机械设计基础课程设计任务书 "HPB!)C8(
8MSC.0
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 XLH0 ;+CL{
M)U{7c$c7
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) uDEvzk42
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目 录 .k,kTr$S
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一 课程设计书 2 LqA@&H
TYy.jFT-
二 设计要求 2 fl\ly`_
8QM(?A
三 设计步骤 2 R)c'#St
~Q\3pI. |
1. 传动装置总体设计方案 3 *hw\35%P`?
2. 电动机的选择 4 J>\B`E
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 Z,=7Tu bR#
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 f"<O0Qw
5. 设计V带和带轮 6 ~$~5qwl
6. 齿轮的设计 8 zzxGAVu
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 K"r*M.P>
8. 键联接设计 26 kXf'5p1
9. 箱体结构的设计 27 JYTP
2
10.润滑密封设计 30 }I
:OsAw
11.联轴器设计 30 "sG=wjcw^
3\B>lKhQ
四 设计小结 31 (;q;E\Ejq
五 参考资料 32 zRyuq1Zyc,
*NG+L)g
一. 课程设计书 6Udov pl
设计课题: \Cii1\R=
设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V >k'c'7/
表一: l6d$V9A
题号 ?:)]h c
ndkti5L,
参数 1 ypy68_xyW
运输带工作拉力(kN) 1.5 nX=$EQiH
运输带工作速度(m/s) 1.1 |]c8jG\h
卷筒直径(mm) 200 6Aku1h
{|'E
二. 设计要求 e:5bzk!~
1.减速器装配图一张(A1)。 (Tbw3ENz
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 uH(f$A
3.设计说明书一份。 3de_V|%
bdc&1I$
三. 设计步骤 C<P%CG&;
1. 传动装置总体设计方案 q,+yqrt
2. 电动机的选择 lMBLIB]i
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 w$Rro)?}7
4. 计算传动装置的运动和动力参数 (Kv#m
3~
5. “V”带轮的材料和结构 k<"oiCE
6. 齿轮的设计 K|Di1)7=/
7. 滚动轴承和传动轴的设计 *#C+iAF|)'
8、校核轴的疲劳强度 ~FN9 [aJF+
9. 键联接设计 fc
|GArL#}
10. 箱体结构设计 yI"6Da6|y
11. 润滑密封设计 0`[wpZ
12. 联轴器设计 zlEX+=3
#':fkIYe'
1.传动装置总体设计方案: nuw70*ell
{PVW D7
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 }3OKC2K~
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, f>N!wgo[
要求轴有较大的刚度。 3 yB!M
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 "\3B^ e,
其传动方案如下: e8GEoD
5.MGaU^Z$
图一:(传动装置总体设计图) zc;|fHW~O
)s%[T-uKi
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 TL}++e
7+
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 iT%} $Lu~
传动装置的总效率 FgB&b
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; %'X[^W
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, PEc=\?
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, j'HZ\_
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 -}KC=,]vh
FW21 U<
2.电动机的选择 \Hn>oonph
xo7Kn+ Kl
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, 3 U7*>H
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, yge,8i)c
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。 !0vG|C;'
*tK\R&4,4s
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, '2[albxSc
A}3=561F?5
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 `1bv@yzq
Ndi9FD3im
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 z}*9uZ
oz}+T(@O
HBu[gh;b
方案 电动机型号 额定功率 :{q<{^c
P $3s@}vLd
kw 电动机转速 *1fb}C_
电动机重量 .MP !`
N 参考价格 gk0( ANx
元 传动装置的传动比 5'X ]k@m_
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 1$p2}Bf{n
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 @Bf%s(Uj+
*%S"eWb
中心高 pQtJc*[!
外型尺寸 #0y)U;dA+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 PqiB\~o@Z
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 f7X6fr<
z<##g
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 8[E!E)4M
&C"L
(1) 总传动比 hHT_V2*
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?)w!QX
(2) 分配传动装置传动比 8&)DE@W
=× -6n K<e`
式中分别为带传动和减速器的传动比。 6y9t(m
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 <cqbUL
4.计算传动装置的运动和动力参数 4DL) rkO
(1) 各轴转速 2gCX}4^3b
==1440/2.3=626.09r/min s#)5h0t#du
==626.09/5.96=105.05r/min Zf65`K3
(2) 各轴输入功率 S|]X'f
=×=3.05×0.96=2.93kW WYEKf9}
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW #]ypHVE
则各轴的输出功率: cM$P`{QrM
=×0.98=2.989kW ).sRv6/c
=×0.98=2.929kW to=y#$_
各轴输入转矩 (?(zH3
=×× N·m :"xzj<(
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· "3)4vuX@;c
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m eFL=G%
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m /p+>NZ"b
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m &iA?+kV
=×0.98=242.86N·m 2IKnhBSV3
运动和动力参数结果如下表 ,z-}t&
_t
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min s0k`p<q
输入 输出 输入 输出 @M5#S7q";
电动机轴 3.03 20.23 1440 nysUZB
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 N#DYJ-~*
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 EB2!Hp uQ3
a6WI170^1
5、“V”带轮的材料和结构 bdF.qO9
确定V带的截型 RkBb$q9F]
工况系数 由表6-4 KA=1.2 JQ6zVS2SSS
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 9&` 2V
V带截型 由图6-13 B型 7,lq}a8z
d[V;&U
确定V带轮的直径 [5+}rwm&W
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm j+["JXy
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 8$;=Uf,x
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm \0vr>C
sSi6wO$
确定中心距及V带基准长度 Z3&_
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 cxr=k%~}J
360<a<1030 +E.GLn2/
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm qpE&go=k'
V&\[)D'c
初定V带基准长度 ;bLEL"x%
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm !`M|C?b
?l^1 *Q,
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm HLZ;8/|48m
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm aW`Lec{.
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Ooq! 0g
S7L=#+Z
确定V带的根数 p~,]*y:XT
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw K3x.RQQ-
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 ~?FpU
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 Ou1JIxZ)|
带长修正系数 由表6-2 KL=1 8'4S8DM
7TDy.]
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Wu_kx2h
?`#/ 8PN
取Z=2 30.@g[~
V带齿轮各设计参数附表 eK!V
);
Y~(Md@!0S
各传动比 FWHNj.r
vbD{N3p)?n
V带 齿轮 8peDI7[|
2.3 5.96 I{*<