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1、机械设计课程设计计算说明书 设计题目：V带直齿圆柱齿轮减速器 学院： 机电工程学院 专业： 机电一体化科技 班级： 11机电1 姓名： 指导老师： 来庆忠 目录一、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、齿轮传动的计。.15七、传动轴的计.。.18八、箱体的计.27九、键连接的计29十、滚动轴承的计31十一、润滑和密封的计32十二、联轴器的计33十三、设计结.33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5年，一班
2、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%。原始数据 题号 2运输带拉力F（KN） 2.2运输带速度V（m/s） 1.8卷筒直径D（mm）450设计人员(对应学号)3 13 23 33 43设计任务要求：1. 减速器装配图纸一张2. 轴、齿轮零件图纸各一张3. 设计说明书一分计算过程及计算说明一、传动方案拟定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=2200N；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
3、振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，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)：20001.81000 (KW)因此 Pd=3.96 (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
4、动效率。取=0.96，0.98，0.97，.则：总=0.960.980.970.990.96 =0.83所以：电机所需的工作功率：Pd= FV/1000总=(22001.8)/(10000.83)=4.77 (kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒601000V/（D）=(6010001.8)/（450） =76.43r/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=4取带传动比=3。则总传动比理论范围为：a12故电动机转速的可选范为Nd=Ian卷筒 =1276.43=917.16 r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min根
5、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方案比较适合。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+A
6、D)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=960/76.43=12.56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：iiai012.56/2.84.49四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置
7、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 （KW）T，T，.为各轴的输入转矩 （Nm）n,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= n（2）计算各轴的功率：轴： P=Pd01 =Pd1=4.770.96=4.58（KW）轴： P= P12= P23=4
8、.580.980.97 =4.11（KW）卷筒轴： P= P23= P24=4.110.980.99=4.35（KW）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：Td=9550Pd/nm=95504.77/960=47.45 Nm轴： T= Tdi001= Tdi01=47.452.80.96=127.55 Nm 轴： T= Ti112= Ti124=127.554.490.980.97=544.39 Nm卷筒轴输入轴转矩：T = T24=544.390.980.97=517.5Nm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=4.580.98=4.49 KWP=
9、 P轴承=4.490.98=4.4 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：则：T= T轴承=127.550.98=125 NmT = T轴承=544.390.98=533.50Nm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4.544.779602.80.96轴4.584.49127.55125342.864.490.95轴4.354.45
10、44.39533.5076.361.000.97卷筒轴4.133.99517.5492.8476.35五. 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P134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：则取小带轮 d1=126mmd2=n1d1(1-)/n2=id1(1-)=2.8126(1-0.02)=345.74mm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P
11、132表9-2得，推荐的A型小带轮基准直径为75mm125mm=960126/（100060）=6.33m/s介于525m/s范围内，故合适 确定带长和中心距a：0.7（d1+d2）a02（d1+d2）0.7（126+345.74）902（126+345.74）330.218 90943.48初定中心距a0=600 ，则带长为L0=2a0+（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0)=2600+（126+345.74）/2+（345.74-126）2/(4600)=1940.68 mm由表9-3选用Ld=1800 mm的实际中心距a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1800-1940.68)/2=529.66 mm验算小带轮上的包角11=180-(d2-d1)57.3/a =180-(345.74-126)57.3/429.66=150.73120 合适确定带的根数Z=PC/（(P0+P0)KLK）=6.05/（0.95+0.11）0.960.95）= 6.26故要取7根A型V带计算轴上的压力由书9-18的初拉力公式有F0=500PC（2.5/K-1）/z c+q v2=5006.05（2.5/0.95-1）/（75.02）+0.175.
