一级圆柱齿轮减速器课程设计说明
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目录一、课程设计任务书 (2)二、传动方案拟定 (2)三、电动机选择 (3)四、计算总传动比及分配各级的伟动比 (3)五、运动参数及动力参数计算 (4)六、传动零件的设计计算 (4)七、轴的设计计算 (8)八、滚动轴承的选择及校核计算 (13)九、键联接的选择及校核计算 (15)一、课程设计任务书1、已知条件1)工作条件:连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用年限10年,工作为二班工作制。
2)使用折旧期:8年。
3)检修间隔期:四年大修一次,两年一次中修,半年一次小修。
4)动力来源:电力,三相交流,电压380/220V。
5)运输带速度允许误差:±5%。
6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
2、设计任务量1)完成手工绘制减速器装配图1张(A2)。
2)完成CAD绘制零件工图2张(轴、齿轮各一张),同一组两人绘制不同的齿轮和轴。
3)编写设计计算说明书1份。
3、设计主要内容1)基本参数计算:传动比、功率、扭矩、效率、电机类型等。
2)基本机构设计:确定零件的装配形式及方案(轴承固定方式、润滑和密封方式等)。
3)零件设计及校核(零件受力分析、选材、基本尺寸的确定)。
4)画装配图(总体结构、装配关系、明细表)。
5)画零件图(型位公差、尺寸标注、技术要求等)。
6)写设计说明书。
7)设计数据及传动方案。
二、传动方案拟定第××组:设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。
图2.1 带式输送机的传动装置简图1-电动机;2-三角带传动;3-减速器;4-联轴器;5-传动滚筒;6-皮带运输机(1)工作条件:连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用年限10年,小批量生产,工作为二班工作制,运输带速允许误差正负5%。
(2)原始数据:工作拉力;带速;滚筒直径;滚筒长度。
三、电动机选择1、电动机类型的选择:Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:按表2-5确定各部分的效率为:V带传动效率η=0.96,滚动轴承效率(一对)η=0.98,闭式齿轮传动效率η=0.96,联轴器传动效率η=0.98,传动滚筒效率η=0.95,代入得(2)电机所需的工作功率:因载荷平稳,电动机额定功率略大于即可。
机械设计基础《课程设计》课题:一级直齿圆柱齿轮减速器目录一. 设计任务书1.1 课题题目1.2 主要技术参数说明1.3 传动系统工作条件1.4 传动系统方案二. 电动机的选择和计算2.1 电动机选择2.2 效率参数的选择2.3 电动机和滚筒的转速与传动比选取三. 分配传动装置各级传动比的计算3.1 传动装置总传动比3.2 计算各轴转速3.3 计算各轴功率3.4 计算各轴转矩四. 带传动设计3.1 确定计算功率3.2 确定V 带型号3.3 确定带轮直径3.4 验算带速3.5 确定带长及中心距3.6验算包角3.7确定V带根数Z3.8确定粗拉力F03.9计算带轮轴所受压力Q3.10带轮结构设计五.齿轮传动与结构设计4.1齿轮材料和热处理的选择4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2齿轮弯曲强度校核4.2.3齿轮几何尺寸的确定4.3齿轮的结构设计六.轴的结构设计和计算5.1轴的材料和热处理的选择5.2轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2轴的结构设计5.2.3轴的强度校核七.轴承、键和联轴器的选择和效验6.1轴承的选择及校核..6.2键的选择计算及校核6.3联轴器的选择九. 总结参考文献绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用手工进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练,使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力亠.设计任务书1.1课题题目设计带式输送机传动系统中的减速器。
机械零件课程设计任务书设计题目:带式传动机装置的一级圆柱齿轮减速器。
运动简图:一、电动机的选择(2)选择电动机功率(3)确定电动机的转工作机所需的电动机输出功率为:所以由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为:543221ηηηηηη=w之中5432;1,,,ηηηηη分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的效率。
96.0;993.0;97.0;99.0;96.054321====ηηηηη所以=7。
01kw卷筒轴的工作转速为:=45014.39.1100060⨯⨯⨯ =80.68r/min按推荐的合理传动比范围,取V带传动的传动比,单级齿轮传动比,则合理总传动比的范围,故电动机转速的可选范围为:m in/6.1613~08.48468.80)20~6(rninwd=⨯=⨯=符合这一范围的同步转速电动机有和Y160m2-8和P d=7。
01kwn w=80.68r/min速Y132s-4三种。
综合考虑选择Y160M-6型电动机,其额定功率是5.5kw;同步转速是1000r/min;满载转速是970r/min;总传动比是12.02。
方案电动机型号额定功率电动机转速/传动装置的总传动比同步转速满载转速1 Y160M-6 7.5 1000 970 12.022 Y132M-4 7.5 1500 1400 17.853 Y160L-8 7.5 750 720 8.92 选择Y160M-6电动机二、计算总传动比和分配传动比设计项目计算及说明主要结果(1)计算总传动比由选定电动机的满载转速mn和工作机主动轴的转速wn可得传动装置的总传动比为:12min/68.80min/970===rrnniwm对于一级传动有:21iii⨯=把总传动比合理地分配给各级传动比,限制传动件的圆周速度以减小动载荷,降低传动精度等级,在满足使传动装置结构尺寸较小、重量较轻和使各传动件的尺寸协调,结构匀称、合理、避免相互干涉碰撞的条件下取:31=i42=i12=i31=i42=i三、计算传动装置的运动和动力差数设计项目计算及说明主要结果(1)各轴的转速由式(9.8)~式(9.10)得出:min/33.323397011rinn m===min/83.80433.323212rinn===m in/83.802rnnw==m in/33.3231rn=m in/83.802rn=m in/83.80rnw=(2)各轴的输入功由式(9.11~9.13)得出:kwp73.61=kwp6.62=率kwp p kw p p kw p p w d 21.63.99.096.06.66.697.096.073.673.696.001.7432121211=⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯=⨯==⨯=⨯=ηηηηkw p w 2.6=(3)各轴的转矩m N n p T m d d •=⨯=⨯=02.6997001.795509550m N n p T m N n p T m N n p T w w w •=⨯=⨯=•=⨯=⨯=•=⨯=⨯=7.73383.8021.69550955016.78783.806.69550955078.19833.32373.695509550222111mN T d •=02..69m N T •=78.1981mN T •=16.7872mN T w •=7.733运动和动力参数的计算结果列与下表:轴 参数 电动机轴1轴2轴滚筒轴功率p/kw 7.01 6.73 6.6 6.21 转速n/r/min 970323.3380.8380.83转矩T/N.m 69.0218.78787.16733.7 传动比i 3 4 1 效率0.960.970.99四、带传动设计设计项目计算过程及计算说明主要结果(1)确定计算功率查参考资料 ,查表9.21有 6.1=A k 则kw P K P A C 22.1101.76.1=⨯=⨯==C P 11.22kw(5)初定中心距a 和基准带长初定中心距为a=750mm7504)140425()140425(214.375024)()(22221221⨯-++⨯+⨯=-+++=addddal dddddπ=2414.13mm取标准值为mmld2500=由式(9.20)得实际中心距a为:mmLLaa dd94.792)213.24142500750(2=-+=-+≈中心距a的变动范围为:mmLaad44.755015.0min=-=mmLaad94.867250003.094.79203.0max=⨯+=+=mmld2500=mma94.792≈mma44.755min=mma94.867max=(6)校验小带轮包角12041.1593.57180121〉=⨯--=adda dd=1a41.159(7)确定V 带根数Z由式la ck K p p p z )(0∆+≥得根据33.323,14011==n d d 查表9.10用内插法得:kw p 65.10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆i b kn k p 1110由表9.18查得310649.2-⨯=b k根据传动比4=i 表9.19 得3106494.2-⨯=bkkw kw p 31.01373.11197010649.230=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=∆-由表9.4差的带长度修正系数03.1=lk由图9.12查得包角系数97.0=a k 得 普通带根数()72.503.197.031.065.122.11=⨯⨯+=z 得Z=6根kw p 65.10=310649.2-⨯=b k=∆0p kw 31.0Z=6 (8)单根V 带的初拉力由参考资料1表9.1得q=0.1kg/m N qv zv p F c Q 01.21611.717.0)195.05.2(11.76222.111000)197.05.2(2100022=⨯+-⨯⨯⨯⨯=+-=NF Q 01.216=(9)带轮轴上的压边力Na z F F Q 43.2550241.159sin 601.21622sin 210=⨯⨯⨯==N F Q 43.2550=(10)设计结果选用6根A-4000GB/T 11544_1997V 带; 带基准长度2500mm ;轴上压 6根A-4000GB/T力N 43.2550为Q F ;mm d mm d d d425;14021==11544_1997V 带综上结果各参数列表如下: 参数 电动机轴 1轴 2轴 滚筒轴 功率p/kw 7.01 4.8 4.47 4.29 转速n/r/min 970315.7993.9893.98转矩T/N.m 59.24183.73779.78 732.3 传动比i 3.04 3.95 1 效率0.960.970.99五、齿轮设计设计项目计算过程及计算说明主要结果(1)选择齿轮材料及精度等级因传递功率不大,选用软齿面齿轮组合,小齿轮用45钢正火,硬度为169~217HBS,大齿轮选用45钢调质。
一级圆柱齿轮减速器课程设计说明书一级圆柱齿轮减速器是机械传动中常用的减速装置,广泛应用于各种机械设备中。
本次课程设计将详细介绍一级圆柱齿轮减速器的设计方法、选型原则和计算过程,以便于读者在实际应用中进行合理的选材和设计。
一、设计方法一级圆柱齿轮减速器的设计方法主要包括以下步骤:1.根据实际需求确定减速比,选择合适的齿轮模数和齿数。
2.根据齿轮模数和减速比计算出齿轮直径、齿顶高度、齿根高度等参数。
3.根据加工工艺和材料强度选用合适的齿轮材料和热处理工艺。
4.进行齿轮的装配、试车和调整,确保减速器的运转平稳。
二、选型原则在选型时需要考虑以下几点原则:1.根据实际需求确定减速比,尽量选用标准齿轮。
2.齿轮的材料应具备足够的强度和硬度,同时要考虑材料的成本和加工难度。
3.选用减速器时要考虑其传递扭矩和功率的大小,避免选用过小的减速器。
4.减速器应具有良好的密封性,以防止外部进入灰尘和水分,影响减速器的寿命。
三、计算过程1.计算齿轮模数齿轮模数是齿轮设计中非常重要的参数之一,它是齿轮齿数和齿轮直径的比值。
常用的齿轮模数包括1、1.5、2、2.5、3等。
2.计算减速比减速比是指减速器输出轴转速与输入轴转速之比。
常用的减速比包括2、3、4、5等。
3.计算齿轮直径和齿数齿轮直径和齿数与齿轮模数和减速比有关。
根据计算公式可以得到齿轮直径和齿数的数值。
4.计算齿顶高度和齿根高度齿顶高度和齿根高度是齿轮设计中重要的参数之一,它们与齿轮直径和齿数有关。
根据计算公式可以得到齿顶高度和齿根高度的数值。
四、总结一级圆柱齿轮减速器是机械工程中常用的减速装置,设计和选型过程需要充分考虑实际需求和设计要求,以保证减速器的运转平稳、寿命长。
通过本次课程设计的学习,读者可以了解一级圆柱齿轮减速器的设计方法、选型原则和计算过程,为以后的实际应用提供指导。