二级圆锥圆柱减速器课程设计510%0.9%350%205.doc
二级圆锥圆柱减速器课程设计510%0.9%350%205
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减速器课程设计
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二级圆锥圆柱减速器课程设计510%0.9%350%205,减速器课程设计
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第 1 页 机械设计课程设计 题目： 圆锥圆柱齿轮减速器 学 生： 陈朝 学 号： 200705040109 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 成型 071 指导教师： 周志明 2009 年 12 月 6 日 nts 第 2 页 目 录 1. 设计任务书 2. 传动方案的拟定 3. 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 4. 带传动 的设计计算 5. 齿轮传动 6. 轴的设计计算 7. 键联接的选择和校核 8. 滚动轴承的选择和计算 9. 联轴器的选择和校核 10. 箱体的设计 11. 减速器附件的 选用 12. 润滑方式和密封方式，润滑油牌号的选择 13. 设计小结 14. 参考资料 nts 第 3 页 机械 设计 课程设计 任务书 设计题目： 圆锥圆柱齿轮减速器 运动简图： 1 电动机 2 联轴器 3 减速器 4 卷筒 5 传送带 工作条件： 每日两班制工作，空载起动，工作有轻振，不反转，使用期限为 10 年。传送速度允许误差 5%。 原始数据： 已知条件 3 学号 109 滚筒直径 D（ mm） 350 输送带运行速 度 v（ m/s）（ m/s） 0.9 输送带工作拉力 F（ N） 10000 设计工作量： 设计说明书 1 份（ 30 页以上） 主传动系统装配图 1 张（ A1 图纸） 主要 零件 工作 图 3 张 开始日期 2009 年 12 月 5 日 完成日期 2009 年 6 月 30 日 nts 第 4 页 设计项目 计算及说明 结果和结论 一传动装置的总体设计 1确定传动方案 2. 选择电动机 本组设计数据：输送带的拉力 F（ N）： 10000 输送带速度 v（ m/s）： 0.9 滚筒直径 D（ mm）： 350 传动方案如上图所示，确定为电动机 +V 带传动 +单级齿轮减速器 +联轴器 +工作机 说明： （ 1） 原动机采用广泛应用的电动机； （ 2） 减速器和电动机之间采用 V 带传动，主要是带式运输机为一般用途，考虑 V 带传动 V 带具有弹性，能缓冲吸振，传动平稳，制造、使用、维护成本低等优点，另外 V 带传动具有安全保险作用 ，因此电动机后选用 V 带传动。 （ 3） 减速器和工作机之间按设计要求采用凸缘式联轴器。 （ 1） 类型和结构 因无特殊要求，故选择 Y 系列三相异步电动机。其优点是可直接接在三相交流电路中，且结构简单，价格便宜，维护方便。 电动机的结构有开启式、防护式、封闭式和防爆式等，可根据防护要求选择，安装形式可根据安装条件决定。 （ 2） 电动机额定功率 P 额 传动装置所需的电动机功率为 P 需 ，工作机所需功率为 P 工作 ，选择条件： P 额 P 需 总工作需 PP 总 由电动机至工作机的总效率 电动机 +V 带传动 +单级齿轮减速器 +联轴器 +工作机 Y 系列三相异步电动机 nts 第 5 页 设计项目 计算及说明 结果和结论 工作机功率 P 工作 由计算式 KWvP 5.41000 5.1*30001000F 式中 F 输送带的拉力（ N）已知条件 V 输送带速度（ m/s）已知条件 总效率 总 由计算式滚联齿轴承总 2v96.0195.099.096.0 2 0.8581 式中：v V 带传动效率，v=0.96 轴承 高速轴、低速轴两对轴承效率，轴承=0.96 齿 一对直齿圆柱齿轮啮合效率，齿=0.95 联 联轴器效率，凸缘式联轴器，联=1 滚 工作机滚筒效率，滚=0.96 以上各数值参见机械设计课程设计手册 p.3 表 1-7 所需电动机工作功率需Pkw24.5858 1.0 5.4P P（ 3） 电动机转速 考虑电动机外廓尺寸、重量、价格等因素，选用高速电动机。 推算电 动机转速的可选范围 工作齿工作 niinin v 69.63647 ）（ =17832675 r/min 式中 n 电动机可选转速范围， r/min； i 传动装置总传动比的合理范围 ; P 工作 =4.5kW 总 =0.8581 需P=5.24kw n 1783r/min nts 第 6 页 设计项目 计算及说明 结果和结论 3. 总传动比 i的计算和分配 vi 、 齿i v 带传动，单级齿轮传动传动比的合理范围 (参见手册 p3 表 1-8) 工作n 工作机转速， r/min。 由100060 工作Dnv 得 m in/r66.7140014.3 5.1100060D v100060n 式中 v 输送带速度， m/s (已知 ) D 滚筒直径 mm (已知 ) 确定选用最常用，市场上供应最多的同步转速为 1500 r/min 的电动机。 （ 4） 电动机型号 根据电动机类型、结构、功率和转速，查手册 p.155 表 12-1 确定电动机型号为 Y132S 4 B3 型电动机。 技术数据：额定功率 P 额 =5.5kw； 满载转速满n=1440r/min； 电动机中心高 =132mm； 轴外伸尺寸 L=80mm； 键槽宽尺寸 b=10mm； 轴直径尺寸 d=38mm 电动机的参数见手册 p.155157 的表 12-1、 12-2、 12-3、 12-4 （ 1） 计算总传动比 i 由题意知 09.2066.711440n ni （ 2） 分配传动比 由手册 p3 表 1-8，齿轮传动分配的传动比为齿i=4， 则由齿iii v 得 02.54 09.20 iii v同步转速为 1500 r/min 的电动机 同步 nn 满足使用要求 电动机型号为Y132S 4 B3 P 额 =5.5kw 满n=1440r/min 需P=5.24kw120 满足使用要求。 （ 5）确定 V 带根数 Z Lcc KKPP PPPZ )( 000 由表 4-3、 4-4、 4-5 得 32.10 P 17.00 P 935.0K 13.1LK 根根 447.313.1935.0)17.032.1( 46.5 Z 可取 V 带根数 Z=4 根，满足要求 （ 6）确定初拉力 F0 由20 )15.2(500 qvKvZPF c 254.710.0)1935.0 5.2(454.7 46.5500 =157.2N 式中 q 每米带长的质量（ kg/m），见表 4-1 (7) 作用在轴上的压力 FR 2 98.154s in2.157422s in2010 ZFFR01 98.154 Z=4 根 NF 2.1570 nts 第 11 页 2. 齿轮传动设计 =1227.74N 已知条件： 04.4齿i1v2 m in/r14.257nnn n 高实际齿KW37.4PP 1 高 （ 参见教材 ） NF R 74.1227 设计项目 计算及说明 结果和结论 （ 1）选择齿轮材料及确定许用应力 由于该减速器无特殊要求，为制造方便，采用软齿面。根据表 6-4，小齿轮采用 45 钢，调质，硬度为 22025.HBS；大齿轮采用 45 钢，正火处理，硬度为 170200HBS。 由图 6-14 查得， MPaH 5801lim ， MPaH 4502lim 由图 6-15 查得， MPabb 4901lim ， MPabb 3902lim 由表 6-5 取 1min HS ， 1min bbS由式 minlimHHH S minlimbbbbbb S 得： MPaH 5801 MPaH 4502 MPabb 4901 MPabb 3902 （ 2）按齿面接触强度设计计算 3 1211671iiKTddH式中，据电动机及支承情况，取 K=1.2；由表 6-8 取 1d； H 用较小的 MPaH 4502 代入；传动比 i=4.04；外啮合取“ +”号；mmN16229914.257 37.41055.91055.9 61161 齿nPT 代入设计公式得： 传动方案： 软齿面啮合传动 小齿轮材料 45 钢，调质 大齿轮材料 45 钢，正火 MPaH 5801 MPaH 4502 MPabb 4901 MPabb 3902 nts 第 12 页 3 1211671iiKTddH mm3204.4104.411 6 2 2 9 92.14 5 06 7 1 81.44mm （ 3）决定一对齿轮的参数与主要尺寸 选齿数 取 Z1=33（软齿面推荐值 2440） 32.13304.43312 iZZ 取 1322 Z 331 Z 1322 Z 设计项目 计算及说明 结果和结论 传动比误差 %104.4 404.4 i iiii 为理论传动比， i 为实际传动比 43313212 ZZi因 %1i（ 8 10） mm=12mm D2=df2-212=323.75-24=299.75mm 小孔 d0=0.25（ D2-D1） =（ 299.75-105.6） 0.25 =48.54mm C=（ 0.
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