机械设计课程设计-设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动

<p>全套CAD设计图纸联系QQ153893706设计计算说明书设计题目：V带单级圆柱减速器机电系：班级：设计者：学号：指导教师：二八年五月六日目录一、前言-1二、传动方案拟定-3三、计算总传动比及分配各级的传动比-4四、运动参数及动力参数计算-5五、传动零件的设计计算-6六、轴的设计计算-11七、滚动轴承的选择及校核计算-20八、键联接的选择及计算-23九、联轴器的选择及验算-24十、参考资料-25一、前言机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。根据设计要求，我们考虑以下四种传动方案，如下图所示：类型传递功率（KW）速度（m/s）效率传动比特点开式闭式一般最大普通V带传动50025300.940.97247传动平稳、缓冲、中心距大、结构简单、寿命短。链传动100200.900.930.950.97268中心距大、高速不平稳、多用于低速传动。圆柱齿轮传动直齿750斜齿和人字齿500007级精度25255级及以上151300.940.96一对齿0.960.99一对齿单级:37两级：840单级:1520两级：60承载能力大、尺寸小、效率高、制造精确、成本高、传动比恒定。圆锥齿轮传动直齿1000曲线齿15000直齿5曲线齿5400.920.95一对齿0.940.98一对齿247承载能力大、尺寸小、效率高、制造精确、成本高、传动比恒定。蜗杆传动通常50最大750滑动速度15个别350.500.70一对齿0.700.92一对齿1040单级:80两级：3600尺寸小、效率较低制造精度要求高成本高、传动比大传动平稳。方案（a）选用了V形带传动和单级圆柱齿轮减速器传动。V形带传动布置于最高级，传动平稳、缓冲吸振和过载保护的特点。方案（b）采用蜗轮蜗杆传动，结构紧凑。但蜗杆传动传动效率低，功率损耗大，不适宜长期连续运转。方案（c）采用两级闭合齿轮传动，适应于繁重及恶劣的条件下长期工作，使用维护方便。但减速机零件较多，加工成本高。方案（d）适合于布置在窄长的通道中工作，但加工圆锥齿轮比圆柱齿轮困难，成本也较高。以上四种方案各有特点，适用于不同的工作场合。根据工作条件和设计要求，拟选用第一种方案最为合适。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。由于单级圆柱齿轮减速器的速度较低、载荷较轻，适合于本设计要求，齿轮可做成直齿。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。计算过程及计算说明一、传动方案拟定课题：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动原始资料：1、电机型号：Y112M-4N=4Kw；2、输送带运行速度：v=2.0（m/s）；3、滚筒直径：D=500mm4、运输机两班制连续工作，单向运转，工作时有轻度振动。使用期限10年。二、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：in电机满载转速：nm=1450r/minN=4KwN=1450rpmV=2.0m/sD=500mm滚筒转速：nw=v/dr/s=2.0/(3.14×0.5)r/s=1.2739r/s=76.43r/min总传动比in=nm/nw=1450/76.43=18.972、分配各级传动比初定减速级的传动比i齿轮=6，则V带传动的传动比为i带，i带=i总/i齿轮=18.97/6=3.16取i带=3.16。三、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）电机转速：nd=nm=1450r/minI轴的转速：nI=nd/i带=1450/3.16=458.9(r/min)轴的转速：n=nI/i齿轮=458.9/6=76.5(r/min)滚筒的转速：nw=n=76.5(r/min)2、计算各轴的功率（KW）电机的功率：p0=4kWI轴的功率：PI=p001=4×0.95=3.8(Kw)轴的功率：P=PI02=3.8×0.96=3.65(Kw)滚筒的功率：Pw=P03=3.65×0.99=3.61(Kw)3、计算各轴扭矩（N·mm）电机的转矩：T0=9550P0/n0=9550×4/1450=26.34Nmi总=18.97i齿轮=6i带=3.16nd=1450r/minnI=458.9r/minnII=76.5r/minnw=76.5r/minPI=3.8KwPII=3.65KwPw=3.61KwI轴的转矩：T1=9550PI/nI=9550×3.8/458.9=79Nm轴的转矩：T2=9550P/n=9550×3.65/76.5=455.6Nm滚筒的转矩：Tw=9550Pw/nw=9550×3.61/76.5=450Nm四、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算(1)普通V带截型选择PckAP式中kA-工作情况系数，查表得：KA1.2P-名义传动功率（kW）。PckAP=1.2×4=4.8（kW）根据计算功率和小带轮得转速nd=1450r/min，查表初选带的型号为A型。（2）确定带轮基准直径dd1和dd2dd1小，则传动所占空间小，重量轻，但dd1太小，则弯曲应力d1太大，所以dd1稍大于并取标准值，查表，因为带为A型，所以取dd195mmdd1min=75mm。dd2i带dd1=3.16×95=300.2(mm)选取标准值dd2315(mm)T1=79N.mT2=455.6N.mTw=450N.mdd1=95mmdd2=315mm</p>