机械设计课程设计说明书V带——单级圆柱减速器.doc
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1、机械零件课程设计说明书设计题目:V带单级圆柱减速器专业:设计者: 学 号:指导教师: 目 录一、设计任务书及传动方案拟定二、电动机的选择三、总传动比的计算及传动比的分配四、传动装置的运动和动力参数的计算五、三角带传动设计六、齿轮的设计计算七、轴的设计计算八、滚动轴承的选择及计算九、键联接的选择及校核计算十、润滑与密封(润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择)十一、参考资料目录及附表十二、设计小结(本设计的优缺点、及课程设计的体会)一、设计任务书1.设计题目:试按下列一组数据,设计一带式输送机的传动装置,传动简图如下。 带式输送机的传动装置简图1、电动机; 2、三角带传动; 3、减速器; 4、联轴器
2、; 5、传动滚筒; 6、皮带运输机工作条件及要求:用于运输碎粒物体,工作时载荷有轻微冲击,输送带允许速度误差4,二班制,使用期限10年(每年工作日300天),连续单向运转。计算过程及计算说明2.传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1) 工作条件:工作时载荷有轻微冲击,输送带允许速度误差4,二班制,使用期限10年(每年工作日300天)。(2) 原始数据:滚筒圆周力FW=1600N;皮带输送机带速VW=1.1m/s;滚筒直径D=250mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择: Y系列三相交流异步电动机2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:总=123345=0.970.960.98
3、30.990.98=0.85式中1三角带传动效率2齿轮传动效率3滚动轴承的效率4联轴器的效率5运输机平型带传动效率常见机械效率参见附表1(2)电机所需的工作功率:P工作=FWVW /1000 =16001.1/1000=1.76KW(3)电动机的选择电动机的额定功率:PPw/=FWVW /(kw)得P2.07kw(4)确定电动机转速:计算滚筒工作转速为:nw=601000VW/D(r/min)=6010001.1/250=84r/min3、确定电动机型号参照机械设计课程设计301页 8.17 电动机表 8 19Y系列三相异步电动机技术数据 JB/T8680. 1-2-1998同步转速取 100
4、0 r/min选择电动机型号: Y112M6列出电动机的主要参数电动机额定功率P(KW) 2.2电动机满载转速nm(r/min)940电动机轴伸出端直径d(mm) 28j6电动机轴伸出端的安装高度(mm) 112电动机轴伸出端的长度(mm)60电动机轴伸出端的安装高度参照机械设计课程设计302页 表 8 170 Y系列电动机B3机座外形尺寸和安装尺寸电动机轴伸出端的长度、电动机轴伸出端直径d参照机械设计课程设计304页 表 8 172 Y系列电动机B3B5电动机的轴伸尺寸三、总传动比的计算及传动比的分配1、总传动比:i=nm/nw=940/84=11.22、分配传动装置各级伟动比i=i1i2i
5、3in式中:i1、i2、i3in从附表2中选值i=i1i2据手册选取优先值:i1=2.5 i2=4.5四、传动装置的运动和动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)(1)高速轴转速n1=nm/i1=940/2.5=376r/min(2)低速轴转速n2=nm/(i1i2)=940/11.2=83.93r/min2、计算各轴的功率(kw)P1=P13=2.20.970.98=2.09kwP2=P1232=2.20.970.960.982=1.968kw 3、计算各轴扭矩(Nmm)Tk=9.55106Pk/nk (Nmm)T1=9.55106P1/n1=9.551062.09/376=53100Nm
6、mT2=9.55106P2/n2=9.551061.968/83.93=223900Nmm五三角带传动的设计计算1 确定计算功率Pca查机械设计P156表8-7得:kA=1.2,故Pca=KAP=1.22.2=2.64KW2. 选择V带的带型、根据Pca 、n1由机械设计P157图8-10选用A型V带3. 确定带轮的基准直径,并验算带速v由机械设计P157表8-8得,推荐的小带轮基准直径为80,85,90,95,100,106mm取dd1=85mmV=dd1n1/601000=85940/601000=4.2m/s5 m/s重新选择则取dd1=106mmV=dd1n1/601000=10694
7、0/601000=5.217m/s在525m/s范围内,带速合适取dd1=106mm i= dd2/dd1 dd2=idd1=2.5106=265mm4. 确定v带的中心矩a和基准长度Ld1)由机械设计P152式(8-20)得i. 7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0. 7(106+265)a02(106+265)所以有:259.7mma0742mm初定:a0=500mm2)由机械设计P158式(8-22)得Ld02a0+/2(dd1+dd2)+ (dd2-dd1) 2/4a0=2500+/2 (106+265)+(265-106)2/4500=1595.4mm根据机械设计P146表
8、(8-2)取Ld=1600mm kL=0.99根据机械设计P158式(8-23)得:aa0+Ld-L0/2=500+(1600-1595.4)/2=502.3mmamax=a-0.015 Ld=502.3-0.0151600=478.3mmamin=a+0.03 Ld=502.3+0.031600=550.3mm中心距的变化范围478.3mm550.3mm5. 验算小带轮包角111800-(dd2-dd1) 57.30/a=1800-(265-106) 57.30/462=161.860900(适用)6. 计算带的根数z1)计算单根v带的额定功率Pr由dd1=106mm和n1=940r/min
9、查机械设计P152表(8-4a)P0=1.15KW根据n1=940r/min,i=2.5和A型带,查表(8-4b)得P0=0.11KW查机械设计P155表(8-5)K=0.95,于是根据机械设计p152 式(8-19)Pr= (P0+P0) KKL=(1.15+0.11) 0.950.99=1.185kwZ=Pca/ Pr =2.64/1.185=2.23Z=3根7. 计算单根v带的初拉力的最小值(F0)min由课本P70表8-3查得q=0.1kg/m,由式(5-18)单根V带的初拉力:(F0)min =500(2.5/K-1)PC/ KZV+qV2=500 (2.5/0.95-1) 2.64
10、/0.9535.217+0.15.2172N=140.33N应使带的实际初拉力F0(F0)min8. 计算压轴力Fp压轴力的最小值为,由课本P87式(5-19)(Fp)min =2Z(F0)min sin1/2=23140.33sin161.86/2=831.45N六、齿轮传动的设计计算1. 选择齿轮材料及精度等级1)按预定的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。3)材料选择。考虑减速器传递功率不在,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr(调质),齿面硬度为280HBS,大齿轮选用45钢(调质)齿面硬度240HBS,两者材料
11、硬度差为40HBS;根据课本P139表6-12选7级精度。齿面精糙度Ra1.63.2m4)选小齿轮齿数z1=24。传动比i齿=4.5 齿数比:u=i0=4.5则大齿轮齿数:z2=iz1=4.524=1082. 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式(10-9a)进行试算,即d12.32(kT1(u+1)/duH2)1/3(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数kt由课本P193表10-3取kt=1.3。2) T1=5.31104 Nmm3)由机械设计P205表10-7取d=14)由机械设计P201表10-6 查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/25)许用接触应力H由图10-21d
12、按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600Mpa ;大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim2=550Mpa。6)由式10-13计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=603761(2830010)=1.083109NL2=NL1/i=1.083109/4.5=0.241097)由图10-19取接触疲劳的寿命系数:KNT1=1 KNT2=0.988) 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%通用齿轮和一般工业齿轮,按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0由式(10-12)得H1=Hlim1KHN1/SH=6001/1.0 Mpa=600MpaH2=Hlim2KHN 2/SH=5500
13、.98/1.0 Mpa=539Mpa(2)计算1)试算小齿轮分度圆直径d1t,代入H中较小的值。d12.32KTT1(u+1) ZE2 /duH 21/3=2.3215.31104(4.5+1) 189.82/(14.55392)1/3mm=50.74mm2)计算圆周速度v。v=dd1tn1/601000=50.74376/601000=1m/s3)计算齿宽b。b=ddd1t=150.74=50.74mm4)计算齿宽与齿高之比b/h。模数:mt=d1t/z1=50.74/24=2.11mm齿高:h=2.25 mt=2.252.11=4.7475mmb/h=50.74/4.7475=10.688
14、5)计算载荷系数根据v=1m/s ,7级精度,由机械设计194页,图10-8查得动载荷系数为Kv=1.05;直齿轮,KH = KF=1;由表10-2 查得使用系数KA=1;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,KH=1.42由b/h=10.688,KH=1.4查图10-13得KF=1.4;故载荷系数K=KAKv KHKH=11.0511.42=1.4916)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式(10-10a)得d1= d1t (k/Kt)1/3=50.74(1.491/1.3)1/3=53.1mm7)计算模数m。 m= d1/z1=53.1/24=2.2mm3.
15、按齿根弯曲强度设计由式(10-5)得弯曲强度的设计公式为m (2kT1 YFaYSa /dz12 F)1/3(1)确定公式内的各计算数值1)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=500MPa;大齿轮的弯曲疲劳强度极限FE2=380MPa;2)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.9,KFN2=0.9;3)计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式(10-12)得F 1=KFN1FE1/S=0.9500/1.4=321.43 MPaF 2=KFN2FE2/S=0.9380/1.4=244.3 MPa4)计算载荷技术K。K=KAKv KFKF=11.0511.4
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- 机械设计 课程设计 说明书 圆柱 减速器
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