一级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书.doc
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一级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书.doc
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机械设计课程设计
计算说明书
设计题目:
一级斜齿圆柱齿轮减速器
学院:
机械工程学院
班级:
机械(卓越)
姓名:
学号:
指导教师:
朱长顺
2017年1月10日
(江苏大学)
32
江苏大学
机械原理及设计(Ⅱ)课程设计任务书(两周)
设计题目:
设计某一带式运输机用一级斜齿圆柱齿轮减速器。
运输机两班制连续工作,单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
减速器小批量生产,使用期限5年,运输带速度允差±5%。
已知工作条件:
F:
运输带拉力(kN):
2.5
V:
运输带速度(m/s):
1.3
D:
卷筒直径(mm):
400
详见设计参数表(学号与题号对应)
设计任务:
1.减速器装配图一张;
2.零件工作图若干张(齿轮、轴或箱体等,具体由教师指定);
3.设计计算说明书一份。
评分标准:
1.图纸占40%;
2.计算说明书占30%;
3.课程设计答辩占30%。
班级:
机械(卓越)1402
指导教师:
朱长顺
时间:
2016年1月10日
附:
一级减速器设计参数表
学号
F(kN)
V(m/s)
D(mm)
01
2.2
1.0
300
02
2.2
1.2
350
03
2.2
1.4
400
04
2.2
1.6
450
05
2.3
1.2
350
06
2.3
1.3
400
07
2.3
1.4
400
08
2.3
1.5
450
09
2.5
1.2
350
10
2.5
1.3
400
11
2.5
1.4
400
12
2.5
1.5
450
13
2.6
1.0
300
14
2.6
1.2
350
15
2.6
1.4
400
16
2.6
1.5
450
17
2.8
1.2
350
18
2.8
1.3
400
19
2.8
1.4
400
20
2.8
1.5
450
21
2.9
1.1
350
22
2.9
1.2
350
23
2.9
1.3
400
24
2.9
1.4
400
25
3.0
1.2
350
26
3.0
1.3
400
27
3.0
1.4
400
28
3.0
1.5
450
29
3.2
1.0
300
30
3.2
1.1
350
31
3.2
1.2
350
32
3.2
1.3
400
33
3.3
1.0
200
34
3.3
1.1
250
35
3.3
1.2
300
前言
一、设计背景
计某一带式运输机用一级斜齿圆柱齿轮减速器。
运输机两班制连续工作,单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
减速器小批量生产,使用期限5年,运输带速度允差±5%。
1、V带传动
2、一级斜齿圆柱齿轮减速器
3、运输带
4、联轴器
5、电动机
6、卷筒
图1带式运输机构
二、设计目的和意义
机械设计基础课程设计是机械设计基础课程设计的重要实践环节,是第一次较全面的设计能力训练,在实践学生总体培养目标中占有重要地位。
1. 综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练,从而使这些知识得到进一步巩固和扩张。
2. 学习和掌握设计机械传动和和简单机械的基本方法和步骤,培养学生工程能力及分析问题解决问题的能力。
3. 提高学生在计算、制图、计算机绘图、运用设计资料、进行经验估算、机械设计方面的基本技能。
目录
一、总体方案设计 8
二、电动机选择和运动、动力参数计算 8
1.电动机的选择 8
2.传动比分配 10
3.机械装置的运动和动力参数计算 11
三、V带的设计计算 12
1.确定计算功率 12
2.选取窄V带型号 12
3.确定带轮基准直径 12
4.确定窄V带的基准长度和传动中心距a 12
5.验算主动轮上的包角 13
6.计算窄V带根数z 13
7.计算预紧力 13
8.计算压轴力 13
9.带轮结构设计 14
四、齿轮的设计 14
1.选定齿轮精度等级、材料及齿数 14
2.按齿根弯曲疲劳强度设计 14
3.计算 16
4.几何尺寸计算 17
5.校核齿面接触疲劳强度 17
6.结构设计 18
五、轴的设计计算 19
1.初步估算转轴受扭段的最小直径 19
2.联轴器选型 19
3.轴承的选用 20
4轴上零件的周向定位 20
5.校核低速轴(输出轴)的强度 20
6.按疲劳强度条件校核输出轴的强度 23
六、滚动轴承寿命校核 25
1.齿轮轴(高速轴)上轴承的校核 25
2.低速轴上轴承的校核 26
七、平键联接的强度计算 27
1.大齿轮与轴联接的键的校核 27
2.低速轴与半联轴器联接键的校核 28
3.高速轴与半联轴器联接键的校核 28
八、减速器箱体设计 29
九、润滑和密封的设计 31
十、技术要求 31
设计小结 32
参考文献 33
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
一、总体方案设计
二、电动机选择和运动、动力参数计算
1.电动机的选择
电动机与V带轮连接,通过V带传动将动力传动到一级斜齿圆柱齿轮减速器的输入轴,输出到卷筒带动运输带进行工作。
其中联轴器选用弹性联轴器,轴承选用圆锥滚子轴承。
一般机械装置设计中,原动机多选用电动机。
电动机输出连续转动,工作时经传动装置
调整转速和转矩,可满足工作机的各种运动和动力要求。
电动机为标准化、系列化本品,由专门厂家按国家标准生产,性能稳定,价格较低。
设计时可根据设计任务的具体要求,从标准产品目录中选用。
1.电动机的类型和结构形式
电动机按电源分有直流和交流两种。
一般工程上常用三相异步交流电动机,其中Y系列为全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电源电压380V,用于非易燃、易爆、腐蚀性工
作环境,无特殊要求的机械设备,如机床、农用机械、运输机等,也适用于某些起动转矩有
较高要求的机械,如压缩机等。
YZ系列和YZR系列分别为笼型转子和绕线转子三相异步电
动机,具有较小转动惯量和较大过载能力力,可适用于
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
可适用于频繁起制动和正反转工作状况,如冶金、起重设备等。
对有特殊要求的工作场合,应按特殊要求选择,如井下设备对防爆要求严格,可选用防爆电动机等。
2.电动机的容量和转速
电动机主要按照其容量和转速要求选取。
电动机容量大,则体积大、重量重,价格高;转速高,磁极对数少,则体积小、重量轻,价格低。
所选电动机的容量应不小于工作要求容量,即电动机额定功率Ped一般要略大于设备工作机所需电动机功率Pd,此功率也是电动机的实际输出功率,即
Ped≥Pd
式中,Pd由工作机所需功率Pw和传动装置总效率η决定,
Pd=Pw/η
式中,η等于传动装置各部分的连乘积,
即η=η1η2···ηn。
Pw=Fv/1000=Tnw/9550kW
式中,F位工作机所需牵引力或工作阻力(N);v位工作机受力方向上的速度(m/s);T位工作机所需扭矩(N·m);nw位工作机转速(r/min)。
本次设计中运输带拉力F=2.5kN,运输带速度v=1.3m/s,卷筒直径D=400mm
本次设计按照工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压380V。
(1)选择电动机容量
工作机所需功率为
Pw=Fv/1000=3.25kW
按表2-5确定各部分的效率为:
V带传动效率η1=0.96,滚动轴承(一对)η2=0.99
闭式齿轮传动η3=0.98,弹性联轴器
η4=0.992,传动滚筒效率η5=0.96
传动装置的总效率为
工作机所需电动机功率
Pd=Pw/η=3.775kW
运输带拉力
F=2.5KN
运输带速度
v=1.3m/s
卷筒直径
D=400mm
选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压380V。
工作机所需功率为
Pw=3.25kW
传动装置的总效率为
工作机所需电动机功率
Pd=3.775kW
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
2.传动比分配
因为载荷平稳,电动机的额定功率Ped略大于Pd即可。
由Y系列电动机技术数据,选电动机的额定功率Ped为4kW。
(2)确定电动机转速,滚筒轴工作转速
通常,V带传动的传动比常用范围为2~4,一级圆柱齿轮减速器的传动比为1~8,一般传动比i≤5,则总传动比的范围为
故电动机转速的可选范围为
符合这一范围的同步转速有750、1000r/min。
选取Y160M1-8,额定功率4KW,满载转速960r/min。
传动装置的总传动比根据电动机的满载转速nd,和工作机轴的转速nw.计算确定。
i=nd/nw
当传动装置为多级组合时,总传动比ia为各级传动比的连乘积,即
ia=i1i2···in
传动装置各级传动比的分配结果对传动装置的外廓尺寸和重量均有影响。
分配合理,可以使其结构紧凑、成本降低,且较易获得良好的润滑条件。
传动比分配主要应考虑以下几点
1)对于不同的传动形式、不同的工作条件下,传动比常用值见表2-4。
其传动比一般应在推荐范围内选取,不要超过最大值。
2)各级传动零件应做到尺寸协调,避免发生相互干涉,且要易于安装。
(1)总传动比
(2)分配传动装置各级传动比
取V带传动的传动比
电动机的额定功率
Ped=4kW
滚筒轴工作转速
电动机型号选取Y160M1-8
总传动比
项目-内容
设计计算依据和过程
计算结果
3.机械装置的运动和动力参数计算
取一级圆柱齿轮减速器的传动比
注意:
以上传动比的分配只是初步的。
0轴(电
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- 一级 圆柱齿轮 减速器 课程设计 说明书