V带传动二级圆柱斜齿轮减速器设计说明书

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1、邵阳学院课程设计(论文)任务书年级专业09 级机电本科学生姓名 武广文、吴鑫扬 学 号 258、259题目名称 带式传输机的传动装置设计 设计时间第 12 周14周课程名称机械设计课程设计课程编号 设计地点 教学楼的八楼一、课程设计(论文)目的1.1 综合运用所学知识,进行设计实践巩固、加深和扩展。1.2 培养分析和解决设计简单机械的能力为以后的学习打基础。1.3 进行工程师的基本技能训练计算、绘图、运用资料。二、已知技术参数和条件2.1 技术参数:输送带工作拉力:4.6kN输送带速度:1.0m/s卷筒直径:550mm2.2 工作条件:工作时不逆转,载荷有轻微冲击;工作年限为 10 年,二班制

2、;三年一小修,五年一大修。三、任务和要求3.1 绘制二级斜齿圆柱齿轮减速器装配图 1 张;标题栏符合机械制图国家标准;3.2 绘制零件工作图 2 张(齿轮和轴) ;3.3 编写设计计算说明书 1 份,计算数据应正确且与图纸统一。说明书应符合邵阳学院规范格式且用 A4 纸打印;3.4图纸装订、说明书装订并装袋;注:1此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2此表 1 式 3 份,学生、指导教师、教研室各 1 份。四、参考资料和现有基础条件(包括实验室、主要仪器设备等)4.1. 机械设计教材 4.2 机械设计课程设计指导书4.3 减速器图册4.4 减速器实物;4.5. 机械

3、设计手册 4.6. 其他相关书籍五、进度安排序号 设计内容 天数1 设计准备(阅读和研究任务书,阅读、浏览指导书) 12 传动装置的总体设计 23 各级传动的主体设计计算 24 减速器装配图的设计和绘制 75 零件工作图的绘制 16 编写设计说明书 27 总计 15六、教研室审批意见教研室主任(签字): 年 月 日七|、主管教学主任意见主管主任(签字): 年 月 日八、备注指导教师(签字): 学生(签字):目 录一 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2、电动机的选择3、确定传动装置的总转动比和分配传动比4、计算传动装置的运动和动力参数5、带传动的设计6、齿轮

4、的设计7、滚动轴承和传动轴的设计8、键连接设计9、箱体结构设计10、润滑密封设计11、联轴器设计四 设计小结 31五 参考资料 32一、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斜齿圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,减速器小批量生产,使用期限 10 年(300 天/年),两班制工作,三年一小修,五年一大修,车间有三相交流,电压 380/220V输送带拉力:4.6kW输送带速度:1.0m/s卷筒直径:550mm二、 设计要求1.减速器装配图一张(A0)。2.CAD 绘制轴、齿轮零件图各一张(A4)。3.设计说明书一份。三、设计步骤(一)传动装置总体设计方案(

5、二)电动机的选择(三)确定传动装置的总传动比和分配传动比(四)计算传动装置的运动和动力参数(五)带传动的设计(六)圆柱斜齿轮传动的设计(七)滚动轴承和传动轴的设计(八)键联接设计(九)箱体结构的设计(十)润滑密封设计(十一)联轴器设计(一)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。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案如:传动装置总体设计图所示。

6、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 圆柱斜齿轮传动(7 级精度)效率(两对)为 =3298.0滚动轴承传动效率(四对)为 =2497.0弹性联轴器传动效率 =0.994带式输送机的传动效率为 =0.961= = =0.8081234 9.08.97.0624(二)电动机的选择1、电动机类型的选择:Y 系列封闭式三相异步电动机(工作要求:连续工作机器)2、电动机功率选择:据任务书中的输送机的参数表知:工作机所需的功率 = V/1000 =4.792 kWwpFw带式输送机可取 =0.96电动机至工作机的总效率 =0.808电动机所需工作功率为: /4.792/0.

7、808kW5.93 kWdpw3、确定电动机转速:计算滚筒工作转速: =34.7 r/minwnD60v14、确定电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,故可初定同步转速为 1000r/min 和 1500r/min由表 17-17 按 可得电动机的型号有两种:mpd方案 电机型号 额定功率同步转速r/min满载转速r/min堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩 Y160M-6 7.5 1000 970 2.0 2.0 Y160M-8 7.5 1500 720 2.0 2.0同步转速低的转动机磁极多,外廓尺寸打,重量大,价格高综合电动机和传动系统的尺寸、重量和

8、价格选择第一种电动机。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及减速器的传动比,可知方案比较合适。因此选定电动机型号为 Y160M-6,额定功率为 =7.5kW,满载转速mP=970 r/min。电 动n(三)确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比:由选定的电动机满载转速 和工作机主动轴转速 ,可得传动装置总传动mnwn比为 i / 970/34.727.95mnw高速轴的传动比 ,低速级的传动比 ,取带传动比 =21i 2i3i取减速箱的传动比 =i/ =27.95/2=13.9543i根据指导书(3-7)得 = 则 =4.43, = / =3.2214i.-)( 12i41(四)计算传动装

9、置的运动和动力参数1、各轴转速 n(r/min)滚筒轴的转速 = =34.7 r/min4nw低速轴的转速 34.7 r/min3中间轴的转速 = 34.7 3.22111.734 r/min22i高速轴的转速 111.734 4.34=484.92556 r/minn12、各轴的输入功率(kW) 7.50.967.2kWPmp4 7.20.980.97 6.844kW12 6.8440.980.976.506kW 2=2.770.976.248kWP电动机的额定功率为 =7.5mp圆柱斜齿轮传动(7 级精度)效率为 =0.981滚动轴承传动效率为 =0.972带式输送机的传动效率为 =0.9

10、643、各轴的输入转矩 T(Nm) 9550 / =141.79 NmT1pn9550 / =584.97 Nm29550 / =1790.56Nm3=9550 / =1719.55NmT4pn运动和动力参数结果如下表功率 P (KW) 转矩 T( Nm)轴名输入 输入转速r/min电动机轴9701 轴 7.2 141.79 484.932 轴 6.844 584.97 111.733 轴 6.506 1790.56 34.74 轴 6.248 1719.55 34.7(五)带传动的设计计算1、确定计算功率 pkAca-计算功率,kW;-工作情况系数,见表 8-7;AP -所需传递的额定功率,

11、如电动机的额定功率或名义的负载功率,kW。由于载荷轻微冲击、二班制、空轻载启动根据表 8-7 选择 =1.2Ak=9 kWcap2、选择 V 带的带型根据 , ,和小带轮转速 =970 从图 8-11 选取 V 带的带型为9caP2.1AkmnB 型。3、确定带轮的基准直径 并验算带速d1)初选小带轮的基准直径 1根据 V 带的带型,参考表 8-6 和表 8-8 确定小带轮的基准直径 =125mm1d2)验算带速 = smndm /35/49.6106725106在 525m/s 范围内,带充分发挥。3)计算大带轮的基准直径根据 计算,并根据表 8-8 加以适当圆整132di得: 504)确定

12、中心距 a,并选择 V 带的基准长度 dL根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距初定中心距 0a)()( 2d102d17.05a60mm40计算相应的带长 0dL=1398.81 mm0dL021d21a4-a2)()( 根据表 8-2 选择 =1400 mmd计算中心距 a 及其变动范围传动的实际中心距近似为 mLad59.4020考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要,给出中心距变动范围 59.42L03.a71-dmxin取 45)验算小带轮上的包角 1,包角合适。oo 902.6801802 ad6)确定 v 带的根数 z因 , ,传动比 ,

13、md51in/r97n23i查表 8-4a 和 8-4b,并由内插值法得 .30kW65.10pp查表 8-5 并由内插值法得 =0.955.k查表 8-2 得 =0.90lk 369.50.9.)3065.1()(0 lcapZ故选 Z=5 根带。7)确定带的初拉力 0F由式(8-6),并计入离心力和包角的影响,可得单根 V 带所需的最小初拉力为 20)5.2(qvzkpFca查表 8-3 得 B 型带 ,故:mkg/18.0单根普通带张紧后的最小初拉力为 NqvzkpFca59.236)5.2(0对于新安装的 V 带,出拉力应为 ;对于运转后的 V 带,初拉力应min0)(.1F为 。mi

14、n0)(3.18)计算带传动的压轴力 pNzFp158.237si210式中 为小带轮的包角。1(六)圆柱斜齿轮传动的设计(一)高速级的一对齿轮的设计。1、选精度等级。材料及齿数(1)由设计说明书可知选用了斜齿轮传动。(2)运输机为一般工作机,速度不高,故选用 7 级精度(GB-10009588)(3)材料选择,由表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr(调质),硬度为 280HBS。大齿轮材料为 45(调质)硬度为 240HBS。硬度相差 40HBS(硬度均小于 350HBS故为软齿面)。(4)减速器为闭式齿轮传动,为了提高传动的平稳性,减少冲击振动,故选择小齿轮数 ,大齿轮齿数24Z110534.Z12(5)选取螺旋角。初选螺旋角 o2、按齿面接触强度设计按式(10-21)试算,即 2131 )(2HEdtt ZuTK(1)确定公式内的各计算数值试选 6.t1)计算小齿轮传递的转矩。=TN.m1048.93.4827105nP05.9 51 2)由表 10-7 选取齿宽系数 。d3)由表 10-6 查的材料的弹性影响系数 。21EMPa8.9Z4)由图 10-21d 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MPa601Hlim

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