机械设计基础课程设计任务书 lLuAg ds`
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 IaRq6=[
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专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) vv`,H~M6
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目 录 XNB4KjT
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一 课程设计书 2 yv.(Oy
4:qM'z
二 设计要求 2 {i:Ayhq~&
k0-,qM#p;X
三 设计步骤 2 %2rUJaOgy$
2(NN QU@Uz
1. 传动装置总体设计方案 3 I$1~;!<
2. 电动机的选择 4 <,(Ww
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 __,}/|K2
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 +FtL_7[v
5. 设计V带和带轮 6 qvN 5[rb
6. 齿轮的设计 8 A*+KlhT
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 SR&'38UCe
8. 键联接设计 26 m*H6\on:
9. 箱体结构的设计 27 ;NrU|g/ksX
10.润滑密封设计 30 e{`DvfY21
11.联轴器设计 30 ~er4w+"
T\$r|
四 设计小结 31 kG]FB.@bG
五 参考资料 32 .5?Md
g+92}$_
一. 课程设计书 Z)H9D(Za
设计课题: e(sV4Z~
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 .g95E<bd
表一: /km'#f)/
题号 }TAHVcX*p
X4:SH>U!
参数 1 EXTQ:HSES
运输带工作拉力(kN) 1.5 >&2n\HR\
运输带工作速度(m/s) 1.1 [[9XqD]
卷筒直径(mm) 200 dFVm18
"ku ?A ^f
二. 设计要求 P*sb@y>}O
1.减速器装配图一张(A1)。 PEHaH"|([=
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 tD !$!\`O
3.设计说明书一份。 1r;.r|
#u6ZCv7u
三. 设计步骤 .#$D\cwV
1. 传动装置总体设计方案 'CO3b,
2. 电动机的选择 MnymV;y"
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 V61.UEN
4. 计算传动装置的运动和动力参数 h"5!puN+
5. “V”带轮的材料和结构 {`CmE/`{
6. 齿轮的设计 \3v}:E+3
7. 滚动轴承和传动轴的设计 dGBVkb4]T
8、校核轴的疲劳强度 [X|KXlNfm
9. 键联接设计 %["V "{ z
10. 箱体结构设计 dk4|*l-
11. 润滑密封设计 ia}V8i
12. 联轴器设计 $+.!(Js"K
|Y\BI^
1.传动装置总体设计方案: I4"U/iL51
J`4{O:{4
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 b".e6zev
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 6t(I.>-
要求轴有较大的刚度。 ykbTWp$Y4Z
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。 &fYV FRVkq
其传动方案如下: *wetPt)~v_
Jv9yy~
图一:(传动装置总体设计图) ' Zmslijf
kan4P@XVS
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 V}UYr Va#9
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ~)&im.Q4
传动装置的总效率 zV8^Hxl
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Ue22,Pp6
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, El)WjcmH
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, h16 i]V
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ($ l
t@j
NN;'QiE
2.电动机的选择 ,>Lj>g{~
#XJ`/\E]
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, IJt8*
cw
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, 5*W<6ia
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。 3\jcq@N
(jY -MF3
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, N}tiaL4
g`BtG
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 B Ctm05
zU1[+JJY"{
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 +Y
n!K<g.tjW
H*]B7?S
方案 电动机型号 额定功率 NlnmeTLO5
P IT\lkF2
kw 电动机转速 ?g21U97Q
电动机重量 <(U:v
N 参考价格 ;=[~2*8
元 传动装置的传动比 C_JDQByfL
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 *?GV(/Q
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 $WV N4fg
;^K4kK&f
中心高 >x$.mXX{
外型尺寸 )ZA3m_w]
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 LYv$U;*+
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 tb@&!a$`?
6GZzNhz
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Jm l4EW7
_Bh ^<D-
(1) 总传动比 gADEjr*H
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 2X t$KF,?
(2) 分配传动装置传动比 '[nH]N
=× `zJTVi4
式中分别为带传动和减速器的传动比。 [N-t6Z*
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 X-&U-S;
4.计算传动装置的运动和动力参数 lB0: 4cIj
(1) 各轴转速 -`o22G3w
==1440/2.3=626.09r/min rz@;Zn
==626.09/5.96=105.05r/min Jt3]'Nr04@
(2) 各轴输入功率 [aK7v{Wu
=×=3.05×0.96=2.93kW 8
)w75+&
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW _26~<gU8
则各轴的输出功率: (KF=v31_m
=×0.98=2.989kW oq<n5
=×0.98=2.929kW 2sOV3~bB
各轴输入转矩
b :,S
=×× N·m M@n9i@UsO
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· z&6TdwhV
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Yb<t~jm
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m (\QkXrK
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m N!fTt,
=×0.98=242.86N·m Wy2 pa
#Q
运动和动力参数结果如下表 b@yGa%Gz@
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min $RYsqX\v
输入 输出 输入 输出 Xy>+r[$D:
电动机轴 3.03 20.23 1440 Fj`6v"h
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 <L1;aNN
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 V_&>0P{q
`nxm<~-\
5、“V”带轮的材料和结构 KKz{a{ePY%
确定V带的截型 jo.Sg:7&
工况系数 由表6-4 KA=1.2 uH}cvshv
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 f,?P1D\
V带截型 由图6-13 B型 u49v,,WGw
W+&w'~M
确定V带轮的直径 =c-,uW11[
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm Q)7iu
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ng-g\&-
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm <4gT8kQ$x
V0,%g+.^
确定中心距及V带基准长度 F0O/SI(cA
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 @c<*l+Qc
360<a<1030 Pw^lp'dO
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm ZE ())W"
36<PI'l#~
初定V带基准长度 E6{|zF/3'
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm [f'V pId8
^MyuD?va
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm qeK_w
'
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm j0p'_|)(
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 J!$q"0G'WT
XNwZSW
确定V带的根数 gg>O:np8
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw nV|H5i;N7
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 +Mb;;hb
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 Fxu'(xa
带长修正系数 由表6-2 KL=1 ;T Af[[P
Vf67gux
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 fa7I6 i
|fx*F}1
取Z=2 }{J5)\s9
V带齿轮各设计参数附表 kxJ! #%w
9'tElpDJ6#
各传动比 v-;j44sB
#K|:BS
V带 齿轮 nM+(
2.3 5.96 S}q6CG7 u
TG\3T%gH/s
2. 各轴转速n |U*wMYC
(r/min) (r/min) : Gp,d*M
626.09 105.05 r sf +dC
Iv6(Z>pAB
3. 各轴输入功率 P 8Bvc#+B
(kw) (kw) Voi`OCut
2.93 2.71 RR u1/nam
5]/i[T_
4. 各轴输入转矩 T VP|ga}(
(kN·m) (kN·m) %!5[3b'h
43.77 242.86 B|Y6;4?
>4gGb)
5. 带轮主要参数 TA=VfA B
小轮直径(mm) 大轮直径(mm) _5F8F4QY`
中心距a(mm) 基准长度(mm) V带型号 uyt]\zVT
带的根数z 1epj/bB&