课程设计--V带——单级斜齿圆柱减速器.doc

华南理工大学课程设计说明书题目 V带单级斜齿圆柱减速器 院（系） 材料科学与工程学院 专 业 高分子材料与工程 班 级 2007级甲班 学 号 200737233198学生姓名 梁 辰 专业教研室、研究所负责人 指导教师 朱文坚 2010 年 1 月 5 日华 南 理 工 大 学课 程 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书兹发给 高分子甲 班学生 梁辰 课程设计（论文）任务书，内容如下： 1 设计题目： V带单级圆柱斜齿轮减速器 2 应完成的项目： （1） 减速器的装配图一张(A1) （2） 齿轮零件图 一张(A3) （3） 轴零件图一张(A3) （4） 设计说明书一份 3 参考资料以及说明：（1） 机械设计课程设计 朱文坚、黄平 北京：科学出版社 （2） 机械设计基础 北京：冶金工业出版社 （3） 机械零件手册 北京：化学工业出版社 （4） （5） （6） （7） 4 本设计（论文）任务书于2009年12月 22日发出，应于2010 年1月 5 日前完成，然后进行答辩。专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日指导教师 朱文坚 签发 年 月 日课程设计（论文）评语：课程设计（论文）总评成绩：课程设计（论文）答辩负责人签字：年 月 日目 录摘要 5一、设计任务 6二、传动系统方案的拟定 6三、电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 7四、V带传动设计 8五、齿轮传动的设计和计算 9六、轴的设计和校核计算11七、滚动轴承的选择和校核计算14八、键的选择和校核计算14九、联轴器的选择和计算15十、减速器箱体的主要结构尺寸15十一、减速器的润滑16十二、设计总结16摘要 本文详细介绍了带式运输机用的圆柱单极斜齿轮减速器的设计理念，图纸绘制。系统的阐述了在设计减速器的过程中需要设计的部分，对每部分的设计算过程的过程都进行了详尽的介绍，对材料的选择也进行了说明。机械设计课程设计计算说明书设计题目：用于带式运输机的单级圆柱斜齿轮减速器运输带工作拉力：3300 F/N运输带工作速度：1.3 V/(m/s)运输带滚筒直径：390 D/mm学院 材料科学与工程 班级 高分子材料与工程(甲)班设计者 梁 辰 设计时间 2010年1月 指导教师 朱文坚 设 计 任 务 书设 计 及 说 明结 果一、设计任务1、设计题目：运输原料的带式输送机用的单级圆柱斜齿齿轮减速器2、设计说明： 设计参数如下:1) 运输带工作拉力 F =3.3 KN2) 运输带工作速度 V =1.3 m/s3) 滚筒直径 D = 390 mm4) 滚筒效率及运输带效率 =0.945) 工作情况 两班制，连续单向运转，载荷中等冲击,允许总传动比误差4%；6) 轴承使用寿命15000小时, 齿轮使用寿命为10年3、设计任务：选择电动机型号；确定传动零件的主要参数及尺寸；设计减速器.减速器装配图一张（A1图纸）；零件工作图两张（A3图纸）；设计说明书一份。参考资料：机械设计课程设计 朱文坚 黄平 主编 机械设计基础 黄平 朱文坚 主编 二、传动系统方案的拟定三、电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算1. 选择电动机的类型按工作要求和条件,选用Y系列三相异步电动机 2. 确定电动机的容量电动机所需功率由公式 Pd = Pw / (kW)根据已知条件F、V、D并可得到工作机所需有效功率 Pw = F v /1000=33001.3/1000=4.29 kW传动总效率按下式计算 =1 2 3 4 n w查表2-3得:弹性套柱销联轴器效率1=0.993；V带传送效率2 =0.95；闭式齿轮传动效率3 =0.97（精度等级8）；十字滑块联轴器效率 4=0.98；滚动球轴承传动效率5 =0.99(两对球轴承)；工作机效率: 6 =0.94则=0.993 0.95 0.97 0.98 x 0.99 0.94=0.826Pd = F v / (1000)=3300 1.3/ (1000 0.826）=5.19kW查表19-1选电动机，额定功率Pe 为5.5kW3. 确定电动机的转速据已知条件计算运输机滚筒的工作转速: 由V=D nw / (601000)得nw = 601000v / (D)=6010001.3 / (390) = 63.6 ( r/min )根据表2-2查V带传动比i1 =24,而单级圆柱斜齿轮减速器的传动比i2=36,因此总传动比的合理范围: ia =624。电动机转速可选范围 na = ia nw =(624) 63.6=381.61526.4( r/min )查表19-1,符合这一范围的电动机同步转速有: 750 , 1000 , 1500 ( r/min )三种,选用同步转速1500 (r/min)时,电动机性能比较合适,因此选定电动机型号为 Y132S-4 满载转速为nm = 1440 ( r/min )。查表得其型号和主要数据如下:电动机型号额定功率 kW满载转速r/min堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132S-45.514402.22.24. 确定传动装置的总传动比并分配各级传动比(1) 求传动比由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: ia = nm / nw =1440/63.6=22.6(2) 分配传动装置传动比ia = i1 i2取V带传动比i1=3.8则单级圆柱斜齿轮减速器的传动比i2=6实际总传动比ia =3.86=22.8总传动比误差( ia- ia ) / ia =(22.8-22.64)/22.8=0.7% 0.68 AB / RB = 0.94 P2，以P1代入计算工作温度正常,查表18-8得fT=1;中等冲击载荷,查18-9得fF=1.3查表16-3得7408型轴承的径向额定动载荷C = N已知n1=.r/minLh = 106/60n C fT / (P fF) = h h所以预期寿命足够八、键的选择和校核计算1. 高速轴与V带轮用键联接a) 选用单圆头普通平键(C型)按轴径d=30mm 查表13-1选C890 b x h 8 x 7 GB/T 1096-1979b) 强度校核键材料用45号钢,V带轮材料为铸铁HT150,查表14-2得许用应力p=60Mpa,键的工作长度l = L- b/2 = 90 - 8/2 = 86 mm挤压应力p = 4TI103/ (hld) = 4123.4103 / (30786) = 27.33Mpap p,安全2. 低速轴与齿轮用键链接a) 选用圆头普通平键(A型)按轴径d=70mm,查表13-1选键2060 b x h 20x 12 GB/T 1096-1979b) 强度校核键材料用45号钢,齿轮材料为45钢,查表得许用应力p=100120Mpa,键的工作长度l = L-b =60-20 =40 mm挤压应力p = 4TI103/ (hld) = 4705.9103 / (124070) =84Mpap p,安全3. 低速轴与联轴器用键链接a) 选用普通平键(A型)按轴径d=55mm查表13-1,选键1690 b x h 16 x 10 GB/T 1096-1979b) 强度校核键材料用45号钢,十字滑块联轴器材料为铸钢,查表得许用应力p=100120Mpa,键的工作长度l = L-b = 90-16 = 74 mm 查表取十字滑块联轴器工作情况系数Ka=1.5p = 4Ka T103 / (kld) = 41.5705.9103 / (107455) = 104 MPap p,安全九. 联轴器选择和计算联轴器的计算转矩Tc查表19-1取工作情况系数Ka=1.5 得 Tc=KaT = 1.5705.9 = 1058.9 N根据工作条件选用十字滑块联轴器,查表18-7得十字滑块联轴器得许用转矩T=1250 Nm许用转速n=250 r/min, 配合轴径d=55mm 配合长度L1=110mm十.减速器箱体的主要结构尺寸 名称代号尺寸计算结果(mm)底座壁厚0.025a+17.58箱盖壁厚1（0.80.85）88底座上部凸圆厚度h0（1.51.75）12箱盖凸圆厚度h1（1.51.75）112底座下部凸圆厚度h2（2.252.75）20底座加强筋厚度e（0.81）8地脚螺栓直径d216地脚螺栓数目n表446轴承座联接螺栓直径d10.75d12箱座与箱盖联接螺栓直径d2（0.50.6）d8轴承盖固定螺钉直径d3（0.40.5）d8视孔盖固定螺钉直径d4（0.30.4）d8轴承盖螺钉分布圆直径D1D+2.5d 轴承座凸缘端面直径D2D1+2.5d螺栓孔凸缘的配置尺寸c1c2D0表-2c1 =22，c2=, D0=30地脚螺栓孔凸缘的配置尺寸c1c2D0表-3c1=2, c2=,D0=45箱体内壁与齿轮距离1.21箱体内壁与齿轮端面距离11底座深度H0.5da+(3050)外箱壁至轴承座端面距离l1c1+c2+(510)十一.减速器的润滑齿轮传动圆周速度v = d1n1 /60000 = 3.1457.43378.9/60000 = 1.14 m/s因v12m/s,所以采用浸油润滑,由表17-1,选用L-AN32全损耗系统用油(GB443-1989),大齿轮浸入油中的深度约为1-2个齿高,但不应少于10mm.对于轴承的润滑,因v12ms,采用脂润滑,选用钙基润滑脂L-XAAMHA2(GB491-1987),油脂只需填充轴承空间的1/31/2,并在轴承内侧设挡油环,使油池中的油不能进入轴承导致稀释润滑脂.十二.设计总结开始写总结就意味着我这两周的工作即将告一段落了，说实在的，心里的感触很多，有点像当年朱自清先生的“最近心里颇不平静”一般，不为别的，就为我这两周的辛勤付出与还算丰硕的成果。从最初开始设计的忐忑不安到最后写完说明的略有得意，这两周可谓过的跌宕起伏，悲喜交加。万事开头难，我的设计就充分印证了这一句老话。由于在设计初期对整体结构并没有一个明确的概念，我的计算过程就充满了悲剧的味道。用时整整两天半，而且每天都是奋斗到晚上三点，可以说那两天过的一点不比考试轻松，才把基本的框架计算好，拿出了一套方案。不过令我欣慰的是，由于计算的比较周密，在后期的画图中因为前期计算的问题导致的错误基本没有出现。计算中，我根据带的和转速选择了型带，导致了我的带数达到了惊人的根，经过与老师的交流和沟通，才知道，在这种情况下，可以根据经验选择带的，看来理论还要联系实际才能行的通啊！在计算中还闹出了一个笑话就是在设计带的大带轮时我没有考虑到箱座的高度限制，结果导致了大带轮的直径超过了箱座的高度，用我的话自嘲就是“这个减速箱用的时候下面得垫两块砖才行，不然带轮就在地上打出沟了”，悲剧的后果就是第四次的重新计算。画图中的问题就暴露了更多。跟来觉得这是一个创作的过程，但实际开始画才发现，有那么多的国标行标在限制着我，无规矩不成方圆，虽然基本上时每画一个都要去查标注，但在画图的过程中，我也慢慢懂得了标准的重要性，不然，每个零件都不一样，社会化大生产和零件的互换性将无从谈起，生产的效率也将大大下降，而这些感受，如果不经过实际的制图操作时完全无法从课本中得到感性的认识的。最大的问题暴露在了整个零件图即将完成的时候。在绘制正视图的轴承座凸台高度时，我才发现，我的凸台高度竟然超过了螺栓国标规定的最长长度！这个发现对我而言不啻一个晴天霹雳，因为这就意味着我将把所有的工作从头来过，也就是说彻底返回设计的第一步，重新选择一个转速较低的电动机，降低传动比，前期所有的数据和图将全部拜拜了。还好与老师沟通后得知，螺栓是可以特制的，我的悲剧才有所缓解。经过这一次教训，我更深入的体验到了什么叫“实践是检验真理的唯一标准”，貌似天衣无缝的设计，再怎么检查，不经过实际的制图，像这种问题是根本发现不了的。解决了这个问题后，后面的制图过程就比较顺利了，两个零件图的绘制在完成了大装配图的基础上也变得轻而易举。粗糙度的确定和公差等级的确定虽然也制造了一点小麻烦，但经历了大风大浪后，这点问题就不足为奇了。两周的时间很快就过去了，可能以后我也很少再有机会来做制图了，但这两周的制图教给了我很多，不光是制图经验，更多的是书本上永远