《机械设计课程设计说明书32-用于带式运输机的单级齿轮减速器6.5KW》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计说明书32-用于带式运输机的单级齿轮减速器6.5KW（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 机械设计课程设计机械设计课程设计 计算说明书计算说明书 设计课题：设计课题：用于带式运输机的单级齿轮减速器用于带式运输机的单级齿轮减速器 机电学院机制班机电学院机制班 设计者：设计者： 指导老师：指导老师： 2016 年年 1 月月 20 日日 2 目录目录 设计任务书设计任务书3 传动方案的拟订传动方案的拟订4 电动机的选择电动机的选择5 传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数计算6 传动零件的设计计算传动零件的设计计算8 轴的计算轴的计算.18 滚动轴承的选择和计算滚动轴承的选择和计算.30 键联接的选择和计算键联接的选择和计算.32 联轴器的选择联轴器的选择.33 减速
2、器附件的选择减速器附件的选择.34 润滑与密封润滑与密封.34 设计小结设计小结.35 参考资料参考资料.35 3 设计计算及说明标注 一、一、 设计任务书设计任务书 设计用于运输机上的单级圆柱齿轮减速器 已知：减速器的输出功率为 6.5KW,鼓轮转速为 130r/min； 工作条件：二班制，连续单向运动，有轻微振动，室内工作，有 灰尘； 使用年限：10 年； 生产批量：小批量生产； 生产条件：中小型机械厂制造； 动力来源：电力、三相交流、电压 380/220 伏； 转速允许误差：+5%； 环境温度 40。 4 二、传动方案的拟订传动方案的拟订 选择电动机类型： 初步可判断选用同步转速为 10
3、00r/min 或 1500r/min 的电动机作为原动 机，可拟定以下传动方案： 1电动机2带传动 3单级圆柱齿轮减数器4连轴器5传动轴 图一 5 设计计算及说明标注 三、选择电动机三、选择电动机 1） 电动机类型和结构型式电动机类型和结构型式 按工作要求选用 Y 系列（IP44）封闭式笼型三相异步电动机，电压 380V。 2） 电动机容量电动机容量 (1) 工作机的输出功率 w P6.5 W Pkw (2)传动装置总效率 V 带传动效率 1 =0.96；滚动轴承传动效率 2 =0.99；单级圆柱齿轮减 速器 3 =0.97；联轴器效率 4 =0.99；传动滚筒效率 5 =0.96； 2 =
4、0.96 0.990.97 0.99 0.960.867 电动机输出功率 dP 6.5 7.49 0.867 w d P Pkw 电动机额定功率 ed P略大于 d P即可，根据表 17-1，Y 系列可选 ed=7.5kw P 3)电动机转速的确定电动机转速的确定 d n 单级圆柱齿轮减速器传动比i5， V 带的传动比介于 24 之间 dw n =i n =1300524 =02600r/min（） （）（） 综上条件，综上条件， 选择电动机型号为型号为选择电动机型号为型号为Y132M-4 表 1电动机主要性能参数 电动机型号额定功率 d P满载转速 m n额定电压 V质量 Y132M-47.
5、5kw1440rad/min380v81kg 堵转转矩最大转矩 额定转矩额定转矩 2.22.3 w 6.5Pkw d 7.49Pkw =0.867 ed P的 选 择 参 考 机械设计课程设 计 （第二版） P203 表 17-1。 单级圆柱齿轮减速 器传动比，V 带传 动比参考机械设 计课程设计（第 二版）P10 表 2-1， 表 2-2。 各运动副效率的选 择参考机械设计 课程设计指导书 第 7、12 页 机械设计课程设 计指导书 6 设计计算及说明标注 四、计算传动装置的运动和动力参数四、计算传动装置的运动和动力参数 1）传动装置总传动比）传动装置总传动比 m a w n1440 i =
6、11.08 n130 2）分配各级传动比分配各级传动比 取 V 带传动比 0 i =3 减速器的传动比 i： a 0 i i=3.69 i 3）轴）轴 0 轴（电机轴）轴（电机轴） 0d =7.49kwPP 0 n =n1440 / min m r 3 0 0 0 7.49 =9550=9550=50 10m n1460 P TN 1 轴（高速轴）轴（高速轴） 100101 =7.49 0.96=7.19kwP PP 0 1 01 1440 =480 / min 3 n nr i 3 1 1 1 7.19 =95509550143 10 487 P TN m n 2 轴（低速轴）轴（低速轴）
7、2123123 7.19 0.99 0.976.90PPPkw 11 2 23 480 130 / min 3.69 nn nr ii 总传动比参考机 械设计课程设计 （第二版）P16 带传动比 0 i =3参 考机械设计课程 设计（第二版） P10 表 2-1 0 i =3 a i =11.08 i=3.69 0 7.49Pkw 1 7.19Pkw 2 6.90Pkw 0 1440 / minnr 7 3 2 2 2 6.90 95509550507 10 130 P TN m n 3 轴（滚筒轴）轴（滚筒轴） 3234124 6.9 0.99 0.996.76PPPkw 2 3 23 13
8、0 130 / min 1 n nr i 43 3 3 3 3 6.76 95509550496 10 130 P TN m n 表 2运动和动力参数计算结果 轴名功率 P（kw） 转矩T （ 3 1 10 Nm） 转速 n r/min 效率 输入输出输入输出 电动机轴7.495014400.96 轴 17.197.12143141.54800.96 轴 26.906.805075021300.98 滚筒轴6.766.69496491130 1 480 / minnr 2 130 /minnr 3 130 /minnr 3 0 50 10TN m 3 1 143 10TN m 3 2 507
9、10TN m 3 3 496 10TN m 8 设计计算及说明标注 9 五、带传动的设计：五、带传动的设计： 1、确定计算功率：、确定计算功率： caA PK P 1.1 A K 1.1 7.58.25 ca PKw 2、根据计算功率、根据计算功率 ca P和小带轮和小带轮 1 n，从图，从图 8-11 中可知选中可知选 B 型带型带 3、确定带轮的基准直径、确定带轮的基准直径 1d d 1） 根据根据 V 带的带型带的带型，参考表参考表 8-7 和表和表 8-9 确定小带轮的确定小带轮的 直径直径 1d d，应使，应使 1d d min () d d，选，选 1d d=100mm 2）验算带
10、速）验算带速 v 当当 1d d=100mm 时，时，v=7.54m/s(525m/s) 合适合适 3）计算大带轮的基准直径：）计算大带轮的基准直径： 21 3 100300 dd didmm 圆整后取圆整后取 315mm 4、确定中心距、确定中心距 a，并选择，并选择 V 带的基准长度带的基准长度 Ld 1）根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距，结结 合式（合式（8-20）初定中心距）初定中心距 0 500amm 2）计算相应的带长）计算相应的带长 0d L 2 21 0012 0 () 2()1675 24 dd ddd dd Laddmm
11、a 根据表根据表 8-2 查得查得 Ld=1640mm，0.99 L K 3）计算中心距）计算中心距 a 及其变动范围及其变动范围 A K参考机械 设计（ 第九 版)P156 表 8-8 B 型带参考机 械设计（第九 版)P157图 8-11 式（8-20）参考 机械设 计 （第九版）P154 表 8-2 参考机 械设计（第九 版）P145 10 传动的实际中心距近似为：传动的实际中心距近似为： 0 0 1640 1675 500483.5 22 dd LL aamm min 0.015459 d aaLmm max 0.03533 d aaLmm 5、验算小带轮上的包角、验算小带轮上的包角
12、1 121 57.3 180()156120 o dd dd a 6、07.5Pkw， 0 P查表查表 8-5 ,8-6 8-2 得得 0 0.17,0.93,0.99 L PKK 00 1.1 7.5 6.02 ()(7.50.17) 0.93 0.99 caA rL PK P z PPP K K 取整为取整为 6 根根 7、确定初拉力、确定初拉力 0 F 由机械设计师手册由机械设计师手册P817 表表 10-12 知知 2 0 2.5 500(1) ca P Fqv Kzv q查表查表8-3得得m=0.105kg/m，z=6， 1 1 0.93,27.54/ 2 60 1000 d d K
13、vnm s 2 0 2.58.25 500 (1)0.105 7.54160 0.936 7.54 FN 8、作用在轴上的力、作用在轴上的力 r F 1 0 156 2sin2 160 6 sin1878 22 r FF zN 表 8-5 8-6 8-2 机械设 计 （第九版）P153 p155 p145 表 8-3 参考机 械设计（第九 版）P149 设计计算及说明标注 11 六、齿轮的设计计算六、齿轮的设计计算 1、选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数、选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 1）按图一的传动方案按图一的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动选用直齿圆柱齿轮传动， ，压力角取压力角取20
14、 2）带式输送机为一般工作机器，参考表）带式输送机为一般工作机器，参考表 10-6，选用，选用 7 级精度级精度 3）材料选择。由表）材料选择。由表 10-1，选择小齿轮材料为，选择小齿轮材料为 40Cr（调质）（调质）， 吃面硬吃面硬度度280HBS， 大齿轮材料大齿轮材料为为45钢钢 （调质调质） ， 吃面硬度吃面硬度为为240HBS。 4）选小齿轮齿数）选小齿轮齿数 1 24z ，大齿轮齿数，大齿轮齿数 21 3.69 2488.6ziz，圆，圆 整为整为 89 2、按齿面接触疲劳强度计算设计按齿面接触疲劳强度计算设计 （1）由式）由式 2 1 3 1 21 () HEH H Z Z Z
15、K Tu d du 得得 2 1 3 1 21 () HEH H Z Z ZK Tu d du 1）确定公式中的各参数值）确定公式中的各参数值 、试选、试选1.3 Ht K 、计算小齿轮传递的转矩、计算小齿轮传递的转矩 665 1 1 7.49 9.55 109.55 101.49 10 480 P TN mmN mm n 、由表、由表 10-7 选取齿宽系数选取齿宽系数1 d 、由图、由图 10-20 差的区域系数差的区域系数2.5 H Z 、 由表由表 10-5 查得材料的弹性影响系数查得材料的弹性影响系数 12 189.8 E ZMPa 、由式由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数
16、计算接触疲劳强度用重合度系数Z 表 10-6 参考 机械 设计（第九版） P205 表 10-1 参考 机械 设计（第九版） P191 1 d参考参考 机械 设计（第九版） P203 式 10-11 12 111 arccosz cos/(z2h a)arccos24 cos20 /(242 1)29.841 a 222 arccosz cos/arccos89 cos20 /(892 1)23.21 4 a （z +2h a） 1122 z (tantan)z (tantan)/ 2 24 (tan29.841tan20 )89 (tan23.214tan20 )/ 21.72 aa 44 1.72 0.872 33 Z 、计算接触疲劳许用应力、计算接触疲劳许用应力 H 由图由图 10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分
