精密机械设计课程设计报告.doc

1、题目设计某一带式运输机用一级直齿圆柱齿轮减速器。运输机二班制、连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限10年，运输带速度允差5。室内环境最高温度：35；动力来源：三相交流380/220伏；卷筒效率：0.96。2、参考方案（1）V带传动和一级闭式齿轮传动（2）一级闭式齿轮传动和链传动（3）两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件输送带工作拉力F/N输送带工作速度v/ms-1卷筒直径D/mm29001.3300（1）工作情况：二班制、连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。（2）使用期限：10年，大修期三年，每年工作300天。（3）生产批量：小批量生产。（4）工厂能力：中等规模机械厂，可加工78级精度齿轮。（5）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。（6）允许误差：允许输送带速度误差。一、 传动装置的总体设计1、 确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。图1 带式输送机的传动装置示意图F：运输带拉力； V：运输带速度； D：卷筒直径2、 选择电动机（1） 选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V，Y系列。（2） 选择电动机的额定功率 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即：输送带工作拉力F/N输送带工作速度v/ms-1卷筒直径D/mm29001.3300表一工作机所需功率为： 从电动机到工作机的传动总效率为：其中、分别为V带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取机械基础P459的附录3 选取=0.95 、=0.97（8级精度）、=0.99（球轴承）、=0.995、=0.96故 电动机所需功率为 又因为电动机的额定功率查电机型号大全，选取电动机的额定功率为5.5kW，满足电动机的额定功率 。（3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速： 查机械基础P459附录3， V带常用传动比为i1=24，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比范围为i2=35（8级精度）。根据传动装置的总传动比i与各级传动比i1、i2、in之间的关系是i=i1i2in，可知总传动比合理范围为i=620。又 因为 ，故 电动机的转速可选择范围相应为符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min三种。（4） 确定电动机的型号选上述不同转速的电动机进行比较，查电动机型号大全及相关资料得电动机数据和计算出总的传动比，列于下表：方案电机型号额定功率kW电机转速r/min电机质量kg参考价格（元）总传动比同步转速满载转速1Y132S-45.51500144068101017.1832Y132M2-65.5100096085139811.5943Y160M2-85.575072011520508.695表二为降低电动机重量和价格，由表二选取同步转速为1500r/min的Y系列电动机，型号为Y132S-4。查电机型号大全，得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸(mm)，见以下二表：型 号额定功率 额定电流 满载转速 效率 功率因数 堵转转矩堵转电流最大转矩振动速度 重量额定转矩额定电流额定转矩kWAr/min%COS倍倍倍mm/skg同步转速 1500r/min 4 级Y132S-45.511.6144085.50.842.27.02.31.868表三电动机的安装及有关尺寸(mm)中心高H(mm)总高度h总长L1底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE键公称尺寸FH1323154752161401238808100表四3、 传动装置的总传动比的计算和分配（1） 总传动比 17.183 （2） 分配各级传动比各级传动比与总传动比的关系为i=i1i2。根据V带的传动比范围i1=2 4 ，初选i13.4366，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为5，符合圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i2=35（8级精度），且符合了在设计带传动和一级圆柱齿轮减速器组成的传动装置中，应使带传动比小于齿轮传动比，即i带 ddmin.（dd1根据机械设计基础图64查得），所以 根据机械设计基础图64查得“V带轮的基准直径”，得=425mm 误差验算传动比： （为弹性滑动率）误差 符合要求 带速 满足的要求，故验算带速合适。（4）确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角由式可得即，选取=800mm 所以有： 由机械设计基础表62查得2500mm实际中心距： 符合要求。（5） 确定带的根数z查机械设计手册，取P1=1.92KW。由机械设计基础P96表67查得，取Ka=0.95 由机械设计基础P85表62查得，KL1.03 则带的根数所以z取整数为4根（6）确定带轮的结构和尺寸根据V带轮结构的选择条件，Y132S-4型电机的主轴直径为d=38mm；由机械设计与创新P142 ，“V带轮的结构”判断：当3ddd1(125mm)300mm，可采用H型孔板式或者P型辐板式带轮，这次选择H型孔板式作为小带轮。由于dd2300mm，所以宜选用E型轮辐式带轮。总之，小带轮选H型孔板式结构，大带轮选择E型轮辐式结构。（7）确定带的张紧装置 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。（8）计算压轴力 计算预紧力： 上面已得到，z=4，则：（9）带轮的材料选用灰铸铁，HT200。2、 减速器内传动件的设计（齿轮传动设计）（1）选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 齿轮材料、热处理方法及齿面硬度因为载荷中有轻微振动，传动速度不高，传动尺寸无特殊要求，属于一般的齿轮传动，故两齿轮均可用软齿面齿轮。查机械基础P322表1410，小齿轮选用45号钢，调质处理，硬度260HBS；大齿轮选用45号钢，调质处理，硬度为220HBS。 精度等级初选减速器为一般齿轮传动，圆周速度不会太大，根据机械设计学基础P145表57，初选8级精度。（2）设计齿轮查精密机械设计基础表7-2得： 齿数小齿轮齿数一般在2040之间，所以：为了使两齿轮数互质，最终取： 模数m模数一般取标准模数： 分度圆直径d 中心距a 齿轮宽度b大齿轮宽度 小齿轮宽度 其他几何尺寸的计算由于所设计的齿轮为正常齿轮，所以齿顶高： ，齿根高： 全齿高： 齿顶圆直径： 齿根圆直径： 3、 轴的设计（1） 高速轴的设计 选择轴的材料和热处理采用45钢，并经调质处理，查机械设计与创新P300表152，得其许用弯曲应力，。 初步计算轴的直径 由前计算可知： 其中，A取112。 考虑到有一个键槽，将该轴径加大5%，则 查机械基础P458附录1，取d=30mm 轴的结构设计高速轴初步确定采用齿轮轴，即将齿轮与轴制为一体。根据轴上零件的安装和固定要求，初步确定轴的结构。设有7个轴段。1段：该段是小齿轮的左轴端与带轮连接，该轴段直径为30mm，所以该轴伸。2段： 参考机械基础P373，取轴肩高度h为1.5mm，则d2=d1+2h=33mm。 此轴段一部分用于装轴承盖，一部分伸出箱体外。3段：此段装轴承，取轴肩高度h为1mm，则d3=d2+2h=35mm。选用深沟球轴承。查机械基础P476附录24，此处选用的轴承代号为6307，其内径为35mm，宽度为21 mm。为了起固定作用，此段的宽度比轴承宽度小12mm。取此段长L3=19mm。轴承型号内径d外径D宽度B倒角rsmin轴承型号63073580211.563074段与6段：为了使齿轮与轴承不发生相互冲撞以及加工方便，齿轮与轴承之间要有一定距离，取轴肩高度为h=