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1、机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定.3二、电动机的选择.4三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比.6四、传动装置的运动和动力设计.7五、普通V带的设计.10六、齿轮传动的设计.15七、传动轴的设计.18八、箱体的设计.27九、键连接的设计29十、滚动轴承的设计31十一、润滑和密封的设计32十二、联轴器的设计33十三、设计小结.33一、设计课题： 设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单向运转载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限10年，一班制工作，卷筒不包括其轴承效率为97%，运输带允许速度误差为5%。运输带拉力FKN2运输带速度Vm/s1.8卷
2、筒直径Dmm 450设计任务要求：1. 减速器装配图纸一张0号图纸2. 轴、齿轮零件图纸各一张号图纸3. 设计说明书一分计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动、工作条件：使用年限10年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。、原始数据：滚筒圆周力F=2000N；带速V=1.8m/s；滚筒直径D=450mm；方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，本钱低，使用维护方便。1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5.滚筒 6.运输带二、电动机选择1、电动机
3、类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式1：da (kw) 由式(2)：V/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000a (KW)由电动机至运输带的传动总效率为：总=5式中：1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取=0.96，0.98，0.97，.那么：总=0.960.980.970.990.96 =0.83所以：电机所需的工作功率：Pd= FV/1000总 =(200
4、01.8)/(10000.83) =4.3 (kw)3、确定电动机转速 卷筒工作转速为： n卷筒601000V/D =(6010001.8)/5 =76.4 r/min根据手册表推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=3。取带传动比= 。那么总传动比理论范围为：a。故电动机转速的可选范为 Nd=Ian卷筒 =(624)76.4 =463.81833.6 r/min那么符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：如下表方案电 动机 型号额定功率电动机转速(r/min)电动机重量N参考价格传动装置传动比同步转速
5、满载转速总传动比V带传动减速器1Y132S-45.515001440650120018.63.55.322Y132M2-65.51000960800150012.422.84.443Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第2方案比拟适合。此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：电动机主要外形和安装尺寸：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸 FGD1325203453152161781228801041三、确定传动装
6、置的总传动比和分配级传动比：由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为： ia=nm/n=nm/n卷筒=960/76.4=12.57总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0i 式中i0、i分别为带传动 和减速器的传动比 2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书P7表1，取i0=2.8普通V带 i=24因为：iai0i所以：iiai012.57/2.84.49四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，.以及i0,i1，.为相邻两轴间的传动比01，12，.为相邻两轴的传动效率P，P，.为各轴的输入功率 KWT，T，.为各轴的
7、输入转矩 Nmn,n,.为各轴的输入转矩 r/min可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数1、 运动参数及动力参数的计算1计算各轴的转数： 轴：n=nm/ i0=960/2.8=342.86 r/min轴：n= n/ i1 =324.86/4.49=76.36 r/min 卷筒轴：n= n2计算各轴的功率：轴： P=Pd01 =Pd1=4.30.96=4.13KW轴： P= P12= P23 =4.130.980.97 =3.92KW卷筒轴： P= P23= P24 =3.920.980.99=3.81KW计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为： Td=9550Pd/nm
8、=95504.3/960=42.78 Nm轴： T= Tdi001= Tdi01=42.782.80.96=115.00 Nm 轴： T= Ti112= Ti124 =115.004.490.980.99=500.96 Nm卷筒轴输入轴转矩：T = T24 =486.03 Nm计算各轴的输出功率：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：P=P轴承=4.130.98=4.05 KWP= P轴承=3.920.98=3.84 KW计算各轴的输出转矩：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：那么：T= T轴承=115.000.98=112.7 NmT = T轴承 =500.960.98=4
9、90.94 Nm由指导书的表1得到：1=0.962=0.983=0.974=0.99i0为带传动传动比i1为减速器传动比滚动轴承的效率为0.980.995在本设计中取0.98综合以上数据，得表如下：轴名效率P KW转矩T Nm转速nr/min传动比 i效率输入输出输入输出电动机轴4.342.789602.80.96轴4.134.23115.00112.70342.864.490.95轴3.923.84500.96490.9476.41.000.97卷筒轴3.813.99486.03492.8476.4五. V带的设计 1选择普通V带型号 由PC=KAP=1.15.5=6.05 KW 根据课本P
10、134表9-7得知其交点在A、B型交 界线处，故A、B型两方案待定： 方案1：取A型V带 确定带轮的基准直径，并验算带速： 那么取小带轮 d1=100mmd2=n1d1(1-)/n2=id1(1-) =2.8100(1-0.02)=274.4mm 由表9-2取d2=274mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%，故允许) 带速验算： V=n1d1/100060由课本P134表9-5查得KA=1.1 由课本P132表9-2得，推荐的A型小带轮基准直径为75mm125mm =960100/100060 =5.024 m/s 介于525m/s范围内，故适宜 确定带长和中心距a： 0.7d1+d2a02d1+d2 0.7100+274a02100+274 262.08 a0748.8 初定中心距a0=500 ，那么带长为 L0=2a0+d1+d2+d2-d12/(4a0) =2500+100+274/2+274-1002/(4500) =1602.32 mm 由表9-3选用Ld=1400 mm的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-16
