机械设计课程设计-设计一用于带式传动的单级斜齿圆柱齿轮减速器

1、机械设计基础课程设计学生姓名：学号：年级：专业：院（系） ：指导教师：时间：设计任务书设计一用于带式传动的单级斜齿圆柱齿轮减速器。带式运输机在常温下连续工作，单向运转，空载启动，工作载荷平稳，两班制使用期限：8年大修期：3年生产批量：大批量生产动力来源：电力，三相交流电，380v/220v题目数据：组号3运输带工作拉力F/KN2.7运输带工作速度V/(m/s)1.5滚筒直径D/mm450运输队允许速度误差土 5%设计任务要求：(1)绘制减速器装配图一张(A1)(2)零件工作图12张(齿轮、轴、箱体等)(3)设计计算说明书1份(5000-7000字)18第一章 绪论1.1 设计目的（ 1） 通过

2、课程设计， 使我们能够综合运用机械设计基础课程和其他先修课程的理论和实践知识，解决机械设计问题。（ 2） 通过课程设计实践， 使我们掌握机械设计的一般规律， 树立正确的设计思想，培养分析和解决工程实际问题的能力。（ 3） 在课程设计实践中， 对我们进行机械设计基本技能的培训， 培养我们查阅和使用标准、 规范、 手册、 图册及相关技术资料的能力，以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。1.2 传动方案拟定1 传动系统的作用和传动方案的特点：机器一般由原动机，传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的动力和运动， 变换运动形式以满足工作装置的需求，是机器的重要组成部分。传送装

3、置是否合理将直接影响机器的工作性能，重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单， 制作方便， 成本低廉， 传动效率高和使用维修方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用两级传动，第一级为带传动，第二级为单级圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，担有过载保护的优点。还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的尺寸。齿轮传动的传动效率高， 适用的功率和范围广， 使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一，本设计采用的是单级圆柱齿轮传动。减速器的相箱体采用水平剖分式结构，用 HT200灰

4、铸铁铸造而 成。2 传动方案的分析和拟定1 工作条件：寿命8 年，室内工作，空载启动，工作载荷平稳，两班制。2 原始数据：滚筒圆周力 F=2700N带速V=1.5m/s滚筒直径D=450mm3 方案拟定：采用 v 带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩况结构作要求，结构简单，成本低，使用维护方便。图 1 带式运输机传动系统简图：1电动机，2传送带，3单级圆柱齿轮减速器，4联轴器，5一滚桶，6输送带计算及说明结果第一章减速器结构选择及相关性能参数计算2.1. 选择电动机类型按工作要求选用全封闭自扇冷笼型三相异步电动机，Y系列，电压380

5、v2.2. 择电动机功率已知胶带有效拉力F=2700N带速V=1.5M.S滚筒:直径450MM工作机所需工作功率按工1 (2-3)为：Fw=2700 X 4.05 kw1000传动装置各部分效率查表2-3得：三角带？1=0.96,滚动轴？2=0.99,闭式齿轮传动 ？3=0.97, 联轴器？4=0.99,传动滚筒？5=0.96? 4% X 0.99 X 0.97 X 0.99 X 096 二 0.876工作所需电机输由功率Ps按工1 ( 2-2)PS=PW/?=4.05/0.876=4.62kw故电动机额定功率 Pe按工1 ( 2-1)Pe= (1-1.3) PS= (1 1.3) *4.62

6、=4.626.01kw2.3. 确定电机转速滚动轴转速 nW按式(2-5)60*1000V 60*1000*L5nW= nD = 3.M4E。=63.7017min通常，三角带传动比范围见表2-1, i1=2-4,圆柱齿减速器确定电动机额定功率pe=4.62-6.01kw确定电动机型号Y-132M2-6i1=4.31P0=4.62kwN0=960r/minT0=45.96N.mP1=4.44 kwN1=274.29r/minT1 = 154.59 N.mP2=4.26 kwN2=63.64 r/minT2=693.29 N.mP3=4.18 kw为 i2=3-5,则总传动比范围 1= (2*3

7、) - (4*5) =620。工作机所需电动机转速nd=i*nw= (6-20)*63.70=382.21274r/min符合这一范围的同步转速有750、1000r/min,若选750r/min总传动比大，传动装置外廓尺寸小，但电机重量大，外廓尺寸大，价格高。故选用1000r/min ,综合考虑pe=4.626.01kw,查表 2-4,选择 Y-132M2-6 满载转速Nm=960r/min2.4 .确定传动装置的总传动比和分配各级传动比总传动比据式(2-7)Ia=nm/N w=960/63.70=15.07分配各级传动比由表2-1取三角带传动比i0=3.5,则减速器传动比i1=ia/i 0=

8、15.07/3.5=4.313i1dmin=75mm大带轮基准直径：nl 960dd2 = ddl =# 112 = 392.00mmn2274.29按表6-2选取标准值，dd2=400mm ,则实际传动比从动轮实际转速分别为：i=dd2/dd1=400/112=3.57n2=n1/i=960/3.57=268.91r/min从动轮转速误差为：274.29 - 268.91 *1 = 195%274.29计算及说明结果在5%内，为允许值。3.3 验算带速irddlnl 344*112*960 一-jfm/s60*100060*1000带速在525m/s范围内，故合适3.4 确定带的基准长度Ld

9、和实际中心距 初定中心距:A=475mmLd=1800mm0.7 (dd1+dd2) 12满足条件3.6 确定带数Zr PCVC由式(6-18)得 Z 2二M (pO+MO*QKL艰据 ddi=112mm, ni=960r/min,查表 6-5,得 p0=1.40kw由表6-6查得功率增量 ApO=0.11h由表6-3查得带长修正系数 Kl=1.01 ,由表6-7查得包角系数h=0.91J因而普通v带根数为PcpcZ 之- pO (p0 + ApO)K 口 KL66=:一。-0 11一二二二1=4.75故选5根v带3.7 计算初拉力F0和轮轴压力FQ由表6-1查得A型普通v带每米长质量q=0.

10、14kg/m,根据式（6-19）得单根v带初拉力F0为500Pc/2,5.F0 =111 + qv2zv Ua/=一.一4*5.630.91/=259.61N由式（6-20）得作用在带轮轴上的压力FQ为a 1FQ = 2F0 *sin2.145.26=2*4*218.42* sn2=1148N3.8 设计结果选用5根A-1800GB1171-1989普通v带,中心距a=475mm,带轮直径 dd1=112mm,dd2=400mm,轴上压力FQ=1148NO第四章齿轮的设计计算已知斜齿圆柱齿轮 P=4.44KW n1=274.29r/mini=4.31选择齿轮材料及精度等级因传递功率较大，选择硬

11、齿面齿轮组合。小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，硬度为 5662HRC;大齿轮用 40Cr表面淬火，硬度为 5055HRC选择齿轮精度等级为 8按齿轮弯曲疲劳强度设计按斜齿轮传动的设计公式(8-45)得：、4 11n皿/附,Mn确定有关参数与系数转矩Ti丁1=。二：9上1%274.29二.N.1mm载荷系数K查表8-12取K=1.4齿数z螺旋角6和齿宽系数因为是硬齿面传动，取4二20则z2 = %=87初选螺旋角0二4当量齿数%为2120cos314= 21.893.42*10N2=N1/i=4.31=794* 107108z2 87马 2 cos3H cos3140由表8-14得齿形系数h二2.57.i 0二218由表8-15得应力修正系数 % =1,