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减速器课程设计
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一级圆锥减速器课程设计33%1%150,减速器课程设计
- 内容简介：
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- 1 - - 1 - 机械设计课程设计设计计算说明书 一、 课程设计任务书 题目： 一级圆锥齿轮减速器 工作条件 ： 单向运转，两 班 制 工作， 与轻度震动， 使用年限 10年 。 原始数据： 滚筒圆周力 F=3 103N， 带速 V=1.0m/s； 链轮 直径 D=150mm。 注意事项： 将设计人的电子版课程设计任务书（从邮箱中下载）粘贴、整理在此处； 正文中的标题（一、二、三）字体为宋体、四号、加粗、居中，且要求不同标题不能放在同一页，下一个标题及其内容要放在下一页； 设计计算内容字体为宋体、小四号、非加粗，按照样例排版即可； 行间距要 求：单倍行距； 以下左侧方框内为对应标题及其设计计算过程，右侧方框对应位置写设计计算的结果或结论。 nts - 2 - - 2 - 机械设计课程设计设计计算说明书 二 、电动机的选择 1、电动机类型的选择 按工作要求和条件选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压 380V， Y 型 。 2、电动机功率选择 （ 1）传动装置的总效率： a 1 23 3 4 5 式中： 1、 2、 3、 4、 5分别是带传动 、轴承、齿轮传动、联轴器和输送链的传动效率。 取 1=0.95， 2=0.98， 3=0.97， 4=0.99， 5=0.93，则 a=0.95 0.983 0.97 0.99 0.93 =0.80 （ 2）电机所需的功率： pw =1000FV kw= 10001*3000 =3kw Pd = awp =3.75kw 3、确定电动机转速 计算链轮 工作转速： 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 1 . 0 1 2 7 . 3 9 / m i n150VnrD 按机械设计课程设计指导书 P7表 1推荐的传动比合理 范围，取 V带传动比 1 2 4i ， 一级锥齿轮减速器的传递比 2 2 3i 。 则总传动比合理范围为 4 12ai 。故电动机转速的可选范围为： 5 1 0 1 5 2 9 / m i ndnr : 。 符合这一范围的同步转速有 750、 1000、和 1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器 的传动比，可见第 2 方案比较适合，则选n=1000r/min。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y132M1-6。 其主要性能：额定功率 4KW；满载转速 960r/min；额定转矩2.0。 a=0.80 Pd =3.75kw 1 2 7 .3 9 / m i nnr510 1529 / mindnr 电动机型号： Y132M1-6 nts - 3 - - 3 - 机械设计课程设计设计计算说明书 三 、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 ia=nm/n=960/127.39=7.53 2、分配各级传动比 （ 1） 据指导书 P7表 1， 为使 V带传动外廓尺寸不致过大， 取 ij=3。 （ 2） id=ia/ij=2.51 ia=7.53 ij=3 id=2.51 nts - 4 - - 4 - 机械设计课程设计设计计算说明书 四 、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速 n =nm/id=960/2.51=382.5r/min n =n /ij=382.5/3=127.39r/min n =n =127.39r/min 2、计算各轴的 输入 功率 PI=Pd=3.75 0.95=3.56 KW PII=PI 2 3=3.56 0.98 0.97=3.39 KW PIII=PII 2 4=3.39 0.99 0.98=3.29KW 3、计算各轴扭矩 电动机输出轴转矩 : Td=9.55 106Pd/nd=9.55 106 3.75/960=37.30 Nm 各轴输入 转矩 TI=Td 1=35.4 N m TII= TI 2 3=33.7N m TIII=9.55 106PIII/nIII=32.7N m n =127.39r/min n =127.39r/min n =382.5r/min Pd=3.75KW PI=3.56KW PII=3.39KW PIII=3.29KW Td=38.03 Nm TI=35.4N m TII=33.7N m TIII=32.7N m nts - 5 - - 5 - 机械设计课程设计设计计算说明书 五 、传动零件的设计计算 V 带传动的设计计算 1、选择普通 V带截型 由教材 P156表 8-7取 工作情况系数 kA=1.2 计算功率 Pca=KAP=1.2 2.51=3.012KW 由教材 P157图 8-11选用 A型 V带 2、确定带轮基准直径，并验算带速 由教材教材 P157图 8-11推荐的小带轮基准直径为： 80100mm， 则取 dd1=100mmdmin=75 mm 大带轮直径 dd2=nd/nId d1=960/382.5 100=251mm 由教材 P157表 8-8，取 dd2=250mm 实际从动轮转速 nI=n dd d1/dd2=960 100/250=384r/min 转速误差为： nI-nI/n I=(382.5-384)/382.5=-0.00391200（适用） 5、确定带的根数 根据教材 P152表（ 8-4a）查得： P0=0.95KW 根据教材 P153表（ 8-4b）查得： P0=0.11KW 根据教材 P155表（ 8-5）查得： Ka=0.96 根据教材 P146表（ 8-2）查得： Kl=0.99 由教材 P158式（ 8-26）得： Z=Pca/(P0+ P0)KaKl=3/(0.95+0.11) 0.96 0.99=3 取 Z=3 6、计算轴上压力 由教材 P149 表 8-3 查得 q=0.1kg/m，由教材 P158 式（ 8-27）单根 V带的初拉力： F0=500Pca（ 2.5-Ka） /ZV Ka+qV2 =500 (2.5-0.93) 4.8/0.93 5 5.03+0.1 5.0242=162.17N 则作用在轴承的压力 Fp，由教材 P159式（ 8-28）得： Fp=2ZF0sin 1/2=2 3 162.17 sin163.50/2=963N 齿轮传动的设计计算 dd1=100mm dd2=280mm nI =342.86r/min V=5.03m/s 266mm a0 760mm 取 a0=500 Ld=1600mm a=493.6mm Z=5根 Fp=1609.1N nts - 6 - - 6 - 机械设计课程设计设计计算说明书 1、选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为 240260HBS。大齿轮选用 45钢调质，齿面硬度 220HBS；根据教材 P210 表 10-8 选 7 级精度。齿面粗糙度 Ra 1.63.2 m 2、按齿面接触疲劳强度设计 根据教材 P203式 10-9a： 213 22 . 9 2 ( ) (1 0 . 5 )EH R RZ K Tdu g进行计算 确定有关参数如下： 传动比 i 齿 =3 取小齿轮齿数 Z1=20。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=3 20=60 实际传动比 i0=52/20=2.6 传动比误差： i-i0/I=2.6-2.6/2.6=0%0.07d，故取 h=6mm。则段的直径4 68d mm。 对于左轴承若直接采用轴段定位， 则轴肩直径大于轴承内圈直径，不利于拆卸轴承，应在 左轴承和轴段间加一套筒。 轴承端盖的总宽度为 20mm。根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面和带轮右端面的距离 l=30mm,故2 50l mm取齿轮距箱体内壁距离 a=16mm，考虑到箱体的铸造误差，取 s=8mm，40d mm 82l mm 2 46d mm3750dd5 56d mm5 56l mm4 68d mm2 50l mmmml 606 nts - 11 - - 11 - 机械设计课程设计设计计算说明书 已知滚动轴承宽度 T=32mm，则6 ( 6 0 5 6 ) 3 2 6 0l a s m m 取段距箱体内壁的距离为 16mm，在确定轴承位置时，应距箱体内壁一定距离，取 8mm，则3 1 6 8 3 2 5 6l m m 。 mml 1004 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 （ 2） 轴上零件的周向定位 锥齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。 按 d5有 P106表 6-1查的平键截面 16 10bh 。键槽用铣刀加工，长 45mm，同样半联轴器与轴的连接选用平键 1 2 8 7 0m m m m m m，滚动轴承与轴的周向定位是有过渡配合来保证的。 （ 3）求轴上载荷 根据轴的结构图做出周德计算简图。在 确定轴承的支点位置时兑取 33210 型，查的 a=23.2mm。 载荷 水平面 垂直面 支反力 NF AY 98.383 NF BY 68.632 NF AZ 03.839 NFBZ 2600 弯矩 mNM CZ 85.168 477 mNM Y 64.770831mNM Y 87.409972 扭矩 T=26.082N.m (4)按弯扭合成应力校核轴的强度 M P aM P ad TMCa 6087.121.0 )( 1322 故安全 。 mml 563 mml 1004 NF AY 98.383 NF AZ 03.839 NF BY 68.632 NFBZ 2600 mNM CZ 85.168477mNM Y 64.770831mNM Y 87.409972 1 CaA 轴承预计寿命 58400 小时 nts - 12 - - 12 - 机械设计课程设计设计计算说明书 八、滚动轴承的选择及校核计算 根据根据条件，轴承预计寿命： 16 365 10=58400小时 1、计算输入轴轴承 （ 1）两轴承径向反力 ： 22223 7 0 2 . 81700r A A Y A Zr B B Y B ZF F F NF F F N 初选两轴承为 圆锥滚子 轴承 30208型 根据教材 P322 表 13-7 得轴承内部轴向力2rd FF Y查机械手册知Y=1.6,e=0.37。 1 1 5 7 . 125 3 1 . 2 52rAdArBdBFFNYFY有 P322式 13-11得 1 1 5 7 .1aAFN9 0 8 . 3a B a A aF F F N （ 2）求系数 x、 y FaA/Fra=0.36 Fab/Frb=0.53 根据教材 P321表 13-5 得 e=0.37 XA=1 XB=0.4 YA=0 YB=1.6 （ 3）计算当量载荷 P1、 P2 根据教材 P321表 13-6 取 fP=1.2 根据教材 P320式 13-8a 得 P1=fP(xAFrA+yAFaA)=4443.4N P2=fp(xBFrB+yBFaA)= 2560N （ 4）轴承寿命计算 ABPP故取 P=4443.4N =10/3 根据手册得 30208型的 Cr=63000N 由教材 P320式 13-5a 得 Lh=106/60n(Cr/P) =16670/458.2 (1 63000/4443.4)10/3 =347322h58400h 预期寿命足够 2、计算输出轴轴承 1）两轴承径向反力： 22229 2 2 . 6 62675r A A Y A Zr B B Y B ZF F F NF F F N 初选两轴承为圆锥滚子轴承 33210型 NFrA 8.3702 NFrB 1700 NFdA 1.1157 NFdB 25.531 1 1 5 7 .1aAFN NFaB 3.908 XA=1 YA=0 XB=0.4 YB=1.6 P1=4443.4N P2=2560N Lh=347322h 预期寿命足够 NFrA 66.922 NF rB 2675NFdA 6.307 nts - 13 - - 13 - 机械设计课程设计设计计算说明书 根据教材 P322 表 13-7 得轴承内部轴向力2rd FF Y查机械手册知Y=1.5,e=0.41。 3 0 7 . 628 9 1 . 72rAdArBdBFFNYFFNY有 P322式 13-11得 891.7aBFN1 5 4 0 . 5a A a B aF F F N （ 2）求系数 x、 y FaA/Fra=1.67e Fab/Frb=0.33e XA=0.4 XB=1 YA=1.5 YB=0 （ 3）计算当量载荷 P1、 P2 根据教材 P321表 13-6 取 fP=1.2 根据教材 P320式 13-8a 得 P1=fP(xAFrA+yAFaA)=3215.8N P2=fp(xBFrB+yBFaA)= 3210N （ 4）轴承寿命计算 ABPP故取 P=3215.8N =10/3 根据手册得 33210型的 Cr=112000N 由教材 P320式 13-5a 得 Lh=106/60n(Cr/P) =16670/458.2 (1 112000/3215.8)10/3 =18059903h58400h NFdB 7.891 NF aA .891NFaB 7.891 XA=0.4 YA=1.5 XB=1 YB=0 P1=3215.8N P2=3210N Lh=18059903h 轴承合格 nts - 14 - - 14 - 机械设计课程设计设计计算说明书 九、键连接的选择及校核计算 1、大带轮与轴连接采用平键连接 轴径 d1=28mm， L1=50mm 查手册 P51 选用 C型平键，得： b=8 h=7 L=40 即：键 C8 40GB/T1096-2003 l=L1-b=40-8=32mm T2=106.63N m 根据教材 P106式 6-1 得 p=4T2/dhl=4 106630/28 7 32=78.5Mpa p(110Mpa) 2、
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