机械设计基础课程设计任务书 Qc#<RbLL
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 T5?@'b8F6
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专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) "& 'h\
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目 录 f?kA,!
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一 课程设计书 2 #]<j.Fc`
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二 设计要求 2 jR`q y<
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三 设计步骤 2 0G ^73Z
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1. 传动装置总体设计方案 3 -:b0fKn
2. 电动机的选择 4 | YmQO#''
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 Jj4!O3\I
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 ' _Ij9{M
5. 设计V带和带轮 6 ,0O9!^
6. 齿轮的设计 8 (b%&DyOt
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 p9rnhqH6
8. 键联接设计 26 h'YC!hjp
9. 箱体结构的设计 27 Wcd;B7OH
10.润滑密封设计 30 T(zERWo
11.联轴器设计 30 vp7J';
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四 设计小结 31 H!mNHY_fA
五 参考资料 32 {^zieP!
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一. 课程设计书 Z~)Bh~^A
设计课题: k"X<gA
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
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表一: 5:v"^"S z
题号 NF+^
r(-`b8ZE
参数 1 5<h7+ %?t9
运输带工作拉力(kN) 1.5 U;f~ Q6iu
运输带工作速度(m/s) 1.1 :E'uV"j%
卷筒直径(mm) 200 $'Z\'<k[
s{x{/Bp(KK
二. 设计要求 E-jL"H*
1.减速器装配图一张(A1)。 #vCtH2
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 veX#K#
3.设计说明书一份。 +Qy0K5Ee
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三. 设计步骤 Z9TmX
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1. 传动装置总体设计方案 pv);LjF
2. 电动机的选择 x&>zD0\
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3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 w/+e
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5#kN<S!
5. “V”带轮的材料和结构 "cSH[/
6. 齿轮的设计 KqC8ozup
7. 滚动轴承和传动轴的设计 K. [2uhB)
8、校核轴的疲劳强度 nP`#z&C
9. 键联接设计 {jB& e,
10. 箱体结构设计 )fSO|4
11. 润滑密封设计 l]tda(
12. 联轴器设计 b.HfxYt(
NvCq5B$C
1.传动装置总体设计方案: #+dF3]X(&
t* eZe`|
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 P X/{
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, K[}5bjh>
要求轴有较大的刚度。 AA$+ayzx9{
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 ~2 aR>R_nT
其传动方案如下: e(nT2E
O*%
1
图一:(传动装置总体设计图) XL!\Lx
NQb!?w
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 l0AVyA4RFV
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。
sXe=4`O
传动装置的总效率 7i(U?\A;.
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; `-Yo$b;:
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, fePt[U)2
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ?[<C,w~$`
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 I!\;NVhv
^|Bpo(
2.电动机的选择 7bcl^~lY
4rXjso|
电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, q u>5 rg-
经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, ;&="aD
则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 q]PeS~PjF\
vm,/?]P
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, N=4`jy =
xnz(hz6
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 \~j6}4XS1.
#"PI%&
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 %A 4F?/E
#$/SM_X14C
`2}H$D
方案 电动机型号 额定功率 M@)^*=0H
P x.gRTR`7(
kw 电动机转速 Ekq&.qjYG"
电动机重量 f~bZTf
N 参考价格 Y"eR&d
元 传动装置的传动比 47]?7GU,
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 ~Ey)9phZK
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 gZ{q85C.>
a+wc"RQ
|
中心高 fK-tvP0}*
外型尺寸 LojEJ
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD =lyP &u
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 {~cG'S Y%
#
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3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 'j6)5WL$
"l83O8 L
(1) 总传动比 ,Oqd4NS
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 gW0{s[}T
(2) 分配传动装置传动比 Y@&1[Z
=× ]U9f4ODt
式中分别为带传动和减速器的传动比。 vsFRWpq
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 '3n?1x
4.计算传动装置的运动和动力参数 ;{@jj0h;
(1) 各轴转速 .)eJL
==1440/2.3=626.09r/min 6x6xv:\
==626.09/5.96=105.05r/min ]m ED3#
(2) 各轴输入功率 52RFB!Z[
=×=3.05×0.96=2.93kW =aL=SC+
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW hu=b,
则各轴的输出功率: h ~\bJ*Zp
=×0.98=2.989kW L\O}q
=×0.98=2.929kW kaKV{;UM
各轴输入转矩 P:`tL)W_
=×× N·m G/cE2nD
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ^;KL`
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ~c;D@.e\
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m u0&
aw
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 1m$< %t.>
=×0.98=242.86N·m $s[DT!8N
运动和动力参数结果如下表 Muhq,>!U
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min SfHs,y6
输入 输出 输入 输出 naQ0TN,
电动机轴 3.03 20.23 1440 ]yR0"<W^xO
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 J}c`\4gD
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 Hh|a(Zq,
^+v6?%m
5、“V”带轮的材料和结构 fJjtrvNy)
确定V带的截型 bU(H2Fv
工况系数 由表6-4 KA=1.2 zAr@vBfC%
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 Hcts^zm2u
V带截型 由图6-13 B型 tks3xS
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