课程设计---同轴式二级直齿圆柱齿轮减速器

目录一、传动方案的拟定及说明........................................................................3二、电动机选择............................................................................................3三、计算传动装置的总传动比并分配传动比............................................5四、计算传动装置的运动和动力参数........................................................5五、传动件的设计计算................................................................................7六、齿轮减速器设计..................................................................................10七、轴的设计计算......................................................................................15八、轴的校核..............................................................................................17八、滚动轴承的选择及计算......................................................................20九、键联接的选择......................................................................................22十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件选择..................................22十一、联轴器的选择..................................................................................23十二、润滑方式的确定..............................................................................24十三、设计小结..........................................................................................24十四、参考资料..........................................................................................24课程设计的内容设计一用于带式运输机上的同轴式二级直齿圆柱齿轮减速器（见图1）。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。图1参考传动方案课程设计的要求与数据已知条件：1．运输工作扭矩：T=725Nm2．运输带工作速度：v=0.8m/s3．卷筒直径：D=350mm4．使用寿命：10年；5．工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳。运输带允许的速度误差为5%-3-设计计算及说明结果一、传动方案的拟定及说明传动方案给定为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮传动减速），说明如下：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定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速Wn，即6010006010000.843.68/min350wVnrD一般常选用同步转速为1000minr或的电动1500minr机作为原动机，根据总传动比数值，可采用任务书所提供的传动方案就是以带轮传动加二级圆柱直齿轮传动。二、电动机选择1．电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y132S-4系列三项异步电动机。2．电动机容量1、卷筒轴的输出功率ＰＷ60607250.83.459550955095503.140.350.962、电动机输出功率ＰdWdpP传动装置的总效率242134a式中10.99——联轴器效率；43.68minWnr-4-设计计算及说明结果20.99——轴承传动效率（球轴承）；30.97——齿轮的传动效率，齿轮精度8级；40.96——卷筒的传动效率；则2420.990.990.970.960.85a故p3.454.10.85wdaPkw3、电动机额定功率edP选取电动机额定功率5.5edPkW4、电动机的转速查有关手册，取V带传动的传动比范围'12~4i，二级圆柱齿轮减速器传动比'28~40i，则总传动比合理范围为'16~160ai，故电动机转速的可选范围：''(16~160)43.68698.88aanin～6988.8r/min根据电动机所需容量和转速，由有关手册查出一种使用的电动机型号，此种传动比方案如下表：3.45wPkW4.1dPkW-5-设计计算及说明结果电动机型号额定功率()edPKW电动机转速/minr传动装置传动比Y132S—45.5同步满载总传动比V带减速器1500144032.972.51i2i3.633.63三、计算传动装置的总传动比并分配传动比1）总传动比144032.9743.68manin2）分配传动装置传动比：0aiii式中，0,ii分别为带传动和减速器的传动比。为使V带外廓尺寸不致过大，初步取02.5i（实际的传动比要在V带设计时，由选定大小带轮标准直径之比计算），则减速器的传动比：032.9713.1882.5aiii3）分配减速器的各级传动比。按同轴式布置，12ii，则123.63iii四、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴。各轴转速为电动机轴：01440/minnrai=32.9702.5i2i=3.633i=3.63-6-设计计算及说明结果Ⅰ轴：01440576/min2.5mnnriⅠⅡ轴：576/minnnrⅡⅠⅢ轴：1576158.68/min3.63nnriIV轴：243.71/minnnriⅢⅣ卷筒轴：43.71/minnnrⅣ卷筒2、各轴输入功率电机轴：05.5edppkwⅠ轴：00115.50.965.28dPPPkwⅠⅡ轴：125.280.995.23PPkwⅡⅠⅢ轴：235.230.990.975.02PPkwⅡIV轴：345.020.990.974.82IIIPPkwⅣ卷筒轴：454.820.990.994.72PPkwⅣ3、各轴输入转矩T(N•m)电动机输出转矩：05.59550955036.481440edmPTNmnⅠ轴输入转矩：5.289550955087.54576PTNmnⅠⅠⅠⅡ轴输入转矩：5.239550955086.71576PTNmnⅡⅡ01440/min576/min576/min158.68/min43.71/min43.71/minnrnrnrnrnrnrⅣ卷筒05.55.285.235.024.824.72PkWPkWPkWPkWPkwpkwⅣ卷筒-7-设计计算及说明结果Ⅲ轴输入转矩：5.0295509550302.12158.68PTNmnIV轴输入转矩：4.82955095501053.1043.71PTNmnⅣⅣⅣ卷筒轴输入转矩：4.7295501031.2543.71TNm卷筒将计算结果汇总列表备用。轴名功率()PkW转矩()TNm转速(/min)nr传动比i效率电机轴5.536.4614402.50.96I轴5.2887.5457610.99II轴5.2386.715763.630.96III轴5.02302.12128.683.630.96IV轴4.821053.1043.71卷筒轴4.721031.2543.7110.96五、传动件的设计计算设计带传动的主要参数：已知带传动的工作条件：两班制（共16h），连续单向运转，载荷平稳，所需传递的额定功率p=5.5kw小带轮转速1n1440/minr大带轮转速2n576/minr，传动比1i2.5。036.4887.54TNmTNm86.71302.12TNmTNm1053.101031.25TNmTNmⅣ卷筒-8-设计计算及说明结果设计内容包括选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等（因为之前已经按5选择了V带传动，所以带的设计按V带传动设计方法进行）1）、计算功率ap：ap=1.25.56.6AKPkwkw2)、选择V带型根据ap、1n由《机械设计》选择普通B型带。3）、确定带轮的基准直径dd并验算带速v（1）初选小带轮的基准直径dd，取小带轮基准直径1d140mmd（2）验算带速v111401440/10.55/601000601000ddnvmsms因为5m/s10.55m/s30m/s,带轮符合推荐范围（3）计算大带轮的基准直径21dddid2.5140mm350mm，初定2dd=355mm（4）确定V带的中心距a和基准长度dLa、0.7)(2)(21210ddddddadd取1201.4()1.4(140355)693ddadd初定中心距0a=700mmb、由式8-22计算带所需的基准长度0l=20a+02212142adddddddd1d140mmdV=10.55m/s2dd=355mm-9-设计计算及说明结果=2×700+235514014035524700＝2193.66由表选基准长度dl=2240mmC、计算实际中心距a＝0a+(dl-0l)/2＝700+(2240-2193.66)/2=723.17mmmin0.015723.170.0152240689.57daalmax0.03723.170.032240790.37daal（5）验算小带轮包角1＝180°-（2dd-1dd）/a×57.3°＝180°-（355-140）/723.17×57.3°＝163°120°包角满足条件（6）计算带的根数单根V带所能传达的功率根据1n=1440r/min和1dd=140mm用插值法求得0p=2.81kw单根v带的传递功率的增量Δ0p已知B带，小带轮转速1n=1440r/min得Δ0p=0.46kw计算B带的根数包角修正系数k=0.95带长修正系数Lk=1.000a=700mdl=2240mm1＝162.16°-10-设计计算及说明结果rp=(0p+Δ0p)×k×Lk=(2.81+0.46)×0.95×1.00=3.1065KWZ=Prpc=6.6/3.1065=2.124故取3根.（7）计算单根V带的初拉力和最小值0F＝22.55001189.04cpqvNvzk（8）计算带传动的压轴力PFPF=2Z0