机械设计基础课程设计任务书 S($8_u$U
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 !{u`}:\
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专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) nZ tMF%j'
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目 录 .wH`9aq;5@
6&8uLM(z
一 课程设计书 2 D*T*of G
3?%?J^/a
二 设计要求 2 uU$YN-
{J&[JA\
三 设计步骤 2 -BV8,1
0H9UM*O
1. 传动装置总体设计方案 3 ,J*C'#sW
2. 电动机的选择 4 [I~&vLTe
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 .z+S@s[O
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 \ 8v^ hb
5. 设计V带和带轮 6 Z]~) ->=}
6. 齿轮的设计 8 4D'AAr57
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 QsemN7B"<
8. 键联接设计 26 -- >q=hlA
9. 箱体结构的设计 27 *J D-|mK
10.润滑密封设计 30 NIo!WOi
11.联轴器设计 30 yg@8&;bP`
rp&XzMwC4
四 设计小结 31 l('@~-Zy
五 参考资料 32 #Sc9&DfX
qr@<'wp/
一. 课程设计书 Be$v%4
设计课题: `1`Qu!
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 y2`},
表一: c0ue[tb
题号 <5 )F9.$
&7J-m4BI
参数 1 +0l-zd\
运输带工作拉力(kN) 1.5 /R(]hmW
运输带工作速度(m/s) 1.1 M\_IQj
卷筒直径(mm) 200 '< .gKo
iJU=98q
二. 设计要求 _
?o>i/
1.减速器装配图一张(A1)。 M!Ua/g=u
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ;Yve m
3.设计说明书一份。 +\R__tx;
J?9n4
u
三. 设计步骤 8=MNzcA }
1. 传动装置总体设计方案 wJc`^gj
2. 电动机的选择 j 06mky
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 elGwS\sw
4. 计算传动装置的运动和动力参数 s-801JpiJ
5. “V”带轮的材料和结构 PcQ\o>0")
6. 齿轮的设计 Ul<:Yt&nI
7. 滚动轴承和传动轴的设计 h!mx/Hx
8、校核轴的疲劳强度 ;#?G2AAv
9. 键联接设计 r"|UgCc
10. 箱体结构设计 a=4 `C*)
11. 润滑密封设计 eH]9"^>
o
12. 联轴器设计 vR7S!
X> T_Xc
1.传动装置总体设计方案: $
~Ks!8'P
nv<t$r
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 mUNAA[0 L
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, 9Ca }+
要求轴有较大的刚度。 &+]-e;[
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。 eg1Mdg\a
其传动方案如下: %-KgR
%x-`Y[
图一:(传动装置总体设计图) Ea)=K'Pz
Cq -URih
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
6DG%pF,
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 A<y]D.Z"
传动装置的总效率 7<ZGNxZ~
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; cE^Ljk
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, P0/Ctke;
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, (?xR<]~g*
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 USg,=YM
&`IJ55Z-)
2.电动机的选择 &u!MI
rI OKCL?
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, -W{ !`<8D
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, T#\=v(_NR
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。 !CdF,pd/)m
7~~suQ{F4
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, -(},%!-_
R"yxpw
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 VHi'~B#'*
X%$1%)C9
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 +G6 Ge;
. H}R}^
Qv<p$Up6
方案 电动机型号 额定功率 l{gR6U{e
P dT{GB!jz
kw 电动机转速 ^#t6/fY.#
电动机重量 6:q,JB@i
N 参考价格 ]9-iEQ
元 传动装置的传动比 M.\XG}RR
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 TBIr^n>Z<k
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 -,Js2+QZ#
pD!j#suMA
中心高 yIC
C8M
外型尺寸 *'*,mfk[
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 `An p;el
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 HV'M31m~q
QUm[7<"
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 icQQLSU5
rp4{lHw>C/
(1) 总传动比 P:WxhO/
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 RG=i74a
(2) 分配传动装置传动比 gCF9XKW
=× e=s({V
式中分别为带传动和减速器的传动比。 dOK]Su
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 a)*(**e$*i
4.计算传动装置的运动和动力参数 lvRTy|%[
(1) 各轴转速 2r!- zEV
==1440/2.3=626.09r/min *+k
yuY J
==626.09/5.96=105.05r/min @
M4m!;rM
(2) 各轴输入功率 +^jm_+
=×=3.05×0.96=2.93kW CED[\n
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW v$xurj:v#i
则各轴的输出功率: ]a`"O
=×0.98=2.989kW ">M&/}4
=×0.98=2.929kW cE>m/^SKr
各轴输入转矩 ~xv3R
=×× N·m Ct^=j@g
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· /6F\]JwU
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m )w5!'W4Z8
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m G^cMY$?99
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ]0O3kiVQ
=×0.98=242.86N·m z7z9lDS
运动和动力参数结果如下表 5i}g$yjZ<
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min #?`S+YN!q)
输入 输出 输入 输出 "%bU74>
电动机轴 3.03 20.23 1440 Dc*
H:x;
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 *&I
_fAh]
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 l8J2Xd @
c[V.j+Iy#^
5、“V”带轮的材料和结构 h:|BQC
确定V带的截型 ^QjkZ^<dD
工况系数 由表6-4 KA=1.2 ;at1|E*
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 vRn]u57O
V带截型 由图6-13 B型 5wdKu,nq
Y
DW^N]G
确定V带轮的直径 `mI5Z*]-
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm 7<=p*
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s .S1MxZhbP
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm 1M6^Brx
y(/5l
确定中心距及V带基准长度 q!+:zZu
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 V2xvuDHI
360<a<1030 @4Zkkjc4b
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm MBLDxsZ-
%pH|2VB#
初定V带基准长度 ~g%Ht#<
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm FhPCFmmUT
? HNuffk
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm Sk C.A?
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm Vugb;5Vl
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ,j9? 9Z7R
,jtaTG.>
确定V带的根数 pr1bsrMuL
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw 19-V;F@;
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 717G
CL@
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 r&Qa;-4Pl
带长修正系数 由表6-2 KL=1 j:>0XP
QoZZXCU
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 :>o0zG[;f
FA;-D5=
取Z=2 ,%BDBZ
V带齿轮各设计参数附表 k.jBu
)y Zr]
各传动比 yGSZ;BDW:K
@$t\yBSK
V带 齿轮 ]zCD1*)
2.3 5.96 fBh/$
@|sBnerE
2. 各轴转速n ;<