机械设计基础课程设计任务书 2UGnRZ8:1Y
PWw2;3`-6w
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 S66..sa
O3>m,v
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) *MBu5
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目 录 39+6ZTqx
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一 课程设计书 2 0Zq jq0O#
MPg"n-g*
二 设计要求 2 Qso"jYl<
T.{sO`
三 设计步骤 2 mm,be.
8^FAeV#
1. 传动装置总体设计方案 3 n6f
2. 电动机的选择 4 ^KeJ=VT
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 QIg.r\>o
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 uK5&HdoM
5. 设计V带和带轮 6 z#!}4@_i3
6. 齿轮的设计 8 2UF
,W]
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 5lc%GJybV
8. 键联接设计 26 c+^#(OB
9. 箱体结构的设计 27 D'!
v9}
10.润滑密封设计 30 <7;AK!BH
11.联轴器设计 30 J0eJRs
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四 设计小结 31 j$z<wR7j0
五 参考资料 32 V>YZ^>oeH
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一. 课程设计书 2W_p)8t>b
设计课题: zL<<`u?
设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V =Bq3O58+
表一: AUk,sCxd
题号 1Y-m=~J7
\z4I'"MC.9
参数 1 +?!x;qS^
运输带工作拉力(kN) 1.5 Qmk}smvH
运输带工作速度(m/s) 1.1 }zkMo?
卷筒直径(mm) 200 ZM~kc|&
8<VO>WA>E
二. 设计要求 Hik :Sqpox
1.减速器装配图一张(A1)。 E_[)z%&n2
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 LXm5f;
3.设计说明书一份。 X}/{90UD
<r{M(yZ?@
三. 设计步骤 I,:R~^qJ8v
1. 传动装置总体设计方案 jv
C.T]<B
2. 电动机的选择 EAg Nu?L
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 .Kn)sD1
4. 计算传动装置的运动和动力参数 45u\v2,C3
5. “V”带轮的材料和结构 *r&q;ER
6. 齿轮的设计 kYVn4Wq
7. 滚动轴承和传动轴的设计 Wx i|(}
8、校核轴的疲劳强度 nS53mLU)
9. 键联接设计 "0nT:!BZ
10. 箱体结构设计 b~1]}9TJ
11. 润滑密封设计 9 NO^ '
12. 联轴器设计 &7{/ x~S{
4r&S&^
1.传动装置总体设计方案: x*EzX4$x
$8{|25
*E
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 d=TZaVL$$
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, _ 2WG6y;
要求轴有较大的刚度。 P?y3YxS
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。 T JB)]d<
其传动方案如下: wO&edZ]zb^
j#C1+Us
图一:(传动装置总体设计图) $ON4nx
x}`]9XQ
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 .)7r /1o
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 \G3P[E[
传动装置的总效率 GAZw4dz
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; UogkQ& B
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, :N826_q
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, C/JeD-JG
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 jAa{;p"jU
_::q
S!
2.电动机的选择 fI/?2ZH
5kK:1hH7
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, cmzu
@zq
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, y;!q E~!3
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。 PP{CK4
Y1?"Ut
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, 6N%fJ
Gj~1eS
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ,s%1#cbR
4>uy+"8PO
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 d$3;o&VUNI
2\$P&L
a
GAZTCkB"
方案 电动机型号 额定功率 GwOn&EpY!
P %TY;}V59 b
kw 电动机转速 vZgV/?'z
电动机重量 i/&?e+i
N 参考价格 5}4f[
元 传动装置的传动比 LP{{PT.&X
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 6,ZfC<)
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 NZJ:@J=-
j.3#rxq
中心高 fZ9EE3
外型尺寸 z/JoUje
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD Q^&oXM'x/i
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 Vvth,
}~?B>vZS
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 #Ub"Ii
uhyw?#f
(1) 总传动比 4(VVEe
由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 h>'9-j6B
(2) 分配传动装置传动比 v^Eg ,&(
=× ;XJK*QDN
式中分别为带传动和减速器的传动比。 WjyuaAWY
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 W+A-<Rh\
4.计算传动装置的运动和动力参数 sr0.4VU1
(1) 各轴转速 LQ,RQ~!
==1440/2.3=626.09r/min xiu?BP?V
==626.09/5.96=105.05r/min ")/TbTVu
(2) 各轴输入功率 E+Jh4$x{
=×=3.05×0.96=2.93kW ZZkxEq+D
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW AL%gqt]
则各轴的输出功率: Lx{bR=
=×0.98=2.989kW `y&d
=×0.98=2.929kW R^}}-Dvr
各轴输入转矩 \2?p
=×× N·m M18H1e@Al
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· H-?wEMi)*u
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m D;f[7Cac
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m =h?Q.vad
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m "4VC:"$f
=×0.98=242.86N·m .k{omr&Dy5
运动和动力参数结果如下表 Q^^.@FU"x
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min oYYns%r}{
输入 输出 输入 输出 0jS"PH?[
电动机轴 3.03 20.23 1440 3Y\7+975m
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 q|E0Y
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 8+m[ %5lu
V#j|_N1hm
5、“V”带轮的材料和结构 GVFR^pzO
确定V带的截型 4Xna}7
工况系数 由表6-4 KA=1.2 kmJ{(y)w
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 x^UE4$oo
V带截型 由图6-13 B型 2<dl23
br!:g]Vh
确定V带轮的直径 r]XXN2[jO
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm T5mdC
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ; Nw.
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm mhp&;
Q9
}3t bqFiH
确定中心距及V带基准长度 ?/mk FDN
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ryz
[A:^G
360<a<1030 O"otzla
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm 5lp
L$
sGNVZx
初定V带基准长度 us&!%`
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 8\Y/?$on
aBPaC=g{HO
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm 'xNPy =#
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm ^wL
n
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 e*O-LI2O
9aLS%-x!+
确定V带的根数 RU>Hr5ebo
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw L lP
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 a:C'N4K
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 $#4J^(I*:
带长修正系数 由表6-2 KL=1 f%LzWXA
u-W6 hZ$
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ,`7;S,f
UcCkn7}
取Z=2 S~"1q 0
V带齿轮各设计参数附表 7m;2M]BRi
xl%!7?G|$>
各传动比 UOn
L^Z}
dzYB0vut@
V带 齿轮 Ol>"'
2.3 5.96 S-
Mh0o"
RjO9E.nm
2. 各轴转速n WZk\mSNV
(r/min) (r/min) &Mset^o
626.09 105.05 Gt&x<
/o=V
(
3. 各轴输入功率 P _VU/j9<+
(kw) (kw) ETP}mo
2.93 2.71 Z, Kbt
I*e85wef
4. 各轴输入转矩 T T^-fn
(kN·m) (kN·m) e^g3J/aU
43.77 242.86 W_EM
k
[/#c9RA
5. 带轮主要参数 \Nc/W!r*9
小轮直径(mm) 大轮直径(mm) .p%p _
中心距a(mm) 基准长度(mm) V带型号 tt=?*n
带的根数z Lm<"W_
160 368 708 2232 B 2 KWU
~QAc
i/rdPbq
6.齿轮的设计 DPvM|n`TW
z\Y+5<