课程设计说明书F=1250N.docx

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1、机械设计课程设计说明书设计题目：用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器设计设计者：危平班级：A1241学号：指导老师：余香梅机械与材料工程学院2015年月日课程设计任务书1二设计要求I三设计步骤21 .传动装置总体设计方案22 .电动机的选择33 .计算传动装置的总传动比和安排传动比54 .计算传动装置的运动和动力参数55 .设计V带和带轮66 .齿轮的设计97 .滚动轴承和传动轴的设计138 .键联接设计259 .箱体结构的设计2610 .润滑密封设计2811 联轴器设计28四设计小结29五参考资料29主要结果计算与说明一课程设计任务书题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器,简图如下:图中

2、：1V带传动；2运输带；3级圆柱齿轮减速器；4一一联轴器；5电动机；6卷筒设计依据：运输带工作拉力F：1250N运输带工作速度V:1.50ms卷筒直径D:240mm工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，运用期限10年，小批量生产,两班制工作，运输带速度允许误差为5*二.设计要求1 .减速器装配图1张（0号或1号图纸）。2 .减速器零件工作图2张：齿轮零件图3号一张、轴零件图3号一张。3 .减速器设计说明书一份。三.设计步骤1 .传动装置总体设计方案设计数据：F=1250NV-1.50msD=240mm运输带工作拉力F=1250No运输带工作速度V=1.5(m/s)o卷筒直径D=24()m

3、mo1)外传动机构为V带传动。2)减速器为一级圆柱齿轮减速器3)方案简图如上图4)该方案的优缺点：该工作机有稍微振动，由于V带有缓冲吸振实力，采纳V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷改变不大，可以采纳V带这种简洁的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分一级圆柱齿轮减速，这是一级减速器中应用最广泛的一种。原动机部分为Y系列三相沟通异步电动机。总体来讲，该传动方案满意工作机的性能要求，适应工作条件、工作牢靠,此外还结构简洁、尺寸紧凑、成本低传动效率高。2、电动机的选择D选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，

4、电压380Vo2）选择电动机的容量工作机的有效功率为DT7Pw=1.875kw从电动机到工作机传送带间的总效率为3%=0.86收=/.72.%由机械设计课程设计表2-2可知：71：V带传动效率0.952:滚动轴承效率0.99（球轴承）：齿轮传动效率098（7级精度一般齿轮传动）：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）r5：卷筒传动效率0.96所以电动机所需工作功率为P=乙Pd=2.18kw公3）确定电动机转速按表2-3举荐的传动比合理范围，一级圆柱齿轮减速器传动比,=620而工作机卷筒轴的转速为VY1-W兀Dnw=119rmin所以电动机转速的可选范围为nd=iw=（620）X120rin=（7

5、2024（X）rmin符合这一范围的同步转速有750r/mn.1000rmin和1500min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，确定选用同步转速为1500rmin的电动机。依据电动机类型、容量和转速，由机械设计课程设计表16.1选定电动机型选定电动机型Y10012-4号为Y1OO12-4。其主要性能如下表：电动机型号额定功率kw满载转速/(rmin)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y10012-4314302.22.3电动机的主要安装尺寸和外形如下表:Z1=3.2Z11=3.75%=1430r/min/=446.875r/ninM=119inw-11

6、9r/minP1=2Skw%=2.05%WRU=199卬中心高H外型尺寸1X(AC/2+AD)XHD底脚安装尺寸AXB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXGXD100，380282.5X2451601401228X6082428(1) 3.计算传动装置的总传动比并安排传动比(2) .总传动比之为(3) .安排传动比z=,ii考虑润滑条件等因素，初定Z1=3.2Z11=3.754.计算传动装置的运动和动力参数1) .各轴的转速I轴=nm=1430r/minH轴=3=446.875r/min1HI轴=-119minzH卷筒轴卬=%=119”min2) .各轴的输入功率I 轴P1=Pd=2

7、SkwII 轴力=pt1r2=2.05攵卬HI轴片口=用32=199%卬卷筒轴心=耳4%=195%w3) .各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩Td为Td=9.55106-=1.46104mm%1 轴7=T=146XIO4NmmH轴Txx=9.55106-=4.38104mmnm轴Zn=9.55x1()62I1=.60105mm卷筒轴7=9.55106-=1.56105mmni将上述计算结果汇总与下表，以备查用。轴名功率P/kw转矩T/(Nmm)转速n(rmin)传动比i效率I轴2.181.4610414303.20.9405口轴2.054.38104446.8753.750.9702IH轴1.9

8、91.6010511910.9801卷筒轴1.951.561051195.设计V带和带轮电动机输出功率Pd=2Skwt转速=143min,带传动传动比i=3.2,每天工作16小时(两班制工作)o1).确定计算功率=2.62ZW由机械设计基础表13-8查得工作状况系数K4=1.2,故E=(M=2.62Zw2).选择V带类型依据Q,1，由机械设计基础图13T5可知，选用A型带3).确定带轮的基准直径dd并验算带速(1).初选小带轮基准直径由机械设计基础表13-9,选取小带轮基准直径4=IOO相加，而选用A型带dd2H=100/77/72,其中H为电动机机轴高度，满意安装要求。(2).验算带速Ud.

9、M1,V=!=7.48ms%=IOOzw?60I(XX)因为5根su25ms(见机械设计基础第220页)，故带速合适。(3).计算大带轮的基准直径d(i、=ixdd=320unV=7.48w/5dd依据机械设计基础表13-9,选取4/,=315mm,则传动比“=于=3.15,d心=320mm从动轮转速%=4=454”min选取1I4).确定V带的中心距a和基准长度1d.由式0.7(%+)42(%+dd2)得29O.5o830,取QO=700mmd&=315mm(2).计算带所需的基准长度1d1dq=2+2。+Zj=2068mnafi=700mm由机械设计基础表13-2选取V带基准长度1d=20

10、00僧驾(3).计算实际中心距。1d-2000nna=a1i+2，=666/h/wQmaX=Q+0.031d=726mmQmin=a-0.0151d=636mm5) .验算小带轮上的包角=180o-(90o6) .计算带的根数Z(I)计算单根V带的额定功率.由ddi=100m和H1=1430nin,查机械设计基础表13-3得%=1.32kw依据“=1430r/min,i1=3.2和A型带，查机械设计基础表13-5得4=0.17ZW查机械设计基础表13-7得K=0.95,查表13-2得K1=1o3,于是Q=(.+M)KK,=1448Zw(2)计算V带的根数ZPc2.62z=1.81Pr1.448

11、取2根。7) .计算单根V带的初拉力的最小值(不靠出由机械设计基础表13T得A型带的单位长度质量()min。a=666mn4nax=7*minmin=636如e=1.448Az=2（外）mi1148NW8) .计算压轴力尸P压轴力的最小值为(%)min=2z(与)minSin=584N9) .带轮的结构设计小带轮采纳实心式，大带轮为腹板式，由单根带宽为13mm,取带轮宽为35mm。6.齿轮的设计D选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。(2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB1oo95-2001)。材料选择。由机械设计基础表I1T选择小齿

12、轮材料为45钢(调质)，硬度为280HBS,大齿轮为45钢(正火)，硬度为210HBS,二者材料硬度差为70HBSo选小齿轮齿数4=24,则大齿轮齿数Z2=4向=902)初步设计齿轮主要尺寸(1)设计准则:先由齿面接触疲惫强度计算，再按齿根弯曲疲惫强度校核。(2)按齿面接触疲惫强度设计，即du2.323(Fp)min=584/V选用直齿圆柱齿轮传动7级精度小齿轮材料45钢(调质)大齿轮材料45钢(正火)Z1=24z2=901确定公式内的各计算数值I.由机械设计基础表11-3,试选载荷系数K=I.3。II .计算小齿轮传递的转矩Tx=95.5x105%=431x104%.6III .由机械设计基

13、础表11-6选取齿宽系数4二1IV .由机械设计基础表11-4查得材料的弹性影响系数Zf=188MPaV .由机械设计基础表11-1按齿面硬度查得小齿轮的接触疲惫强度极限baIim1=600MRZ；大齿轮的接触疲惫强度极限oim2=550MPa0VI.计算应力循环次数7V1=60h21=1.56109M=M=4.21X砂iVU.取接触疲惫寿命系数KHN=0.97；Khn2=1.25.VIII.计算接触疲惫许用应力取失效概率为1%,平安系数S=IK0.111=WSm=097600MPa=582MPat12=KHS=125X550MPa=687.5MP。2.计算I .试算小齿轮分度圆直径4,代入匕力中较小的值。4,2323包(-)2=47.05机机外II .计算圆周速度u。叫出1CC/V=-1.09/77/S6010007II1计算齿宽代。h=dit=47.05mmW.计算齿宽与齿高之比h模数m=