V带单级圆柱减速器说明书.doc
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1、机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定. . .2二、原始数据.2三、确定电动机的型号. .2四、确定传动装置得总传动比及分配. .3五、传动零件设计计算. .41、V带. .42、齿轮.63、减速箱箱体. .114、轴及滚动轴承设计计算. .12六、键联接得选择和强度校核. . .16七、滚动轴承设计选择和计算. . .17八、减速器密封和润滑的设计. . 18九、联轴器的设计计算. 18设计题目:V带单级圆柱减速器设计者:xxx 学 号:200xxxxxx106指导教师:xxx 2010年7月12日带式运输机一级齿轮减速器设计一、带式运输机传动图如下:二、原始数据1输送带工作拉力:F=
2、2300N ; 2输送带工作速度:V=1.5m/s ; 3滚筒直径:D=450mm ;4滚筒效率:(不包含轴承);5采用斜齿圆柱齿轮传动;6允许输送带速度误差为5%;7工作情况:两班制,连续单向运转,载荷性质为轻微冲击;8使用折旧期10年;9动力来源:电力,三相交流,电压380V;10制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。三、确定电动机的型号(1) 选择电动机类型: 选用Y系列三相异步电动机(2) 选择电动机功率运输机主轴上所需要的功率: P=FV/1000=23001.5/1000=3.45KW传动装置的总效率:, 分别是:V带传动,齿轮传动(闭式,精度等级为7),滚动轴承(圆锥滚
3、子轴承一对),联轴器(弹性联轴器),滚筒轴承效率,运输带的效率。查课程设计表2-3,取: 所以:电动机所需功率:Pd=KPw/=13.45/0.8588=4.017kW 式中,取载荷系数 1电动机的额定功率(3)选择电动机的转速滚筒的转速: n筒=601000V/D=6010001.50/450r/min=63.7r/min电动机的合理同步转速: 取V带传动比范围(表2-2)24;单级齿轮减速器传动比36.则总传动比合理时范围为=624。故电动机转速的可选范围为n=(624)63.7r/min=382.21528.7r/min符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min。 根据容量和转
4、速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号:因此有三种传动比方案:如指导书P15页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,选n=1500r/min确定电动机型号:根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-4。查表16-1得 电动机得型号和主要数据如下(同步转速符合)电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速nm(r/min)堵载转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132S-44 1500 14402.2 2.3四、确定传动装置总传动比及分配 传动装置总传动比 : i =nm/n=1440/63.7=22.61分配各级
5、传动比初取齿轮(1)计算各轴的输入功率电动机轴: P=Pd=4kW轴(减速器高速轴轴(减速器低速轴)(2) 计算各轴得转速电动机轴 nI =nm=1440 r/min轴 轴 (3)计算各轴得转矩电动机轴轴 轴 上述数据制表如下:参数轴名输入功率 ()转速()输入转矩()传动比 效率电动机轴4144026.533.90.96轴(减速器高速轴)3.8436999.385.90.99轴(减速器低速轴)3.7363565.42五、传动零件得设计计算1. 普通V带传动得设计计算 确定计算功率则: ,式中工作情况系数取1.2 根据计算功率与小带轮的转速,查机械设计基础图10-10,选择A型V带。 确定带轮
6、的基准直径取小带轮直径,大带轮的直径根据国标:GB/T 13575.1-1992 取大带轮的直径 验证带速 ,在之间。故带的速度合适。确定V带的基准直径和传动中心距初选传动中心距范围为:,取V带的基准长度:查机械设计基础表10-2,选取带的基准直径长度 实际中心距: 验算主动轮的最小包角 故主动轮上的包角合适。 计算V带的根数z 由,查机械设计基础表10-5,得,由,查表10-6,得,查表10-7,得,查表10-2,得, 取根。 计算V带的合适初拉力 查机械设计基础表10-1,取得 计算作用在轴上的载荷 带轮的结构设计 (单位)mm 带轮尺寸小带轮大带轮槽型AA基准宽度1111基准线上槽深2.
7、752.75基准线下槽深8.78.7槽间距150.3150.3槽边距99轮缘厚66外径内径 30 30带轮宽度带轮结构 实心式 轮辐式 V带轮采用铸铁HT150或HT200制造,其允许的最大圆周速度为25m/s.2.齿轮传动设计计算(1)择齿轮类型,材料,精度,及参数 选用斜齿圆柱齿轮传动(外啮合) 选择齿轮材料;小齿轮材料都取为45号钢,调质, (考虑到齿轮使用寿命较长 (GB699-1988);大齿轮材料取为:ZG310-570,调质, 选取齿轮为7级的精度(GB 100951998) 初选螺旋角 选小齿轮的齿数;大齿轮的齿数(2)按齿面接触疲劳强度设计1选初选载荷系数Kt=1.6 2计算
8、小齿轮传递的转矩3 选取齿宽系数 4有表106查得材料的弹性影响系数,由图1030选取区域系数。5按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限:大齿轮的接触疲劳强度极限6 计算应力循环次数 7 接触疲劳寿命系数 8 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%,安全系数S=1.则 9 计算小齿轮分度圆直径 查表的 =55.43mm10 计算圆周速度11 计算齿宽b及模数 12 计算重合度13 计算载荷系数k 已知使用系数,根据v=1.1m/s,7级精度,查得动载系数=1.07;=1.42,=1.32,。14 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径15 计算模数(3)按齿根弯曲强度设计 1 确定公式内的各计算
9、数值 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲疲劳强度极限;弯曲疲劳寿命系数 2 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4, 3计算载荷系数 4 根据纵向重合度=1.348,查得螺旋角影响系数 5 计算当量齿数 6 查取齿形系数 7 查取应力校正系数 8 计算大、小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大9 设计计算: 对比计算结果,由于齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取=2.5,以满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆直径=58.28来计算应有的齿数。于是由 取,则,取(4)几何尺寸计算 1 计算中心距 圆整后后中心距为2
10、05mm2 按圆整后的中心距修正螺旋角 因改变不多,故参数、等不必修正。 3 计算大、小齿轮的分度圆直径 4 计算齿轮宽度 mm 圆整后取 齿轮传动的几何尺寸,制表如下:(详细见零件图)名称 代号计算公式结果小齿轮大齿轮中心距 205mm传动比5.9法面模数设计和校核得出2.5端面模数 2.58法面压力角略螺旋角一般为 全齿高 4.5mm齿数Z 略 23136分度圆直径 查表7-659.3mm350.9mm齿顶圆直径略63.3mm354.9mm齿根圆直径 df查表7-654.3mm345.9mm齿轮宽b查表7-665mm60mm螺旋角方向 查表7-6左旋右旋3、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计
11、: 查机械设计课程设计手册表11-1及结果列于下表:名称符号尺寸大小结果(mm)机座壁厚一级 二级 8机盖壁厚一级 二级 8机座凸圆厚度 12机盖凸圆厚度 12机座底凸圆厚度 20地脚螺钉直径0.036a+1220地脚螺钉数目n4轴承旁联接螺栓直径15机盖与机座联接螺栓直径10联接螺栓的间距150200150轴承端盖螺钉直径 10窥视孔盖螺钉直径 8定位销直径 8至外箱壁距离略至凸缘边缘距离略轴承旁凸台半径 凸台高度 略外箱壁至轴承座端面距离铸造过度尺寸略大齿轮顶圆与内箱壁间距10齿轮端面与内箱壁距离 10箱盖、箱座肋厚6.8,6.8轴承端盖外径轴承旁联接螺栓距离4、轴的设计计算1、输入轴的设
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