一级减速器设计[F=1200N V=1.7ms D=270mm]【优秀机械课程毕业设计论文】
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一级
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-
文档包括:
说明书一份,27页,4400字左右.
图纸共12张,如下所示
A0-装配图.dwg
A1-箱盖.dwg
A1-箱座.dwg
A2-V带轮.dwg
A3-齿轮.dwg
A3-大端盖.dwg
A3-大透盖.dwg
A3-低速轴.dwg
A3-高速轴.dwg
A3-小端盖.dwg
A3-小透盖.dwg
A4-套筒.dwg
- 内容简介：
-
机械设计课程设计 一 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 设 计 带式运输机 ) 北京市机械局职工大学 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 2 - - 2 - 目 录 一、 电 动机的选择 4 二、传动比的分配 5 三、传动装置 各轴的运动和动力参数 5 四、 V 带的设计与计算 7 五、齿轮的选择 10 六、轴的设计 13 1、轴的设计 （高速轴） 13 2、轴的设计 （低速轴） 19 七、减速箱的设计 25 八、润滑的选择 26 参考 文献 27 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 3 - - 3 - 机械课程 任务书 设计 带式运输传动系统 题目 要求：传动装置含有圆柱齿轮减速器 原始 1）运输带工作拉力 F/N 1200 2）运输带工作速度 V/（ m )运输机卷筒直径 D/270 传动简图 1、 2、运动带 3一级圆柱齿轮减速器 4、联轴器 5、电动机 6、卷筒 工作条件 连续单向运转 ，载荷可能有轻微冲击，空载起动电压380/220V 的三相电源。 技术要求 使用年限 10年，小批量 生产 ，两班制 工作 ， 8h/班 设计任务 说明书一份，装配图一份 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 4 - - 4 - 一、 电动机的选择 1、 确定电动机的类型 按工作要求选择 Y 系列全封闭直扇冷式笼型三相异步电动机，电压 380/220V 2、选择电动机的容量 查机械设计课程设计按（ 2电动机所需功率为d ，按（ 2工作所需功率为 0 0 0， 传动装置的总效率 为 54331 2 按表 2定各部分效率， V 带传动效率 ，滚动轴承传动效率 ，闭式齿轮传动效率 ，联轴器 ，传动滚筒 ， 54331 2 0 401 0 00 001 0 00 ，所需电动机功率为 d ， 因为载荷平稳电动机额定功率 表 16 、确定电动机转速 滚筒工作转速，带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 5 - - 5 - m i n/n w ， 2 4，齿轮传动比常用范围为 3 5， i 总 范围为 6 20 ，故电动机转速 nd=6 20) 2406.2)r/合这一范围同步转速有750r/1000r/1500r/表 16电动机数据及计算 的总传动比： （表一） 根据表中数据，综合考虑，选用电动机为 于分配传动比。 二、 分配传动比 1、 总传动比 i 总 =n 电 /60/、 分配传动装置上各级传动比 由机械设计课 程中表 2 V 带传动： 比 i=24，取 i 带 =3则减速器传动比为 总三、传动装置各轴的运动和动力参数 1、电动机 d= no=60r/ 电动机型号 额定功率 满载转速 堵转 转矩 最大 转矩 总传动比i 10r/13260 r/100420r/式运输机的一级圆柱轮减速器 - 6 - - 6 - 5 00002、 I 轴（高速轴） =2039600101 0 5 09 5 5 01113、轴（低速轴 ） O 01 2 3= 8 5 0m i n ,/ 82732 212224、轴（滚筒轴） 2 2 4= i n ,/2323输出功率或转矩分别为各轴的输出功率或输出转矩乘以轴承效率 出功率 = 1， = m = 2， = m = 式运输机的一级圆柱轮减速器 - 7 - - 7 - = m 各轴运动和动力参数 ： （表二） 轴 名 功率 P/矩 T /N m 转速n/动比 i 效率 输出 输入 输出 输入 电机轴 60 3 轴 20 轴 轴 、 V 带的设计 1、选择 V 带型号 查机械设计基础表 6A=式（ 6 d=据 型带 2、确定带轮的基准直径 1)选取小带轮的直径 于 标的交点落在图 6A 型带 区内虚线的上方故选 002)验证速度 V 由式（ 6 V=100060 01 = =s 带速 一般应在 5 25之间 ,V=s，合适 (3)确定大带轮的基准直 =机械设计基础 =1% 2%， =100 3（ =表6整取标准值 00式运输机的一级圆柱轮减速器 - 8 - - 8 - 3、确定中心距和带的基准长度 1)初定中心距 据式（ 6 2(, (100+300) 2 (100+300)，因为 210 800 ， 所以 002)确定带的长度 式（ 6算 Ld 4 46004)300100(26002412)(22)1 0 03 0 0()(2022100由表 6取 000较大的标准之圆整对传动有利 ) (3)确定中心距 由式（ 6 A=48)( dd =8)300100( =343B= 30 0()d(d 222 500088 ） 6 3 m 43(A 22 安装时所需的最小中心 6 3 m a dm i n 张紧或补偿带伸长所需的最大中心距 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 9 - - 9 - a d a x (4)验证小 带轮 包角 1 由式（ 1600 8 2 0 03 0 0a 因为 120 01 ， 1 2 1 00 ， 所以合适 (5)确定 V 带的根数 Z 因为， m i n 11 00 带， i=3,查表 6， P, P=表 6， ，查表 6 6 P 取 Z=3 (6)计算 初拉力 表 6A 型带 q= m 由式 (600)00 20 (7)计算带作用在轴上的力 Fr FF r i i (8)带轮的结构设计 查机械设计基础表 6带轮 00用实心轮，大带轮 00为 50 400用 H 型 孔板轮，取轮缘宽度 B=（ e+2f=(3 15+2 10=50据机械设计带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 10 - - 10 - 基础表 6孔径 d=25表 6定结构尺寸，基准 宽，1顶宽 b=准到槽顶高 准到槽府深 一槽 到 端面距离 f=10间距 e=15小轮缘厚 =6缘外径 da=00+2 缘内径 d2= )=300()=楔角 =340，腹板厚 s=15五、齿轮的选择 1、确定材料确定许应力 查机械设计基础表 8为传动带为轻冲击载荷，大小齿轮均用 40质处理硬度 ,2=48 55 计算时取2=52度等级 8 级，根据表 8a=m,速度 V 6（ m , 200图 8 1200=1080图 8， 370向受力， 518、初定主要尺寸 (1)传动比 对于一般单级减速器传动 i 7,在前面已经计算出i=2)齿数 Z 一般齿数 Z 17，避免产生根切现象取 5 (3)齿宽系数 d 根据机械设计基础查表 8d=2=25=68 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 11 - - 11 - (4)齿数比 = (5)载荷系数 K 查表 8矩 103N m (6)材料弹性系数查表 8M P 7)节点区域系数查图 8 2112 ， 由图 832510 模数 不宜小于 2免模数过小发生意外断齿，根据机械设计基础表 8 m=、计算齿轮主要参数 5， 8， i 齿 =m=2.5,d1=25=d2=68=170mm,ha=ha*m=1 .5,c*)m=(1+h=ha+P= m= m/2=b2=b= 40b1=b+(5 10)=(7.5)大于 b2,5mm 25 9mm,6860mm, 70+2 75mm,70心距 =a=m/2(z1+ (25+68)=式运输机的一级圆柱轮减速器 - 12 - - 12 - 4、校核齿面接触强度 ( 所以合适 5、校核齿根弯曲疲劳强度 0311 P 所以合适 ,小齿轮采用齿轮轴的形式，大齿轮采用盘式齿轮 . 齿轮图 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 13 - - 13 - 六、轴的设计 (一 )轴的设计 1、 轴为高速轴 齿轮轴采用 45#正火 ,查机械设计基础表 14b=600 b5、 按扭转强度初估轴的最小直径 查表 14A=118式（ 14 33 2 8 33 查机械课程设计表 13 5、 初定齿轮 与 轴承的润滑 初定圆周速度 初定齿轮由油浴润滑，轴承采用油润滑。 4、 轴系的初步设计 采用直齿圆柱齿轮，无 轴 向力，选择两端面单向固定右端用轴肩定位，左端用轴端档圈固定，用 C 型普通键联接带轮，并实现 周 向定位 。 5、 定向尺寸确定 轴段 5段相邻直径 定位作用，用定位轴肩h=( 0.1)d, 取 h 25+2 ( 25=(30)直径处安装密封毡圈，取标准直径0mm,轴承内径配合为便于轴承安装 机械课程设计表 11-1,5深沟球轴承 6007， 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 14 - - 14 - 齿轮部分，取 d5= 46mm,d6=6 d7=5、 轴向尺寸的确定 与传动零件（如齿轮、带轮、联轴器等）相配合的轴段，一般略小于传动零件的轮毂宽度， 安装带轮取 085处为齿轮部分 ， 5轮距箱壁 10 15 10用油润滑取 =3，所以 4=3+10=13承宽为 147=14箱面宽 L=47承盖螺钉至皮带轮距离 1=10 15短盖 e=m=32=624=0 15)=(52 41)取00=62+72=2 -(2 4)=60 58 0mm,8盖处为了便于螺钉装 卸留 10 15 102=32+10= 54总 L=48+54+14+13+45+13+14=201轴承中心距L=14+13+45+13=85、 强度校核 (1)齿轮的切向力 T/d=2 103/轮的径向力 0。 =2)带轮的切向力 N 带轮的径向力 3)轴的受力分析，绘制轴受力图 （ a） ，绘 制 水 平受力图 （ b） ，并求支反力 平面 85 = （ 85+85 ） 70 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 15 - - 15 - H =5=55 H =制 垂直受力图 （ d） 85=v =5=v =4)绘制弯矩图 ， 水平面弯矩图 （ a） a 截面 =85 5 mm b 截面 =直平面弯矩图 (e) v =成弯矩图 f MM b 0 2 222(5)绘制转矩图 (g) 转矩 T=103N 6)绘制当量转矩图 )(h) 单向运转 转矩为脉 动循环 =0.6, 103=44766N 式运输机的一级圆柱轮减速器 - 16 - - 16 - b 截面合成弯矩 MM 2222 截面合成弯矩 MM e 7 6 6 3 7) 2222 （ 1 0 5 (7)分别校核， a, , 7 6 31e 3131考虑到 a 处存在键槽 05%105 05%105 实际直径分别为 25 度足够 . 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 17 - - 17 - 受力图：图一 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 18 - - 18 - (8)轴承的强度校核 H 0 9 8 6 2222 H 3 9 9 4 2222 使用深沟球轴承 6007， F F 只需验证处轴承可查 机械课程设计，表 11沟球轴承 6007， 0r=齿圆柱齿轮无处载荷 ,取 X=1， Y=0，查机械设计基础表14P=X F =1 轴承寿命查机械设计基础式 14 0 1 133201 6 6 6 71 6 6 6 9 3 轴承通常在 10000 30000h，所以所选轴承合适。 (9)键的设计与 校 核 1）选用 A 型普通平键 2）按轴径 d=25,查 机械设计基础表 2键宽 b=8,h=890,L=48-(5(43 38)取 L=40 ， 标 记 为 键 8 40机械设计基础表 2 40(20100M P 所选择的键强度合格 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 19 - - 19 - 轴 1 图 (二 )、轴的设计 1、 轴为 低速轴，选用 45#钢正火，查机械设计基础表 14b=600表 14 5、 按扭转强度的直径；由机械设计基础表 14=118，按式 14 8 8 33 取 2、 齿轮的润滑 齿轮圆周速度 V= 0 1000= 170 01000=s,确定齿轮使用油浴润滑，轴承使用油润滑。 4、轴 系的初步设计 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 20 - - 20 - 采用直齿圆柱齿轮传动，无 轴 向力，采用两端单向固定，左端轴肩定位，右端轴肩挡圈固定 ，齿轮左端轴肩定位，右端套筒定位，采用 A 型普通平键连接齿轮，联轴器处选用 A 型普通平键连接。 5、 轴 的结构设计 (1)径向尺寸的设计 轴径 2联轴器连接， 定位固定作用，取轴高h=( 0.1) 32=( 3.2)取h=d2=h=32+2 8mm,5了 便于轴承的安装，选定轴承 6009， 了 便 于 装 配 取 0mm,定位作用 h=(0.1) 50=(5) h=4mm,d5=4=58 8mm,2mm,d7=5(2）轴向尺寸的确定 与传动体配合轴段长一般小于传动件宽度，齿轮宽 B=408承器选 缘联轴器， 标记 联轴器 0/60 0承宽取 15轮距箱内壁为 10用油润滑， =5箱用 栓连接，06=7处与轴承连接，取 63上装有轴套和轴承，轴套取为 套起定位作用， 0径取53=6+2=带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 21 - - 21 - e=m=28=75mm,60=952=15022=28+0= 53总长 L=60+53+0+16+20两轴承间距离L=0+6=91(6)强度效核 1)齿轮的切向力 T/d=2 103/170=轮的径向力 t )轴的受力分析 (a)，并求支反力 绘水平受力图 (b) =1=1=H =1=1=直受力图（ d） =1=1=v =1=1=制弯矩图 (c),(e) b 截面弯矩 水平 H =直 成弯矩图 (f) MM 1 8 222 绘制转矩图 (g) 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 22 - - 22 - 绘制当量转矩单向循环，转矩为脉动 循环 = 103=107820N 制扭矩图 (h) a 截面合成弯矩 44766 b 截面合成弯矩 MM 7 8 2 1 8)( 2222 分别校核 a,3131考虑键槽 05%105 05%105 比实际选择的小，所以合适 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 23 - - 23 - 受力图：图二 带式运输机的一级圆柱轮减速器 - 24 - - 24 - 3） 轴承的强度校核 H 2 5 4 2222 查 机 械 课 程 设 计 表 11 深 沟 球 轴 承 6009 的10r=采用直齿圆柱齿轮，所以无轴向力，取X=1， Y=0，查机械设计基础表 14P=X F =1 计算轴承的使用寿命， hn 6 9 3 5 6 6 71 6 6 6 6 31021)(33 轴承通常在 10000 30000h，所以所选轴承 型号 合适。 (7）键的设计 1）联轴器和齿轮选用 A 型普通平键连接 齿轮上的键的设计 按轴径 d=50查机械设计基础表 2 键 宽b=14,h=9=18 90,L=38-(5取 L=28，标记为键 1428机械设计基础表 2 428(2010010 3 a钢所选择的键强度合格 2)联轴器上键的设计 按轴径 d=32机械设计基础表 2b=10mm,h=8带式运输机的一级圆柱轮减速
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