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一级 圆柱齿轮 减速器 设计 以及 全套 图纸
资源描述:
1 带式输送机传动装置带式输送机传动装置 设计计算说明书设计计算说明书 设计课题带式输送机传动装置中的设计课题带式输送机传动装置中的 一级圆柱齿轮减速器的设计一级圆柱齿轮减速器的设计 设计工程院设计工程院 班班 级级 装备装备 09120912 姓姓 名名 梦铭梦铭 学学 号号 201503040232201503040232 学习小组学习小组 第第 8 8 小组小组 同组成员同组成员 阳秀娟阳秀娟 张军张军 吴尚飞吴尚飞 杨桂杨桂 杨洲杨洲 指导教师指导教师 陈慧玲老师陈慧玲老师 20152015 20162016 学年学年 第第 2 2 学期学期 2 机械设计课程设计计算说明书机械设计课程设计计算说明书 一、传动方案拟定一、传动方案拟定.4 二、电动机的选择二、电动机的选择.5 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比.6 四、传动装置的运动和动力设计四、传动装置的运动和动力设计.7 五、普通五、普通 V 带的设计带的设计.10 六、齿轮传动的设计六、齿轮传动的设计.15 七、传动轴的设计七、传动轴的设计.18 八、箱体的设计八、箱体的设计.27 九、键连接的设计九、键连接的设计29 十、滚动轴承的设计十、滚动轴承的设计31 十一、润滑和密封的设计十一、润滑和密封的设计32 十二、联轴器的设计十二、联轴器的设计33 十三、设计小结十三、设计小结.33 3 机械设计机械设计课程设计任务书课程设计任务书 一、设计题目设计题目:设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器 二、传动方案图传动方案图: 三、原始数据三、原始数据 输送带压力 F(N) 1500N 输送带速度 v(m/s) 1.5 s m 滚筒直径 D(mm) 250mm 四、工作条件:四、工作条件: 输送机连续工作,单向运转,工作中有轻微振动,空载起动,两班制工作, 输送带速度容许误差为5%,要求尺寸较为紧凑,电动机与输送带滚筒轴线平 行。使用期限为 10 年,减速器中等批量生产。要求齿轮传动中心距在 90130mm 之间。 五、设计工作量:五、设计工作量: 1、减速器装配图一张(A1图纸:手工图或 CAD 图) 4 2、零件图 2 张(一个组应有一套完整的非标准零件的零件图) 3、设计说明书一份 5 计算过程及计算说明 一、传动方案拟定一、传动方案拟定 第八组:设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传 动 、工作条件:使用年限年,工作为一班工 作制,载荷平稳,环境清洁。 、原始数据:滚筒圆周力 F=1500N; 带速 V=1.5m/s; 滚筒直径 D=250mm; 方案拟定: 采用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,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成 本低,使用维护方便。 1.电动机 2.V 带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 6.运输带 6 二、电动机选择二、电动机选择 1、电动机类型和结构的选择:选择 Y 系列三相 异步电动机,此系列电动机属于一般用途的全封 闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,价格 低廉,维护方便,适用于不易燃,不易爆,无腐 蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择: 电动机所需工作功率为: 式(1):da (kw) 由式(2):V/1000 (KW) 因此 Pd=FV/1000a (KW) 由电动机至运输带的传动总效率为: 总=5 式中:1、2、3、4、5分别为带传动、 轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。 取 =0.96,0.99,0.97,.99 则:总=0.960.980.970.990.96 =0.83 所以:电机所需的工作功率: Pd= FV/1000总 =(15001.5)/(10000.83) =4.5 (kw) 7 3、确定电动机转速 卷筒工作转速为: n卷筒601000V/(D) =(6010001.5)/(250) =77.3 r/min 根据手册表推荐的传动比合理范围,取圆 柱齿轮传动一级减速器传动比范围=3。 取带传动比= 。则总传动比理论 范围为:a。 故电动机转速的可选范为 Nd=Ian 卷筒 =(1624)77.3 =463.81855.2 r/min 则符合这一范围的同步转速有:750、1000 和 1500r/min 根据容量和转速,由相关手册查出三种适用的电 动机型号:(如下表) 电动机转速 (r/min) 传动装置传动比方 案 电 动 机 型 号 额定功 率 同步转 速 满载转 速 电动机 重量 N 参 考 价 格 总传动 比 V 带传 动 减速 器 1Y132S-45.515001440650120018.63.55.32 2 Y132M2-65.51000960800150012.422.84.44 3 Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格 8 中心高 H外形尺寸 L(AC/2+AD)HD 底角安装尺寸 AB 地脚螺栓孔直 径 K 轴 伸 尺 寸 DE 装键部位尺寸 FGD 132 520345315216178 12 28801041 三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比:三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比: 由选定的电动机满载转速 nm和工作机主动轴转速 n 1、可得传动装置总传动比为: ia=nm/n=nm/n 卷筒 =960/77.3 =12.42 和带传动、减速器传动比,可见第 2 方案比较适合。 此选定电动机型号为 Y132M2-6,其主要性能: 电动机主要外形和安装尺寸: 9 总传动比等于各传动比的乘积 分配传动装置传动比 ia=i0i (式中 i0、i 分别为带传动 和减速器的传动比) 2、分配各级传动装置传动比: 根据指导书 P7 表 1,取 i0=2.8(普通 V 带 i=24) 因为:iai0i 所以:iiai0 12.42/2.8 4.44 四、传动装置的运动和动力设计: 将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴, 轴,.以及 i0,i1,.为相邻两轴间的传动比 01,12,.为相邻两轴的传动效率 P,P,.为各轴的输入功率 (KW) T,T,.为各轴的输入转矩 (Nm) n,n,.为各轴的输入转矩 (r/min) 可按电动机轴至工作运动传递路线推算,得到各 轴的运动和动力参数 1、 运动参数及动力参数的计算 12 (1)计算各轴的转数: 轴:n=nm/ i0 =960/2.8=342.86 (r/min) 轴:n= n/ i1 =324.86/4.44=77.22 r/min 卷筒轴:n= n (2)计算各轴的功率: 轴: P=Pd01 =Pd1 =4.50.96=4.32(KW) 轴: P= P12= P23 =4.320.980.97 =4.11(KW) 卷筒轴: P= P23= P24 =4.110.980.99=4.07(KW) 由指导书的表 1 得到: 1=0.96 2=0.98 3=0.97 4=0.99 13 计算各轴的输入转矩: 电动机轴输出转矩为: Td=9550Pd/nm=95504.5/960 =44.77 Nm 轴: T= Tdi001= Tdi01 =44.772.80.96=120.33 Nm 轴: T= Ti112= Ti124 =120.334.440.980.99=518.34 Nm 卷筒轴输入轴转矩:T = T24 =502.90 Nm 计算各轴的输出功率: 由于轴的输出功率分别为输入功率乘 以轴承效率: 故:P=P轴承=4.320.98=4.23 KW P= P轴承=4.230.98=4.02 KW 计算各轴的输出转矩: 由于轴的输出功率分别为输入功率乘 以轴承效率:则: T= T轴承 =120.330.98=117.92 Nm T = T轴承 =518.340.98=507.97 Nm i0 为带传动传动比 i1 为减速器传动比 滚动轴承的效率 为 0.980.995 在 本设计中取 0.98 14 综合以上数据,得表如下: 效率 P (KW) 转矩 T (Nm) 轴名 输入输出输入输出 转速 n r/min 传动比 i 效率 电动机轴4.544.779602.80.96 轴4.324.23120.33117.92342.86 4.440.95 轴4.114.02518.34507.9777.22 卷筒轴4.073.99502.90492.8477.22 1.000.97 15 =960100/(100060) =5.024 m/s 介于 525m/s 范围内,故合适 确定带长和中心距 a: 0.7(d1+d2)a02(d1+d2) 0.7(100+274)a02(100+274) 262.08 a0748.8 五. V 带的设计 (1)选择普通 V 带型号 由 PC=KAP=1.15.5=6.05( KW) 根据课本 P134 表 9-7 得知其交点在 A、B 型交 界线处,故 A、B 型两方案待定: 方案 1:取 A 型 V 带 确定带轮的基准直径,并验算带速: 则取小带轮 d1=100mm d2=n1d1(1-)/n2=id1(1-) =2.8100(1-0.02)=274.4mm 由表 9-2 取 d2=274mm (虽使 n2 略有减少, 但其误差小于 5%,故允许) 带速验算: V=n1d1/(100060) 由课本 P134 表 9-5 查得 KA=1.1 由课本 P132 表 9-2 得,推荐的 A 型小 带轮基准直径为 75mm125mm 17 初定中心距a0=500 ,则带长为 L0=2a0+(d1+d2)+(d2-d1)2/(4a0) =2500+(100+274)/2+(274-100) 2/(4500) =1602.32 mm 由表 9-3 选用 Ld=1400 mm 的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm 验算小带轮上的包角 1 1=180-(d2-d1)57.3/a =180-(274-100)57.3/398.84=155.01120 合适 确定带的根数 Z=PC/((P0+P0)KLK) =6.05/(0.95+0.11)0.960.95) = 6.26 故要取 7 根 A 型 V 带 计算轴上的压力 由书 9-18 的初拉力公式有 F0=500PC(2.5/K-1)/z c+q v2 =5006.05(2.5/0.95-1)/(75.02) +0.175.022 =144.74 N 由机械设计书 表 9-4 查得 P0=0.95 由表 9-6 查得 P0=0.11 由表 9-7 查得 K=0.95 由表 9-3 查得 KL=0.96 18 由课本 9-19 得作用在轴上的压力 FQ=2zF0sin(/2) =27242.42sin(155.01/2)=1978.32 N 方案二:取 B 型 V 带 确定带轮的基准直径,并验算带速: 则取小带轮 d1=140mm d2=n1d1(1-)/n2=id1(1-) =2.8140(1-0.02)=384.16mm 由表 9-2 取 d2=384mm (虽使 n2 略有减少, 但其误差小于 5%,故允许) 带速验算: V=n1d1/(100060) =960140/(100060) =7.03 m/s 介于 525m/s 范围内,故合适 确定带长和中心距 a: 0.7(d1+d2)a02(d1+d2) 0.7(140+384)a02(140+384) 366.8a01048 初定中心距a0=700 ,则带长为 L0=2a0+(d1+d2)+(d2-d1)2/(4a0) =2700+(140+384)/2+(384-140) 2/(4700) 由课本表 9-2 得,推 荐的 B 型小带轮基准 直径 125mm280mm 19 =2244.2 mm 由表 9-3 选用 Ld=2244 m
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