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1、文档 说 明 书机 械 制 造 与 自 动 化 专 业Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye机 械 设 计 基 础 课 程 设 计 任 务 书 2Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2姓 名: x x x 学 号:班 级: 09级机电1班 指导教师: x x x 完成日期: 2010/12/12 机械制造与自动化专业机械设计根底课程设计任务书2学生：班级：学号：一、设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器给定数据与要求条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=m/s允许运输带速度误差为5%；滚筒直径
2、D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。二 、应完成的工作1. 减速器装配图1；2. 零件工作图1从动轴；3. 设计说明书1份。系主任：科室负责人：指导教师：前 言 这次设计是由封闭在刚性壳所有容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计与方法，构成减速器的通用零部件。这次设计主要介绍了减速器的类型作用与构成等，全方位的运用所学过的知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等已学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器
3、、联体式减速器。在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。确定合理的设计方案。目 录 一、电动机的设计 61. 选择电动机 62. 选择电动机容量 63计算总传动比并分配各级传动比 74. 计算传动装置的运动和动力参数 75. 电动机草图 8 二、带传动的设计91. 确定计算功率 92确定V带型号 93. 确定带轮基准直径 104. 验算带速 105. 确定带长与中心距 106. 验算小带轮包角 107. 确定带的根数 118. 计算单根V带的初拉力 129. 计算作用在
4、轴上的力 1210轮的结构尺寸与草图12 三、减速器齿轮设计 121. 材料的选择与热处理 132参数的选择和几何尺寸计算 133确定许用应力 134确定齿轮精度 135按齿轮强度条件设计 136计算齿轮几何尺寸 147校核齿面接触疲劳强度 158校核齿根弯曲疲劳强度 16 四、轴的结构设计161. 按扭矩估算轴最小直径 172. 轴的复合强度校核 17 五、轴承的选择与校核211. 从动轴轴承 222. 主动轴轴承 23 六、键的选择与校核 231. 从动轴键的选择与校核 232. 主动轴键的选择与校核 24 七、联轴器的选用 24 八、减速器附件的选择 24 九、箱体的设计 25 十、润滑
5、和密封的选择 26 主要参考文献 27 另附:减速器装配图1零件工作图2一 、电动机的设计1电动机类型选择按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷笼型三相异步电动机。2选择电动机容量(1)计算工作机所需功率PwPw = = 40000.98 Kw 11Kw其中，带式输送机的效率:w=(查机械设计、机械设计根底课程设计P131附表10-1)。(2)计算电动机输出功率P0按机械设计、机械设计根底课程设计P131附表10-1查得V带传动效率b= 0.96，一对滚动球轴承效率r= 0.99，一对圆锥齿轮传动效率g = 0.97，联轴器效率c= 0.98。 其中，为电动机至滚筒主动轴传动装置的总
6、效率，包括V带传动、一对圆锥齿轮传动、两对滚动球轴承与联轴器等的效率。传动装置总效率为： =br2gc20.98 = 0.894，电动机所需功率为：P0 = 5.48 Kw。 根据P0选取电动机的额定功率Pm，使Pm = (11.3) P0= 5.48 7.124 Kw。为降低电动机重量和本钱，由机械设计、机械设计根底课程设计P212附表10-112查得电动机的额定功率为Pm = 5.5 Kw。 (3)确定电动机的转速工作机主轴的转速nw，即输送机滚筒的转速：nw = = 60400 r/min 57.30 r/min根据机械设计、机械设计根底课程设计P12表3-3确定传动比的围，取V带传动比
7、ib= 24, 单级圆锥齿轮的传动比ig= 23，如此传动比围比 i = (22)43) = 412。电动机的转速围为：n = inw= (412)57.30 r/min = 230688 r/min ，符合这一同步转速围的有750 r/min一种。根据同步转速查机械设计、机械设计根底课程设计 P212附表10-11确定电动机的型号为Y160M28，其满载转速n m =970r/min。此外，电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出。3计算总传动比并分配各级传动比(1)总传动比i=720/57.30 r/min = 12.57 r/min(2)分配各级传动比为使带传动的尺寸不至过大，满
8、足ibig ，可取 ib = 3,如此齿轮的传动比：ig= i/ib 4计算传动装置的运动和动力参数(1)各轴的转速n=nm /ib = 720/3 r/min = 240 r/minn =n/ig = 240/4.19 r/min = 57.30 r/minnw = n= 57.30 r/min(2)各轴的功率P= Pmb 0.96 Kw = 5.28 KwP= Prg0.97 Kw = 5.07 KwPW= Prc 0.98 Kw = 13.28 Kw(3)各轴的转矩各轴的转矩T0 = 9550 = 9550m 73 NmT1 = 9550 = 9550m 210.1 NmT2 = = 9
9、550m 845 NmTw= 9550 Pw/ nw = 9550m 820 Nm(4)将计算的结果填入下表参数轴名称电动机轴轴轴滚筒轴转速nr/min720240功率Pkw转矩TNm73845820传动比 i31效率 5电动机的草图型号额定功率满载转速Y160M2-85.5 KW720 r/min二、带传动的设计由设计任务书条件要求，此减速器工作场合对传动比要求不严格但又要求传动平稳，因此适用具有弹性的饶性带来传递运动和动力。V带传动时当量摩擦系数大，能传递较大的功率且结构紧凑；故此处选择V型槽带轮。 带轮材料常采用铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，当带的速度 v25 m/s时，可采用HT150
10、；当带速 v=2530 m/s时，可采用HT200；当 v35 m/s时，如此用铸钢或锻钢或用钢板冲压后焊接而成，传递功率较小时，可用铸铝或工程塑料等材料。 带轮的设计准如此是，在保证代传动不产生打滑的前提下，具有足够的疲劳强度，带轮的质量小，结构公益性好，无过大的铸造应力，质量分布要均匀等。1. 确定计算功率PC = KA5.5 = 6.6 Kw查机械根底P226页 表9-7知：KA2. 确定V带型号按照任务书要求，选择普通V带。根据PC = 6.6 Kw与n1 = 720 r/min，查机械根底 P227页 图9-8确定选用B型普通V带。3. 确定带轮基准直径(1)确定带轮基准直径根据机械
11、根底P228页 表9-8取标准值确定：dd1 = 140mm。(2)计算大带轮直径dd2 = i dd11-=720/2401401-0.02mmmm根据GB/T 13575.1-9规定，选取dd2 = 410mm。4. 验算带速v= = 140720/601000m/s = 5.28 m/s由于5m/sv25m/s,带速适宜。5. 确定带长与中心距(1)初取中心距a 0 = 500 mm根据知：385a 01100.(2)确定带长Ld：根据几何关系计算带长得= 1900.39 mm根据机械根底P226表9-6取相近的标准值Ld，Ld = 2000 mm(3)确定中心距= 500+(2000-
12、)/2mm =mm，取a= 550 mm；a min= a2000 mm = 520mm；a max= a2000 mm = 610mm.6. 验算小带轮包角：=120，符合要求。7. 确定V带根数Z根据dd1 = 140mm与n1 = 720r/min，查机械根底P224表9-3得:P0= 1.75Kw，根据带型和i查机械根底P224表9-4得：P0=0.23Kw，查机械根底P225表9-5得：K= 0.93，查机械根底P226表9-6得：Kl = 0.98,Z = Pc /P0 = 3.66,取Z=4.8. 确定V带初拉力F0查机械根底P219表9-1得:q = 0.17/m,如此F0 = 500N = 268.6 N9. 作用在轴上的力FQ FQ = 2ZF0sin= 24B型V带：节宽bp /mm:14.0 ； 顶宽b/mm:；高度h/mm:； 楔角:40
