单级齿轮减速器设计说明书.

课程设计题目带式运输机传动装置设计教学院机电工程学院专业班级姓名指导教师2012年6月14日1目录一、课程设计要求···············································2二、确定传动方案···············································5三、选择电动机················································6（1）选择电动机····················································（2）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比·······················（3）计算传动装置的运动参数和动力参数·····························四、传动零件的设计计算········································8（1）普通V带传动··················································（2）圆柱齿轮设计··················································五、低速轴的结构设计········································14（1）轴的结构设计·················································（2）确定各轴段的尺寸·············································（3）确定联轴器的型号·············································（4）按扭转强度和弯曲组合进行强度校核·····························六、高速轴(主动轴）的结构设计······························21七、键的选择及强度校核·······································22八、选择轴承及计算轴承寿命··································23九、选择轴承润滑与密封方式··································26十、箱体及附件的设计·········································26十一、设计小结·················································27十二、参考文献·················································2922011～2012学年第2学期《机械部件设计》课程设计任务书设计名称带式运输机传动装置设计班级地点待定一、课程设计目的课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。课程设计的基本目的是：1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。2．通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。3．通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。二、课程设计内容课程设计的内容主要包括：分析传动装置的总体方案；选择电动机；传动系统计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。课程设计中要求完成以下工作：1．减速器装配图1张(A1图纸)；2．减速器零件图2张(A3图纸)；3．设计计算说明书1份。附：（一）设计原始数据组号运输带拉力F(N)运输带速度V(m/s)滚筒直径D（mm)223002.2330（二）工作条件该传动装备单向传送，载荷有轻微冲击，空载起动，两班制工作，使用期限10年（每年按300天计算），运输带容许速度误差为5%。3（三）运动简图（四）设计计算说明书内容0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间）1、目录（标题、页次）2、设计任务书（装订原发的设计任务书）3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）5、传动零件的设计计算（带传动设计计算，齿轮传动设计计算）6、轴的设计计算及校核7、轴承的选择和计算8、键联接的选择和校核9、联轴器的选择10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明12、设计小结（设计体会、本次设计的优缺点及改进意见等）13、参考资料（资料的编号[]，作者，书名，出版单位和出版年、月）4三、进度安排第一周周一原动机选择，机械传动系统运动、动力参数计算周二带传动的设计计算、齿轮传动的设计计算周三～周五减速器装配草图设计：轴的设计与校核、轴承的选择与校核、普通平键的选择及校核、联轴器的选择、箱体的结构设计、润滑材料、润滑方式和密封型式的选择等第二周周一～周二画减速器装配图周三画零件图周四编写课程设计说明书；课程设计总结周五答辩四、基本要求课程设计教学的基本要求是：1．能从机器功能要求出发，分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。2．能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。3．能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机绘制装配图、零件图的方法。机电基础教学部2012.05.055设计项目计算机说明计算结果一、确定传动方案机械传动装置一般由原动机、传动装置、工作机和机架四部分组成。单级圆柱减速器由带传动和齿轮传动组成，根据各种传动的特点，带传动安排在高速级，齿轮传动安排在低速级。传动装置的布置如图A-1所示图A-11）选择电动机类型和结构形式根据工作要求和条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机，结构形式为卧式封闭结构2）确定电动机功率工作机所需的功率wP（kW）按下式计算wP=1000式中，wF=2100N，wv=2.5m/s，带式输送机的效率wh=0.95，代入上式得33.595.010002.22300wPkw电动机所选功率0P(kW)按下式计算6设计项目计算面及说明主要结果0P=wP/h式中，h为电动机到滚筒工作轴的传动装置总效率，根据传动特点，由表查得:V带传动h带=0.96，一对齿轮传动h齿轮=0.97，一对滚动轴承h轴承=0.99，弹性联轴器h联轴器=0.99，因此总效率h=h带h齿轮2h轴承h联轴器=0.96´0.97´20.99´0.99=0.9040P=wP/h=5.33/0.904kw=5.896kw确定电动机额定功率mP（kW），使mP=（1~1.3）0P=（1~1.3）×5.896＝5.896~7.665kW，查表取mP=7.5kW3)确定电动机转速工作机卷筒轴的转速wn为DVnww14.3100060=127.32r/min根据表2-3推荐的各类传动比的取值范围，取V带传动的传动比i带=2~4，一级齿轮减速器i齿轮=3~5，传动装置的总传动比i总=6~20，故电动机的转速可取范围为mn=i总wn（6~20）×127.32r/min=763.92~2546.4r/min符合此转速要求的同步转速有1000r/min、1500r/min，选择同步转速1000r/min的Y系列电动机Y160M-6，其满载转速为mn=970r/min电动机的参数见表A-1表A-1型号额定功率/kW满载转速/r·-1min额定转矩最大转矩Y160M-67.59702.02.00P=5.896kWmP=7.5kWwn=127.32r/min设计项计算及说明主要结果7目1）传动装置的总传动比为i总=mn/wn=970/127.32=7.6192）分配各级传动比为了符合各种传动形式的工作特点和结构紧凑，必须使各级传动比都在各自的合理范围内，且使各自传动件尺寸协调合理匀称，传动装置总体尺寸紧凑，重量最小，齿轮浸油深度合理本传动装置由带传动和齿轮传动组成，因i总=i带i齿轮，为了使减速器部分设计方便，取齿轮传动比i齿轮=3.5，则带传动的传动比为i带=i总/i齿轮=7.619/3.5=2.181）各轴转速Ⅰ轴nⅠ=Mn/i带=970/2.18=444.95r/minⅡ轴nⅡ=nⅠ/i齿轮=444.95/3.5=127.13r/min滚筒轴n滚筒=nⅡ=127.13r/min2）各轴功率Ⅰ轴PⅠ=0P0hⅠ=0Ph带=5.896kW×0.96=5.66kWⅡ轴PⅡ=PⅠhⅠⅡ=PⅠh齿轮h轴承=5.66kW×0.97×0.99=5.435kW滚筒轴P滚筒=PⅡhⅡ滚=PⅡh轴承h联轴器=5.435kW×0.99×0.99=5.327kW3）各轴转矩电动机轴0T=69.5510´0Pmn=69.5510´×58048970896.5N·mmⅠ轴1T=0T0iⅠ0hⅠ=0Ti带h带=58048×2.18×0.96N·mm=121483N·mmⅡ轴TⅡ=1TiⅠⅡhⅠⅡ=1Ti齿轮h齿轮h轴承=121483×3.5×0.97×0.99N·mm=400186N·mmi总=7.619i齿轮=3.5i带=2.1895.444Inr/min13.127IInr/min13.127IInr/minPⅠ=5.66kWPⅡ=5.435kW327.5滚筒Pkw0T=58048N.mmIT=121483mmN.8设计项目计算及说明主要结果三、传动零件的设计计算（1）普通V带传动1)计算功率2）选择V带类型滚筒轴T滚筒=TⅡiⅡ滚筒hⅡ滚筒=TⅡh轴承h联轴器=408312×0.99×0.99N·mm=400186N·mm根据以上计算列出本传动装置的运动参数和动力参数数据表，见表A-2表A-2参数轴号电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴滚筒轴转速n/（r·-1min）970444.95127.13127.13功率P/kW5.8965.665.4355.327转矩T/N·mm58048121483408312400186传动比i2.183.51效率h0.960.960.98本项目高速级采用普通V带传动，应根据已知的减速器参数确定带的型号、根数和长度，确定带传动的中心距，初拉力及张紧装置，确定大小带轮的直径、材料、结构尺寸等内容带传动的计算参数见表A-3表A-3项目0P/kWmn/r·-1min0iⅠ参数5.8969702.18根据工作条件，查教材表8-9，取AK=1.2cP=AKP=1.2×5.896KW=7.075KW根据cP=7.075KW、mn=970r/min，查《机械设计基础》图8-10可知处在A、B的中间区域，可同时选择A、B两种带型来计算，最后根据结果来分析选择。由《机械设计基础》表8-11可取IIT=408312N·mmT滚筒=400186N·mmcP=7.075kwA、B型带9A型带dd1=140mm,取滑动率ɛ=0.02设计项目计算及说明主要结果3)验算带速4）确定带的基准长度dL和实际中心距dd2=0iⅠ·dd1×（1-ɛ）=2.18×140×（1-0.02）mm=299.096mm取dd2=315mmB型带dd1=180mm,取滑动率ɛ=0.02102.dIddid×（1-ɛ）=2.18×180×（1-0.02）mm=384.552mm取dd2=400mmA型带V=10006011ndd=7.11m/s带速在5～25m/s范围内，合适B型带V=10006011ndd=9.14m/s带速在5～25m/s范围内，合适