机械设计基础课程设计任务书 c`Wa^(
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 GKCroyor
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专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) azU"G(6y?+
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目 录 ^C%<l(b
2TuU2 f.
一 课程设计书 2 I2DpRMy
i?;Kq~,
二 设计要求 2 ?1".;foZ
zMJT:7*`|
三 设计步骤 2 hzC>~Ub5
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1. 传动装置总体设计方案 3 C.QO#b
2. 电动机的选择 4 M:V_/@W.
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 F5#YOck&,
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 zn(PI3+]!
5. 设计V带和带轮 6 6zn5UW#q
6. 齿轮的设计 8 F&Hrk|a
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 tI{_y
8. 键联接设计 26 jq-_4}w?C
9. 箱体结构的设计 27 3N:D6w-R
10.润滑密封设计 30 iR0y"Cii
11.联轴器设计 30 Qei"'~1a
!VK|u8i
四 设计小结 31 GH
xp7H
五 参考资料 32 UZ$/Ni
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一. 课程设计书 &-=5Xc+Z
设计课题: p<;0g9,1
设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V {y;n:^
表一: QdC<Sk!G
题号 %07SFu#
M@ZI\
参数 1 KGpA2Nx
运输带工作拉力(kN) 1.5 =rK+eG#,
运输带工作速度(m/s) 1.1 v.ui!|c
卷筒直径(mm) 200 IIqUZJ
jA/w|\d!
二. 设计要求 ]+$?u&0?w
1.减速器装配图一张(A1)。 ZAf7Tz\U
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 6`-jPR
3.设计说明书一份。 *\q
d
i 3SHg\~Z
三. 设计步骤 yCX?!E;La
1. 传动装置总体设计方案 8sCv]|cn
2. 电动机的选择 EZ`{Wnbq
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 o8vug$=Z
4. 计算传动装置的运动和动力参数 t()c=8qF|u
5. “V”带轮的材料和结构 xP,hTE
6. 齿轮的设计 FsryEHz
7. 滚动轴承和传动轴的设计 ?R#)1{(8d~
8、校核轴的疲劳强度 j8`BdKg
9. 键联接设计 5 u0HI
10. 箱体结构设计 E+JqWR5
11. 润滑密封设计 }iuw5dik+
12. 联轴器设计 @ry_nKr9
'`<w#z}AF
1.传动装置总体设计方案: GM<-&s!Uj
fd2T=fz-
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 6MkP |vr6
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, B93+BwN>95
要求轴有较大的刚度。 K96<M);:g
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。 l/awS!Q/nF
其传动方案如下: 0K2`-mL
,4oo=&
图一:(传动装置总体设计图) 3%ZOKb"D*
YUIi;
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 @|%2f@h
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 D5HZ2cz|a
传动装置的总效率 # Vha7
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; {Dmjm{
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 6i~WcAs
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 4_cqT/
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 $p?aVO
&pp|U}
2.电动机的选择 :Zz
'1C
n=ux5M
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, 8pgEix/M5o
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, {8%a5DiM
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。 $ DSZO!pB
,nB5/Lx
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, Per1IcN
& 9 ?\b7
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 cpJ|w3xB
A$:U'ZG_
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 >&5DsV.B
0=E]cQwh
1PV'?tXp(
方案 电动机型号 额定功率 s}% M4
P >s?S+W[L
kw 电动机转速 `lt"[K<
电动机重量 2V;PYI
N 参考价格 :A'y+MnK<
元 传动装置的传动比 7s{GbU\
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 ?m?::R H
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 Ak"m 85B
r?
E)obE
中心高 <?4V
外型尺寸 3x'|]Ns
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD C&rkvM8
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 ?oHpFlj
b?QoS|<e?
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 _8_R 1s
[e}]}t8m
(1) 总传动比 'u |c
由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 v<(
(2) 分配传动装置传动比 P! #[mio
=× BeoDKdAwY
式中分别为带传动和减速器的传动比。 JB[~;nLlC
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 Q| ?L*Pq2I
4.计算传动装置的运动和动力参数 8&`LYdzt
(1) 各轴转速 r:ptQo`1-
==1440/2.3=626.09r/min l#Y,R 0
==626.09/5.96=105.05r/min e [mm
(2) 各轴输入功率 Q:k}Jl
=×=3.05×0.96=2.93kW FZslv"F
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ;P%1j| 7
则各轴的输出功率: {:$>t~=D
=×0.98=2.989kW !\.pq 2
=×0.98=2.929kW R3&Iu=g
各轴输入转矩 G^4hd i3@
=×× N·m \$T(t/$9
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· M {T-iW"
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m MJ
[m
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ::{Q1F
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m fN^8{w/O
=×0.98=242.86N·m 70tH:Z)"
运动和动力参数结果如下表 .jT#:_
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min !0L Wa"
输入 输出 输入 输出 dufu|BL|}
电动机轴 3.03 20.23 1440 e_ANUll1
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 c>:wd@w
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 3>`mI8$t
.Una+Z
5、“V”带轮的材料和结构 RF53J yt
确定V带的截型 9BBmw(M}
工况系数 由表6-4 KA=1.2 Eq9x2
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 ""F5z,'
V带截型 由图6-13 B型 7XLtN "$$
Y}|X|!0x
确定V带轮的直径 lKp"xcAD
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm PB`Y
g
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s :L@?2),
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm q" sed]
]i ,{
确定中心距及V带基准长度 /quc}"__
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ^{;oM^Q'
360<a<1030 {|_M
#w~&
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm _w+:Dv~*a
&LZn
FR
初定V带基准长度 ?5|>@>
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm suiS&$-E
J76kkW`5
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm j2.|ln"!
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm hl (hJfp
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 BmMGx8P
MvHm)h
确定V带的根数 m6&~HfwN
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw Eog0TQ+*
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 yyRiP|hJ
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 lN?qp'%H`
带长修正系数 由表6-2 KL=1
}mq6]ZrK
R0]1xGz
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 L Mbn
ex9g?*Q
取Z=2 Ou!2[oe@M
V带齿轮各设计参数附表 |w1Bq
2%@4]
各传动比 #TX/aKr:
Cc' 37~6~P
V带 齿轮 OSWYGnZg
2.3 5.96 m=A(NKZ
K&Z