单级圆柱齿轮减速器设计.docx
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单级圆柱齿轮减速器设计
一、设计题目、原始数据--------------------------------------------------------------3
二、电动机的选择----------------------------------------------------------------------3
三、确定传动装置的总传动比和分配传动比--------------------------5
四、计算传动装置的运动和动力参数--------------------------------6
五、传动零件的设计计算------------------------------------------7
1.皮带轮的设计计算--------------------------------------------7
2.齿轮的设计计算---------------------------------------------10
六、轴的设计---------------------------------------------------13
1.输出轴的设计计算-------------------------------------------13
2.输入轴的设计计算-------------------------------------------18
七、滚动轴承的设计计算-----------------------------------------23
八、键的选择及设计计算-----------------------------------------26
九、箱体的结构设计---------------------------------------------27
十、润滑与密封-------------------------------------------------28
设计结果
十一、设计总结----------------------------------------------------30
十二、参考资料目录-----------------------------------------------------------------------------------------30
设计计算
一、设计题目、原始数据
1、工作条件:
a、传动不逆转b、工作连续、平稳c、启动载荷为公称载荷的1.25倍
D、每天工作16个小时,寿命6年e、批量生产
2、原始数据:
输送带拉力F=900N;速度V=2.3m/s;鼓轮直径D=400m/s。
3、设计方案:
单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
本设计原动机为电动机。
工作机为皮带输送机。
传动方案采用了单级传动,为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟订传动方案,可以由已知道条件计算驱动卷筒的转速:
n筒=60×1000V/πD
=60×1000×2.3/π×400
=109.8r/min
二.电动机选择
1、电动机类型的选择:
卧式封闭型Y系列(ZP44)三相异步电动机
2、电动机功率选择:
①传动装置的总功率:
查表2-4取弹性连轴器、圆柱齿轮、滚动轴承、V带的效率分别为η联轴器=0.99;η齿轮=0.97;η轴承=0.98;η带=0.96;η=0.95;
η总=η带×η轴承3η齿轮×η联轴器×η
=0.824
②电机所需的工作功率:
P工作=FV/1000η带
=900×2.3/1000×0.824
=2.51kw
按手册表推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比I1=3~6。
取V带传动比I2=2~4,则总传动比范围为I总=6~24。
故电动机转速范围为
n电动机=I总×n筒=(6~24)×109.8=658.8-2635.2r/min
符合这一范围的同步转速有1000、和1500r/min。
根据容量和转速,查有关手册有三种适用的电动机型号:
现比较
两种如下
型号
额定功率
同步转速
满载转速
电动机质量
总传动比
Y132m-6
3kW
1000r/min
960r/min
63kg
7.9
Y100L2-4
3kW
1500r/min
1430r/min
38kg
11.68
根据传动方案:
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第2方案比较适合,则选Y100L2-4
③确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电
动机型号为Y100L2-4。
其主要性能:
额定功率:
3kW,满载转速1430r/min。
三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比:
i总=n电动/n筒=1430/109.8=13.02
2、分配各级传动比:
1).取V带i带=2.8(单级减速器i=2~4合理)
2).∵i总=i齿轮×i带
∴i齿轮=i总/i带=13.02/2.8=4.65
所得传动比符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮传动的常用范围
四、传动装置的运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速
电动机轴为Ⅰ轴,减速器高速轴为Ⅱ轴,低速轴为Ⅲ轴
nI=n电动机=1430r/min
nII=nI/i带=1430/2.8=510.71r/min
nIII=nII/i齿轮=510.71/4.65=109.83r/min
2、计算各轴的功率
PI=3kw
PII=PI×η带=2.51×0.96=2.41kw
PIII=PII×η轴承×η齿轮=2.41×0.98×0.97=2.29kw
3、计算各轴扭矩
T1=9550×Po/nI=9550×2.51/1430=16.76N·m
TII=9550×PII/nII=9550×2.41/510.71=45.07N·m
TIII=9550×PIII/nIII=9550×2.29/109.83=199.12N·m
运动和动力参数计算结果整理于下表:
轴名
功率PKW
转矩TNm
转速r/min
输入
输出
输入
输出
电动机轴
2.51
16.76
1430
I轴
2.41
2.3618
45.07
43.72
510.71
II轴
2.29
2.2443
199.12
193.15
109.83
五、传动零件的设计计算
㈠.皮带轮传动的设计计算
1).确定计算功率Pc
由于每天工作时间T=16h,运输装置工作时有轻度冲击,由机械设计基础表13-8查得工作情况系数KA=1.2,故Pc=KA×P=1.2×3kW=3.6kW
2).选择V带的带型
根据Pc,n1由机械设计基础图13-5选择A型V带。
3).确定带轮的基准直径并验算带υ
①由机械设计基础表13-9取小带轮的基准直径d1=95mm>dmin=75。
d2=i×d1(1-0.02)=260.68mm
由机械设计基础表13-9得,取d2=265mm
V带的速度
V=π×d1×n/60×1000=π×95×1430/60×1000=7.11m/s
其中速度在5-25m/s的范围内,带速合格。
5).确定V带的中心距a和基准长度Ld
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