二级减速器设计说明书3490.pdf
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1、实用标准文档 文案大全 机械设计 课程设计 设计题目:带式输送机传动装置的设计 内装:1、设计计算说明书一份 2、减速器装配图一张 3、轴零件图一张 4、齿轮零件图一张 实用标准文档 文案大全 目 录 一 课程设计任务书 二 设计要求 三 设计步骤 1.传动装置总体设计方案 2.电动机的选择 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 4.计算传动装置的运动和动力参数 5.设计 V 带和带轮 6.齿轮的设计 7.滚动轴承和传动轴的设计 8.键联接设计 9.箱体结构的设计 10.润滑密封设计 11.联轴器设计 四 设计小结 五 参考资料 实用标准文档 文案大全 传动装置总体设计方案 传动装置总体设计
2、方案 课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)1V 带传动 2运输带 3单级斜齿圆柱齿轮减速器 4联轴器 5电动机 6卷筒 已知条件 1)工作条件:三班制,连续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘。2)使用期限:10 年,大修期 3 年。3)生产批量:10 台 4)生产条件:中等规模机械厂,可加工 7-8 级精度的齿轮。5)动力来源:电力,三相交流(220/380V)设计要求 1.减速器装配图一张。2.绘制轴、齿轮零件图各一张。3.设计说明书一份。设计步骤 设计步骤 本组设计数据:运输带工作拉力 F/N 2200 。运输带工作速度 v/(m/s)1.2。卷筒直径 D/mm 240 。
3、1)外传动机构为 V 带传动。实用标准文档 文案大全 2)减速器为单级斜齿圆柱齿轮减速器。3)该方案的优缺点:该工作机有轻微振动,由于 V 带有缓冲吸振能力,采用 V 带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用 V 带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。减速器部分为单级斜齿圆柱齿轮减速器,这是单级圆柱齿轮中应用较广泛的一种。原动机部分为 Y 系列三相交流异步电动机。总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。电动机的选择 电动机的选择 1)选择电动机的类型 按工作要求和工作
4、条件选用 Y 系列三相笼型异步电动机,全封闭自扇冷式结构,额定电压 380V。2)选择电动机的容量 工作机的有效功率为 vPwF 从电动机到工作机传送带间的总效率为 543321 由机械设计课程设计手册表 17 可知:1:V 带传动效率 0.96 2:滚动轴承效率 0.99(球轴承)3:齿轮传动效率 0.97(8 级精度一般齿轮传动)4:联轴器传动效率 0.99(弹性联轴器)5 :卷筒传动效率 0.96 NF2200 smv2.1 mmD240 实用标准文档 文案大全 所以电动机所需工作功率为 wPPd 3)确定电动机转速 按表 132 推荐的传动比合理范围,单级圆柱齿轮减速器传动比206i
5、而工作机卷筒轴的转速为 Dvnw 所以电动机转速的可选范围为min)6.175148.525(rninwd 符合这一范围的同步转速有、1000minr和 1500两种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构紧凑,决定选用同步转速为 1500minr的电动机。根据电动机类型、容量和转速,由机械设计课程设计手册 表 121 选定电动机型号为 Y100L2-4。电 动 机型号 额定功率/kw 满 载 转速/(r/min)额定转矩启动转矩 额定转矩最大转矩 Y100L2-4 3 1430 2.2 2.3 实用标准文档 文案大全 计算传动装置的总传动比i并分配传动比 计算传动
6、装置的总传动比i并分配传动比(1).总传动比i为 wmnni(2).分配传动比iii 考虑润滑条件等因素,初定 4i 1.4i 4.计算传动装置的运动和动力参数 1).各轴的转速 I 轴 min1430 rnnm II 轴 min5.357rinn III 轴 min2.87rinn 卷筒轴 min2.87rnnw 2).各轴的输入功率 I 轴 kwPPd81.2 II 轴 kwPP67.221 III 轴 kwPP56.223 33.16i 4i 1.4i min1430 rn min5.357rn min2.87 rn min2.87rnw kwP81.2 kwP67.2 kwP56.2
7、kwP51.2卷 实用标准文档 文案大全 卷筒轴 kwPP51.224卷 3).各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩dT为 mmNnPTmdd461088.11055.9 I 轴 mmNTTd41088.1 II 轴 mmNiTT4211015.7 III 轴 mmNiTT5231082.2 卷筒轴 mmNTT5241076.2卷 将上述计算结果汇总与上表,以备查用。轴名 功率 转矩 转速 传动比 效率 I 轴 2.81 41088.1 1430 4 0.95 II 轴 2.67 41015.7 357.5 4.1 0.96 III轴 2.56 51082.2 87.2 1 0.98 卷 筒轴
8、2.51 51076.2 87.2 设计 V 带和带轮 电动机输出功率 kwPd81.2,转速min14301rnnm,带传动传动比 i=4,每天工作 16 小时。1).确定计算功率caP kwPca37.3 实用标准文档 文案大全 由机械设计表 4.6 查得工作情况系数2.1AK,故kwPKPdAca37.3 2).选择 V 带类型 根据caP,1n,由机械设计图 4.11可知,选用A 型带 3).确定带轮的基准直径1dd并验算带速 (1).初选小带轮基准直径1dd 由 机械设计 表 4.4,选取小带轮基准直径mmdd901,而mmHdd10021,其中 H 为电动机机轴高度,满足安装要求。
9、(2).验算带速v smndvd74.610006011 因为smvsm255,故带速合适。(3).计算大带轮的基准直径 mmdiddd36012 根据机械设计表 4.4,选取mmdd3552,则传动比9.312ddddi,从动轮转速 min7.36612rinn 4).确定 V 带的中心距a和基准长度dL (1).由式 )(2)(7.021210ddddddadd得 8903120 a,取mma7500 选用 A 型带 mmdd901 smv74.6 mmdd3602 选取:mmdd3552 实用标准文档 文案大全(2).计算带所需的基准长度dL mmaddddaLddddd22224)()
10、(2202012210 由机械设计表 4.2 选取 V 带基准长度mmLd2240(3).计算实际中心距a mmLLaadd759200 mmLaad82603.0max mmLaad725015.0min 5).验算小带轮上的包角1 901603.57)(180121adddd 6).计算带的根数z (1)计算单根 V 带的额定功率rP 由mmdd901和min14301rn,查机械设计表 4.5得kwP05.10 根据min14301rn,9.3i和 A 型带,查机械设计表 4.7 得kwP17.00 查 机械设计表 4.8 得95.0K,查表 4.2 得06.1LK,于是 kwKKPPP
11、Lr23.1)(00 (2)计算 V 带的根数z mma7500 mmLd2240 mma759mma826maxmma725min kwPr52.1 实用标准文档 文案大全 74.223.137.3rcaPPz 取 3 根。7).计算单根V 带的初拉力的最小值min0)(F 由机械设计表4.1得 A 型带的单位长度质量mkgq1.0,所以 NqvzvKPKFca141)5.2(500)(2min0 应使带的实际初拉力min00)(FF。8).计算压轴力pF 压轴力的最小值为 NFzFp1472sin)(2)(1min0min 9).带轮的结构设计 小带轮采用实心式,大带轮为辐条式,取单根带宽
12、为 13mm,取带轮宽为 35mm。3z NF141)(min0 NFp147)(min 齿轮的设计 1)选定齿轮类型、精度等级、材料、齿数并初选螺旋角(1)按简图所示的传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。(2)运输机为一般工作机器,载荷较平稳,速度不高,故选用 8 级精度。(3)材料选择。由机械设计表 6.1 大小齿轮都选用45 钢调质处理,齿面硬度分别为 220HBS,260HBS,二者材料硬度差为 40HBS。8 级精度 大 小 齿 轮材 料 均 为45 钢(调质)241z实用标准文档 文案大全(4)选小齿轮齿数241z,则大齿轮齿数9812ziz(5)初选螺旋角=13 2)初步设计齿轮主要
13、尺寸 (1)设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。(2)按齿面接触疲劳强度设计。3211)(12HHEdtZZZZuuKTd 确定式中各项数值:因载荷较平稳,初选tK=1.5 mmNnPT42611013.71055.9 由机械设计表 6.5,取1d 由机械设计表 6.3 查得材料的弹性影响系数MPazE8.189 由机械设计图 6.19,查得44.2Hz 一般取 Z=0.750.88,因齿数较少,所以取8.0z 99.0cosz 由式(6-12),8211024.883001615.3576060hjLnNN 882121001.21.41024.8iNNN 982z
14、 实用标准文档 文案大全 由图 6。6 查得,08.11HNK,15.12HNK 按 齿 面 硬 度 查 图6.8得MPaH6001lim,MPaH5602lim,取1minHS;MPaMPaSKHNH64860008.11lim11 MPaMPaSKHNH64456015.12lim22 取MPaH6462/)644648(设 计 齿 轮 参 数mmmmZZZZuuTKdHHEdtt1.44)64699.08.08.18944.2(1.411.41713005.12)(12323211 修正td1:smsmndvt/83.0/1000605.3571.4414.310006021 由表 6.
15、2 查得,00.1AK 由图 6.10 查得,03.1vK 由图 6.13 查得,05.1K 一般斜齿圆柱齿轮传动取,4.11K,此处2.1K 则30.12.105.103.100.1KKKKKVA mmmmKKddtt05.425.130.11.443311 mmmmzdmn71.12413cos05.42cos11 选取第一系列标准模数mmmn2 mmdt1.441 smv83.0 实用标准文档 文案大全 3)齿轮主要几何尺寸:mmmmzzman77.12513cos2)9824(2cos2)(211 圆整中心距,取mma1261 则48.141262)9824(2arccos2)(arc
16、cos121azzmn 计算分度圆直径和齿宽 mmmmzmdn48.4948.14cos242cos11 mmmmzmdn06.20248.14cos982cos22 mmmmdbd48.4948.4911 mmB552 mmB601 4)校核齿根弯曲疲劳强度 FSaFaFYYbdYYKT211(1).确定公式内的各计算数值 由机械设计第 127 页,取Y=0.7,88.0Y 由机械设计图 6.9 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极 限MPaF2401lim;大 齿 轮 的 弯 曲 强 度 极 限MPaF2202lim;由机械设计图 6.7 取弯曲疲劳寿命系数90.01FNK,94.02FNK;mmd
17、48.491 mmd06.2022 mmb48.49mmB601mmB552 实用标准文档 文案大全 计算弯曲疲劳许用应力;取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,应力修正系数 Y=2,有 MPaSYKFFNF6.3081lim11 MPaSYKFFNF4.2952lim22 计算载荷系数K;30.12.105.103.100.1KKKKKVA 查取齿形系数;26cos311zzv 107cos322zzv 由机械设计表 6.4 查得60.21FaY;19.22FaY 查取应力校正系数;由机械设计表 6.4 查得595.11SaY;80.12SaY(2).校核计算 1111117.962FSaFanF
18、YYmbdYYKT 2221129.912FSaFanFYYmbdYYKT 齿根弯曲疲劳强度足够。由于齿轮的模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数 1.71 并就近圆整为标准值mmm2,按接触强度算得的分度圆直径,30.1K 实用标准文档 文案大全 算出小齿轮齿数 2511mdz 大齿轮齿数,取1032z。这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。(5).结构设计及绘制齿轮零件图 首先考虑大齿轮,因齿轮齿顶圆直径大于 160mm
19、,而又小于 500mm,故以选用腹板式结构为宜。绘制大齿轮零件图如下。其次考虑小齿轮,由于小齿轮齿顶圆直径较小,若采用齿轮结构,不宜与轴进行安装,故采用齿轮轴结构,其零件图见滚动轴承和传动轴的设计部分。mmm2251z 1032z 滚动轴承和传动轴的设计(一).轴的设计.输出轴上的功率P、转速n和转矩T 由上可知kwP56.2,min2.87 rn,mmNT51082.2.求作用在齿轮上的力 因已知低速大齿轮的分度圆直径 实用标准文档 文案大全 mmmmzmd37.21248.14cos1032cos22 而 NdTFt86.273722 NFFtr32.1027costan NFa707.初
20、步确定轴的最小直径 材料为 45 钢,调质处理。根据机械设计表 11.3,取110C,于是 mmnPCd93.333min,由 于 键 槽 的 影 响,故mmdd63.3505.1minmin 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d。为了使所选的轴直径d与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩TKTAca,查机械设计表 10.1,取5.1AK,则:mmNTKTAca423000 按照计算转矩caT应小于联轴器公称转矩的条件,查手册,选用LX3 型弹性套柱销联轴器,其公称转矩为 mmN 1250000。半联轴器的孔径 mmd38,故取半联轴器长度mmL82,半联轴器与
21、轴配合的毂孔mmL60实用标准文档 文案大全 .轴的结构设计(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1).为了满足半联轴器的轴向定位要求,-段右端需制出一轴肩,故取-段的直径mmd42;左端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂孔长度mmL60,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故-段的长度应比L小mm32,现取mml58 2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用深沟球轴承。按照工作要求并根据mmd42,查手册表 6-1 选取轴承代号为 7009AC 的角接触球轴承,其尺寸为mmmmmmBDd167545,故mmdd45;而mml30。3).
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- 二级 减速器 设计 说明书 3490
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