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1、机械设计基础课程设计V 带传动二级圆柱斜齿轮减速器题目题号： V 带传动二级圆柱斜齿轮减速器学 院： 机电工程学院专业班级： 机械 103 班学生姓名： 高石磊 霍亚东 牛彦文指导教师： 王银彪成 绩： 优秀机 械 设 计 课 程 设 计12012 年 12 月 01 日一 课程设计书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 64. 计算传动装置的运动和动力参数 85. 设计 V 带和带轮 10机 械 设 计 课 程 设 计26. 齿轮的设计 137. 滚动轴承和传动轴的设计 208. 键联接设计 289.
2、 箱体结构的设计 3010.润滑密封设计 3111.联轴器设计 32四 设计小结 33 五 参考资料 35机 械 设 计 课 程 设 计3一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为 0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限 8 年(300 天/年),两班制工作,运输容许速度误差为 5%,车间有三相交流,电压 380/220V表一: 鼓轮直径(mm) 传送带速度（m/s） 传送带主动轴所需扭矩（Nm）280 1.55 700二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。2.CAD 绘制轴
3、、齿轮零件图各一张(A3)。3.设计说明书一份。机 械 设 计 课 程 设 计4三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计 V 带和带轮1.传动装置总体设计方案: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。机 械 设 计 课 程 设 计5其传动方案如下： 2 3 5 4 1IIIVPdPw图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方
4、案如:传动装置总体设计图所示。选择 V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。传动装置的总效率 a0.96 0.970.960.759；54231a 398.025.为 V 带的效率,为轴承的效率，2为齿轮的效率，3为联轴器的效率，4机 械 设 计 课 程 设 计6为鼓轮传动的效率（齿轮为 7 级精度，油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式5效率计算)。2.电动机的选择电动机有交、直流之分，一般工厂都采用三相交流电，因而选用交流电动机。交流电动机分异步、同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多，目前应用较 300 广的 Y 系列自扇冷式笼型三相异步电动机，
5、电压为 380V，其结构简单、起动性能好，工作可靠、价格低廉、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、农机、风机、轻工机械等。确定电动机的功率电动机功率选择直接影响到电动机工作性能和经济性能的好坏：若所选电动机的功率小于工作要求，则不能保证工作机正常工作；若功率过大，则电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，从而增加电能消耗，造成浪费。1. 带式输送机所需的功率 wP由1中公式（2-3）得： kWFV8.10/9.210/ 设计题目给定：输送带拉力 F（N）=2000N 输送带速度 V(m/s)=1.55 m/s 2. 计算电动机的输出功率 dP根据文献
6、1（机械零件设计指导关阳等编 辽宁科学技术出版）表机 械 设 计 课 程 设 计722 确定个部分效率如下：弹性联轴器： （1 个）9.01滚动轴承（每对）： （共四对，三对减速器轴承，一对滚筒轴承）.2圆柱齿轮传动： （精度 8 级）97.03传动滚筒效率： 6.4V 带传动效率： 9.0带得电动机至工作机间的总效率: 859.06.97.0.90242341 带卷筒的效率: 6.w电动机的输出功率： KWFVPwd 3.76859.06120机 械 设 计 课 程 设 计8确定电动机的转速同一类型、相同额定功率的电动机低速的级数多，外部尺寸及重量较大，价格较高，但可使传动装置的总传动比及尺
7、寸减少；高速电动机则与其相反，设计时应综合考虑各方面因素，选取适当的电动机转速。三相异步电动机常用的同步转速有 ， ， ，min/30rin/150rmin/10r，常选用 或 的电动机。min/750rmin/150r11. 计算滚筒的转速 w由公式 计算滚筒转速 ：DVnw601wn工作机的转速： min/105.728.610r设计题目给定：滚筒直径 D=280mm输送带速度 V(m/s)=1.55m/s机 械 设 计 课 程 设 计9确定电动机的转速 dn由参考文献2（机械设计）中表 181 可知两级圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为 ，由参考文献1 V 带传动比范围为 ，所以总传动608
8、i 42i比合理范围为 ，故电动机转速的可选范围是：241总 min/2536819.min/05.7)6( rrnd 符合这一范围的同步转速有 3000r/min由参考文献1中表 h11 查得：电动机转速 n/(r/min)方案电动机型号 额定功率（KW）同步转速 满载转速最大转矩/额定转矩1 Y100L-2 3 3000 2880 2.32 Y112M-2 4 3000 2890 2.33 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.3表 h11 中，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及总传动比，即选定 2 号方案，电动机型号为 Y112M-2其主要参数如下：表 2-1 电动机相
9、关参数型号 额定功率满载转速 计算输出功率轴伸长 中心高 轴颈 键槽宽Y112M-2 4kw 2890 3.76kw 380mm 100mm 60mm 8mm机 械 设 计 课 程 设 计10表 2-2 带式输送机相关参数3.传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配由选定电动机的满载转速 和工作机主动轴的转速 可得传动装置的总传mnwn动比 对于多级传动 计算出总传动比后，应合理地分wmni/nii321配各级传动比，限制传动件的圆周速度以减少动载荷。 计算总传动比由电动机的满载转速 和工作机主动轴的转速min/2890rnm可得：i/105.7rnw总传动比 34.27.10589/wmni
10、r/min皮带速度 皮带拉力 滚筒直径 工作条件 每天时间 设计寿命 转速 功率1.55m/s 2000N 300mm 平稳连续 8 小时 9 年 105.7r/min1.8kw机 械 设 计 课 程 设 计11合理分配各级传动比由参考文献1中表 23，取带传动比 ， ，2带i7.34i则 两级减速器传动比 67.1324.带减 i由于减速箱是展开布置，所以 ，取高速级传动比 ，21)5.(ii 2135.ii由 得22135.iii减低速级传动比为，18.35.673.12ii从而高速级传动比为 29.4.21ii表 2-3 传动比分配 总传动比 电机满载转速 电机-高速轴 高速轴-中间轴
11、中间轴-低速轴 滚筒转速34.27i2890r/min =2vi=4.2912i=3.1823i105.7 r/min机 械 设 计 课 程 设 计124.计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，应首先推算出各轴的转速、功率和转矩，一般按由电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。0 轴（电机轴）输入功率、转速、转矩 kWP4min/2890rnmNPTm2.1389045/5m轴（高速轴）输入功率、转速、转矩KWPI 84.396.0m01带in/45/1rin带mNiTI 38.2596.02.130m带轴（中间轴）输入功率、转速、转矩KWPIII 69.37.
12、0984.3212 min/69.45/2 rinmNiTI 56.10497.02.3812机 械 设 计 课 程 设 计13轴（低速轴）输入功率、转速、转矩KWPIII 54.397.06.3223 min/91058./3 rinmNiTII 30.197.36423轴（滚筒轴）输入功率、转速、转矩KWPIIV 47.39.054.321 min/9.034rnmNTI 95.31209.3121各项指标误差均介于+0.5%-0.5%之间。各轴运动和动力参数见表 4：表 2-4 各轴运动和动力参数轴名 功率 P (/kw) 转矩 T（N/ m） 转速 n (r/min) 传动比 i效率
13、电机轴 4 13.22 28902 0.96轴 3.84 25.38 14454.29 0.97轴 3.69 104.56 336.833.18 0.97机 械 设 计 课 程 设 计14轴 3.54 319.30 105.921 0.99滚筒轴 3.47 312.95 105.92确定带传动的主要参数及尺寸1. 带传动设计的主要内容 选择合理的传动参数；确定带的型号、长度、根数、传动中心距、安装要求、对轴的作用力及带的材料、结构和尺寸等。2. 设计依据 传动的用途及工作情况；对外廓尺寸及传动位置的要求；原动机种类和所需的传动功率；主动轮和从动轮的转速等。3. 注意问题 带传动中各有关尺寸的协调，如小带轮直径选定后要检查它与电动机中心高是否协调；大带轮直径选定后，要检查与箱体尺寸是否协调。小带轮孔径要与所选电动机轴径一致；大带轮的孔径应注意与带轮直径尺寸相协调，以保证其装配稳定性；同时还应注意此孔径就是减速器小齿轮轴外伸段的最小轴径。5.V 带传动设计计算1、确定计算功率由2中表 8-7 查得工作情况系数 1.AK由2中公式 8-21： mPcakWPKAca4.1.m2、选择 V 带
