课本第165页表11-4，查课本第168页表11-10C图。
- 按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得，计算中心距。
- 验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得，按最小齿宽计算。
- 齿轮的圆周速度：查课本第162页表11-2知选用9级的精度是合适的。
八、减速器机体结构尺寸如下：
- 名称、符号、计算公式、结果。
九、轴的设计：
1. 高速轴设计：
- 材料：选用45号钢调质处理。
- 各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得。
- 校核该轴和轴承：计算作用力、力矩和危险截面的当量弯矩。
- 轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核。
- 弯矩及轴的受力分析图如下。
十、键的设计与校核：
- 设计键：已知，参考教材表10-9，由挤压强度条件，键的校核为。
十一、联轴器的选择：
- 计算联轴器所需的转矩：查手册94页表8-7选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。
十二、润滑方式的确定：
- 因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。
十三、其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。
十四、参考资料：
- 《机械设计课程设计手册》（第二版）——清华大学吴宗泽，北京科技大学罗圣国主编。
- 《机械设计课程设计指导书》（第二版）——罗圣国，李平林等主编。
- 《机械课程设计》（重庆大学出版社）——周元康等主编。
- 《机械设计基础》（第四版）课本——杨可桢程光蕴主编。

㈡ 设计题目：设计热处理车间清洗零件用的传送设备上的两级圆柱齿轮减速箱。

一， 设计任务书抄
设计袭题目：热处理车间零件清洗用传送设备的传动装置
（一）方案设计要求：
具有过载保护性能（有带传动）
含有二级展开式圆柱齿轮减速器
传送带鼓轮方向与减速器输出轴方向平行
（二）工作机原始数据：
传送带鼓轮直径___ mm,传送带带速___m/s
传送带主动轴所需扭矩T为___N.m
使用年限___年，___班制
工作载荷（平稳，微振，冲击）
（三）数据：不同,

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㈢ 齿轮传动的工作原理是什么

齿轮传动的原理：即一对相同模数（齿的形体）的齿轮相来互啮合将动力由甲轴版传送给乙轴，以完成权动力传递。

齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置，它是现代各种设备中应源用最广泛的一种机械传动方式。齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。百主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。

(3)开式齿轮传动装置设计扩展阅读

齿轮传动的特点

1、传动精度高。度现代常用的渐开线齿轮的传动比准确、恒定不变。这不但对精密机械与仪器是关键要求，也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重问要条件。

2、适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围极宽，可以从0.001W到60000kW；圆周速度可以很低，也可高达150m/s，带传动、链传动均难以比拟。

3、可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动，这也是带传动、链传动做不到的。

4、使用寿命长，传动效率较高。

5、对环境条件要求较严，除少数低速答、低精度的情况以外，一般需要安置在箱罩中防尘防垢，还需要重视润滑。

㈣ 物理 齿轮转动的原理知道

齿轮传动

特点
齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。
在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递任意两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。
[编辑本段]类型
（1）根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：
<1>圆柱齿轮传动；
<2>锥齿轮传动；
<3>交错轴斜齿轮传动。
（2）根据齿轮的工作条件，可分为：
<1>开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。
<2>半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。
<3>闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，
齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。
[编辑本段]设计准则
针对齿轮五种失效形式，应分别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据，所以目前设计齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动（如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等），还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅GB6413－1986）。至于抵抗其它失效能力，目前虽然一般不进行计算，但应采取的措施，以增强轮齿抵抗这些失效的能力。
1、闭式齿轮传动
由实践得知，在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮）或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。
功率较大的传动，例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。
2、开式齿轮传动
开式（半开式）齿轮传动，按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算，但如前所述，对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，故对开式（半开式）齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而将所求得的模数适当增大。
前已述之，对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸，通常仅作结构设计，不进行强度计算。
[编辑本段]齿轮传动类型
1.圆柱齿轮传动
用于平行轴间的传动，一般传动比单级可到8,最大20，两级可到45,最大60，三级可到200，最大300。传递功率可到10万千瓦,转速可到10万转／分，圆周速度可到300米/秒。单级效率为0.96～0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。斜齿轮传动运转平稳，适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。圆柱齿轮传动的啮合形式有3种:外啮合齿轮传动，由两个外齿轮相啮合，两轮的转向相反；内啮合齿轮传动，由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合，两轮的转向相同；齿轮齿条传动，可将齿轮的转动变为齿条的直线移动，或者相反。
2.锥齿轮传动
用于相交轴间的传动。单级传动比可到6，最大到8，传动效率一般为0.94～0.98。直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦，圆周速度5米／秒。斜齿锥齿轮传动运转平稳，齿轮承载能力较高，但制造较难，应用较少。曲线齿锥齿轮传动运转平稳，传递功率可到3700千瓦，圆周速度可到40米／秒以上。
3.双曲面齿轮传动
用于交错轴间的传动。单级传动比可到10，最大到100，传递功率可到750千瓦，传动效率一般为0.9～0.98,圆周速度可到30米／秒。由于有轴线偏置距，可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。
4.螺旋齿轮传动
用于交错间的传动，传动比可到5，承载能力较低，磨损严重，应用很少。
5.蜗杆传动
交错轴传动的主要形式，轴线交错角一般为90°。蜗杆传动可获得很大的传动比，通常单级为8～80,用于传递运动时可达1500；传递功率可达4500千瓦;蜗杆的转速可到3万转／分；圆周速度可到70米／秒。蜗杆传动工作平稳，传动比准确，可以自锁，但自锁时传动效率低于0.5。蜗杆传动齿面间滑动较大,发热量较多，传动效率低，通常为0.45～0.97。
6.圆弧齿轮传动
用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。空载时两齿廓是点接触，啮合过程中接触点沿轴线方向移动,靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高，易于形成油膜，无根切现象，齿面磨损较均匀，跑合性能好；但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大，故对制造和安装精度要求高。
7.摆线齿轮传动
用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小，耐磨性好，无根切现象，但制造精度要求高，对中心距误差十分敏感。仅用于钟表及仪表中。
8.行星齿轮传动 具有动轴线的齿轮传动。行星齿轮传动类型很多,不同类型的性能相差很大,根据工作条件合理地选择类型是非常重要的。常用的是由太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架组成的普通行星传动，少齿差行星齿轮传动，摆线针轮传动和谐波传动等。行星齿轮传动一般是由平行轴齿轮组合而成，具有尺寸小、重量轻的特点，输入轴和输出轴可在同一直线上。其应用愈来愈广泛。