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1、机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计一级锥齿轮减速器设计说明书目录一、传动方案拟定4二、电动机的选择.4三、计算行动装置总传动比及分配各级传动比.6四、普通V带的设计.6五、直齿圆锥齿轮传动设计.9六、轴的结构设计.10七、轴承的选择及校核.15八、箱体的设计.16九、键的选择及校核18十、联轴器的选择19十一、减速器附件的选择.19十二、设计小结及参考文献.341.设计题目设计带式运输机传动装置，示意图如下:二.已知条件1)鼓轮直径 D = 250 mm2)鼓轮上的圆周力 F = 4.2kN3)运输带速度 V = 1.1m / s三.技术条件1) 传动装置的使用寿命预定为 8年，单班制；
2、2) 工作机的载荷性质平稳，起动过载不大于5%转；3) 电动机的电源为三相交流电，电压为 380伏；4) 允许鼓轮的速度误差为土 5%5) 工作环境：室内。四.设计要求6) 减速器装配图一张；7) 零件图2张：输出轴和输出轴上齿；8) 设计说明书一份，按指导书的要求书写。单向回计算过程及计算说明：一、传动方案拟定第二组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动计算数据1.电动机2.带传动3.减速器4.联轴器5.鼓轮(1)工作条件：传送机单班制，连续单向回转，载荷平稳， 空载起动，室内工作；传动装置的使用寿命预定为 8 年。该机动力来源为三相交流电，电压为 380 /220 伏，传输带速度允许误差 5
3、%(2)已知数据：鼓轮上的圆周力 F = 4.2 kN, 运输带速 度 V =1.1m/s, 鼓轮直径 D = 250 mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机，具结构简 单，工作可靠，价格低廉，维护方便，具有适用于不易燃， 不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2、电动机功率选择：(1)计算工作所需功率PwPw1C-CCkW6 -kwPw - :二 Kw(2)计算电动机输出功率R按常用机械传动效率简表确定各部分效率为0.83Pd =5.6Kw:=84.0r/:V带传动效率=0.96,滚动轴承效率42=0.98,圆锥齿轮传动效率43=0.96,弹性联轴器效率74=0.9
4、9,卷筒轴滑动效率45=0.98,卷筒效率46=0.97。传动装置总效率为4=“1“22”344”5”6=0.96X0.982X0.96X0.99乂0.98乂0.97=0.83得出电动机所需功率为Pd=PwF=5.6Kw(3)确定电动机的转速输送机卷筒转速一一-84.0舟山口一般可选用同步转速1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机。通常，V带传动常用的传动比范围=24,单级圆锥齿轮的传动比范围i2=23,则电动机转速可选范围为七=%.为=84.0X(412)=3361008r/min符合这一同步转速范围的有750r/min,1000r/min,1500r/min。电机从重量、
5、价格及传动比等方面考虑，选用Y160M2-8型电动机。具相关参数如下：电动机型号Y16OM2-8k=S.6FO=5.6KWnom=72Or/minTo=74.32N-mR=5.38KWn1=248.2r/minT1=2O7N-mR=5.O6KWri2=86.6r/minT2=564.5N-mR=4.76Kwn3=84r/minT3=541.1N-m型号额定功率满载转速起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩轴径中心高Y160M2-85.5kw72or/min2.o2.o42mm160mm三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i0=nm/nw=720/84=8.62、分配各级传动比(1)取齿轮
6、ii=3(单级减速器i=23合理)(2) .%=Xi士.七=/1=8.6/3=2.9四、运动参数及动力数计算0轴电动机轴Po=Pd=5.6KWno=nm=720r/minTo=955O且=955琮=74.32N-mno31轴高速轴Pi=P04oi=5.6X0.96=5.38KWni=248.2r/miniZEi1丁二955。立=955o-=2o7Nm-i4SJn12轴低速轴P2=R“12=5.38Xo.98乂o.96=5.o6KW24Q2n2=86.6r/min、N.争T2=955o2=95S0=564.5Nmn2%占3轴卷筒*由P3=F2t23=3.1xo.98xo.96=4.76KWn3=
7、nw=84.or/minPT3=955o=9SS0jp=541.1N-mn13四、V带传动设计1 .确定计算功率查表得K=1.2,则Pc=KAP=1.2X5.6=6.72KW2 .确定V带型号按照任务书得要求，选择普通V带。根据Pc=6.72KWMn尸720r/min,查图选用A型普通V带。3 .确定带轮直径(1)确定小带轮基准直径根据图推荐，V带小带轮选用直径最小为75mm(A型)，选择ddi=140mm(2)验算带速v=。=5.28m/s匕rsatwu&axitroo5m/sv120m包角合适。E-6 .确定V带根数ZZ殳一伊口+MJ小题根据ddi=140mm及ni=720r/min,查表
8、得P0=1.56KW,AP0=0.09KW根据i=158.21及r=224ami查表得t=035国=106带入公式后工大4.04,取Z=47 .确定初拉力Fo曰=5喏偿T）+q1查表得q=0.1kg/m,则Fo=500Xt4t-1兰一1）一X5Z81=258.00N5.2BX4O.S/8 .计算带轮轴所受压力QQ=2ZFsin三=2X4X258xsinii=2026.80N_五、直齿圆锥齿轮传动设计1.齿轮的材料及热处理方法小齿轮选用40Gr,调质处理，齿面硬度为2808大齿轮选用45Gr,调质处理，齿面硬度250S,HBSHBS2=280-250=30,合适。故/J=蕤。4HBS=660Mp
9、a瓦J=155-O2HE3=233Mg%=380-HBS=630Mpa%=15540.2HBS=2O5MpaZ=4Z1=20Z2=601=60/20=33= 6。，实际传动比i = 60/20 = 3m=4.5mm= =：1：:=：.:.三,二 142.30mmb=44mm(4)齿宽2选取设计参数粗选8级精度取小齿轮齿数Z尸20,则大齿轮乙二20X传动比误差：Ai=|i-i0|/I=|3-3|/3=02.5%。与要求相差不大，可用。并取巴=0.3,(3=123o3.齿轮疲劳强度设计(1)小齿轮上的转矩T产二二一.二二二一二二二一】二一二207.00N-m(2)查表，取载荷系数K=1.2(3)按
10、齿面接触疲劳强度设计得=966=时叠d舐*序X=(4)确定齿轮模数“二率=等=4.羽取标准模数m=4.5mm(5)小齿轮直径_，-4 .齿轮几何尺寸计算(1)分度圆直径dl,L=90mm(L=jRZr=4,5X60=270mm(2)分度圆锥角M=16.44c5a=tan-1=71.56c*s,*_!x_二(3)锥距R=、-=142.30numb=1F(fiJ5=ft3X142.30=42469mm,圆整取44mm=30mm5 .校核弯曲疲劳强度Zv1=21.08Zvi=:=189.69catecsTL.ES1查得一=4.33,一=4.00初口口用注2区工第1*工产.-=168.9MPa二卜二2
11、33MP启格k一；-=156.03MPa屋斤b184MPa格六、轴的结构设计1 .高速轴的设计(1)确定轴上零件的定位和固定方式(如图)(2)按扭转强度估算轴的最小直径-115-增大7正圆整取最小轴径.二二二(3)轴的结构设计左起第一段，由于安装带轮，属于基孔制配合，因开有键槽，增大7班圆整，取轴径30mni长度60mni为了便于安装，轴端进行2X45倒角。左起第二段直径取36mmi根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，则取第二段的长度40mm左起第三段，该段装有滚动轴承，选用圆锥滚子轴承，取轴径40mml长度为32mmi左起第四段，其直径略大于第三段轴，取50mm长度取9
12、0mm左起第五段为滚动轴承段，则此段的直径为40mm长度取32mm左起第六段，对轴承右端进行定位，有小齿轮，取轴径32mm长度取80mm2.输出轴的设计(1)确定轴上零件的定位和固定方式(如图)(2)按扭转强度估算轴的最小直径一 _ ： 一 115增大7%圆整取最小轴径.二(3)确定轴各段直径和长度左起第一段，由于安装联轴器，因开有键槽，轴径扩大7班圆整，取轴径50mm,长度58mm,为了便于安装，轴端进彳T2X45倒角。左起第二段直径取56mmi根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，则取第二段的长度60mm左起第三段，该段装有滚动轴承，选用圆锥滚子轴承，取轴径60mml长度为46mmi左起第四段，对轴承起到轴肩定位作用，其直径大于第三段轴，取70mm根据整体布局，长度取120mm第四段尾部有轴肩，长度4mm直径78mmFr=1555.94NFa=888.80NRVi = 162L17NRv, = 65.23K Mfc1b 1461n mMvc： =l 337 N m.二.二一-_ f r左起第五段安装大圆锥齿轮，根据齿轮的孔径，此段的直径取64mml长度取58mmi左起第六段，为轴承安装段，根据轴承的尺寸，取轴径600mm长度取65mmb三、轴的强度校核由于该轴为转轴，应按弯扭组合强度进行校核计算大齿轮分度圆直径
