机械设计基础课程设计任务书 ~3.1.
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 1@kPl[`p'
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专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) |Q^ZI
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目 录 XGEAcN
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一 课程设计书 2 E{d Mdz
l'(Cxhf.W
二 设计要求 2 ;5A&[]@^^@
2i4FIS|z0
三 设计步骤 2 uRQm.8b
%lchz/
1. 传动装置总体设计方案 3 d^IOB|6Q
2. 电动机的选择 4 tgDmHxB]0
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 |8h<Ls_
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 glh2CRUj
5. 设计V带和带轮 6 oq=D9
6. 齿轮的设计 8 O k_I}X
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 1<^"OjQ
8. 键联接设计 26 8f% @
9. 箱体结构的设计 27 SHPaSq'&N
10.润滑密封设计 30 'z2}qJJ)
11.联轴器设计 30 _tL*sA>[~)
)]!Ps` ,u
四 设计小结 31 PEoOs
五 参考资料 32 tq?lF$mM:
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一. 课程设计书 V#|#%
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设计课题: /g712\?M4
设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V {!xPq%
表一: Nm#VA.~
题号 __$IbF5
X",fp
参数 1 nbw&+dcJ8
运输带工作拉力(kN) 1.5 qJFBdJU (1
运输带工作速度(m/s) 1.1 }3Pz{{B&+O
卷筒直径(mm) 200 52tIe|KwL
oDx*}[/
二. 设计要求 ";9cYoKRY
1.减速器装配图一张(A1)。 X}_}`wIn
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 QR'"Zw&q5/
3.设计说明书一份。 U}6'_ PRQ
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qbS!r
三. 设计步骤
C+,;hj
1. 传动装置总体设计方案 z['>`Kt
2. 电动机的选择 (zBa2Vmmv
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 8[ 1D4d
4. 计算传动装置的运动和动力参数 NyJU?^f&v
5. “V”带轮的材料和结构 :HRJ49a
6. 齿轮的设计 B>t$Z5Q^X
7. 滚动轴承和传动轴的设计 oGly|L>
8、校核轴的疲劳强度 95aa
9. 键联接设计 pQ*9)C
10. 箱体结构设计 $uawQf+S
11. 润滑密封设计 tk<dp7y7
12. 联轴器设计 u=jF\W9
7<AHQ<#@
1.传动装置总体设计方案: c&3
]%urL
-f z
|
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 A(W%G|+
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, sZPPS&KoP3
要求轴有较大的刚度。 A"\kdxC
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 3otia;&B
其传动方案如下: #wNksh/J^
Y1H8+a5@
图一:(传动装置总体设计图) `z-4OJ8~
cG,B;kMjo
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 OTL=(k
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 oU$Niw9f
传动装置的总效率 X(?.*m@+TB
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; rv&(yA
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, nu}$wLM
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, nE+sbfC
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 yd`xmc)
X +*@
2.电动机的选择 K!5QFO4
R?(0:f
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, p8oOm>B96n
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, ?zQ\u{]=
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 ybH)*
0V"r$7(}
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, IBcCbNs!
f`.8.1Rd
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 &kHp}\
S WVeUL#5
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 IwKhun
PSI5$Vna4p
rC14X} X6
方案 电动机型号 额定功率 gV):3mWC
P Nlx7"_R"Q
kw 电动机转速 Y]P';C_eP
电动机重量 s-}|_g.Pt
N 参考价格 LpGplDlB
元 传动装置的传动比 6,G1:BV{K
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 n&D<l '4
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 ]IoJ(4f
.|JJyjRA+
中心高 \acJ9N
外型尺寸 5:Pp62
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 f'0n^mSP
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 XpdDIKMmE
r )ZUeHt}w
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 [!]a'
T#x
wV+ W(
(1) 总传动比 bvuoGG*
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 @ H=
d8$
(2) 分配传动装置传动比 ^o_2=91
=× *&q\)\(3w
式中分别为带传动和减速器的传动比。 {^i7 3}@O
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 yMq&9R9F
4.计算传动装置的运动和动力参数 gD3s,<>o
(1) 各轴转速 =MEv{9_
==1440/2.3=626.09r/min WW{5[;LYiB
==626.09/5.96=105.05r/min h$)(-_c3
(2) 各轴输入功率 i6?,2\K
=×=3.05×0.96=2.93kW l)[\TD
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW jGl8y!aM
则各轴的输出功率: _7'9omq@
=×0.98=2.989kW n .ZLR=P4
=×0.98=2.929kW 4*}[h9J}\
各轴输入转矩 uMh[Ht^.
=×× N·m =@AWw:!:,
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· svCD&~|K#
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m K 4QJDC8
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m rdhK&5x*
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m <+o-{{E[
=×0.98=242.86N·m dqnH7okZ
运动和动力参数结果如下表 <vJPKQ`=:
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min dF:@BEo
输入 输出 输入 输出 {a\O7$A\F
电动机轴 3.03 20.23 1440 VR ^qwS/
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 $,v
'>
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 >A5R
f]`#BE)V
5、“V”带轮的材料和结构 $m,gQV~4
确定V带的截型 lT#&\JQ
工况系数 由表6-4 KA=1.2 \
T/i]z
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 WSi`)@.XO
V带截型 由图6-13 B型 SNV~;@(h
3sIW4Cs7)U
确定V带轮的直径 LSQWveZz
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm v#0F1a?]D
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s _8P"/(
`Rw
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm Zt4g G KG
u\wdb^8ds
确定中心距及V带基准长度 <f.* =/]W2
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 "RMBV}<T
360<a<1030 "[2CV!_
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm $R(?@B(
Z>gxECi
初定V带基准长度 w`=_|4wFw
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ~XN--4%Q
NAjY,)>'K
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm (DJLq
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm ]E'BFon
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 i!+D
,O
TG7Ba[%
确定V带的根数 >}Qj|05G
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw nlmc/1C
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 b&[9m\AX`
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 JTK>[|c9oE
带长修正系数 由表6-2 KL=1 qzS 9ls>>
.] mYpz
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 b~fX=!M
)]WWx-Uf'
取Z=2 U/F<r3.`#
V带齿轮各设计参数附表 1c_gh12
Ri4t/H
各传动比 **_`AM~
U"$Q$ OFs
V带 齿轮 Mx<z34(T
2.3 5.96 ie|I*;#
_nu,ks+
2. 各轴转速n qcMVY\gi
(r/min) (r/min) u$ [R>l9
626.09 105.05 L08>9tf`
e~R;
2bk
3. 各轴输入功率 P :K.%^ag=j
(kw) (kw) ?#;
oqH<
2.93 2.71 Z0&^U#]
88}+.-3t$
4. 各轴输入转矩 T }/~%Ysl
(kN·m) (kN·m) I@Zd<