一级齿轮减速器带传动设计计算说明书

一级齿轮减速器带传动设计计算说明书--------------------------------------------------------------------------作者:_____________--------------------------------------------------------------------------日期:_____________2目录目一、设计任务书---------------------------------------------------2二、传动方案的分析与拟定-----------------------------------3三、电动机的选择计算------------------------------------------4四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算---------6五、传动零件的设计计算--------------------------------------8六、轴的设计计算------------------------------------------------16七、滚动轴承的选择和计算-----------------------------------25八、键连接的选择和计算--------------------------------------28九、联轴器的选择------------------------------------------------29十、减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油的牌号选择和装油量计算----------------------30十一、铸造减速器箱体的主要结构尺寸-------------------31十二、设计小结----------------------------------------------------32十三、参考文献----------------------------------------------------333一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。其目的是：1.通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。2.培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。1.2设计题目设计运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮一级减速器。1.3工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300天，减速器设计寿命10年，电压为三相交流电（220V/380V）.运输带允许速度误差：±5％1.4设计要求根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。滚筒及运输带效率=0.96，工作时，载荷有轻微冲击。室内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产。1.5原始数据见下表4表1原始数据输送带拉力F(N)输送带速度v(m/s)驱动带轮直径D(m)40000.93501.6设计内容1.6.1确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。1.6.2选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。1.6.3传动装置中的传动零件设计计算。1.6.4绘制传动装置中一级减速器装配图一张（A0）。1.6.5绘制高速轴齿轮轴、低速轴和低速轴大齿轮零件图各一张（A3）。1.6.6编写和提交设计计算说明书（电子版和纸版）各一份。二、传动方案的分析与拟定1、设计方案单级圆柱齿轮减速器及带传动。2、原始数据（按学号分到第A16组）输送带拉力F(N)输送带速度v(m/s)驱动带轮直径D(m)40000.93503、工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300天，减速器设计寿命10年，电压为三相交流电（220V/380V），运输带允许速度误差：±5％。4、传动方案的分析整体传动方案主要分为两部分，即带传动和齿轮传动，由于带传动传动平稳，故放在高速级，减速器齿轮传动放在带传动之后。5由于滚筒的工作转速较低，故减速器的齿轮传动采用直齿圆柱齿轮啮合传动就好，又由于滚筒的工作载荷较大，故带传动的传动比不宜过大，否则带容易打滑。4、传动方案的拟定（如下图）1、带传动2、减速器3、联轴器4、输送带5、滚筒6、电动机三、电动机的选择计算（1）选择电动机的类型：Y系列三相异步电动机（2）选择电动机的功率根据已知条件F、v和D，确定求出输送带的功率Pw40000.93.610001000WFvPkW传动装置的总效率：331245式中各部分效率由《机械设计基础课程设计邢琳、张秀芳主编》82页表8-20差得6普通V带传动效率η1、一对滚动轴承（球轴承）的效率η2、闭式齿轮传动效率η3、刚性联轴器效率η4、卷筒传动效率η5取η1=0.96，η2=0.99，η3=0.97，η4=0.97，η5=0.96那么有30.960.990.970.970.960.87电动机所需功率：3.614.140.87wdPPKkW式中，取载荷系数K=1查《机械设计课程设计》表16-1，取电动机的额定功率Ped=5.5kW（3）选择电动机的转速滚筒的转速：6010000.960100049.11/min350vnrD由《机械设计课程设计朱文坚、黄平主编》表2-1差得V带传动比常用值范围124i，单级齿轮减速器传动比236i则总传动比范围为624i。故电动机转速的可选范围为295～1178.6r/min符合这一范围的同步转速有750和1000r/min根据容量和转速，由《机械设计课程设计》表16-1查出有两种适用的电动机型号，故有两种传动方案可供选择，如下表传动方案电动机型号额定功率（kW）电动机转速（r/min）传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y160M2-85.575071014.462.8952Y132M2-65.5100096019.53.95（4）确定电动机型号7综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选择方案2较为适合（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。因此，选用电机的型号和主要数据如下：电动机型号额定功率（kW）同步转速（r/min）满载转速nm（r/min）额定转矩堵截转截额定转矩最大转矩Y132M2-65.510009602.02.0四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、传动装置的总传动比：96019.549.11mwnin又12iii124i236i取V带传动比：13.9i单级圆柱齿轮减速器传动比25i2、计算运动和动力参数（1）计算各轴的输入功率电动机轴Pd=4.14kW轴I（减速器高速轴）10.964.143.97IdPPkW轴II（减速器低速轴）2310.990.973.973.81IIPPkW卷筒轴2240.990.973.813.66IIIPPkW8（2）计算各轴的转速电动机轴960/minmnr轴I：1960246/min3.9mInnri轴II：1224649/min5IInnri卷筒轴：49/minIIIIInnr（3）计算各轴的转矩电动机轴4.149550955041.18960ddmPTNmn轴I3.9795509550154246IIIPTNmn轴II3.819550955074349IIIIIIPTNmn卷筒轴3.669550955071349IIIIIIIIIPTNmn把上述计算结果列于下表：轴号转速n/(r/min)输入功率P/kW输入转矩T/N•m传动比i传动效率η电机轴9604.1441.183.90.96Ⅰ轴2463.97154950.96Ⅱ轴493.8174310.96卷筒轴493.66713五、传动零件的设计计算1、普通V带的设计计算传动比：13.9i两班制，每天工作16小时电机轴输入功率4.14dPkW电机轴转速960/minmnr1）确定计算功率caP1.37.59.75caAdPKPkW式中取工作情况系数KA由《机械设计第八版》表8-7查得，取KA=1.32）选择V带的类型根据计算功率caP与小带轮的转速1n，查《机械设计第八版》图8-10，选择A型V带3)确定带轮的基准直径dd并验算带速v①初选小带轮的基准直径1dd由《机械设计第八版》表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径1112ddmm②验算带速v111129605.6/601000601000ddnvms由于5m/s＜v＜30m/s，故带速合适。③计算大带轮的基准直径2dd213.9112436.8dddidmm根据《机械设计第八版》表8-8，圆整为2dd=450mm4）确定V带的中心距a和基准长度dL10①初定中心距)(2)(7.021021ddddddadd00.7(112450)2(112450)a故0393.41124mmamm，初定0700amm②计算带所需的基准长度221200120()3382()270056223242424700dddddddLaddmma由《机械设计第八版》表8-2选带的基准长度2500dLmm③计算实际中心距a002500232470078822ddLLaammmin0.0157880.0152500751daaLmmmax0.037880.032500863daaLmm故中心距的变化范围为751863mm5）验算小带轮上的包角121145011218057.318057.3155120788dddda6）计算带的根数z①计算单根V带的额定功率rP由1112ddmm和1960/minnr查《机械设计第八版》表8-4a得1.15oPkW根据1960/minnr，i1=3.9和A型带，查《机械设计第八版》表8-4b得00.11PkW查《机械设计第八版》表8-5得0.93K查《机械设计第八版》表8-2得1.09LK故01.150.110.931.091.28roLPPPKKkW11②计算V带根数z6.054.71.28carPzP取5根7）计算单根V带的初拉力的最小值minoF由《机械设计第八版》表8-3得B型带的单位长度质量q=0.1kg/m所以2205002.55006.052.5F(1)(1)0.15.618655.60.93caPqvNzvK应使带的实际初拉力oF＞minoF8）计算压轴力QF1min1552sin25186sin181622QoFzFN9）带轮的结构设计材料选择HT150小带轮直径1112ddmm＜300mm，采用腹板式大带轮实景2450ddmm＞300mm，采用轮辐式《机械设计第八版》表8-10差得各参数如下小带轮大带轮基准宽度db1111基准线上槽深minah2.752.75基准线下槽深minfh8.78.7槽间距e150.3150.3槽边距minf99轮缘厚min88外径ad112450内径sd3030带轮宽度3B8080带轮结构实心式轮辐式槽型AA12结构如下图所示2、齿轮传动的设计计算齿轮传