机械设计课程设计-单级圆柱齿轮减速器的设计.doc

单级圆柱齿轮减速器的设计一、传动方案拟定1.工作条件：使用年限5年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁，工作环境为35度。2.原始数据：运输带拉力NFw2300；带速smvw/5.1；滚筒直径mmD400。机械传动装置一般由电动机、传动装置、工作机和机架四部分组成。单级圆柱齿轮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，齿轮传动放在低速级。传动装置的布置图见图-1图-1二、选择合适的电动机1.选择电动机1)选择电动机类型按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。2)确定电动机功率工作机所需的功率wPkW按下式计算wwwwvFP1000式中，NFw2300，smvw/5.1，带式输送机的效率w=0.95，代入上式得kWkWPw63.395.010005.12300NFw2300smvw/5.1mmD400kWPw63.3电动机所需功率0PkW按下式计算wPP0式中，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2-4查得：V带传动96.0带，一对齿轮传动97.0齿轮，一对滚动轴承99.0轴承，弹性联轴器99.0联轴器，因此总效率联轴器轴承齿轮带2，即904.099.099.097.096.022联轴器轴承齿轮带kWkWPPw02.4904.063.30确定电动机额定功率mPkW，使kWPPm23.502.43.1102.43.110查表2-1取kWPm5.5。3)确定电动机转速工作机滚筒轴的转速wn为min66.71min4005.1100060100060rrDvnww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42带i，一级齿轮减速器传动比53齿轮i，则传动装置的总传动比206总i，故电动机转速的可选范围为min2.143396.429min66.71)206(mrrninw总符合此转速要求的同步转速有750minr、1000minr两种，考虑综合因素，查表2-1，选择同步转速为1000minr的Y系列电动机Y132M2-6，其满载转速为min/960rnm。电动机参数见表-1kWP02.40kWPm5.5Y132M2-6min/960rnm表-1型号额定功率/kW满载转速/r/min额定转矩最大转矩Y132M2-65.59602.02.计算传动装置的总传动比并分配各级传动比1)传动装置的总传动比为40.13min/66.71min/960/rrnniwm总2)分配各级传动比为了使传动装置均匀合理，尺寸紧凑，重量最小。本传动装置由带传动和齿轮传动组成，因齿轮带总iii，为使减速器部分设计方便，取齿轮传动比3.4齿轮i，则带传动的传动比为12.33.4/40.13/齿轮总带iii3计算传动装置的运动参数和动力参数1)各轴转速轴min/69.30712.3min/960rrinnm带轴min/56.713.4min/69.307rrinn齿轮滚筒轴min/56.71rnn滚筒2）各轴功率轴kWkWPPP86.396.002.4000带轴kWkWPPP71.399.097.086.31轴承齿轮滚筒轴kWkWPP64.399.099.071.3联轴器轴承滚筒3）各轴转矩电动机轴mmNmmNnPTm3999196002.41055.91055.96060轴mmNmmNiTiTT11978196.012.33999100001带带轴mmNmmNiTiTT49461099.097.03.41197811轴承齿轮齿轮滚筒轴40.13总i3.4齿轮i12.3带imin/69.307rnmin/56.71rnmin/56.71rn滚筒kWP86.3kWP71.3kWP64.3滚筒mmNT399910mmNT119781mmNT494610mmNmmNTiTT48476799.099.0494610联轴器轴承滚筒滚筒滚筒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-2表-2三、传动零件的设计计算1.普通V带传动带传动的计算参数见表-3表-3项目kWP/0min/rnm0i参数4.029603.121）计算功率根据工作条件，查表8-6取2.1AKkWkWPKPAc8.402.42.102）选择V带类型由min/960rnm、kWPc8.4，查图8-8,因处于A、B的中间区域，可同时选择A、B两种带型来计算，最后根据计算结果来分析选择。3）确定V带基准直径查表8-7可取：A型带取mmdd1001mmmmidddd31210012.312参数轴号电动机轴轴轴滚筒轴转速n/(r/min)960307.6971.5671.56功率P/(kW)4.023.863.713.64转矩T/(N·mm)39991119781494610484767传动比i3.124.31效率0.960.960.98mmNT484767滚筒Pc8.4A、B型带A型带mmdd1001mmdd3152取mmdd3152B型带取mmdd1401mmmmidddd8.43614012.312取mmdd42524）验算带速A型带smsmndvd/024.5/10006096010014.310006011带速在525m/s范围内，合适。B型带smsmndvd/034.7/10006096014014.310006011带速在525m/s范围内，合适。5）确定带的基准长度dL和实际中心距A型带因没有给定中心距的尺寸范围，按公式2102127.0ddddddadd计算中心距mmamm8302900。取mma6500B型带中心距范围：mmamm11303950取mma7000A型带计算V带基准长度mmmmaddddaLdddd3.19696504100315231510014.36502422202122100查表8-2取标准值mmLd2000计算实际中心距B型带mmdd1401mmdd4252A型带smv/024.5B型带smv/034.7A型带mma6500B型带mma7000A型带mmLd2000mmLLaad4.66523.19692000650200考虑安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围，调节范围为mmmmLaad4.6352000015.04.665015.0minmmmmLaad4.725200003.04.66503.0maxB型带mmmmaddddaLdddd1.23167004140425242514014.37002422202122100查表8-2取标准值mmLd2240计算实际中心距mmLLaad95.66121.23162240700200考虑安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围，调节范围为mmmmLaad35.6282240015.095.661015.0minmmmmLaad15.729224003.095.66103.0max6）验算小带轮包角A型带1201614.6651003155.571805.57180121mmmmmmadddd合适B型带12015595.6611404255.571805.57180121mmmmmmadddd合适7）确定V根数A型带由min/960rnw，mmdd1001，12.3带i查表8-5a、查表8-5b得kWP97.00，kWP11.00，查表8-8：95.0K，查表8-2：03.1LKmma4.665B型带mmLd2240mma95.661A型带1611B型带15514.403.195.011.097.08.400kWkWkWKKPPPPPzLccc因大于4，应取z=5根B型带与A型带类似，可查得：kWP13.20，kWP3.00，93.0K，00.1LK代入公式计算得z=2.12，取z=3根计算结果见表-4表-4带型mmDd/1mmDd/2smv/mmLd/mma/1根/zA1003155.02420006651615B1404257.03422406621553比较两种计算结果，A型带根数较多，选B型带合理。8）计算初拉力查表8-4,B型带Q=0.17kg/mNNQvKzvPFc8.202034.717.0193.05.2034.738.450015.25002209）计算对轴的压力NNzFFR0.11882155sin8.202322sin2102.圆柱齿轮设计已知齿轮传动的参数，见表-5表-5项目kWP/min/rni参数3.86307.74.31）选定齿轮精度等级、材料及齿数（1）运输机作为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。（2）材料及热处理A型带5z根B型带3z根B型带合理NF8.2020NFR0.1188