机械设计基础课程设计任务书 ?L&|Uw+
-#!x|ne
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 >K9#3
4hP
b` Hz$8
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) G6@M&u5RT
l>*"mh
目 录 OyV<u@[i
kHw_ S-
一 课程设计书 2 R218(8S
'R`tLN
二 设计要求 2 ^sN (
ABE@n%|`
三 设计步骤 2 ;2'q_Btk4
.
8N.l^0,
1. 传动装置总体设计方案 3 om?-WJI
2. 电动机的选择 4 s*U1
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 >{\7&}gz
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5
<1%f@}+8
5. 设计V带和带轮 6 e@:sR
6. 齿轮的设计 8 ^j-3av=
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 B#/Q'V
8. 键联接设计 26 oF(Lji?m
9. 箱体结构的设计 27 w?kJ+lmOQy
10.润滑密封设计 30 M@0;B30L
11.联轴器设计 30 ok|qyN+
ZaNQpH.
四 设计小结 31 T^J >ZDA
五 参考资料 32 z~`b\A,$
Uf}\p~;
一. 课程设计书 _uc
hU=
设计课题: !uQPc
设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V .9Y)AtJTS
表一: y~()|L[
题号 Jgnhn>dHe
#>Zzf
参数 1 -B86U6^s
运输带工作拉力(kN) 1.5 5^^XQ?"
运输带工作速度(m/s) 1.1 )iFJz/n>
卷筒直径(mm) 200 B&D}F=U
u\eEh*<7q
二. 设计要求 M Y|w
1.减速器装配图一张(A1)。 c("_bOAT
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Qxj JN^Q
3.设计说明书一份。 zOQ>d|p?X
"etPT@gF
三. 设计步骤 O)vp~@|
1. 传动装置总体设计方案 E*+{t~
2. 电动机的选择 fW?o@vlO
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 /Q~i~B 2j-
4. 计算传动装置的运动和动力参数 \L"kV!>
5. “V”带轮的材料和结构 ;Iq/l%vX
6. 齿轮的设计 9-MUX^?u
7. 滚动轴承和传动轴的设计 !"Oh36
8、校核轴的疲劳强度 qgfi\/$6
9. 键联接设计 thhwN
A
10. 箱体结构设计 F i0GknQ+
11. 润滑密封设计 6'Fd GS
12. 联轴器设计 E~6c -Lw
.0es3Rj
1.传动装置总体设计方案: U*)8G
r(P(Rj2~
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 [sW3l:^
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, @ta7"6p-i@
要求轴有较大的刚度。 t2)rUWg
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 fZoHf\B]{
其传动方案如下: &G-!qxe
pej|!oX
图一:(传动装置总体设计图) vd[0X;
i*Z"Me
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 %
yw?s0
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 P}4QQw
传动装置的总效率 %rv7Jy
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; n^g|Ja
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ]iUxp+
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 7Ve1]) u
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 sc}~8T
0.@&_XTPl
2.电动机的选择 \RG8{G,
ojanBg
电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, <P=twT;P
经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, WHj'dodS
则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 ~GZY 5HF
Jt}Bpg!J
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, B&n<M]7
i uF*.hc,%
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 C@'h<[v`1v
TIQkW,
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 `)_dS&_\
3R.W>U
~
Q. 7VDz
方案 电动机型号 额定功率 ;5659!;
P >LOjV0K/
kw 电动机转速 1ng!G 7g
电动机重量 FG.em
N 参考价格 Q$zO83
元 传动装置的传动比 aWR}R>E
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 Hl{S]]z
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 .K1FKC$C
;wz^gdh;
中心高 }&wUr>=
外型尺寸 %H]ptH5
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD +%ee8|\
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 s~5[![1
K
BRgXr
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 wAf\|{Vn
nU7>uU
(1) 总传动比 ^hZ0IM
由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 v|dBSX9k0
(2) 分配传动装置传动比 tMf}
=× RBs-_o+ %
式中分别为带传动和减速器的传动比。 Nn!+,;ut
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 W\d{a(*
4.计算传动装置的运动和动力参数 "@iK'
c^
(1) 各轴转速 x!5'`A!W%
==1440/2.3=626.09r/min wl#@lOv-P
==626.09/5.96=105.05r/min \hDlTp}
(2) 各轴输入功率
<G|(|E1
=×=3.05×0.96=2.93kW t*Sa@$p
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW S4Y&
则各轴的输出功率: Ya3C#=
=×0.98=2.989kW :~Wrf8UQ
=×0.98=2.929kW K,+LG7ec
各轴输入转矩 ~*z% e*EL
=×× N·m C~2F9Pg
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Enum/O5
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 7z JRJ*NB
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m _>(^tCo
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m cW@Zd5&0S
=×0.98=242.86N·m 1w@(5 ^V
运动和动力参数结果如下表 7%Gwc?[x
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min g
jDh?I
输入 输出 输入 输出 JtYP E?
电动机轴 3.03 20.23 1440 s4A43i'g!h
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 5m\<U`
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 {< )1q ;
$'BSH4~|.
5、“V”带轮的材料和结构 a,
k'Vk{
确定V带的截型 Wh+{mvu#
工况系数 由表6-4 KA=1.2 Mo?~_|}
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 v$7QIl_/7
V带截型 由图6-13 B型 >,gg5<F-E
yu!h<nfzA
确定V带轮的直径 _x%7@.TB
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm v1o#1;
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Cl;oi}L
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm g!@<n1 L
]m
g)Q:d,
确定中心距及V带基准长度 QM5R`i{r
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 -]/I73!b
360<a<1030 BLfTsNzmt
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm gd%NkxmW
?pr9f5
初定V带基准长度 ehzM)uK
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm @$S+ Ne[<
*6sl
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm @L<*9sLWh
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm {MtpkUN
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 TSTl+W
|'P]GK
确定V带的根数 _4"mAPt
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw `eE&