带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器(斜齿)设计.doc

目 录一 设计题目3二 应完成的工作3三 传动装置总体设计方案31.电动机的选择42.确定传动装置的总传动比和分配传动比43.计算传动装置的运动和动力参数54.V带的设计和带轮设计65.齿轮的设计76.传动轴承和传动轴的设计97.键的设计和计算148.箱体结构的设计159. 润滑密封设计17四. 设计小结18五 参考资料.18一、设计题目带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器（斜齿）给定数据及要求：已知条件：运输带拉力F(N)=3500 N.m；运输带工作速度v=1.5m/s；滚筒直径D=300mm；二、应完成的工作1. 减速器装配图1张；2. 零件工作图12张（从动轴、齿轮）3. 设计说明书1份。三、传动装置总体设计方案:1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择V带传动和一级圆柱斜齿轮减速器传动装置的总效率为V带的传动效率, 为轴承的效率，为对齿轮传动的效率，（齿轮为7级精度，油脂润滑）为联轴器的效率，为滚筒的效率查机械设计手册知：带0.96 齿0.97 轴0.98 联0.99 卷0.96=带齿4轴联卷=0.96*0.97*0.984*0.99*0.96=0.81631.电动机的选择工作机效率 Pw =FNV/1000=3500*1.5/1000=5.25kw电机效率 Pd = Pw /a=5.25/0.8163=6.43kw滚筒轴工作转速为n=95.49r/min，经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i24，一级圆柱斜齿轮减速器传动比i36，则总传动比合理范围为i624，电动机转速的可选范围为nin（624）95.49572.942291.76r/min。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、效率和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y132M4的三相异步电动机，额定功率为7.5 kw满载转速1440 r/min，同步转速1500r/min，重量730N，价格1200元，总传动比16.16，额定电流15.4A。2.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比由选定的电动机满载转速n满和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为n满/n1440/95.4915.08（2）分配传动装置传动比式中分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取3.0（实际的传动比要在设计V带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为15.08/3.05.03根据展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，查图得高速级传动比为3.71，则1.363.计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速 1440/3.0480r/min480/5.0395.43r/min/95.43/1.36=70.16 r/min=70.16r/min（2）各轴输入功率6.430.966.1728kW26.17280.980.975.868kW25.8680.980.975.578kW24=5.5780.980.995.412kW则各轴的输出功率：0.98=6.17280.98=6.049 kW0.98=5.8680.98=5.751 kW0.98=5.5780.98=5.466kW0.98=5.4120.98=5.304 kW（3） 各轴输入转矩 = Nm电动机轴的输出转矩=9550 =95506.43/1440=42.64 Nm所以: =42.643.00.96=112.81 Nm=112.813.710.960.98=428.66Nm=428.661.360.980.97=554.18Nm=554.180.970.99=532.18 Nm输出转矩：0.98=112.810.98=110.55 Nm0.98=428.660.98=420.08 Nm0.98=554.180.98=543.09Nm0.98=532.180.98=521.53Nm运动和动力参数结果如下表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴6.4342.6414401轴6.17286.049112.81110.554802轴5.8685.751428.66420.0895.433轴5.5785.466554.18543.0970.164轴5.4125.304532.18521.5370.164.V带的设计和带轮设计(1)确定V带型号，由书上表得kA=1.2,Pc=PdKA=1.26.43=7.716kw又1440 r/min由书上图确定选取B型普通V带。小带轮取。=125mm，带标准化取=377mm(2)验算带速：(3)确定带的基准长度 为中心距由书上表8-2确定带长=2500mm (4)确定实际中心距a=mm(5)验算小带轮的包角 (6)计算V带的根数:Z由书上表8-3 8-4 8-5 8-6得 额定功率 =2.19kw功率增量 =0.13kw (i2)包角系数 带长系数 由因结果只比3小一点，可取Z=3,即需3根Z型V带(7)计算初拉力及作用在轴上的力由书上表得V带每米长质量为q=0.17kg/m根据书上计算公式得压轴力，根据书上公式得：作用在轴上的压力为 5.齿轮的设计1.选择齿轮材料、热处理、精度等级及齿数材料：所设计齿轮传动属于闭式传动，为使结构紧凑，选用20CrMnTiA合金钢, 该对齿轮为硬齿面齿轮，热处理工艺：渗碳淬火,齿面硬度56-62HRC， =1100，=850。运输机一般工作机器，速度不高，因此由表可选择齿轮精度为7级。取齿数=30，u= 3.38，=u=101.4，取=102 ，实际传动比=/=102/30=3.4,传动比相对误差为=0.5921.215齿轮端面与内机壁距离10机盖，机座肋厚9 8.5轴承端盖外径+（55.5）120（1轴）125（2轴）150（3轴）轴承旁联结螺栓距离120（1轴）125（2轴）150（3轴）9. 润滑密封设计（1）对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度.油的深度为H+ H=30 =34所以H+=30+34=64油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为 密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接螺柱之间的距离不宜太大。并匀均布置，保证部分面处的密封性。(2)滚动轴承的润滑目的：（1）降低摩擦和磨损；（2）散热；（3）缓冲、吸振、降低噪音；（4）防锈和密封。润滑方式1、脂润滑承载大，不易流失，结构简单，密封和维护方便，但Ff大，易于发热。适合于不便经常维护，转速不太高的场合。一般润滑剂的填充量1/31/2轴承空间。常用钙基脂（T65），钠基脂、钙钠基脂（T较高），n较高时，锂基脂。2、油润滑润滑冷却效果较好，f较小，但供油系统和密封装置均较复杂，适于高速场合。润滑方式有；油浴或飞溅润滑、滴油、喷油、油零等润滑油粘度的选择：1220cst。1）载荷大，n低，工作温度高时用粘度大的润滑油；2）载荷小，dn大，用粘度低的润滑油，搅油损失小，冷却效果好。3、固体润滑高温真空条件下（二硫化钼）四、设计小结课程设计体会课程设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧，而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重，挫折不断到一步一步克服，可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关；最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气！课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公式都忘光了，要不断的翻资料、看书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，而且学到了，应该是补回了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识，提高了运用所学知识的能力。五. 参考资料:1.机械设计基础 高等教育出版社2.机械原理 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编