机械设计基础课程设计任务书 e00}YWf%
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 R-OO1~W=
,`YBTU
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) Jq? zr]"A
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目 录 zOFHdd ,"g
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一 课程设计书 2 N$C+le
|42;171
二 设计要求 2 ?K2}<H-
*vIP\NL?H
三 设计步骤 2 shy[>\w
zF{~Md1
1. 传动装置总体设计方案 3 Y}t)!}p$r
2. 电动机的选择 4 >BK/HuS
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 P6ktA-Hv>
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 aot2F60J,
5. 设计V带和带轮 6 .7 LQ l?
6. 齿轮的设计 8 [UC_
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 %,
iAngF'
8. 键联接设计 26 y&O?`"Uv/M
9. 箱体结构的设计 27 cjO%X
10.润滑密封设计 30 OW@)6
11.联轴器设计 30 ^ACrWk~UY
Q^3{L\6_
四 设计小结 31 VmQ'
五 参考资料 32 9rT^rTV
ScD
E)r
一. 课程设计书 7ZyP
设计课题: BOcD?rrZ0
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 %la1-r~
表一: r@vt.t0#
题号 K\8zhY
yqL" YD
参数 1 PUZcb+%]h
运输带工作拉力(kN) 1.5 !.t D.(XP
运输带工作速度(m/s) 1.1 tCGx]\
卷筒直径(mm) 200 p8@&(+z
EStui>ho
二. 设计要求 K{`R`SXD
1.减速器装配图一张(A1)。 _`^AgRE
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 'kY/=*=Q
3.设计说明书一份。 yE,qLiH
w3sU& |N
三. 设计步骤 c?. i;4yh
1. 传动装置总体设计方案 +/RR!vG,
2. 电动机的选择 ]$9y7Bhj.
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 p8)R#QWz9
4. 计算传动装置的运动和动力参数 IpSWg
5. “V”带轮的材料和结构 kN{$-v=K
6. 齿轮的设计 A?}[rM
Z
7. 滚动轴承和传动轴的设计 ;fW~Gb?"
8、校核轴的疲劳强度 {7]maOg>7J
9. 键联接设计 yFb"2
10. 箱体结构设计 E"S#d&9
11. 润滑密封设计 i '*!c
12. 联轴器设计 (s&]V49
$cJ fdE
1.传动装置总体设计方案: +lVA$]d
Y_jc *S
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 'bSWJ/;p)
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, L97 ~ma
要求轴有较大的刚度。 W SxoGly
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。 L*,h=#x(
其传动方案如下: =7H\llL4BC
:3D6OBkB
图一:(传动装置总体设计图) V]+y*b.60
8IxIW0
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 z~~pH9=c2
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 "9QZX[J|*
传动装置的总效率 =SeQ- H#
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; S5ai@Ksf
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, a@|H6:|
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, cb0rkmO
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 w2X HY>6];
.[1 f$
2.电动机的选择 U5~aG!E
]cS(2hP7
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, a:UkVK]MP
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, =p=/@ FN
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。 F!u)8>s+z{
FGyrDRDwC
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, S (xs;tZ
Z8Y&#cB
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 zx2`0%Q
\mJR^t
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 D86F5HT}}
6fI2y4yEz
A- Abj'
方案 电动机型号 额定功率 LAlX|b
P Et(H6O8
kw 电动机转速 ^AJ
2Y_}v
电动机重量 CdmpKkq#
N 参考价格 Al8Dw)uG{
元 传动装置的传动比 SG\ /m'F
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 8,[ *BgeX
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02
q. Jx|x
ftPhE)i
中心高 LA59O@r
外型尺寸 YlG#sBzl
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 aZ\Z7(
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 >yn]h4M
Yu_
eCq5/
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 cQThpgha
dJnKa]X
(1) 总传动比 XP% _|Q2X
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 /|UbYe,
(2) 分配传动装置传动比 =EA @
=× CL7/J[TS
式中分别为带传动和减速器的传动比。 hrzxc4,W
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 q5EkAh<PD|
4.计算传动装置的运动和动力参数 LK*9`dzv=G
(1) 各轴转速 OGJrwl
==1440/2.3=626.09r/min G9QvIXRi
==626.09/5.96=105.05r/min O NcLhwH
(2) 各轴输入功率 G:lhrT{
=×=3.05×0.96=2.93kW "a'I^B/
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW SC2LY
则各轴的输出功率: K8BlEF`
=×0.98=2.989kW 8?kB+}@6X
=×0.98=2.929kW F-ofR]|)>
各轴输入转矩 J>#yA0QD2
=×× N·m u #}1
M
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· s91[DT4
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m lV4TFt,
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m _:tS-Mx@5
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m <[}zw!z
=×0.98=242.86N·m 4h--x~ @
运动和动力参数结果如下表 md18q:AG)
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min &Fuk+Cu{
输入 输出 输入 输出 AT3HHQD
电动机轴 3.03 20.23 1440 ^z,B}Nz
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 LCA+y1LP-_
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 /`aPV"$M
r^rk@W;[
5、“V”带轮的材料和结构 pG)dF@
确定V带的截型 k$J!,!q
工况系数 由表6-4 KA=1.2 tq'hiS(b
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 []
"bn9
+
V带截型 由图6-13 B型 s Iaehe'B
bZfq?
确定V带轮的直径 iY2q^z/S
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm ~.U\Y
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s WpE"A
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm |HY{Q1%
4s_5>r4
确定中心距及V带基准长度 &K[~Ab_
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 +/mCYI
360<a<1030 >>C
S8
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm tK *y/S
><S2o%u~
初定V带基准长度 D^F=:-l
m
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm '3Fb[md54
#X$s5H
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm p^ROt'eQ<
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm \j wxW6>
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 jHatUez4O
AFYdBK]
确定V带的根数 \' A-
Lp
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw *x p_#
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 x00'wY|
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 if\`M'3Xx
带长修正系数 由表6-2 KL=1 Em{;l:;(W
x.|sCqx
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Rx&.,gzj[
N;!!*3a9=
取Z=2 j8^#698X
V带齿轮各设计参数附表 u:W/6QS
"66#F
各传动比 a7u*d`3X=
;tA$
x!5]
V带 齿轮 +N2ILE8[<
2.3 5.96 eBmHb\
{]m/15/$C
2. 各轴转速n 1LvR,V<