二级皮带式传送机构减速器.doc

机械设计课程设计计算说明书设计题目：二级圆柱齿轮减速器车辆工程 专业 08级2 班 设计者 李腾（200824254）指导教师 李淑玉2011年7月14日青岛理工大学目 录设计任务书1分析或确定传动方案2选择电动机2传动装置的运动和动力参数的选择和计算4传动零件的设计计算6齿轮的设计计算8轴的设计计算14滚动轴承的选择和计算18键联接的选择和计算20联轴器的选择21箱体整体及附件设计21润滑密封设计23设计小结23参考文献23机械设计课程设计任务书设计题目 二级圆柱齿轮减速器设计者 李腾学号 200724254设计数据及要求：所选组号9输送带有效拉力（N）2500滚筒直径（mm）300传送带速度（m/s）0.85电源: 380 工作年限: 10年工作班制: 两班;运输机单项运转,工作平稳。 传动装置简图 1，带传动的效率; 2，轴承的效率; 3，齿轮传动效率; 4，联轴器的传动效率; 5，卷筒的传动效率; 6，滑动轴承的效率设计项目及计算过程说明结果一、 分析或确定传动方案根据要求电机与减速器间选用V带传动，减速器与工作机间选用联轴器传动，减速器为二级圆柱直齿齿轮减速器。方案草图如下。 1，带传动的效率; 2，滚动轴承的效率; 3，齿轮传动效率; 4，联轴器的传动效率; 5，卷筒的传动效率; 6，滑动轴承的传动效率 二、选择电动机1、选择电机类型和结构型式：根据电源及工作机工作条件，工作平稳，单向运转，两班制工作，选用 Y系列三相异步电动机2、选择电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：传动装置的总效率=36取V带的效率=0.96 轴承的效率=0.99直齿圆柱齿轮的传动效率=0.97联轴器的效率=0.99卷筒的传动效率=0.96滑动轴承的传动效率6=0.97总效率=0.960.9830.970.990.960.97=0.808(2)电机所需的工作功率：Pw=Fv/1000=25000.85/1000=2.125 KW Pd=Pw/总 =2.125/0.808 =2.63 KW3、确定电动机的转速：计算滚筒工作转速： n筒=601000V/D =6010000.85/300 =54.1 r/min按手册推荐的传动比合理范围，为了便于选择电动机转速，先推算电动机的可选范围。V带的传动常用传动比i1范围是7，两级圆柱齿轮传动减速器传动比范围i23=860 。 nd= i1 i23n筒=（17）(860) 54.1r/min=(43322722).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，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Y132S-6 其主要性能：额定功率：2.2W，满载转速960r/min，起动转矩/额定转矩=2.0，最大转矩/额定转矩=2.0。 三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算1、计算传动装置总传动比和分配各级传动比（1)传动装置总传动比由电动机的满载转速n和工作机主动轴转速n可确定传动装置应有的总传动比为i=960/54.1=17.74（2）分配各级传动比取V带传动的传动比为i=2；为满足相近的浸油条件，高速齿轮传动比为i2=1.31.5i3； 所以由i= i ii取i=3.52（ i=1.4 i） i=2.522、计算传动装置的运动和动力参数（1)各轴转速n=n=960 r/min ;n= n/ i=960/2=480 r/min ;n = n/ i=480/3.52=136.4(r/min)n = n/ i =136.4/2.52=54.1(r/min)（2）各轴输入功率P= P =2.63Kw ;P = P=2.630.96=2.525 KwP = P=2.5250.990.97=2.425 Kw ;P = P=2.329Kw ;滚筒轴 P卷= P24=2.283 Kw（3)各轴输入转矩T= 9550 P/ n=95502.63/960=26.16Nm ;T= 9550 P/ n =95502.525/480=50.24Nm ;T=9550 P/ n =95502.425/136.4=169.78Nm ;T =9550 P/ n =95502.283/54.1=403.01Nm ;四、传动零件的设计计算1、V带的设计（1）确定计算功率P由课本表8-7查得工作情况系数K=1.2 故P= KP=1.22.63=3.156kw（2）选择V带的带型根据P及n0由课本图8-11得：选用A型V带（3）确定带轮的基准直径d并验算带速v1)由课本表8-6和8-8得，取小带轮基准直径d=112mmdmin=75 mm2）验算带速V V=3.141129606010005.630m/s由于5m/sv30m/s,满足带速要求。3）计算大带轮的基准直径d=i d=1122=224mm （4）确定V带的中心距a和基准长度L1)初选中心距a=3002）基准长度L2a+( d+ d)+ 1138.24mm根据课本表8-2取Ld=1250mm3)计算实际中心距a及其变化范围aa0+(Ld-Ld0)/2=(300+(1120-1079.57)/2) 355.9mm考虑各种误差a=a-0.015 L=355.9-0.0151250=337.1mma=a+0.03 L=355.9+0.031250=393.4mm(5)验算小带轮上的包角180（ dd）57.3/ a16290(6)计算带的根数1）计算单根带的额定功率P由d=112mm和n=960r/min 课本表8-4a得P=0.96KW根据课本表8-4bP0=0.11KW根据课本表8-5得k=0.96根据课本表8-2得K=0.93于是： z= 3.29 其中P=（P+P）k K=0.96所以选用4根V带(7)计算V带的初拉力由课本表8-3查得q=0. 10kg/m，单根V带的初拉力：所以 （F）=500（2.5-Ka）Pca/Kazv+qv =128.4N 应使带的实际初拉力F0（F）(8)计算压轴力： (F)=2z（F）sin=1014.6N(9)带轮的结构设计 1）小带轮的结构设计 由 n= 960 r/min选择小带轮的材料为铸钢； 由d=100mm,2.2D dL1轴符合要求，则轴与轴上的滚动轴承也将同样符合要求。八、键联接的选择和计算1、带轮与轴采用平键连接轴径d=18mm, 查表查得 b=6 h=6L=(1.52)d 这样 取L=36mm 即键的长度为36mm校核计算 p=2T1000kld=249.731030.563218=47.4MPa p故 选用圆头普通平键用于轴端，选用A型平键，得：bh=66 L =36mm2、轴与大齿轮联接采用平键连接轴径d=46mm L=46mm 选A型平键取 bh=108 L=38mm 校核p=2T1000kld=2169.781030.583635=50.1 MPa p符合要求故 选用圆头普通平键用于轴端，选用A型平键，得：3、轴与大齿轮联接用平键联接轴径d=65mm L=78mm 选A型平键取 bh=2012 L=56mm 校核p=2T1000kld=2411.121030.5105655=34.78MPa p符合要求故 选用圆头普通平键用于轴端，选用A型平键，得：bh=1610 L =120mm4、轴与联轴器联接用平键联接轴径d=40mm L=60mm 选A型平键取 bh=128 L=48mm 校核p=2T1000kld=2267.841030.5105038=86.56MPa p符合要求故 选用圆头普通平键用于轴端，选用A型平键，得：bh=128 L =48mm九、联轴器的选择与计算联轴器计算转矩 由于转矩变化小 取KA=1.5 故 Tca=KAT=1.5411.12=616.68Nm 查表查得选用LH3型弹性柱销联轴器，取d1=40mm符合要求。十、箱体整体及附件设计减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用配合.名称符号计算公式结果箱座壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径M12轴承旁联接螺栓直径M10机盖与机座联接螺栓直径=（0.50.6）M10轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）M5视孔盖螺钉直径=（0.30.4）6定位销直径=（0.70.8）10，至外机壁距离查机械课程设计指导书表419.516.510，至凸缘边缘距离查机械课程设计指导书表410.58.5外机壁至轴承座端面距离=+（812）36大齿轮顶圆与内机壁距离1.29.5齿轮端面与内机壁距离11.5机盖，机座肋厚16 16轴承端盖外径+（55.5） I： 80 II： 90III： 110轴承旁联结螺栓距离 I： 80 II： 90III： 1101、机体有足够的刚度在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度2、考虑到机体内零件的润滑，密封散热。因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H为40mm为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为3、机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便4、对附件设计A 视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固B 油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.D 通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡.E 盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.F 位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.G 吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.十一、机械设计课程设计感想 本次课程设计时间为两周，在这两周间，计算，校核，制图与修改的工作反复进行，首先，由于缺少必要的资料，系统的整体结构设计错误，不得不重新开始计算。在后期，尤其在轴的设计中，反复变更数据，而且在轴的校核之后，在轴承的校核中又发现轴的设计不正确，于是又重新对轴进行修改。 设计中由于对于专业知识掌握的不是很踏实，在设计中会经常翻阅以前的教材，因此有一部分设计并不是很完美，但却是认真的查阅了手册以及教材所进行的认真的设计，所以通过这次设计也使我对专业知识有了更进一步的了解，并对以后的工作奠定了一定基础。总的来说，课程设计这次的课程设计是我第一次做的设完整计，期间经历的困难不言而喻，但也让我了解到了设计必须要具备的严谨的态度，我也会继续将这种态度用在以后的工作与学习中 十二 参考文献：1、机械原理（第七版） 高等教育出版社 孙桓 陈作模 主编2、机械设计（第八版） 高等教育出版社 濮良贵 纪名刚 主编3、机械设计（第四版） 高等教育出版社 邱宣怀 主编4、互换性与测量技术基础（第五版）机械工业出版社 李根硕 杨兴骏 主编5、机械设计课程设计指导书 高等教育出版社 宋宝玉 主编6、材料力学（第四版） 高等教育出版社 刘鸿文 主编7、简明机械实用手册 科学出版社 杨晓辉 主编8、机械制图 中国建材工业出版社 张 琳 杨月英 主编 9、中文版AutoCAD 2008机械制图（含上机指导） 机械工业出版社 张 琳 杨月英 主编10、机械设计图册 电子版 =0.808Pd=2.63Kwi=17.74i=2i=3.52i=2.52n= 960 r/min n=480 r/min n= 136.4 r/min n =54.1 r/minP=2.63KwP=2.525KwP=2.425 KwP=2.329KwP卷=2.283KwT=26.16 NmT=50.24NmT=169.78 NmT=403.01Nm P=3.156kwd=112mmd=224mmL=1250mma=355.9mm=162z=3.10 选用4根V带(F)=1014.6NAd=85 d1=52mmb= d1d=52mm=48000ha=118mmb=52mmHlim1=750MpaHlim2=500Mpad2=70mmb= 70mmm=2.5mmZ1= 24Z2=iZ1=61K= 1.575a=140mmb= 80d1=24mm L1=60mmd2=