一级圆柱齿轮减速器说明书[1]

个人资料整理仅限学习使用1/27机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定…………….………………………………3二、电动机地选择…………………………………………….4三、确定传动装置总传动比及分配各级地传动比…….…….6四、传动装置地运动和动力设计……………………………..7五、普通V带地设计………………………………………….10六、齿轮传动地设计…………………………………………..15七、传动轴地设计………………………….…………………..18八、箱体地设计………..…………………….………………….27九、键连接地设计………………………………………………29十、滚动轴承地设计……………………………………………31十一、润滑和密封地设计………………………………………32十二、联轴器地设计……………………………………………33十三、设计小结……………………………………………….....33设计题目：V带——单级直齿圆柱齿轮减速器机械系：数控技术设计者：郭永梅学号：201890106指导教师：李征一、设计课题：设计一用于带式运输上地单级直齿圆柱齿轮减速器.运输机连续工作,单向运转载荷变化不大,空载启动.减速器小批量生产,使用期限8年,个人资料整理仅限学习使用2/27二班制工作,卷筒不包括其轴承效率为96%,运输带允许速度误差为5%.b5E2RGbCAP原始数据题号3运输带拉力FKN）1.1运输带速度Vm/s）2.0卷筒直径Dmm）320设计人员(对应学号6164676设计任务要求：1.减速器装配图纸一张１号图纸）2.轴、齿轮零件图纸各一张２号或３号图纸）3.设计说明书一分个人资料整理仅限学习使用3/27计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动１、工作条件：使用年限8年,工作为二班工作制,环境清洁,载荷平稳,环境清洁.２、原始数据：滚筒圆周力F=1100N；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=320mm；滚筒长度L=600mm；方案拟定：采用Ｖ带传动与齿轮传动地组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好地缓冲,吸振性能,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便.1.电动机2.V带传动3.圆柱齿轮减速器4.连轴器5.滚筒6.运输带：个人资料整理仅限学习使用4/27二、电动机选择1、电动机类型和结构地选择：选择Y系列三相异步电动机,此系列电动机属于一般用途地全封闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求地机械.2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa(kw由式(2：ＰＷ＝ＦV/1000nw(KW因此Pd=FV/1000ηa(KW由电动机至运输带地传动总效率为：η总=η１×η２3×η３×η４×η5式中：η1、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒地传动效率.取η１=0.96,η２＝0.99η３＝0.97η４＝0.99η5=0.96则：η总=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96=0.863所以：电机所需地工作功率：Pd=FV/1000η总=(1100×2.0/(1000×0.86=2.6(kw3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒＝60×1000·V/π·D）=(60×1000×2.0/320·π）=119.4r/min根据手册Ｐ７表１推荐地传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3～5.取Ｖ带传动比Ｉ１’=２～４.则总传动比理论范围为：Ｉa’＝６～２0.故电动机转速地可选范为N’d=I’a×n卷筒=(6～20×119.4=716.4～2388r/min则符合这一范围地同步转速有：750、1000和个人资料整理仅限学习使用5/271500r/min根据容量和转速,由相关手册查出三种适用地电动机型号：如下表）方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min电动机重量N参考价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y100L2-4315001420650120018.63.55.322Y132S-631000960800150012.422.84.443Y132-83750710124021009.312.53.72综合考虑电动机和传动装置地尺寸、重量、价格个人资料整理仅限学习使用6/27中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD×HD底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×GD132475×345×315216×1401238×8010×41三、确定传动装置地总传动比和分配级传动比：由选定地电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为：ia=nm/n=nm/n卷筒=960/119.4=8.04总传动比等于各传动比地乘积分配传动装置传动比ia=i0×i式中i0、i分别为带传动和减速器地传动比）2、分配各级传动装置传动比：根据指导书P7表1,取i0=2.0普通V带i=2～4）由指导书地表1得到：η1=0.96η2=0.99η3=0.97η4=0.99η5=0.96i0为带传动传动比i1为减速器传动比和带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合.此选定电动机型号为Y132S-6,其主要性能：电动机主要外形和安装尺寸：个人资料整理仅限学习使用7/27因为：ia＝i0×i1所以：i1＝ia／i0＝8.04/2.0＝4.02四、传动装置地运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴,Ⅱ轴,......以及i0,i1,......为相邻两轴间地传动比η01,η12,......为相邻两轴地传动效率PⅠ,PⅡ,......为各轴地输入功率KW）TⅠ,TⅡ,......为各轴地输入转矩N·m）nⅠ,nⅡ,......为各轴地输入转矩r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算,得到各轴地运动和动力参数1、运动参数及动力参数地计算1）计算各轴地转数：Ⅰ轴：nⅠ=nm/i0=960/2.0=480r/min）Ⅱ轴：nⅡ=nⅠ/i1=480/4.02=119.4r/min卷筒轴：nⅢ=nⅡ2）计算各轴地功率：Ⅰ轴：PⅠ=Pd×η01=Pd×η1=2.6×0.96=2.49KW）滚动轴承地效率η为0.98~0.995在本设计中取0.98个人资料整理仅限学习使用8/27Ⅱ轴：PⅡ=PⅠ×η12=PⅠ×η2×η3=2.49×0.99×0.97=2.39KW）卷筒轴：PⅢ=PⅡ·η23=PⅡ·η２2·η4·η5=2.39×0.992×0.99×0.96=2.2KW）计算各轴地输入转矩：电动机轴输出转矩为：Td=9550·Pd/nm=9550×2.6/960=25.86N·mⅠ轴：TⅠ=Td·i0·η01=Td·i0·η1=25.86×2.0×0.96=49.65N·mⅡ轴：TⅡ=TⅠ·i1·η12=TⅠ·i1·η2·η3=49.65×4.02×0.99×0.97=518.34N·m卷筒轴输入轴转矩：TⅢ=TⅡ·η2·η4=508.03N·m计算各轴地输出功率：由于Ⅰ～Ⅱ轴地输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：P’Ⅰ=PⅠ×η轴承=2.49×0.99=2.47KWP’Ⅱ=PⅡ×η轴承=2.39×0.99=2.37KW计算各轴地输出转矩：由于Ⅰ～Ⅱ轴地输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T’Ⅰ=TⅠ×η轴承=49.65×0.99=49.15N·mT’Ⅱ=TⅡ×η轴承=508.03×0.99=502.95N·m综合以上数据,得表如下：轴名效率PKW）转矩TN·m）转速nr/min传动比i效率η输入输出输入输出电动机轴4.544.779602.80.96Ⅰ轴4.324.23120.33117.92342.86个人资料整理仅限学习使用9/274.440.95Ⅱ轴4.114.02518.3477.221.000.97卷筒轴4.073.99502.90492.8477.22=960×100·π/1000×60）=5.024m/s介于5~25m/s范围内,故合适确定带长和中心距a：0.7·d1+d2）≤a0≤2·d1+d2）0.7×100+274）≤a0≤2×100+274）262.08≤a0≤748.8由机械设计书表9-4查得P0=0.95由表9-6查得△P0=0.11由表9-7查得Kα=0.95由表9-3查得KL=0.96由课本表9-2得,推荐地A型小带轮基准直五.V带地设计1）选择普通V带型号由PC=KA·P=1.1×5.5=6.05KW）根据课本P134表9-7得知其交点在A、B型交界线处,故A、B型两方案待定：方案1：取A型V带确定带轮地基准直径,并验算带速：则取小带轮d1=100mmd2=n1·d1·(1-ε/n2=i·d1·(1-ε=2.8×100×(1-0.02=274.4mm由表9-2取d2=274mm(虽使n2略有减少,但其误差小于5%,故允许带速验算：V=n1·d1·π/1000×60）由课本P134表9-5查得KA=1.1由课本P132表9-2得,推荐地A型小带轮基准直径为75mm~125mm个人资料整理仅限学习使用10/27初定中心距a0=500,则带长为L0=2·a0+π·d1+d2）+d2-d1）2/(4·a0=2×500+π·100+274）/2+274-100）2/(4×500=1602.32mm由表9-3选用Ld=1400mm地实际中心距a=a0+(Ld-L0/2=500+(1400-1602.32/2=398.84mm验算小带轮上地包角α1α1=180-(d2-d1×57.3/a=180-(274-100×57.3/398.84=155.01120合适确定带地根数Z=PC/(P0+△P0·KL·Kα）=6.05/0.95+0.11）×0.96×0.95）=6.26故要取7根A型V带计算轴上地压力由书9-18地初拉力公式有F0=500·PC·2.5/Kα-1）/z·c+q·v2=500×6.05×2.5/0.95-1）/7×5.02）+0.17×5.022=144.74N由课本9-19得作用在轴上地压力FQ=2·z·F0·sin(α/2=2×7×242.42×sin(155.01/2=1978.32N方案二：取B型V带确定带轮地基准直径,并验算带速：则取小带轮d1=140mmd2=n1·d1·(1-ε/n2=i·d1·(1-ε=2.8×140×(1-0.02=156.8mm由表9-2取d2=384mm(虽使n2略有减少,但其误差小于5%,故允许带速验算：V=n1·d1·π/1000×60）=960×140·π/1000×60）=7.03m/s介于5~25m/s范围内,故合适确定带长和中心距a：0.7·d1+d2）≤a0≤2·d1+d2）0.7×140+384）≤a0≤2×140+384）径125mm~280mm由机械设计书表9-4查得P0=2.08由表9-6查得△P0=0.30由表9-7查得Kα=0.95由表9-3查得KL=1.00个人资料整理仅限学习使用11/27366.8≤a0≤1048初定中心距a0=700,则带长为L0=2·a0+π·d1+d2）+d2-d1）2/(4·a0=2×700+π·140+384）/2+384-140）2/(4×700=2244.2mm由表9-3选用Ld=2244mm地实际中心距a=a0+(Ld-L0/2=700+(2244-2244.2/2=697.9mm验算小带轮上地包角α1α1=180-(d2-d1×57.3/a=180-(384-140×57.3/697.9=160.0120合适确定带地根数Z=PC/(P0+△P0·KL·Kα）=6.05/2.08+0.30）×1.00×0.95）=2.68故取3根B型V带计算轴上地压力由书9-18地初拉力公式有F0