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2009-01-12 21:46 |
单级斜齿轮减速箱设计说明书
机械设计基础课程设计任务书 FGRG?d4?h hHqsI`7c 课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 uBBW2 6T A2 专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) /Oa.@53tK6 2dBjc{ 目 录 D$bJ s O bn"z&g 一 课程设计书 2 BjbpRQ, \E2S/1p 二 设计要求 2 Zq"wq[GCN ^VlPnx8y= 三 设计步骤 2 T
^z Mm kZvh<NFh_ 1. 传动装置总体设计方案 3 &pLCN[a 2. 电动机的选择 4 \G &q[8F\ 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 Qx !!
Ttd{ 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 jh.e&6 5. 设计V带和带轮 6 h5m6 )0" 6. 齿轮的设计 8 KXga{]G: 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 ),+u>Os& 8. 键联接设计 26 "0l7%@z*)q 9. 箱体结构的设计 27 55|.MXzq 10.润滑密封设计 30 >CPoeIHK 11.联轴器设计 30 gT4H?
#UB |oJ R+
四 设计小结 31 t%>x}b"2T 五 参考资料 32 cK+y3`.0 ]%/a'[ 一. 课程设计书 @V#
wYt 设计课题: ZE>!]# , 设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V
H!ISQ8{V 表一: 2T#>66^@q 题号 7u7 <"?v= Qz?r4kR 参数 1 w*s#=]6 运输带工作拉力(kN) 1.5 Z8Il3b*) 运输带工作速度(m/s) 1.1 M4TFWOC1 卷筒直径(mm) 200 * E3
c-- Dhe ]f#d 二. 设计要求 #>byP?)n 1.减速器装配图一张(A1)。 iVGc\6+' 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 k@= LR 3.设计说明书一份。 p~THliwd IKV:J9 三. 设计步骤 N%&D(_ 1. 传动装置总体设计方案 HR83{B21 2. 电动机的选择 vVi))%&S( 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 O6pL )6d 4. 计算传动装置的运动和动力参数 xiPP&$mg 5. “V”带轮的材料和结构 f@a@R$y 6. 齿轮的设计 5U/1Z{ 7. 滚动轴承和传动轴的设计 hq^@t6!C\m 8、校核轴的疲劳强度 P>t[35/1 9. 键联接设计 [#R<Z+c 10. 箱体结构设计 X K5qE" 11. 润滑密封设计 s GP}>w-JZ 12. 联轴器设计 R'q:Fc _('KNA~ 1.传动装置总体设计方案: H -,RzL/ -f-2!1&<3h 1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 21BlLz 2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, pQY.MZSA 要求轴有较大的刚度。 mJ|7Jc 3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 txwTJScg 其传动方案如下: Ng} AEAFp d>Z{TFY 图一:(传动装置总体设计图) 1=t\|Th- RZ[r XV5 初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 #?z1cgCg 选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 &n:F])`2 传动装置的总效率 7^J-5lY3S η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ,SAS\!hsE 为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, =R^V[zTn_ η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, k'BLos1W 为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ~4mgYzOmD` ZC1U 2.电动机的选择 ?eb2T`\0Q >, &6zj 电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, I/s?]v 经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, uv2!][ 则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 [D H@>:"dd *s6MF{Ds 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, %XqLyeOS -< 7KW0CA 选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 tp.qh]2c y\Z-x 额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 <)]B$~(a AX%9k d+|8({X]D8 方案 电动机型号 额定功率 -NVk>ENL4 P y )v'0q kw 电动机转速 -9U'yL90B 电动机重量 Wv"[,5
Z13 N 参考价格 *4^!e/ 元 传动装置的传动比 MWCP/~>a2 同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 nYuZg6K 1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 u+zq:2)H6 xnu|?;.}! 中心高 Ox&g#,@h 外型尺寸 HFx8v!^5N 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 3yXF|
yV 132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 7;n'4LIa9 ;1cX|N= 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 "$#x+|PyC z1LATy (1) 总传动比 E<a~
`e 由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 CPGXwM= (2) 分配传动装置传动比 1H@GwQ|<= =× =?57*=]0M 式中分别为带传动和减速器的传动比。 -)?~5Z 为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 {P(Z{9 u% 4.计算传动装置的运动和动力参数 a'Qy]P}'Ug (1) 各轴转速 r}QW!^F ==1440/2.3=626.09r/min a7q-*%+d5 ==626.09/5.96=105.05r/min Xig+[2zS (2) 各轴输入功率 tGD$cBE =×=3.05×0.96=2.93kW Xt8;Pl =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW iYv6B6o/99 则各轴的输出功率: 0sq/_S =×0.98=2.989kW bs]ret$?(q =×0.98=2.929kW Eln"RKCt}9 各轴输入转矩 (>>pla^ =×× N·m qEf)TW( 电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 'mug,jM 所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m C|W_j&S65 =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m mb?DnP,z 输出转矩:=×0.98=43.77 N·m :H\6wJ =×0.98=242.86N·m r,MgIv(L 运动和动力参数结果如下表 ?i(Tc! 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min ,US~p_M! 输入 输出 输入 输出 R8\y|p#c 电动机轴 3.03 20.23 1440 0'|#Hi7@ 1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 4lb3quY$Us 2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 n`6 8<ybl5 '4FS.0*_ 5、“V”带轮的材料和结构 $z{HNY*2 确定V带的截型 $}OU~d1q 工况系数 由表6-4 KA=1.2 ui7 0| 设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 z8>KY/c V带截型 由图6-13 B型 DZ ~|yH v>)[NAY9 确定V带轮的直径 L|6c lGp 小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm Ua V9T:)x 验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s g=b[V
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm @w6^*Z_hQ v2EM| Q xp 确定中心距及V带基准长度 u;&`_=p 初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 .(CzsupY_q 360<a<1030 ILF"m; 要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm :'I mz yKOf]m># 初定V带基准长度 1(hgSf1WH Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm x}N+vK t wtGkkC V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm wXXv0OzK 传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm qg:1 小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 in#qV PM=I 确定V带的根数 k%NY,(:( 单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw y
@Y@"y 额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 4p>@UB&U 包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 )/bt/,M&} 带长修正系数 由表6-2 KL=1 yW|yZ(7 XV %L6x V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Lkk'y})/ Sqc*u&W 取Z=2 ;N ]ElwP V带齿轮各设计参数附表 ?)4|WN|c_ A_Sl#e 各传动比 ;c:vzF~Q #5G!lbH V带 齿轮 u33+ ikYv 2.3 5.96 7F\U|kx_ N< | |