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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 @b{I0+li"/ Mv\]uAT` 课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 fZka$
4 gO%oA} !i 专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) m[8?d~ |B~^7RHXo 目 录 yp
l`vJ]X o7sIpE9 一 课程设计书 2 ~U$ioQy< >\4"k4d} 二 设计要求 2 >#[,OU} N -a\[`JHi 三 设计步骤 2 7Q>bJ Ek7 >& `;@ZOH 1. 传动装置总体设计方案 3 #Pr
w2u 2. 电动机的选择 4 9gQ
]!Oq 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 teX)!N [ 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 ~.&PQE$DF 5. 设计V带和带轮 6 JS2h/Y$ 6. 齿轮的设计 8 M T]2n{e 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 }=$>w@mJ 8. 键联接设计 26 hZwJ@ Vm# 9. 箱体结构的设计 27 *Eg[@5;QA 10.润滑密封设计 30 Q|7l!YTzVu 11.联轴器设计 30 B
x-"<^< F~;UD<<"H 四 设计小结 31 9:JQ*O$ 五 参考资料 32 CXd/M~:! SbK6o:[ 一. 课程设计书 J7FzOwd1h 设计课题: Vqp3'=No 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 J-5E# v 表一: k@}g?X`8 题号 *|Bt! |f{(MMlj 参数 1 B2T=O % 运输带工作拉力(kN) 1.5 U^
;H{S 运输带工作速度(m/s) 1.1 u#)ARCx ,w 卷筒直径(mm) 200 SL5QhP I4(z'C 二. 设计要求 @XQItc< 1.减速器装配图一张(A1)。 ,~*pPhQ8m 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 X[J? 3.设计说明书一份。 0 HPqoen$ `EWQ>m+ 三. 设计步骤 Lhmb=
@ 1. 传动装置总体设计方案 w^E$R 2. 电动机的选择 k7)<3f3&S. 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 &`I 7aP| 4. 计算传动装置的运动和动力参数 TxP8&!d 5. “V”带轮的材料和结构 4_W*LG~2s 6. 齿轮的设计 t7 +U! 7. 滚动轴承和传动轴的设计 /pQUu(~h_ 8、校核轴的疲劳强度 ;5&=I|xqe 9. 键联接设计 "@(Sw>*o 10. 箱体结构设计 b*TQKYT 11. 润滑密封设计 i%n9RuULh 12. 联轴器设计 UH`cWV Lpr H: ]'r5sw 1.传动装置总体设计方案: 0mR^%+~ 2bAH)= 1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 o]TKL'gW 2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, C Xh>'K 要求轴有较大的刚度。 Nin7AOO 3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 f,'^"Me$c 其传动方案如下: M,dp; EI8KK o * 图一:(传动装置总体设计图) l5FKw;=K}: s(pNg?R 初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 N?v}\ PU 选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 MuF{STE>-> 传动装置的总效率 Xk`' m[ η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; p-kug]qX 为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, Mz: "p. η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, >~*}9y0$ 为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 dmPAPCm%y #n.XOet<\ 2.电动机的选择 GQ6~Si2 k{J\)z 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, iC 4rzgq 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, Bmv5yc+; 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。 'J8Ga<s7C wxE'h~+ 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, @Px_\w r1[#_A`Yn 选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 PYyT#AcW2 "Bl6)qw 额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 =)f5JwZPG h3j`X' e]@
B61lc 方案 电动机型号 额定功率 t/J|<Ooj? P d@ef+- kw 电动机转速 K>_~|ZN1C8 电动机重量 Le2rc*T N 参考价格 FJ2~SKWT 元 传动装置的传动比 Zp+orc7 同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 ZVDi;
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 Ww
=ksggpB V-ONC 中心高 wRu\9H} 外型尺寸 'o|=_0-7W 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 i QvqifDmh 132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 E=]$nE]b nZ4@g@e2 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 #Yx
/ubg6 8TCbEPS@Q (1) 总传动比 FDTC?Ii O 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 UcWf
O!}D (2) 分配传动装置传动比 ;CDa*(e =× mw*KLMo42 式中分别为带传动和减速器的传动比。 =U}!+ 8f 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 { {+:Vy 4.计算传动装置的运动和动力参数 %<\tN^rP (1) 各轴转速 /! M%9gu ==1440/2.3=626.09r/min Q+p9^_r ==626.09/5.96=105.05r/min QeQxz1 (2) 各轴输入功率 9s#*~[E* =×=3.05×0.96=2.93kW Qn \=P*j =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW &/$3>MD2` 则各轴的输出功率: &{S@v9~IT =×0.98=2.989kW @6VkNe9 =×0.98=2.929kW uo3o[H 各轴输入转矩
QJ,~K&? =×× N·m +<'>~lDg 电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· bdj')%@n 所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 3^]Kd =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m }@vf=jm> 输出转矩:=×0.98=43.77 N·m @wh-.MD =×0.98=242.86N·m K
Vnz{cx` 运动和动力参数结果如下表 6t'vzcQs 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min 4R&pb1eF 输入 输出 输入 输出 mV|Z5 =f 电动机轴 3.03 20.23 1440 Thuwme 1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 E+P-)bRa 2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 <AB({( e|4U2\&3y 5、“V”带轮的材料和结构 `FByME 确定V带的截型 sM@1Qyv&0 工况系数 由表6-4 KA=1.2 ?zK\!r{ 设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 P]H4!}M V带截型 由图6-13 B型 m 3Do+!M[ \;0UP+ 确定V带轮的直径 .F@ 2C
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm d[sY]_ dj 验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s VujIKc#4 大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm .`^wRpa2M D YTC2 确定中心距及V带基准长度 ]QKKtvN 初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 u(g9-O 360<a<1030 \'+P5, 要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm -|GX]jx(Y >uwd3XW5 初定V带基准长度 w5q'M Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 5)i+x- (4IH%Ez){ V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm moE!~IroG 传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm tw&biLM5T 小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ?;DzWCL~9 ZQ[ s/ 确定V带的根数 J"Nn.iVq 单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw {$'oKJy* 额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 .:iO$wjp5 包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 #{zF~/Qq 带长修正系数 由表6-2 KL=1 `}#n#C) VTn6@z_ x V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 h%! ,|[| ]Mj N)%hT 取Z=2 $;j{?dvm. V带齿轮各设计参数附表 _s+_M+@et Im@Yx^gc 各传动比 z*`nfTw l uk)D2.eS, V带 齿轮 [~k!wipK 2.3 5.96 {#&j | |