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1、机械设计课程设计一级圆柱齿轮减速器设计目录一、传动方案选择二、电动机的选择三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比选择四、传动装置的运动和动力设计的选择五、普通V带的设计六、齿轮传动的设计七、传动轴的设计八、箱体的设计九、键连接的设计十、滚动轴承的设计十一、润滑和密封的设计十二、联轴器的设计十三、设计小结十四、参考文献工作条件: 带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，两班制(每班工作 8 小 时)，室内环境。减速器设计寿命为 8年，大修期为3年，小批量生产。中等规模机械厂，可加工78级精度的齿轮；动力来源为三相交流电源的电 压为380/220V；运输带速度允许误差：土5%。原始数据：
2、已知条件题号运输带拉力F(KN)2.3运输带速度V (m/s)1.8卷筒直径D (mm)300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1、工作条件：使用年限8年，工作为8h工作制，载荷较平 稳，环境清洁。2、原始数据：传送带拉力F=2300N带速 V=1.8m/s 滚筒直径D=300mm方案拟定：采用V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，成本低，使用维护方便。1.电动机2.V带传动4.连轴器5.滚筒3.圆柱齿轮减速器6.运输带1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，
3、 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)： Pd=Pw/na(kw)由式(2)：Pw=FV/1000(KW)因此： Pd=FV/1000 n a (KW) 由电动机至运输带的传动总效率为：耳二耳 xH xH xH xH总 12345式中：耳、耳、耳、耳、耳分别为带传动、轴承、齿轮传12345动、联轴器和卷筒的传动效率。取=0.96 耳=0.99，耳=0.98，耳=0.991，234贝V：耳=0.913所以：电机所需的工作功率：总Pd =
4、 FV/1000 =4.53KW总3、确定电动机转速 卷筒工作转速为：n 卷筒= 60X1000 V/ （n D）=114.6r/min根据手册P7表1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I =36。取V带传动比11二24。则总传动比理论范围为：Ia，=6 24。故电动机转速的可选范为N d=I aXn 卷筒=687.6 2750.4r/min则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）可见有三种Y系列三相异步电动机可用，分别为： Y132M-4、Y160M-6、Y160L-8，三者参数比
5、较如下:型号额定功 率（kw）同步转 速（r/min）满载转 速（r/min）堵转转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩】尺寸Y132M-47.5150014402.22.2中Y160M-610009702.02.0中Y160L-87507202.02.0长综合考虑总传动比及尺寸大小，选取Y160M-6型此选定电动机型号为Y160M6型 ，其主要性能：具有高效,节能，启动转矩大，噪声低，可靠性高，使用维护方便 等性能三、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n 1、可得传动装置总传动比为：ia=nm/n=nm/n 卷筒 =960/114.6=8.38总传动
6、比等于各传动比的乘积 分配传动装置传动比ia=i0Xi（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：ia=i0Xi所以：i = ia/i0= 3.0四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由咼速至低速依次定为I轴，11轴，以及i0,i1, 为相邻两轴间的传动比n01,n12, 为相邻两轴的传动效率P I, PII,为各轴的输入功率 （KW）TI, TII,为各轴的输入转矩 （Nm）nl,nll,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
7、动力参数的计算P(1) 计算各轴的转数：I 轴:n I =nm/ i0=960/2.8=342.86II轴：nil二 nI/ i1=342.86/3.0=114.29卷筒轴：nlll二 nil =114.29(2) 计算各轴的功率：I 轴：P I =Pdxn01 =Pdxn 1 =4.53X0.96=4.35II轴：PII二 P Ixn12= PIxn2Xn3 =4.35X0.99X0.98=4.22卷筒轴：PIII二 PII n23= Plln2n4 =4.22X0.99X0.99=4.14 计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：Td=9550 Pd/nm=45.06N mI 轴：T I
8、= Tdi0 n01= Tdi0n1 =121.12N mII轴：TI= TIi1n12二 TIi1n2n4 =356.13N m卷筒轴输入轴转矩：t 111= Tlln2n4 =349.04N m计算各轴的输出功率：由于III轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效 率：故：PI=PIXn 轴承=4.35X0.98=4.26KWPII= PIlXn 轴承=4.22 X 0.98=4.14KW计算各轴的输出转矩：由于III轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效 率：贝V：由指导书的表1得到：n 1=0.96n 2=0.99n 3=0.98n 4=0.99i0为带传动传动比 i1为减速器传动比 滚动轴
9、承的效率 n 为 0.980.995 在 本设计中取TI = T IXn 轴承=121.12X0.98=118.70N mT 11= TllXn 轴承=356.13X0.98=349.01N m综合以上数据，得表如下：轴名功率P (KW)转矩T (Nm)转速n r/min传动比i效率n输入输出输入输出电动机轴4.5345.069602.80.96I轴4.354.26121.12118.70342.863.00.98II轴4.224.14356.13349.01114.291.00.99卷筒轴4.144.06349.04336.25114.29五.V带的设计(1)选择普通V带型号由课本P134表
10、由 PC=KA P=1.1X7.5=8.25 ( KW)9-5 查得KA=1.1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=100mm由课本 P132d2=n1 d1 (1- )/n2=i d1 (1- )表9-2得，推=2.8 X 100 X (l-0.02)=274.4mm荐的A型小带由表9-2 取d2=274mm(虽使n2略有减少，但其误差小轮基准直径为于5%,故允许)75mm125mm带速验算： V二n1d1n/ (1000X60)=960X100 n / (1000X60)=5.024
11、m/s介于525m/s范围内，故合适确定带长和中心距a：0.7 (dl+d2)WaOW2 (dl+d2)0.7X(100+274)WaOW2X(100+274)262.08Wa0W748.8初定中心距a0-500，则带长为L0=2 aO+n (d1+d2) + (d2-d1) 2/(4 a0)=2X500+n (100+274) /2+ (274-100) 2/(4X500)=1602.32 mm由表9-3 选用Ld= 1400mm的实际中心距a=a0+(Ld-L0)/2= 500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm验算小带轮上的包角a 1a l=180-(d2-dl)X57
12、.3/a=180(274 - 100)x 57.3/ 398.84 = 155.01 120由机械设计书 表 9-4杳得合适P0=0.95确定带的根数由表9-6查得Z=PC/ ( (PO+APO) KL Ka)P0=0.11=8.25/ (0.95 + 0.11) x 0.96x 0.95 )由表9-7查得=8.53Ka= 0.95故要取9根A型V带由表9-3得KL=0.96计算轴上的压力由书9-18初拉力公式有F0=500 PC (2.5/K a-1) /z c+q v=500 x 8.25 x (2.5 / 0.95 1)/(7 x 5.02) + 0.17 x 5.022=195.63N
13、由课本9-19得作用在轴上的压力FQ=2 zF0sin(a /2)=2 x 9 x195.63x sin (155.01/2) = 3437.94N方案二：取B型V带确定带轮的基准直径，并验算带速：则取小带轮d1=140mmd2=n1 d1 (1- e )/n2=i d1 (1- )=2.8 X 140X(1-0.02)=384.16mm由课本表9-2得，由表9-2取d2=384mm（虽使n2略有减少，但其误差推荐的B型小带轮小于5%,故允许）基准直径带速验算：V=n1d1n / (1000X60)125mm280mm160LS合/ddadhS2S2L带轮示JWX1/2 意图如下/ w斜度1:25.0120合适=500 x 8.25 x (2.5 / 0.95 -1)/(3 x 7.03) + 0.17 x 7.032i =2x4x3=2580.98N由机械设计书 表9-4查得P0=2.08由表9-6查得P0=0.30 由表9-7查得K a =0.95 由表9-3查得Kl=1.00=327.60N由课本9-19得作用在轴上的压力FQ=2 zKLKaa=a0+(Ld-L0)/2=700+验算小带轮上的包： a 1=180-(d2,d1
