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1、一级圆柱齿减速器专业课程设计 洛阳理工学院机械设计课程设计院系:机械工程学院专业:机械电子工程姓名:魏征班级:B140213学号:B14021325指导老师:王长昕 机械设计课程设计 设计说明书 2017/3/4设计课题:一级圆柱齿轮减速器院系:机械工程学院专业:机械电子工程姓名:魏征班级:B140213目录一、机械设计课程设计任务书4二、电动机的选择5三、计算传动装置的总传动比,并分配各级传动比7四、计算传动装置的运动和动力参数8五、V带传动的设计9六、齿轮传动设计12七、轴的设计与校核15八、轴承、键、联轴器的选择与校核23 23 24 24九、 齿轮的结构设计24十、减速器的润滑与密封2
2、6 26 26十一、箱体的主要结构尺寸计算27十二、减速器附件的选择与设计28 一、机械设计课程设计任务书 一、题目:设计带运输机用减速器 减速器类型如下图所示。二、 已知条件:1、载荷情况: 轻微震动、双向频繁启动2、工作制度: 双班制三、设计要求:1、设计参数: 运输带工作拉力: F=2500 N 运输带工作速度:V= m/s 卷筒直径:D = 340 mm 2、减速器外廓尺寸: 不受限制 3、使用年限:八年 大修期四年4、运输带速度允许误差:5%之间四、设计工作量:1、减速器装配图一张2、零件图两张 (1)从动齿轮 (2)从动轴 3、设计说明书份五、 机器传动简图 一级圆柱齿轮减速器 图
3、中 1电动机 2V带 3 齿轮 4减速器 5联轴器 6卷筒 7运输带二、电动机的选择计算项目计算及说明计算结果2.1选择电动机 按工作要求和工作条件,选一般用途的Y(IP44)系列笼型三相异步电动机,全封闭自扇冷式结构,电压380V。Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机2.2电动机功率由, 工作机的有效功率:从电动机到工作机(滚筒)传送带间的总效率为:查表1-5得:V带传动效率圆柱齿轮(闭式)滚动轴承齿轮联轴器卷筒传动效率则电动机所需要的工作效率为: 电动机所需功率:选取电动机额定功率,使,则可取 2.3电动机的转速传动卷筒轴的转速 根据参考文献1中表142确定传动比范围,取V带传动比i1=24,
4、一级圆柱齿轮传动比ig=35,总传动比i的范围为: i=(23)(45)=620电动机的转速范围应为:符合这一范围的电动机的同步转速有1000r/min,1500r/min两种,由标准查出两种适用的电动机型号,因此有两种传动比方案,如表11所列 表11 传动比方案对照方案电动机型号额定功率Pm /kW电动机转速/rmin-1电动机质量/kg传动装置的传动比同步满载总传动比V带传动减速器1Y132M16410009607312.2126.112Y112M44150014404317.8128.91 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和各级传动比,方案二比较合适,所以选定电动机的型号为Y112M
5、4。其主要性能和安装尺寸见表12和表13。表12 Y112M4型电动机主要性能电动机型号额定功率/kW同步转速/rmin-1满载转速/rmin-1额定转矩/NmY112M44150014402.3表13 Y112M4型电动机外形尺寸 /mm 中心高度H长宽高L(安装尺寸AB轴伸尺寸DE平键尺寸FG1124003052651901402860824三、计算传动装置的总传动比,并分配各级传动比计算项目计算及说明计算结果3.1传动装置的总传动比3.2分配传动比取V带传动比为,则一级圆柱齿减速器的传动比四、计算传动装置的运动和动力参数计算项目计算及说明计算结果4.1各轴转速电动机轴、减速器高速轴为轴、
6、低速轴为轴电动机轴:轴: 轴:卷筒轴:4.2各轴功率V带传动效率圆柱齿轮(闭式)滚动轴承(一对)齿轮联轴器卷筒传动效率轴:轴:卷筒轴:4.3各轴转矩轴:轴:卷筒轴:表14 带式运输机传动装置各主轴主要参数计算结果参数轴名电动机轴轴 轴工作机轴转速/(r/min)1440411.4380.83 80.83功率P/kW43.843.653.51转矩T/(Nm)26.5289.13431.24414.70传动比i3.55.091效率0.960.950.97五、V带传动的设计计算项目计算及说明计算结果5.1计算功率 根据工作情况(双班制,一班按8个小时,载荷变动小),查参考文献2中表138得工况系数K
7、A=1.3,PC= 1.34kW=5.2kW5.2选V带型号根据PC=5.2kw和nm=1440r/min,查参考文献2中图1315普通V带选型图,选A型三角带选普通V带A型5.3计算传动比5.4确定小带轮直径经查参考文献2中表139,取=125mm (要大于或等于最小直径,并符合直径系列)=125mm5.5验算V带速度vv=9.42m/s在规定的5m/sv25m/s范围内,合理v=9.42m/s5.6确定大带轮直径大带轮直径=取弹性滑动率=0.02=3.5125(10.02)=429mm经查参考文献2中表139,取=450mm,实际传动比=3.67从动轮实际转速=mm/s转速误差=0.046
8、对于带式输送装置,转速在5%范围内是允许的。5.7初选中心距=(0.72)(d1+d2)d1=125mm ,d2=450mm4031150mm取=500mm=500mm5.8初选长度=2500+(125+450)+=1956.02mm5.9选择V带所需基准长度Ld 经查参考文献2中表132,找到与L0=1956.02mm相近的数据,取Ld=2000mm5.10实际中心距aa=500+=523.99mm由amin=a 0.015Ld , max=a0.015 Ld可知,中心距可调整范围为 493.99mm 553.99mma=523.99mm5.11验算小带轮包角= = 经计算,小带轮包角取值合
9、理=146.6905.12. 计算单根V带基本额定功率P1 根据d1=125mm和nm=1440r/min,经查参考文献2中表133,取得A型V带的P1=1.92kWP1=1.92kW5.13. 额定功率的增量 根据nm=1440r/min和i=3.5,经查参考文献2中表135,取得A型V带的=0.17kW=0.17kW5.14. 计算V带根数Z根据=146.690,查参考文献2中表137得包角系数=0.92,根据Ld=2000mm,经查参考文献2中表132得长度系数Z= =2.63取Z=3根Z=3根标记:A160035.15.计算单根V带的初拉力F0F0= = =150N经查参考文献2中表1
10、32知,每米长度质量q=0.10kg/mF0=150N5.16.确定带对轴的压力FQFQ=2ZF0sin=23150sin=862.2NFQ=862.2N5.17带轮结构和尺寸 由Y112M-4电动机知,其轴伸直径d=28mm,长度L=60mm。故小带轮轴孔直径,毂长应小于60mm。 由机械设计手册,表14.1-24查得,小带轮结构为实心轮。大带轮直径,选用轮辐式六、齿轮传动设计 已知传递功率kW,小齿轮转速r/min,由 电动机驱动,双班制工作,使用寿命8年。计算结果及步骤如下:计算项目计算和说明6.1.选择材料及确定许用应力小齿轮选用号钢(调质),齿面硬度为;,(表11-1)。大齿轮选用号
11、钢(正火),齿面硬度为,,(表11-1)由教材P171,表11-5,取, 6.2按齿面接触疲劳强度设计 查教材P169,表11-3,取载荷系数;查教材P175,表11-6,宽度系数。小齿轮上的转矩查教材P171,表11-4,取小齿轮分度圆直径 齿数取,则。故实际传动比(误差为0.2%9.6mm,D4=76mm,D5=96mm,D6=98mm。12.2视孔和视孔盖窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况,并兼作注油孔,可向减速器箱体内注入润滑油。查手册,据 A=120mm,d4=8mm则 A1=A+(56)d4,取 A1=160mm,A2=(A+A1)/2=140mm;B1=箱体宽-(1
12、520)=80mm,则 B=B1-(56)d4=40mm,B2=(B+B1)/2=60mm;取 R=8mm,h=4mm, =4mm。12.3油标用来指示箱内油面的高度,应设置在便于检查和油面较稳定处。查机械设计课程设计油尺在减速器上安装,采用螺纹连接。油尺上两条刻线的位置,分别对应最高和最低油面。 据手册,选择 d=M12,d1=4mm,d2=12mm,d3=6mm,h=28mm,a=10mm,b=6mm,c=4mm,D=20mm,D1=16mm12.4放油孔和螺塞为排了将减速器箱体内污油排放干净,应在油池的最低位置处设置放油孔,放油孔应安装在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油。平时放油孔
13、用螺塞堵住,并配有封油垫圈。查机械设计课程设计,选择 d=M161.5 系列。12.5启盖螺钉为防止漏油,在箱座与箱盖接合面处涂有密封用的水玻璃或密封胶,因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖,旋动启箱螺钉可将箱盖顶。12.6定位销对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体,为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置,特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。定位销直径 d=(0.70.8) d2,故取 d=8mm。12.7轴承盖螺钉轴承盖螺钉,轴承盖旁连接螺栓,箱体与箱盖连接螺栓:用作 定位销:安装连接用,据手册,表 14-10 等可查得d=8mm。参考文献:1机械设计手册编委会M第4版. 北京:机械工业出版社,2机械设计手册编委会M第4版. 北京:机械工业出版社,3机械设计手册编委会M第4版. 北京:机械工业出版社,4 杨可桢,程光蕴,李仲生机械设计基础M第五版. 北京:高等教育出版社,5 龚溎义机械设计课程设计指导书M第二版. 北京:高等教育出版社,6 龚溎义机械设计课程设计图册M第三版. 北京:高等教育出版社,7 卜炎机械传动装置设计手册M第一版. 北京:机械工业出版社,
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