机械设计课程设计设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器(含全套图纸).doc
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1、机械设计课程设计计算说明书CAD设计图纸,联系QQ153893706设计题目 设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器 机 械 系 机械设计与制造及其自动化 专业 机 设 0923 班设 计 者 学 号 指导老师 2011 年 12月 日 目录一、 设计任务(1)二、 传动方案总体设计(1)三、 电机(原动机)选择(2)四、 确定传动比(2)五、 机构的运动分析及动力参数选择与计算(3)六、 传动零件的计算(4)七、 轴的计算.(11)八、 轴承的选择.(21)九、 连接件的计算.(28)十、 润滑、密封.(29)十一、 三维图(30)十二、 小结(33)参考资料(34)附录 .(35)一、
2、 设计任务:设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器 已知条件及要求:运输带工作拉力F; 运输带工作速度v(允许运输带速度误差为5%); 滚筒直径D; 两班制,连续单向运转,载荷轻微冲击; 工作年限5年;环境最高温度350C; 小批量生产。 题目数据表 序 号卷筒上的圆周力F(N)卷筒直径D(mm)运输带速度V(m/s)1130003401.2二、 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
3、机. 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说明: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=24二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是:符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289
4、045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下:额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB496010007321638801033132515280四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比:分配传动比:取 则取经计算注:为带轮传动比,为高速级传动比,为低速级传动比。五 计算传动装置的运动和动力参数
5、:将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率。. 各轴转速:2各轴输入功率:3各轴输入转矩:运动和动力参数结果如下表:轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.1六 设计V带和带轮:1.设计V带确定V带型号查课本表13-6得: 则根据=4.4, =960r/min,由课本图13-5
6、,选择A型V带,取。查课本第206页表13-7取。为带传动的滑动率。验算带速: 带速在范围内,合适。取V带基准长度和中心距a:初步选取中心距a:,取。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。 EF=0.1=1.37+0.1=1.38 EF=0.08 查课本第202页表13-2得。查课本第204页表13-5由内插值法得。=163.0 EF=0.009=0.95+0.009=0.959则取根。求作用
7、在带轮轴上的压力:查课本201页表13-1得q=0.10kg/m,故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力:作用在轴上压力:。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。查课本第166页表11-7得: 。查课本第165页表11-4得: 。故 。查课本第168页表11-10C图得: 。故 。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:载荷系数,取齿宽系数 计算中心距:由课本第165页式11-5得: 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 则取 实际传动比:传动比误差:。齿
8、宽:取高速级大齿轮: 高速级小齿轮: 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: 所以安全。齿轮的圆周速度: 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。2低速级大小齿轮的设计:材料:低速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为250HBS。低速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为220HBS。查课本第166页表11-7得: 。查课本第165页表11-4得: 。故 。查课本第168页表11-10C图得: 。故 。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:载荷系数,取齿宽系数计算中心距: 由课本第165页式11-5得: 取 则 取计算传动比误差:合适齿宽:
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