带式运输机的单级圆速齿轮减速器设计_课程设计2 精品
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一、设计任务书Ⅰ.设计题目1.设计题目名称:用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器2.运动简图3.工作条件输送机连续单向运转,载荷有轻微振动,在室外有粉尘,两班制工作,使用期限10年,小批量生产,输送带速度容许误差±5%。
4.原始数据1.输送带拉力F=1200 N2.输送带速度V=1.5 m/s3.滚筒直径D=400 mm4.滚筒长度L=500 mmⅡ.教学目的1、综合运用机械设计基础课程及其它先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练,使理论和产生实际知识密切地结合起来,从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。
2学习和掌握通用零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法,培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。
3训练学生进行工厂设计的思维方法,对学生在计算、制图、运用设计资料(包括手册、标准和规范等)以及经验估计、考虑。
设计方案截面C在水平面上弯矩为:M C2=F AZ L/2=407.5×50=20N·m(4)绘制合弯矩图(如图d)M C=(M C12+M C22)1/2=(7.42+202)1/2=21.33N·m(5)绘制扭矩图(如图e)转矩:T=9.55×(P2/n2)×106=46N·m(6)绘制当量弯矩图(如图f)转矩为脉动循环变化,取α=1,截面C处的当量弯矩:Mec=[M C2+(αT2)2]1/2=[21.332+(1×46)2]1/2=50.7N·m(7)校核危险截面C的强度十、联合器的选择计算联合器的转距:根据课本P331表16.1得K=1.5求T c:=1.5×477.6=716.4 N·mT c= K T ww查手册P519表8-29选HL4的弹性柱销联轴器。
十一、润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑,由于低速级周向速度为,所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径,取为35mm。
班级编号:汽车与交通工程学院带式运输机用单级直齿圆柱齿轮减速器课程设计行政班级姓名学号指导教师设计时间机械设计课程设计任务书一、课程设计的题目带式运输机用单级直齿圆柱齿轮减速器。
二、设计内容根据给定的工况参数,选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计单级斜齿圆柱齿轮传动(所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件)和与输送带连接的联轴器。
传动图如图1所示。
图1 传动图三、原始数据运输带拉力F=4250(N)运输带速度V=1.3(m/s)滚筒直径D=305(mm)四、设计条件1)工作条件:载荷有轻微冲击,单向旋转;齿轮使用寿命为10年(每年工作300天),两班工作制,轴承使用寿命不小于15000小时2)运输带速度误差:±5%四、设计成果要求设计成果要求如表1所示。
目录第一部分系统总体方案设计 (1)1.1传动方案的特点 (1)1.2计算传动装置总效率 (1)第二部分电动机的选择及减速器相关性能参数计算 (2)2.1电机输出功率计算 (2)2.2电机的选择 (2)2.3 传动比的计算 (2)第三部分计算传动装置的运动和动力参数 (3)第四部分 V带的设计 (5)第五部分齿轮的设计 (6)第六部分传动轴的设计 (12)6.1 输入轴的设计 (12)6.2 输出轴的设计 (13)第七部分键连接的选择及校核计算 (15)7.1 输入键的选择及校核 (15)7.2输出键的选择及校核 (15)第八部分联轴器的选择 (16)第九部分轴承的选择及校核 (16)9.1 输入轴的轴承选择及校核 (16)9.2 输出轴的轴承选择及校核 (17)第十部分减速器的润滑和密封 (18)第十一部分减速器附件 (19)第十二部分箱体的主要结构尺寸 (20)设计小结 (21)参考文献 (22)第一部分系统总体方案设计1.1传动方案特点1.组成:传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。
2.特点:齿轮相对于轴承对称分布。
目录一设计题目 (2)二应完成的工作 (2)三传动装置总体设计方案 (2)1. ............................................................................................... 电动机的选择 . (2)2. ............................................................................................... 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)3. ............................................................................................... 计算传动装置的运动和动力参数 (3)4.V 带的设计和带轮设计 (4)5.齿轮的设计 (5)6........................................................................................ 传动轴承和传动轴的设计 (6)7.使用寿命计算 (10)8.箱体结构的设计 (10)9. 润滑密封设计 (12)四. 设计小结 (13)、设计题目带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器(直齿)给定数据及要求:已知条件:运输带拉力F(N)=1250 N.m;运输带工作速度v=1.3m/s;滚筒直径D=240mm ;二、应完成的工作1. 减速器装配图1 张;2. 零件工作图3 张(轴、齿轮)3. 设计说明书1 份。
三、传动装置总体设计方案:1.组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2.特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V 带设置在高速级其传动方案如下:初步确定传动系统总体方案如: 传动装置总体设计图所示。
................................................装订线.................................................机械设计课程设计计算说明书设计题目: 设计一台带式运输机中使用的单级直尺圆柱齿轮减速器专业:设计者:指导老师:2011年12月20日................................................装订线.................................................目录一、绪论 (3)二、课程设计要求 (4)三、电动机的选择 (5)四、传动比的分配 (6)五、计算各轴的转速 (7)六、计算各轴的转矩及其他运动参数 (7)七、齿轮的传动设计 (7)八、轴的设计计算 (13)九、轴和键的选择 (19)十、润滑剂、润滑方式选择 (19)十一、箱体设计 (19)十二、总结 (21)参考文献 (21)................................................装订线.................................................一、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《AUTOCAD》软件进行绘图,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。
4、时间:12月22~1月9号。
课程设计完成后进行答辩。
第二章传动方案的分析与拟定本设计采用带传动和单级圆柱齿轮传动,传动见图如图2-1。
第三章电动机的选取计算一、电动机的选取:1、选择电动机类型:按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三项异步电动机,电压380V2、选择电动机容量:运输带拉力F=2300N,运输带速度m/s,工作机所需功率为:图6-1-1C 、计算轴的受力: 受力图见图6-1-2:图6-1-2D 、 计算轴承的支反力: Z 方向的支反力:14271898.3898.3221=⨯-⨯=+Z Z Z F F F ⇒kNF kN F Z Z 949.1949.121==X 方向的支反力: 055.27237.1235097.114271488.1488.1097.1221=⨯-⨯-⨯+⨯=++x x x F F F ⇒kNF kN F x x 311.1702.121==E 、扭矩校核:如图6-1-3所示:图6-1-3[]MPa W M n 451037.1073max=≤⨯==τπτkNF kN F Z Z 949.1949.121==kNF kN F x x 311.1702.121==⇒mm d D 25125.9451037.107133=<=⨯⨯≥π 扭矩校核合格。
F 、画轴弯矩图:简易法做出弯矩图,如下,YZ 面内弯矩图:mm N M YZ ⋅/,见图6-1-4;XY 面弯矩图:/xz M N mm ⋅,见图6-1-5;合成弯矩图:m N M n ⋅/,见图6-1-6 ;图6-1-4图6-1-5图6-1-6当量弯矩Me 的计算:材料40Cr ,许用应力值:用插入法由表查得:[]MPa b 881=-σ []MPa b 1480=σ 应力校正系数:59.014888==α 当量弯矩()22T M Me n α+=其中为对应扭矩。
为应力校正系数,为合成弯矩,T αM 与扭矩合成的59.0=α当量弯矩图,见图6-1-7,m N M e ⋅/:图6-1-7G 、校核轴颈的危险截面:危险截面取图6-1-1中所示,1、2、3、4四个危险截面,计算轴径:[]mm mm M d b e 2558.21881.01059.7804.11.004.133311<=⨯⨯=⨯=-σ(键槽处以应力集中,故轴径应增大4%)[]mm mm M d b e 30565.23881.01015.1151.033312<=⨯⨯=⨯=-σ[]mm mm M d b e 35300.24881.010248.1261.033313<=⨯⨯=⨯=-σ[]mm mm M d b e 42164.25881.01023.1401.033314<=⨯⨯=⨯=-σ二、低速轴的设计: 1、低速轴材料的选择:选材为45钢,调质处理, 系数A 取115,[]MPa 35=τ 2、初步估算轴径:mm n P A d 87.4242.70649.3115332==≥∏∏ 有键槽存在,增大4%,mm d d 58.4404.12'2== 圆整到45mm3、初选深沟球轴承:6311,55d =,D=10,B=214、轴的结构设计: A 、计算齿轮受力: 切向力:T 36.10722⨯所以:在强度上合格。
【精品】毕业设计---单级斜齿圆柱齿轮减速器设计目录一.设计要求 (4)1.1传动装置简图 (4)1.2原始数据 (4)1.3工作条件 (4)二.传动系统的总体设计 (6)2.1电动机的选择 (6)2.1.1选择电动机类型 (6)2.1.2选择电动机容量 (6)2.1.3确定电动机转速 (6)2.2传动装置运动和动力参数的计算 (7)2.2.1计算总传动比及分配传动比 (7)2.2.2计算传动装置各轴的运动和运动参数 (7)2.2.2.1各轴轴转速 (7)2.2.2.2各轴的输入功率 (8)2.2.2.3各轴的输入转矩 (8)三 V带及带轮结构设计 (10)4.1 一级斜齿轮大小齿轮的设计 (12)4.1.1选精度等级,材料及齿数 (12)4.1.2按齿面接触强度设计 (12)4.1.3 按齿根弯曲强度设计 (14)4.1.3.1确定参数 (14)4.1.3.2 设计计算 (15)4.1.4几何中心距计算 (15)4.1.5齿轮受力分析 (16)五轴的计算 (17)5.1 齿轮轴的设计 (17)5.1.1基本参数 (17)5.1.2初步确定轴的最小直径 (17)5.1.3轴的结构设计 (18)5.1.4轴的受力分析 (19)5.1.5按弯扭合成应力校核轴的强度 (21)5.1.6精确校核轴的疲劳强度 (21)5.2低速轴的设计 (22)5.2.1材料选择及热处理 (22)5.2.2初定轴的最小直径 (23)5.2.3轴的结构设计 (23)5.2.4轴的受力分析 (25)5.2.5精确校核轴的疲劳强度 (27)六轴承、润滑密封和联轴器等的选择及校验计算 (31)6.1轴承的确定及校核 (31)6.1.1对初选高速及轴承7306C校核 (31)6..1.2对初选低速轴承7211AC进行校核 (34)6.2键的校核 (36)6.2.1齿轮轴上的键连接的类型和尺寸 (36)6.2.2大齿轮轴上的键 (36)6.3联轴器的校核 (37)6.4润滑密封 (37)七.箱体端盖齿轮的位置确定 (38)八.设计小结 (39)九、参考文献 (40)一.设计要求1.1传动装置简图带式运输机的传动装置如图所示1.2原始数据带的圆周力F/N 带速V(m/s) 滚筒直径D/mm2400N 2 4001.3工作条件三班制,使用十年,连续单向运载,载荷平稳,小批量生产,运输链速度允许误差为链速度的±5%.传动方案如下图所示二.传动系统的总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机类型按工作要求选用Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压为380V 2.1.2选择电动机容量电动机所需工作功率为awdp pη=又wwFVPη1000=根据带式运输机工作机的类型,可取工作机效率96.0=w η传动装置的总效率433221ηηηηη⋅⋅⋅=a 查课本表10-2机械传动和摩擦副的效率概略值,确定各部分效率为:联轴器效率99.01=η,滚动轴承传动效率(一对)99.02=η,齿轮转动效率99.03=η,V 带的传动效率96.04=η;代人得:893.096.099.099.099.032=⨯⨯⨯=a ηW η为工作机效率,96.0=W η所需电动机功率为KWFV P a W d 60.5893.096.01000224001000=⨯⨯⨯==ηη 电动机额定功率cdP 约大于dP ,由课本第19章表19-1所示Y 系列三相异步电动机的技术参数,选电动机额定功率cd P =7.5 2.1.3确定电动机转速卷筒轴工作转速为min 5.95min 4002100060100060r r D n =⨯⨯⨯=⨯=ππ V 带传动的传动比为2~4单级圆柱齿轮减速一般传动比范围为3~6 则总传动比合理范围为i=6~24故电动机转速可选范围min 2292~573min 5.95)24~6(''r r n i n d d =⨯=⋅=,符合这一范围的同步转速有750r/min 、960r/min 、1440r/min ,750r/min 不常用,故选择1440r/min 的电方案优点:结构简单、带传动易加工、成本低,可吸震缓冲,应用较广泛。
课程设计带式运输机传动装置设计——单级圆柱齿轮减速器设计课程设计任务书机械工程学院(系、部)机械设计与制造专业班级课程名称:机械设计设计题目:带式运输机传动装置设计——单级圆柱齿轮减速器设计完成期限:指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日机械设计设计说明书带式运输机传动装置设计——单级圆柱齿轮减速器设计任务书起止日期:学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院机械设计课程设计——带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器的设计一、传动装置简图:带式运输机的传动装置如图1图1 带式运输机的传动装置二、原始数据如表1表1 带式输送机传动装置原始数据三、工作条件三班制,使用年限10年,每年按365天计算,连续单向,载荷平稳,小批量生产,运输链速度允许误差为链速度的5%。
四、传动方案如图2图2 传动方案五、设计任务设计计算说明书一份,零件图3张,装配图1张。
2.08η=带 1.9968ηη=齿滚 1.918ηηII =联齿计算与说明13.891m N m =30.00N m N m =115.28m N m =106.586N m N m =运动和动力参数m ) 传动比(i ) 效率(η)三:传动零件设计计算1皮带轮传动的设计计算(外传动) 1.3d P =⨯8-11,选用) 1.409L k k α=/1.409 1.919=,圆整取m s ,所以齿面硬度为241~ 6.3m μ ,传动比为4i =齿, 1425z =⨯)按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式参考文献[2]进行试算, 3.0mm =E Z =189.8MPa 6.3m μm s 的要求。
1140.46840.468t d mm =⨯④计算齿宽与齿高之比mt=1/t d z =m(1.521221)(31.542)mm mm I =⨯⨯=2)d ,径1(1.82)(1.821221)(37.842)d d mm mm I ==⨯⨯=,。
湖南工学院说明书机械设计制造专业二零零五级机制0506 班题目带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器姓名陈亚夫指导教师任芝兰职称讲师2007年01月6日课程设计评语:课程设计答辩负责人签字年月日目录一、设计任务书二、传动方案的拟订三、电动机的选择四、传动装置传动比的分配五、计算传动装置的运动和运动参数六、普通V带的设计计算七、齿轮的设计计算八、传动轴的设计计算九、箱体结构的设计计算十、键连接的选择十一、滚动轴承的设计计算十二、润滑与密封十三、联轴器的选择十四、设计小结附录:参考资料目录一、设计任务书题目:设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器1、原始数据:2、工作条件:运输机连续工作,单向运转载荷变化不大,空载启动。
减速器小批量生产,使用期限5年,一班制工作,卷筒不包括其轴承效率为97%,运输带允许速度误差为5%。
一班制。
3、设计任务:1)、装配图一张(一号图纸),轴零件图一张和齿轮零件图一张(2-3号图纸)2)、设计说明书一份(8000字以上)4、设计内容:1)、机械系统总体传动方案的分析和拟订:2)、电动机的选择与传动装置运动参数的计算;3)、传动件(齿轮、带轮)等的计算;4)、轴的设计;5)、轴承及其组合部件设计;6)、键连接和联轴器的选择;7)、润滑设计;8)、箱体、机架等零件设计;9)、有关附件的设计(油标、透视窗口)等;10)、装配图与零件图设计及绘图5、设计进度:1)、设计准备,拟定传动方案,传动比分配等(1天)2)、强度校核;(轴、齿轮)(1天)3)、其它结构设计(0.5天)4)、编写使用说明书(1天)5)、绘制装配图(3天)6)、绘制零件图(1天)二、传动方案的拟定根据设计要求拟定下图所示为本次设计的传动方案:三、电动机的选择设计说明及数据计算备注1.选择电动机的类型按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭式结构,电压380V ,Y 型2.选择电动机的容量根据原始数据,运输带拉力F 和运输带速度V ,可得运输带所需功率 P 卷筒 = FV=2.5×1.6=4.0KW 。
课题:带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器一、课程设计的目的1、综合运用所学知识,进行设计→巩固、加深和扩展2、培养分析和解决设计简单机械的能力→为以后的学习打基础3、进行机械设计基本技能的训练→计算、绘图、运用资料二、内容及设计步骤1、准备工作(1)阅读资料(题目、指导书、课本、图册等)(2)装拆减速器实习2、机械传动装置的设计计算(1)分析传动方案和运动简图(2)选择电动机(型号、转速、功率)(3)计算总传动比并分配各级传动比(4)计算传动装置运动和动力参数(P、T、n)(5)传动零件的设计计算(齿轮传动的主要尺寸和参数)3、设计、核算与绘图(1)轴的设计计算(估算,结构设计)(2)联轴器的选择(3)轴承选型及组合设计(4)进行轴上零件设计(5)检查和修改图纸4、减速箱体部件和零件的结构设计5、完成装配图6、整理说明书、答辩、装订(1)注意保留上述所有设计稿纸(2)内容:除箱体结构外所有零件部件的设计、选型、核算三、工作要求1、画减速器装配图一张(A1图纸,含主视图、俯视图);2、设计说明书一份。
3、所有格式按标准要求(图纸、技术要求、标题栏、明细表、说明书、装订)四、完成时间共1周(2014.6.9~2014.6.13)五、参考文献图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
电机 带传动 单级齿轮减速器链传动联轴器 滚筒运输带I 轴II 轴 III 轴F VD(6)结构设计及零件图计算及说明结果4、(一)齿轮轴的结构设计结构如图,()(1)、选料:#45钢调质 217~255HBS(2)、估算最小处的轴径1d:mmnPCd28.213≈⋅=考虑到有键槽,将直径增大3%mmd92.21%)31(≈+⨯标准化mmd251=(3)、确定各轴段的直径将轴分为7段,如图○2轴段1h取4.5mmmmhdd345.42252112=⨯+=+=选#45钢mmd251φ=各段轴长计算 ○1轴段 查《机械设计手册》设计好的轮毂长度为54mmmm L L 52254)5~2(1=-=-=∴○5轴段 去接近已设计好的主动齿轮厚度mmL mm B 57354545=+==齿轮○7轴段 查以确定好的轴承30207,B=17mm,挡油环厚度取5mmmm L 2351177=++=○3轴段 mm L L 2373==○4轴段 暂定mm L 204= ○6轴段 mm L L 2046==○2轴段 mm c 20~15=取15mmmmL mm L mm L mm L mm L mm L mm L 232057202340527654321=======跨距:mm L 124=d '取25mmmm d c L 4025152=+='+=跨距与总长跨距:L=轴承厚度B+2⨯挡油环厚度+654L L L ++=124mm总长:mm L L L 24171=++ =总5、(一)从动轴的结构设计(1)选料 #45钢 调质 217~255HBS(2)估算最小处的轴径mm nPc d 65.313=⋅= 考虑有键槽,将直径增大3%mm d 23.33%3≈⨯,标准化d=40mm(3)确定各轴段的直径 将轴分为7段,如图○2轴段 1h 取4.5mmmm h d d 495.42402112=⨯+=+=○3轴段(与其相配轴承为圆锥滚子轴承30210,d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20,查《机械设计课程设计》140P )mm L 241=总选#45钢mm d 401φ=mmd mm d mm d mm d mm d mmd 505663545049765432φφφφφφ======2h 取0.5mmmm h d d 502223=+=○7mm d d 5037==○4轴段 3h 取0.5mmmm h d d 512334=+=' 有一个键槽,所以增大4%mm d 04.53%44≈' 取整mm d 544= ○5轴段 4h 取4mmmm h d d 6342552445=⨯+=+=○6轴段 5h 取3mmmm h h d 5632502576=⨯+=+=(二)从动轴的长度设计轴的结构如下图:(1)、各轴段长度计算 ○1轴段8、箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 大端盖分机体采用67is H 配合。
机械课程设计说明书课程设计题目:带式输送机传动装置姓名:陈光君学号:060290专业:机械设计制造及其自动化完成日期:2014.11.25中国石油大学(北京)远程教育学院机械课程设计说明书一、前言(一) 设计任务设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。
已知运输带输送拉力F=2.6KN,带速V=1.45m/s,传动滚筒直径D=420mm(滚筒效率为0.96)。
电动机驱动,预定使用寿命8年(每年工作300天),工作为二班工作制,载荷轻,带式输送机工作平稳。
工作环境:室内灰尘较大,环境最高温度35°。
动力来源:电力,三相交流380/220伏。
图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(二) 设计目的通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
(三) 传动方案的分析机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。
传动装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、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。
传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
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,但有过载保护的优点,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,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,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直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构,用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计(一) 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传动装置的总效率η:查表1取滚筒效率为0.96,皮带传动效率0.96,轴承传动效率0.99,齿轮传动效率0.97,联轴器效率0.99。