机械设计基础课程设计任务书 vKI,|UD&-
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 +\}]`uS:
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专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) -`Z5#8P
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目 录 vK$T$SL
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一 课程设计书 2 OS \co:
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二 设计要求 2 QtX ->6P>
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三 设计步骤 2 u}u2{pO!
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1. 传动装置总体设计方案 3 h~F uuL
2. 电动机的选择 4 N5~g:([k
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 ;((gmg7,
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 <'s1+^LC
5. 设计V带和带轮 6 5M*ZZ+YX
6. 齿轮的设计 8 P;A"`Il
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 Gb8LW,$IT-
8. 键联接设计 26 V{a 7@_y
9. 箱体结构的设计 27 ?+dI/jB4X
10.润滑密封设计 30 4; j#7
11.联轴器设计 30 hDz_BvE
|e+I5
四 设计小结 31 YDDwvk
H
五 参考资料 32 VQLo
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一. 课程设计书 C#vh2'
设计课题: Y`c\{&M6
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 %P yU3
表一: C~6aX/:
题号 hbN*_[
~A"ODLgU9
参数 1 $`]<4I9d
运输带工作拉力(kN) 1.5 :*4yR46
运输带工作速度(m/s) 1.1 ~6@~fhu
卷筒直径(mm) 200
F\>`j
drN^-e
二. 设计要求 `uGX/yQ#=
1.减速器装配图一张(A1)。 xb1)ZJH
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 abI[J]T9G
3.设计说明书一份。 >~XX'}
'jmcS0f
-
三. 设计步骤 UpB7hA
1. 传动装置总体设计方案 W+1V&a}E
2. 电动机的选择 +mAMCM2N
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 1R,n[`}h
4. 计算传动装置的运动和动力参数 spFsrB
5. “V”带轮的材料和结构 vA+ RZ
6. 齿轮的设计 {V:?r
7. 滚动轴承和传动轴的设计 S:
/ShT
8、校核轴的疲劳强度 ZXr]V'Q?
9. 键联接设计 >-oa`im+
10. 箱体结构设计 'v\!}6
11. 润滑密封设计 3,iL#_+t
12. 联轴器设计 ~r@'k UXKK
9X=#wh,q
1.传动装置总体设计方案: )(?s=<H
LscAsq<H<
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 O|av(F9
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, 5t0i/&zX
要求轴有较大的刚度。 Gb~q:&IUr
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。 62Jn8DwAT
其传动方案如下: IO,kP`Wcx
to,=Q8)0
图一:(传动装置总体设计图) y(N-1
y)/d-
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 nw\p3
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 G#lzB`i
传动装置的总效率 d8Upr1_
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 1eT|
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, d(fgv
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, t,MK#Ko
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 a>s v
A7:
o q7b
2.电动机的选择 z<@$$Z=0UF
uw]e$,x?
电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, u5idH),<
经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, rhL<JTS
则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 tkJ/h<
v~@Y_`l
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, b^A&K@[W#,
iY(hGlV
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Y*"%;e$tg
+mxs jcq0
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 0A}'.LI
%DRDe
2c+q~8Jv
方案 电动机型号 额定功率 dQ^k-
P J-X5n 3I&
kw 电动机转速 A.<X78!^
电动机重量 {5_*f)$[H
N 参考价格 0<>iMr D
元 传动装置的传动比 )8 iDjNM<
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 <{cPa\
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 J qU%$[w
2TAy'BB;)
中心高 9jvg[H
外型尺寸 qo}kwwWN;
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 ^5GS!u"
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 %:oGyV7a
gW*ee
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 W<9GwMU
%X.Q\T
(1) 总传动比 @MN>ye'T
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 WG^D$L:
(2) 分配传动装置传动比 ]|732Z
=× WMI/Y9N
式中分别为带传动和减速器的传动比。 3a#!^G!~
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 ^_<pc|1
4.计算传动装置的运动和动力参数 NS&~n^*k<
(1) 各轴转速 se)I2T{J
==1440/2.3=626.09r/min |\}f)Xp-
==626.09/5.96=105.05r/min cBm3|@7
(2) 各轴输入功率 m:"2I&0)WM
=×=3.05×0.96=2.93kW !C/`"JeYL
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW {8"W
则各轴的输出功率: esLY1c%"/
=×0.98=2.989kW DPe`C%Oc1
=×0.98=2.929kW _l/6Qpf
各轴输入转矩 -D
V;{8U4
=×× N·m C8n1j2G\
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Pb~S{):
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m bUWtlg
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m L\"=H4r
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m =h&^X>!
=×0.98=242.86N·m JLG5`{
运动和动力参数结果如下表 >>!+Ri\@
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min mybDK'EW
输入 输出 输入 输出 K}$PI W
电动机轴 3.03 20.23 1440 %%DK?{jo`
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 ~S=hxKI
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 Ads^y`b
2C-RoZ~
5、“V”带轮的材料和结构 vJcvyz#%1
确定V带的截型 9r)5d&,6
工况系数 由表6-4 KA=1.2 &GbCJ
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 |%M%j'9
V带截型 由图6-13 B型 oYqC"g&4Z
'dht5iI;Yw
确定V带轮的直径 )<Yy.Z_:DC
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm KztF#[64W^
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s (8>k_
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm OZv&{_b_
4H " *.l
确定中心距及V带基准长度 YE-kdzff
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 VLOyUt~O#
360<a<1030 DdFVOs|
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm _p~
`nQ=7
+nqOP3
初定V带基准长度 nF//y}
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 2<J82(4j
AM }OLHj
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm t>b^S,
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm "5YsBih
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 CP?\'a"Kt
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