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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 X|'E yZ .z/M ( 课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 Ju""i4 \atztC{-L> 专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) Vy;f 4;I{ cqzd9L6= 目 录 X<\y%2B|l 0n25{N 一 课程设计书 2 LRO'o{4$E MTZbRi6z 二 设计要求 2 mX78Av.z! p`//
*gl 三 设计步骤 2 SST1vzm! <eU28M?\ 1. 传动装置总体设计方案 3 3V]B|^S 2. 电动机的选择 4 ,f`435R 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 t?NB#/#%x 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 (VYY-%N` 5. 设计V带和带轮 6 vkdU6CZO 6. 齿轮的设计 8 R u^v!l`!7 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 [AzQP!gi 8. 键联接设计 26 (fmcWHs 9. 箱体结构的设计 27 tGGv 2TCEy 10.润滑密封设计 30 aRBTuLa)fo 11.联轴器设计 30 8(R%?>8 OR[6pr@ 四 设计小结 31 OhmKjY/} 五 参考资料 32 "4c
?hH:C $x,?+N 一. 课程设计书 %G6ml, 设计课题: i6R2R8 设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V i"=6n>\ 表一: mQmn &:R 题号 J /3qJst pkjf5DWp 参数 1 82%~WQnS 运输带工作拉力(kN) 1.5 t^0^He$Ot 运输带工作速度(m/s) 1.1 l4+!H\2 卷筒直径(mm) 200 (are2!Oq -%]O-' 二. 设计要求 <rUH\z5cP 1.减速器装配图一张(A1)。 ZV}"k_+- 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 5y7rY!]Bf 3.设计说明书一份。 9-;ujl?{ fY@Y$S`Fh 三. 设计步骤 ;SAurG$ 1. 传动装置总体设计方案 'P{0K?{H-4 2. 电动机的选择 }Z
T{ 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 T9r"vw 4. 计算传动装置的运动和动力参数 `oP<mLxle 5. “V”带轮的材料和结构 #L}YZ 6. 齿轮的设计 mA|&K8H 7. 滚动轴承和传动轴的设计 %4#,y(dO 8、校核轴的疲劳强度 NvH9?Ek" 9. 键联接设计 (vm&&a@ 10. 箱体结构设计 w=EUwt 11. 润滑密封设计 zx"'WM* 12. 联轴器设计 74YMFI 1{N73]-M: 1.传动装置总体设计方案: &V5[Zj|] ?!>B}e&, 1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Zw+VcZz3 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, :USN`" 要求轴有较大的刚度。 OE87&Cl"{t 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。 :0,q>w 其传动方案如下: jf0D CZB!vh0 图一:(传动装置总体设计图) ;-p1z%
u 6@pPaq6 初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 7%?2>t3~ 选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 B6)d2O9C 传动装置的总效率 +jzwi3B` η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; V4cCu~(3;~ 为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, {~.~ b+v η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, } ).rD 为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 )1Rn;(j9Re ?>b>LDpx? 2.电动机的选择 cIqk=_] /]H6' 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, D=}UKd 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, 6<sd6SM 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。 VW^6qf/, Cz=HxU80J 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, zfvMH"1
C
Z8Fe$F 选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 z-<091, >]N}3J}47g 额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 Kx.'^y noY~fq/U Pw`26mB 方案 电动机型号 额定功率 y]|Hrx
P e~tgd8a2a kw 电动机转速 a12Q/K 电动机重量 ^):m^w. N 参考价格 `.3! 元 传动装置的传动比 qEvHrsw}, 同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 0zrgK;9 1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 dQUZ11 :1h1+b@, 中心高 ]IbX< 外型尺寸 R `}C/'Ty L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD nulCk33x'= 132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 h2kba6rwk %LBa;M 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 hV5Aw;7C #CKPNk
c (1) 总传动比 kev|AU (WX 由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 up+W[#+ (2) 分配传动装置传动比 sT.;*3{ =× l1 (6*+ 式中分别为带传动和减速器的传动比。 Y~ j.Kt 为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 Hc?8Q\O: 4.计算传动装置的运动和动力参数 +O`3eP`u (1) 各轴转速 NfG<! ==1440/2.3=626.09r/min
*&$J.KM ==626.09/5.96=105.05r/min H CKD0xx (2) 各轴输入功率 eVL#3|= =×=3.05×0.96=2.93kW 8<BYAHY^ =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW WZz8VF 则各轴的输出功率: 0=N,y =×0.98=2.989kW Leg)q7n =×0.98=2.929kW y|r+< 各轴输入转矩 4n55{?Z =×× N·m DK' ? ' 电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ^L}ICm_# 所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m l&rS\TCkp =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m P#^-{;Bu 输出转矩:=×0.98=43.77 N·m [ .]x y =×0.98=242.86N·m VaYL#\;c< 运动和动力参数结果如下表 <(YE_<F* 轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min UC3&:aQ! 输入 输出 输入 输出 f3,qDbQyJ 电动机轴 3.03 20.23 1440 G- _h 2 1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 s98Jh(~ 2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 E
P1f6ps @VdkmqXz 5、“V”带轮的材料和结构 ug?gVK 确定V带的截型 zK Rt\;PW 工况系数 由表6-4 KA=1.2 M%(B6};J 设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 p~(+4uA V带截型 由图6-13 B型 N.\?"n w'Y(doY, 确定V带轮的直径
-PfBL8 小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm U;SReWqU 验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s d|I_SI1 大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm G
=`-w irjOGn 确定中心距及V带基准长度 U}#3LFr.? 初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 VT>TmfN(I 360<a<1030 &xhwx>C`K 要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm 2@TgeV0Y[ l=|>9,La 初定V带基准长度 qV;E%XkkS Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm L{pz)')I @`Fv}RY{ V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm
b#uNdq3 传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm #%Hk-a=>)# 小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 -|z
]Ir "0*yD[2 确定V带的根数 QR+xPY~ 单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw ;2#9q9( 额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 _ MsO2A 包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 -FOn%7r#Y 带长修正系数 由表6-2 KL=1 {^J/S}L] ppm=o4`s[ V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 <v=$A]K ]et
]Vkg 取Z=2 z6IOVQ*r V带齿轮各设计参数附表 0sMNp ]!c59%f= 各传动比 enC/@){~ f 7R/i V带 齿轮 x5w5xw 2.3 5.96 lr*p\vH jj,CBNo( 2. 各轴转速n "h@=O
c (r/min) (r/min) 'c&[ kMR 626.09 105.05 '2S/FOb I`~Giz7@ 3. 各轴输入功率 P f]pHJVgFV (kw) (kw) |D% O`[k+ 2.93 2.71 .B+Bl/ %K`th&331 4. 各轴输入转矩 T }s7@0#j@a (kN·m) (kN·m) elqm/u 43.77 242.86 JRw<v4pZ YujR}=B!/ 5. 带轮主要参数 @~z4GTF9i 小轮直径(mm) 大轮直径(mm) ~hZr1hT6L 中心距a(mm) 基准长度(mm) V带型号 70GwTK.{~ 带的根数z 3 < | |