2022年方案设计书用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器 .pdf

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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器机电学院（系）班设计者指导教师年 06 月 10 日目录：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 23 页机械设计课程设计任务书 2 传动方案的设计与拟定 3 电动机选择 4 计算传动装置的总传动比并分配 5 计算传动装置的运动参数和动力参数 5 传动零件设计 6 减速器内传动零件设计 8 验算工作速度误差 10 计算轴的最小直径d2 11 轴受力图 11 按弯扭合成强度计算2 轴 12 低速轴轴承的校核 13 键联接的选择和校核计算13 联轴器的选择14

2、减速器的润滑方式和密封类型的选择 14 小结 14 参考资料 14 机械设计课程设计任务书精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 23 页II P224题目 1 设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器。1 V 带传动2 运输带3 一级圆柱齿轮减速器4 联轴器5 电动机6 卷筒原始数据：（数据编号 A10 ）运输带工作拉力F/N ：1500 运输带工作速度)(1smv：1.70 卷筒直径D/mm ：260 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 23 页工作条件：连

3、续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10 年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为%5传动方案的设计与拟定传动简图如下：1 V 带传动2 运输带3 一级圆柱齿轮减速器4 联轴器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 23 页5 电动机6 卷筒此传动方案选用了V 带传动和闭式齿轮传动。V 带传动布置于高速级，能发挥它的传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点，但此方案的结构尺寸较大；V 带传动也不适宜用于繁重工作要求的场合及恶劣的工作环境。计算及说明一选择电动机（1）选出择电动机类型：按工作要求选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型

4、三相异步电动机，电压380V。（2）选择电动机容量：按 II P11式（ 21），电动机所需工作功率为WdPP按 II P11 式（ 22），工作机所需功率为1000FvPW kW传动装置的总效率为543321按 II P12 表 23，确定各部分效率：V 带传动效率96.01，滚动轴承传动 效 率（ 一 对）99.02， 闭 式齿 轮 传动 效 率97.035， 联轴器效 率99.04，传动滚筒效率96. 05，代入得975.099.096.03所 需电 动机 功率为87.21000FvPd kW 因载荷平稳，电 动 机 额 定 功 率edP略 大 于dP即可 。 由II P185表 161

5、，Y 系列电动机技术数据，选电动机的额定功率edP为 4kW。（ 3） 确定电动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 23 页机转速滚筒工作转速min1252607.11000060100060rDvnW通常， V 带传动的传动比常用范围为421i；单级圆柱齿轮减速器为532i，则总传动比范围为206)54() 32(i，电动机可选择的转速范围为：min250075059.114)206(rninWd符合这一范围的同步转速有750， 1000，1500r/min, 所以Y 系列三相异步电动机，Y100L-4, 额定功率3KW,

6、满载转速 1420r/min863.0kWPd87.2125Wn r/min 2500750dn r/min 由 II P186 表 163 查得：电动机外伸端尺寸E=60 电 动 机 轴 直 径28D键 槽 宽 度F=8 ，G=24 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 23 页二计算传动装置的总传动比并分配1 总传动比36.111251420Wmanni 2分配传动装置各级传动比由 II P8 表 21，取 V 带传动的传动比为5. 20i，则减速器的传动比i为544.45. 236.110iiia三计算传动装置的运动参数

7、和动力参数1） 电动机轴mnPrnnkWPdPm3.199550min142087.2000002）1 轴 减速器主动轮轴（高速轴）mnPrinnkWPP4 .469550min5685.2142076.296.087.2111010101013)2 轴 减速器从动轮轴（低速轴）mNnPrinnkWPP5 .2029550min125544.456865.296.076.2222121212124） 3 轴 （滚筒洲）36.11ai544.4imrnkWP3.19min142087.2000mrnkWP4.46min56876.2111mrnkWP5 .202min12565.2222精选学习

8、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 23 页mrnkWPP5.202min125362.299.065.232323 1 轴和2 轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘以轴承效率 0.99 运动和动力参数的计算结果汇总列表如下: 轴名功率kWP /转矩)/(m转速n/(r/min) 传动比i效率输入输出输入输出电机轴1 轴2 轴滚筒轴2.76 2.65 2.62 2.87 2.73 2.62 2.59 46.4 202.5 202.5 19.3 45.94 200.48 200.48 1420 568 125 120

9、 2.5 4.544 1 0.96 0.96 0.99 四. 传动零件设计一) 减速器外部零件设计普通 V 带设计1.计算功率cP由 IP92 表 8 7查得1 .1AK，故kWkWPKPAc3 .3)31 .1(2 选择带型根据kWPc3. 3和min1420rnW，由 IP94 图 89（a）初步选用A型 V 带。3 选取带轮基准直径1dd和2dd由 I P94 表 88 和 P95表 89 取mmdd851，由 IP93 式（ 816）得mmidddd5 .21285568142012由 IP95 表 8 9取直径系列值为mmdd21224验算带速vndvd1608510006011带速

10、 v 在 525m/s范围内带速合适mTrnkWP5.202min/12562.2333kWPc3.3mmdmmddd2128521精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 23 页smv/32.6计算及说明5确定中心距a和带的基准长度dL由 IP95 式（ 818）初定中心距mma4000，符合下式。)(2)(7 .021021ddddddadd由 IP95 式（ 819）得带长：mmaddddaLddddd4 .12764)()(2202122100由 IP88 表（ 82）查得 A 型带基准长度mmLd1800，计算实际中心

11、距mmLLaadd462200取mma4606验算小带轮包角1由 IP95 式（ 822）得1202.1643.57180121adddd故包角合适7确定带的根数Z 由 IP89 表 83得V 带额定功率kWP07.10由 IP90 表 85得单根普通V带额定功率值增量kWP17. 00由 IP95表 810 得带轮包角系数96. 0K由 IP88 表 82得V 带长度系数96. 0LK由I P95式（ 823）得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 23 页mma4000mmLd4.12760mma4602.1641计算及说

12、明)(00LcKKPPPz取 Z=3 根8确定初拉力0F精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 23 页由 IP96 式（ 224）计算单根普通V 带的初拉力NqvzvKPKFc144)5. 2(500209计算压轴力QF由 IP96 式（ 825）得NZFFQ8642sin2101 五减速器内传动零件设计圆柱齿轮设计1,选择材料，确定许用应力：由表I9-4得，小齿轮采用40Cr调质处理，硬度为240-185HBS取260HBS 。大齿轮采用45 钢调质处理，硬度为229-286HBS取 240HBS 2 齿面接触疲劳强度设计

13、(1)选择齿数通常Z1=20-40,Z1=25 Z2=iz1=113.8,z2=114 （2）小齿轮传递的转距T1 T1=nP100000055.9=46405N.MM(3) 选择齿宽系数?d由于齿轮为对称布置，且为软尺面，所以取? d=0.9(4) 确 定 载 荷系数 K 载 荷 系 数=1.3-1.6,由于齿轮为对称布置，所以取K=1.4 (5) 计 算 分 度圆直径1)670(312iidkthdmm Z=3F0=114N精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 23 页FQ=864N Z1=25 Z2=114 d=46.

14、89 （ 6）确定齿轮模数88.121ddm按表I9-2圆正为2mmm（7）齿轮几何尺寸计算mmmzd5011mmmzd22822mdda54211精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 23 页mmmdda232222mmmddf455.211mmmddf2235. 222mmzzma139)(221mmddb4512mmbb505213 齿根弯曲疲劳强度验算（1） 齿形系数由Z1=25，Z2=114 查得 I9-7 63.21fy和2.22fy（2）演算齿根弯曲应力由 I9-7 得afFFMPmbdYKT23394.752

15、11111afffffMPyy18852.6321212所以齿根弯曲疲劳强度验算足够（3） 齿轮精度等级根据smndv49.110006011查表 i9-5,选用 7 级精度88.1mmmd501mmd2282mmda541mmda2322mmdf451mmdf2232mma139mmb452mmb501精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 23 页六，验算工作速度误差V 理=1.70smV 实smdn6988. 1601000实%507.0理实理VVVV七，按扭距初步计算最小直径选用 45 刚，并经调制处理。根据I11-2

16、，并将差得的 A=120 带入得mmnpAd33.203221因有键槽，需将轴增大3%，即m94.20%10333.20圆 整 为 标 准 直径，取mmd251npAd333222同 理 ，取mmd402六 联 轴 器 的 选择由于2 轴输出转矩为,48.2002mNT转速主要承受转知以传动为主故选Y 型见II P137表（ 13 5）由IIP138表 （ 13 2）及以上数据，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 23 页选择 YL8 型联轴器 ,孔径 d=35mm ，轴孔长度L=82mm ，公称转矩T=250NM ，许用

17、转速4300r/min，其D=130mm，mmD1051采用mmLM1694100螺栓，转动惯量为2043. 0mkg键槽采用C形键槽其b=10mm见 IIP137 表（ 131）圆柱形轴孔与轴伸的配合为6735kHmmd35min精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 23 页YL8 型联轴器书室（a） 55 5585 （b） Ft Fr A C B Ft （ c）HARHBRMnMHC84.48（d） Ft （e）HARHBRmNMvc84.48(f) Mc=48.84Nm (g) 精选学习资料 - - - - - - -

18、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 23 页 T=202.5Nm T=121.6Nm （ h）mNMec8 .130精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 23 页计算及说明七 按弯扭合成强度计算2 轴(1) 画结构简图和轴的受力图（图（a） ,并确定轴上的作用力（图（b）从动轴上的转矩为mN5.202作用在齿轮上的圆周力Ft，径向力分别为17761776228. 05.2022222rtFdTF作水平面的弯矩HM图（图（ C）支承反力NFRRtHBHA888217762截面C 处的弯矩lRMH

19、AHC8882作垂直平面的弯矩VM图 （ 图（e）同上作合成弯矩M图（图（ g）：截面C 左侧的合成弯矩MMMVCHCC2121作转矩T 图（ 图 （ h ） ）mN5 .202作 当 量 弯 矩eM图（图（ g），因单向传动，转矩可认为按脉动循环变化，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 23 页所以应力校正系数6 .0，则mT6.1215 .2026.0危险截面C 处的当量弯矩mNMMCec8 .130222精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 23

20、页八轴承寿命计算由 IP212 表（ 129）得，温度系数1tf由 IP212 表（ 1210）得，载荷系数1pf由 II P119 表（ 115）得基本额定动载荷NCr31500由 IP212 式（ 1211）16667PfCfnLprth九 键 联 接 的 选择和校核计算2 轴齿轮键计算由I P78表 （ 7 5 ） 选择apMP)150125(由2P108表 （ 10 26）选：键C25914GB1096 79 mmLlmmk455.3mN5 .202mmd50由 IP77 式（ 723）apMPdklT42.512精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

21、- - - - -第 20 页，共 23 页所以此键合适1tf1pf年15hL2 轴齿轮键键 C45914精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 23 页 联轴器键计算由 IP78 表（ 75）选择apMP)8070(由 IP108 表（ 1026）选：键C70810GB1096 79 mmLlmmk703mN4.46mmd25由 IP77 式（ 7 23）papMPdklT676.172故此键合适十减速器的润滑方式和密封类型的选择由 IIP126表（ 121），因载荷平稳，续单向运转，空载起动，两班制工作，载荷较小，运转速度

22、慢，温升小，故齿轮采用全损耗系统用油LAN68至规定高度。半年换一次油。油面高度为60mm 轴承采用ZL 2 （ GB7324-87 ） 通 用 锂 基 润滑脂，有良好的耐水性和耐热性。装油量为8 26050274L因单级减速器每传递1KW 的功率 ， 需 油 量 为LV7. 035.00实 际 需 油 量为VPL35.0(12.301十一。小结我通过对课程设计的学习和实践，使我对机械设计过程有了具体了解。掌握了设计的基本精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 23 页技巧，以及对参考数据的选择和计算等，在设计中熟悉了设计资料以及经验数据的估算为我在今后的文化节设计工作积累了丰富的经验，打下了坚实的基础，为我的实际工作提供了宝贵的实践基础。十二。参考资料I机械设计基础 /王大康主编。北京：机械工业出板社，2003.7 II机械设计课程设计/王大康卢颂峰 主编。北京工业大学出板社，2003.5 联轴器键键 C70810精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 23 页