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1、 第1页课程设计说明设计题目 双级圆柱齿轮计数器*学院与创意设计学院机电一体化专业308班学生姓名 *完成日期 2012 指导老师(签字) 目录一、 传动方案分析2二、 选择电动机3三、 计算总传动比及分配各级的传动比4四、 计算传动装置的运动和动力参数.6五、 V带传动设计计算.6六、 直齿圆柱齿轮传动设计计算.8七、 轴的结构设计计算计算及校核13八、 滚动轴承的选择及校核计算18九、 联轴器的选择计算18十、 键连接的选择及校核计算18十一、 润滑方式18十二、 参考文献18十三、 设计小结19设计计算与说明 主要结果一、 设计任务书设计带式运输机传动机装置中的双级圆柱齿轮减速器(外传动
2、作为带传动) 设计数据及工作条件,F=2250N,V=1.50m/s,D=290mm,生产模式,小批量, 传动比允许误差2%5%,工作环境:室内,载荷特性连续单向运转，载荷平稳、空载启动，工作年限:10年,2班制二、 总体方案设计1.传动比方案的拟定带式运输机的滚筒转速:Nw=60x1000v/(D)=60x1000x1.5/(X290)=98.79r/minNw=98.79选择展开式双级圆柱齿轮减速器已知工作条件,滚轮直径: 290mm 传动带运动速度: 1.50m/s 为了估算传动装置的总传动比范围,以选者合适的传动比机构和确定传动方案,可先由已知条件计算滚轮的速度,即:Nw=60x100
3、0v/(D) =60x1000x1.5/(X290) =98.79r/min二 选择电动机(一) 选择电动机的类型根据工作条件的要求,选择Y型三相异步电动机.(二) 选择电动机的功率工作机为滚筒运输带传动,查表2-2得 w=0.96,则工作机所需的输入功率为 Pw=FV/1000x =2250x1.5/(1000x0.96)=3.52Kw由电动机到工作机之间的总效率(不包括工作机)为式中:才, , 1, 2, 3, 4, 5分别为V带传动、齿轮传动.滚动轴承.联轴器的效率 ,平带传动 查表2-2得: , 1, 2, 3, 4, 5=0.96,0.98,0.98,0.99,0.99,则工作机所需
4、的电机输出功率为 = 1223445 =0.96x0.982x0.984x0.99x0.99=0.81故 Pd=pw/ =3.52/0.81=4.34kw按合理传动比取值范围,v带传动i1=24,直齿圆柱齿轮传动i2=420, 合理总传动比范围为i= i1x i2xi3=(24)x(420) =880故电机转速范围为n=in w =(880)x98.79=790.327903.2查附录3,附表3-1,符合这一范围的同步转速有1000r/m,1500r/m,3000r/m三种,计算传动比列表于下表方案号电机型号额定功率/kw同步转速/(r/m)满载转速/(r/m)总传动比1Y132S-45.51
5、500144014.582Y132M2-65.510009609.723Y132S1-25.53000290029.35比较方案1,2,3可知:2,1方案相对于3来说电机价格高,总传动比较小,但传动装置尺寸较大,因此选定方案3查附录3附表3-3可得该电机的主要性能数据和安装尺寸,如下表额定功率/km5.5底脚安装尺寸(axb)/(mm/mm)216x178满载转速/(r/m)2900地脚螺栓孔直径10中心高/mm132装键部位尺寸(fxGd)/(mm/mm)10x8外伸轴直径尺寸D/mm28外伸轴长度e/mm80三、计算总传动比及分配各级的传动比一、 传动装置总传动比i23=n/nW=2900
6、/98.79=29.35二、 分配各级传动比取v带传动的传动比i1=2.5,则 两级减速器的传动比为ij= i23/ i1=29.35/2.5=11.741. 第一级齿轮传动比i为I2=1.3 i3=3.9 2. 第二级齿轮传动比i为1.3i32=11.74 I3=3 则 i2 =3.9 i3=3 四.计算传动比装置的运动和动力参数各轴转速电动机轴为0轴,减速器轴为1轴,中间轴为2轴,低速轴为3轴,滚筒轴为4轴 则1. 各轴转速分别为n0=n=2900r/minn1= n0/i1=2900/2.5=1160r/minn2= n1/i2=1160/3.9=297.4r/minn3= n2/i3=
7、297.4/3=99.14r/min 2. 各轴输入功率按电动机额定功率Pd计算各轴输入功率P0=Pd=4.34kwP1=Pd 1=4.34x0.96=4.2kwP2=P1 1 2=4.2x0.96x0.98=4kwP3=P2 2 3=4x0.96x0.98=3.8kwP4=P3 4 5=3.8x0.98x0.98=3.6kw3. 各轴转速T0=9550xP0/ n0=9550x4.34/2900=14.29N.mT1=9550xP1/n1=9550x4.2/1160=34.58N.mT2=9550xP2/n 2=9550x4 /297.4=128.44N.mT3=9550xP3/n3=955
8、0x3.8/99.14=366.14N.mT4=9550xP4/n4=9550x3.6/99.14=346.78N.m各轴输入转速、功率、转矩如下表所示轴号功率P/kw转矩T/(N/m)转速n/(r/m)传动比效率电动机轴4.3414.2929002.50.963.90.953 0.951.00.98I轴4.234.581160II轴4 128.44297.4III轴3.8366.1499.14IV轴(滚筒)3.6346.7899.14五、v带传动设计计算电动机转速n0=nd=2900r/m,带轮所连减速器轴I转速为n1=1160r/min,传动装置输入功率为p1=4.2kw1. 求计算功率p
9、C由查表6-20得kA=1.1,故计算功率为pC=kAp1=4.2 x1.1=4.62kw2. 选择v带型号根据pC=4.62kw、n0=2900r/min,由图6-12选用A型普通v带3. 计算大小轮基准直径d1,d2根据表6-2和图6-12选取d1=90mm,且dmin=95d=80mm按表6-2选取d2=224mm,则实际传动比i、从动轮的实际转速分别为从动轮的转速误差率为在以内,为允许值4. 验算带速v带速在525m/s范围内5. 确定带的基准长度Ld和实际中心距a0初步选取中心距取a0=500mm,符合0.7(d1+d2)2(d1+d2)由 式由表6-3选取基准长度Ld=1600mm
10、由试6-16得实际中心距a为中心距变动范围为6. 校验小带轮包角由式(6-17)得7. 确定v带根数z由 式(6-18)得根据d1=90mm,n0=2900r/m查表6-9用内插法得P0=1.05kw由式6-11得功率增量为由表6-17查得根据传动比i=2.49,查表6-18得ki=1.1373,则由表6-5查得带长度修正系数kL=0.99,由图6-11查得包角系数k=0.96,得普通v带根数根取整得z=4根8. 求初拉力Fo及带轮轴上的压力FQ由表6-5查得A型普通v带的每米长质量q=0.10kg/m,根据式(6-19)得单根v带的初拉力为N由式(6-20)可得作用在轴上得压力FQ为9. 带
11、轮结构设计因为大带轮和小带轮都小于300mm 故小带轮设计制造成孔版式大带轮设计制造成孔板式1带速小于30m/s带轮选铸铁HT150制造10. 设计结果选选用4根A型普通v带,中心距a=535.55mm,带轮直径d1=90mm,d2=224mm,L=1600mm,a=165.66,轴上压力FQ=5898.8N六、直齿圆柱齿轮传动设计计算高级齿轮传动的设计计算选择齿轮材料,热处理方法及精度等级(1) 减速器是闭式传动,无特殊要求,为制造方便,采用软齿面钢制齿轮.查表8-7,并考虑HBS1=HBS2+3050的要求,小齿轮选用45钢,调质处理,齿面硬度217255HBS: 大齿轮选用45钢,正火处
12、理,齿面硬度162217 HBS:计算时取HBS1=240HBS,HBS2=200HBS.(2) 该减速器为一般传动装置,转速不高,根据表8-11初选8级精度按齿面接触疲劳强度设计(1) 由于是闭式软齿面传动,齿轮承载能力应由齿面接触疲劳强度决定,由式(8-3)有关参数的选取与转矩的确定由于工作平稳,精度不高,且齿轮为不对称布置,查表8-12,取K=1.2(2) 小齿轮传递的转矩 (3)计算齿数z和齿宽系数取小齿轮齿数z1=27,则大齿轮z2=iz1=3.9x27=105.3.实际传动比 误差齿数比u=i12=3.9查表8-19,取=0.9(4)计算接触应力由图8-32(c)查得,取SH=1计算应力循环次数(5)计算节点区域系数ZH和弹簧系数ZE.由图8-35查得Z=1.25,Z=1.0(允许齿面有一定量点蚀)取小值代入故取标准齿轮,则两轮材均为钢,查表8-13,ZE=189.8将上述各参数代入公式得 模数 由表8-2,取m=1.5mm主要尺寸设计计算 校核齿根弯曲疲劳强度由式(8-33), 查表8-14和8-15得 查表8-33(c)得查图8-34得取SF=1.
