一级齿轮减速器带传动设计计算说明指导书
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一级减速器设计说明书课题:一级直齿圆柱齿轮减速器设计学院:机电工程班级:2015机电一体化(机械制造一班)姓名:***学号:*************指导老师:***目录一、设计任务书——————————————————————二、电动机的选择—————————————————————三、传动装置运动和动力参数计算——————————————四、V带的设计——————————————————————五、齿轮传动设计与校核——————————————————六、轴的设计与校核————————————————————七、滚动轴承选择与校核计算————————————————八、键连接选择与校核计算—————————————————九、联轴器选择与校核计算—————————————————十、润滑方式与密封件类型选择———————————————十一、设计小结—————————————————————十二、参考资料—————————————————————一、设计任务说明书1、减速器装配图1张;2、主要零件工作图2张;3、设计计算说明书原始数据:(p10表1-4)1-A输送带的工作拉力;F=2000输送带工作速度:V=1.3m/s滚筒直径:D=180工作条件:连续单向运载,载荷平稳,空载起动,使用期限15年,每年300个工作日,每日工作16小时,两班制工作,运输带速度允许误差为5%传动简图:二、电动机的选择工作现场有三相交流电源,因无特殊要求,一般选用三相交流异步电动机。
最常用的电动机为Y系列鼠笼式三相异步交流电动机,其效率高,工作可靠,结构简单,维护方便,价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。
本装置的工作场合属一般情况,无特殊要求。
故采用此系列电动机。
1.电动机功率选择1选择电动机所需的功率:工作机所需输出功率Pw=1000FV故Pw=10008.12000⨯= 3.60 kw工作机实际需要的电动机输入功率Pd=ηwp其中54321ηηηηηη=查表得:1η为联轴器的效率为0.982η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd=98.099.099.096.097.098.0 3.60⨯⨯⨯⨯⨯=4.09KW2. 选择电动机的转速 76.4345014.310008.16010060n =⨯⨯⨯=⨯⨯=D V π卷卷 r/min按《机械设计手册》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2~5i =减速器,取V 带传动比4~3=带i ,则总传动比合理范围为I总=6~20。
一级齿轮减速器课程设计说明书--------------------------------------------------------------------------作者: _____________--------------------------------------------------------------------------日期: _____________目 录一、 运动参数的计算………………………………………4 二、 带传动的设计 ………………………………………6 三、 齿轮的设计 …………………………………………8 四、 轴的设计 ……………………………………………12 五、 齿轮结构设计…………………………………………18 六、 轴承的选择及计算……………………………………19 七、 键连接的选择和校核…………………………………23 八、 联轴器的选择 ………………………………………24 九、箱体结构的设计 (24)十、 润滑密封设计 (26)*-一.运动参数的计算1.电动机的选型1)电动机类型的选择按工作要求选择Y 系列三相异步电机,电压为380V 。
2)电动机功率的选择 滚筒转速:6060 1.184.0min 0.25v r n D ωππ⨯===⨯ 负载功率:/10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==⨯= KW电动机所需的功率为:kw aw d pp η=(其中:d p 为电动机功率,w p 为负载功率,a η为总效率。
)为了计算电动机所需功率d p ,先确定从电动机到工作机只见得总效率a η,设1η、2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动(齿轮精度为8级)、滚动轴承和联轴器的效率查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.993a 123430.950.970.990.990.8852ηηηηη==⨯⨯⨯= 折算到电动机的功率为:2.53 2.858 kw 0.8852w d a p p η=== 选取额定功率未3kw 3)电动机转速的选择选择常用的同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 。
机械设计基础课程设计课题名称:一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别:机电工程系专业:机电一体化班级:12级机电班姓名:学号:指导老师:完成日期:年月日目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1概述 (2)1.2本文研究容 (2)第二章减速机的介绍 (2)2.1减速机的特点、用途及作用 (2)2.2减速器的基本构造和基本运动原理 (3)第三章电动机的选择 (5)3.1电动机类型和结构的选择 (5)3.2电动机容量选择 (5)3.3电动机转速 (6)3.4传动比分配和动力运动参数计算 (7)第四章齿轮传动的设计及校核 (9)4.1齿轮材料和热处理的选择 (9)4.2齿轮几何尺寸的设计计算 (9)4.3 齿轮的结构设计 (13)第五章V带传动的设计计算 (14)各类数据的计算 (14)第六章轴的设计与校核 (17)6.1轴的设计 (17)6.2轴材料的选择和尺寸计算 (17)6.3轴的强度校核 (18)第七章轴承的选择和校核 (21)轴承的选择和校核 (21)第八章键的选择和校核 (24)8.1 I轴和II轴键的选择和键的参数 (24)8.2 I轴和II轴键的校核 (25)第九章联轴器的选择和校核 (26)9.1联轴器的选择 (26)9.2联轴器的校核 (27)第十章减速器的润滑和密封 (27)减速器的润滑和密封 (27)第十一章箱体设计 (28)箱体的结构尺寸 (28)第十二章参考文献 (31)摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。
它的主要有优点是:1.瞬时传动比恒定、工作为平稳、传动准确可靠,可传递空间任意两轴之间运动和动力。
2.适用的功率和速度围广;η之间;3.传动效率高,%=.0-9885.0%92234.工作为可靠、使用寿命长;5.外轮廓尺寸小、结构运送。
由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作为机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用力,在现代机械中应用极为广泛。
6.国的减速器多以齿轮传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。
计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组:设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1)工作条件:使用年限10年,工作为两班工作制,载荷平稳,环境清洁。
(2)原始数据:滚筒圆周力F=1300N;带速V=1.4m/s;滚筒直径D=250mm。
二、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:η总=η带×η润滑轴系×η联轴器×η齿轮×η滚筒×η两对轴承=0.96×0.97×0.98×0.97×0.96×0.99×0.99=0.834(2)电机所需的工作功率:P工作=FV/1000η总=1300×1.4/1000×0.834=2.18kw3、确定电动机转速:计算滚筒工作转速:n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.4/π×250=107.00r/min按手册P7表1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I’a=3~5。
取V带传动比I’1=2~4,则总传动比理时范围为I’a=6~20。
故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n筒=(6~24)×107.00=642~2140r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min) 堵转转距/kw 同步转速满载转速额定功率1 Y132S-8 2.2 750 710 2.02 Y112M-6 2.2 1000 940 2.03 Y100L1-4 2.2 1500 1420 2.2根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号:因此有三种传支比方案:如指导书P10页第一表。
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第2方案比较适合,则选n=1000r/min 。
一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书、传动方案说明第一组:用于胶带输送机转筒的传动装置1、工作环境:室,轻度污染环境;2、原始数据:(1)运输带工作拉力F= 3800 KN ;(2)运输带工作速度v= 1.6 m/s ;(3)卷筒直径D= 320 mm ;(4)使用寿命:8年;(5)工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳;电动机带运输机传#简国(6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量;、电动机的选择1、选择电动机类型1)电动机类型和结构型式按工作要求和条件,选用一般用途的丫系列全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
2)电动机容量(1)卷筒轴的输出功率P W(2)电动机输出功率P rPw传动装置的总效率n式中:1,2…为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。
由表2-4查得:角接触轴承n 1=0.99; 圆柱齿轮传动n 2=0.97;联轴器n 3=0.99; 运输卷筒n 4=0.96 V带传动5 0.95;贝y3n =0.99 x 0.97 x 0.99 x 0.96 x 0.95 〜0.85故滚筒轴的转速是n w=60v/3.14D=60 x 1.6 x 1000/(3.14 x 320)=95.54 r/mi n(3) 电动机额定功率RP0= (1~1.3) Pr=7.15~9.295查手册选取电动机的额定功率为F b=7.5 K w。
按设计手册推荐的传动机传动比围,取V带传动比i 1=2~4,单级圆柱齿轮传动Pw 6.080kwP wFv10003800 1.610006.080 kwP rP w 6.080 7.15kWn =0.85Pr 7.15kwn w 95.54r / minR)=7.5K W比i 2=3~6,贝U总传动比围是ia = (2X 3)~ (4X 6) =6~24则电动机可选择的转速围相应为nd=ia X n w = (6~24)X 95.5=573~2292 r/min根据表2-1查出,电动机同步转速符合这一围的有 750、100、1500 r/min 。
机械设计基础课程设计计算说明书设计题目:学院班级学号:设计者:指导教师:完成日期:年月日目录一、传动方案的分析 (1)二、电动机的选择 (1)三、带传动设计 (4)四、齿轮传动设计 (7)五、减速器结构、润滑和密封的设计 (9)六、轴的设计与计算 (10)七、滚动轴承的选择与计算 (18)八、键联接的选择及校核计算 (19)九、联轴器的选择 (21)十、减速器附件的选择 (21)十一、润滑与密封 (25)十二、课程设计小结 (25)十三、参考资料 (26)《机械设计基础》课程设计任务书设计题目:设计输送机传动装置的一级直齿圆柱齿轮减速器及带传动。
传动简图:1.电动机2.V带3.减速箱4.联轴器5.输送带6.滑动轴承7.滚筒原始数据:题号滚筒圆周力(N)输送带速(m/s)滚筒直径(mm)传动比误差(%)使用期限(年)37 3800 1.6 340 ±5 7(注)按指导教师标有“√”符号的题号进行设计。
说明:1.单向运转,有轻微振动;2.每年按300个工作日计算,每日工作二班。
设计工作量1.减速器总装图一张(A1)2.零件图二张(A3)3.设计说明一份(A4)。
完成日期:________年_____月____日设计指导教师:_________ ______年____月____日任课教师:__________ __________年____月____日评分与评语:___________________________________________设计计算及说明结果一、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,工作机为输送机。
减速箱单级圆柱齿轮减速器和链传动设计说明书第一章传动方案1.1拟定传动方案设计单级圆柱齿轮减速器和链传动,总体布置简图如下:图1-1传动方案设计简图原始数据:带送带最大有效拉力F=2600N传送带带速V=1.80m/s;滚筒直径D=400mm第二章电动机的选择计算合理的选择电动机是正确使用的先决条件。
选择恰当,电动机就能安全、经济、可靠地运行;选择得不合适,轻者造成浪费,重者烧毁电动机。
2.1选择电动机类型和结构形式电动机的型号很多,如无特殊要求通常选用丫系列异步电动机。
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。
按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用。
Y 系列电动机是全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机,是全国统一设计的基本系列,它同时是符合JB/T9616-1999 和IEC34-1 标准的有关规定,具有国际互换的特点。
Y 系列电动机具有高效、节能、起动转矩大、噪声低、振动小、可靠性高、使用维护方便等特点。
Y 系列电动机广泛应用于不含易燃、易爆或腐蚀性气体的一般场合和特殊要求的机械设备上,如金属切削机床、泵、风机、运输机械、搅拌机食品机械等。
使用条件:环境温度:-15CVBV 40C额定电压:380V,可选220-760V之间任何电压值连接方式:3KW及以下丫接法、4KW及以上为△接法2.2 电动机容量的选择电动机功率的选择电动机功率的选择对电动机的工作和经济性都有影响。
电动机的功率不能选择过小,否则难于启动或者勉强启动,使运转电流超过电动机的额定电流,导致电动机过热以致烧损。
电动机的功率也不能选择太大,否则不但浪费投资,而且电动机在低负荷下运行,其功率和功率因数都不高,造成功率浪费。
(1)传动装置的总功率:由机械设计课程设计书表10-2 选取n cy :输送机滚筒效率n cy=0.96n b:—对滚动轴承的效率n b=0.99n g:闭式圆柱齿轮传动效率n g=0.97n c :联轴器效率n c=0.99n 4w:传动卷筒效率n 4w=o.96n h:为滚子链传动效率(闭式)n h=o.96则:n 01= n c=0.99 n 23= n g x n b=0.97 x0.99=0.9603n 12=n b=0.99 n 34=n h=0.96 n 4w=0.96(2)电机所需的工作功率:应使电动机额定功率Pe稍大于所需功率Pd;即Pe> Pd工作机所需功率:Pw=FV/(1000)= 2600x1.80/1000=4.68KW电动机的输出功率:P d=也n总估算总效率为n= n 01 Xn 12Xn 23Xn 34x n 4w=0.99 x 0.99 x 0.9603 x 0.96 x 0.96=0.8674则Pd=Pw/n =4.68/0.8674=5.395KW由设计指导书表12-1可知,满足Pe> Pd条件的系列三相交流异步电动机额定功率Pe应取5.5KW(3)确定电动机转速:一般机械中,用得最多的是同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。
设计说明书2015-2016 学年第 1 学期学院:专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:课程设计题目:带式传动机的传动系统设计指导教师:日期:2015-12-31目录一、设计任务 (2)二、电动机的选择 (2)三、分配传动比 (3)四、V带设计 (3)五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (5)六、高速轴的设计计算 (9)七、低速轴的设计计算 (12)八、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计 (14)九、轴承的润滑 (16)十、减速器的密封 (16)十一、齿轮的润滑 (16)十二、设计心得 (16)十二、参考文献 (17)十三、图 (17)一、设计任务1、设计题目带式输送机的传动系统设计(第一组):原始数据:滚筒圆周力F=4KN;带速V=1.5m/s;滚筒直径D=320mm;工作条件:(1)二班制:即每天16小时(2)要求连续工作8年,每年按300天计算(3)工作温度正常,有粉尘(4)单向运转,不均匀载荷,中的冲击,空载启动。
2、设计步骤1.传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比4.计算传动装置的运动和动力参数5.普通V带设计计算6.减速器内部传动设计计算7.传动轴的设计8.滚动轴承校核9.键联接设计10.联轴器设计11.润滑密封设计12.箱体结构的设计97带轮的轮毂宽度为63~84mm 取L1=70mm(2)轴段②设计h=(2~3)c=2.4~3.6d2取38mm(3)轴段③⑥是轴承安装,考虑齿轮只受轴向力和径向力选用深沟球轴承,轴承型号为6308∴d3=40mm轴承宽度为23mm ,轴套宽度为12mmL3=43mm,L6=27(4)轴段④为齿轮位,取d4=45mm 宽度略小于小齿轮齿宽取L4=98mm(5)轴段⑤为轴环,h=(2~3)c,d5=53mm,宽度等于小齿轮中心到轴套的距离取L5=12mm4.键连接:大带轮和轴段间采用A型普通平键连接由机械制图附表5-12查得型号为键14×90 GB1096-2003键10×63 GB1096-2003d b h l t t130~38 10 8 22~160 5.0 3.344~50 14 9 36~160 5.5 3.85.校验(1)F NH1 = F NH2 =F t/2=2652.8N-F px245-F NV1×155+F rx77.5 = 0F NV1×155 = -F px245+F rx80 = -2796.04+1931.09×77.5 =-3454N F NV2 = F r-F p-F NV1 =1931-2796.04+3454 =2589.05N L1=70mmd2取38mm轴承型号为6308d3=d6=40mmL3=43mmL6=27取d4=45mmL4=98mmd5=53mmL5=12mm键14×90 GB1096-2003 键10×63 GB1096-2003F NH1 = 2652.8NF NV1×55 =-3454NF NV2 = 2589.05N图1②轴承A的总支承反力F A=√(F NH1·F NH1+F NV1·F NV1)=4355.17N③轴承B的总支承反力F B=√(F NH2·F NH2+F NV2·F NV2)=3706.82N④带轮作用在轴承A的弯矩M带A=F P·L=2796.04×90.05×77.5=253041.62N·mm⑤轴承B作用在高速轴上的弯矩MV=FNV2×L=2589.05x77.05=200651.37N·mm⑥在圆周方向产生的弯矩M H=F NH1·80=2652.81×77.5=205592.775N·mm⑦合成弯矩M A=M带A=275409.94N·mmM r=√(M V²+M H²)=287279N·mmT=254.67×103(2)①齿轮轴与点A处弯矩较大,且轴径较小,故点A处剖面为危险剖面W=πd3/32=π·403/32=6283.19mm3②抗弯截面系数为W T=πd3/16=π·403/16=12566.37mm3③最大弯矩应力σA=M A/W=253041.62/6283.19=40.27MPa④扭剪应力τ=T1/W T=254.67·1000/12566.37=20.27MPa按弯度合成强度进行校核计算,扭转切应力为脉动循环变应力,取折合系数α=0.6,则当量应力为σca=√σA²+4(ασ)²=√40.27²+4·(0.6·20.27)²=47.05MPa<[σ-1]∴强度满足要求图2F A=4355.17NF B=3706.82NM带A=253041.62N·mm MV=200651.37N·mm M H==205592.775M A=275409.94M r=287279N*mmT=254.67x103W=6283.19mm3W T=12566.37mm3σA=40.27MPaτ=20.27MPaσca=47.05MPa选取轴承型号为6311,轴承宽度为29mm,d3=55mm 轴套的宽度为15mmL3=53mm,L6=33mm(4)轴段④设计轴段④上安装齿轮,为了方便齿轮安装长度小于大齿轮宽度,取L4=92mm d4=60mm(5)轴段⑤设计轴段⑤为轴环,根据h=(2~3)c,取d5=68mmL5等于大齿轮中心到轴套的距离取L5=15mm4.键连接联轴器轴段①和轴段④采用A型普通平键连接根据机械制图可得型号为键 14×100 GB1096-2003键 18×80 GB1096-2003d b h l t t144~50 14 9 36~160 5.5 3.858~65 18 11 50~200 7.0 4.45.校验L3=53mmL3=53mm,L6=33mmd4=60mmL4=92mmd5=68mmL5=15mm键14×100 GB1096-2003键18×80 GB1096-2003图3图4八、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计九、轴承的润滑滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂。
一级齿轮减速器带传动设计计算说明指导书目录一、设计任务书---------------------------------------------------2二、传动方案的分析与拟定-----------------------------------3三、电动机的选择计算------------------------------------------4四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算---------6五、传动零件的设计计算--------------------------------------8六、轴的设计计算------------------------------------------------16七、滚动轴承的选择和计算-----------------------------------25八、键连接的选择和计算--------------------------------------28九、联轴器的选择------------------------------------------------29十、减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油的牌号选择和装油量计算----------------------30十一、铸造减速器箱体的主要结构尺寸-------------------31十二、设计小结----------------------------------------------------32十三、参考文献----------------------------------------------------33一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节,也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。
其目的是:1.通过课程设计,综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识,来解决工程实际中的具体设计问题。
通过设计实践,掌握机械设计的一般规律,培养分析和解决实际问题的能力。
2.培养机械设计的能力,通过传动方案的拟定,设计计算,结构设计,查阅有关标准和规范及编写设计计算说明书等各个环节,要求学生掌握一般机械传动装置的设计内容、步骤和方法,并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。
1.2设计题目设计运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮一级减速器。
1.3工作与生产条件两班制工作,常温下连续单向运转,空载起动,载荷平稳,室内工作,环境有轻度粉尘,每年工作300 天,减速器设计寿命10 年,电压为三相交流电(220V/380V).运输带允许速度误差:± 5%1.4设计要求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、设计一级齿轮减速器(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。
滚筒及运输带效率 =0.96,工作时,载荷有轻微冲击。
室内工作,水分和颗粒为正常状态,产品生产批量为成批生产。
1.5原始数据见下表表1 原始数据输送带拉力F (N) 输送带速度v (m/s) 驱动带轮直径D (m)4000 0.9 3501.6设计内容1.6.1确定传动装置的类型,画出机械系统传动简图。
1.6.2选择电动机,进行传动装置的运动和动力参数计算。
1.6.3传动装置中的传动零件设计计算。
1.6.4绘制传动装置中一级减速器装配图一张(A0)。
1.6.5绘制高速轴齿轮轴、低速轴和低速轴大齿轮零件图各一张(A3)。
1.6.6编写和提交设计计算说明书(电子版和纸版)各一份。
二、传动方案的分析与拟定1、设计方案单级圆柱齿轮减速器及带传动。
2、原始数据(按学号分到第A16组)输送带拉力F (N) 输送带速度v (m/s) 驱动带轮直径D (m) 4000 0.9 3503、工作与生产条件两班制工作,常温下连续单向运转,空载起动,载荷平稳,室内工作,环境有轻度粉尘,每年工作300 天,减速器设计寿命10 年,电压为三相交流电(220V/380V),运输带允许速度误差:± 5%。
4、传动方案的分析整体传动方案主要分为两部分,即带传动和齿轮传动,由于带传动传动平稳,故放在高速级,减速器齿轮传动放在带传动之后。
由于滚筒的工作转速较低,故减速器的齿轮传动采用直齿圆柱齿轮啮合传动就好,又由于滚筒的工作载荷较大,故带传动的传动比不宜过大,否则带容易打滑。
4、传动方案的拟定(如下图)1、带传动2、减速器3、联轴器4、输送带5、滚筒6、电动机三、电动机的选择计算(1)选择电动机的类型: Y 系列三相异步电动机 (2)选择电动机的功率根据已知条件F 、v 和D ,确定求出输送带的功率Pw40000.93.610001000W Fv P kW ⨯=== 传动装置的总效率:331245ηηηηηη=式中各部分效率由《机械设计基础课程设计 邢琳、张秀芳主编》82页表8-20差得普通V 带传动效率η1 、一对滚动轴承(球轴承)的效率η2 、闭式齿轮传动效率η3、刚性联轴器效率η4、卷筒传动效率η5 取η1=0.96,η2=0.99,η3=0.97,η4=0.97,η5=0.96 那么有3 0.960.990.970.970.96 0.87η=⨯⨯⨯⨯=电动机所需功率:3.61 4.140.87wd P P KkW η==⨯= 式中,取载荷系数K = 1查《机械设计课程设计》表16-1,取电动机的额定功率 P ed =5.5kW (3)选择电动机的转速 滚筒的转速:6010000.960100049.11/min 350v n r D ππ⨯⨯⨯⨯===⨯由《机械设计课程设计 朱文坚、黄平主编》表2-1差得V 带传动比常用值范围124i =,单级齿轮减速器传动比236i =则总传动比范围为 624i = 。
故电动机转速的可选范围为295~1178.6 r/min 符合这一范围的同步转速有750和1000 r/min根据容量和转速,由《机械设计课程设计》表16-1查出有两种适用的电动机型号,故有两种传动方案可供选择,如下表传动方案电动机型号额定功率(kW ) 电动机转速(r/min )传动装置的传动比同步转速 满载转速总传动比 V 带传动 减速器1 Y160M2-8 5.5 750 710 14.46 2.89 5 2Y132M2-65.5100096019.53.95(4)确定电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,选择方案2较为适合(在满足传动比范围的条件下,有利于提高齿轮转速,便于箱体润滑设计)。
因此,选用电机的型号和主要数据如下:电动机型号 额定功率(kW ) 同步转速(r/min )满载转速nm (r/min )额定转矩堵截转截额定转矩最大转矩Y132M2-65.510009602.02.0四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、传动装置的总传动比:96019.549.11m w n i n === 又12i i i =⨯ 124i = 236i =取V 带传动比: 1 3.9i = 单级圆柱齿轮减速器传动比25i =2、计算运动和动力参数 (1)计算各轴的输入功率电动机轴P d = 4.14kW轴I (减速器高速轴)10.96 4.14 3.97I d P P kW η==⨯=轴II (减速器低速轴)2310.990.97 3.97 3.81II P P kW ηη==⨯⨯=卷筒轴2240.990.97 3.81 3.66III P P kWηη==⨯⨯=(2)计算各轴的转速电动机轴960/min m n r =轴I :1960246/min 3.9m I n n r i === 轴II :1224649/min 5II n n r i === 卷筒轴 :49/min III II n n r ==(3)计算各轴的转矩电动机轴 4.149550955041.18960d d m P T N m n ==⨯=⋅ 轴I3.9795509550154246I I I P T N m n ==⨯=⋅ 轴II3.819550955074349II II II P T N m n ==⨯=⋅ 卷筒轴3.669550955071349III III III P T N m n ==⨯=⋅ 把上述计算结果列于下表: 轴号转速n/(r/min)输入功率P/kW 输入转矩T/N •m传动比i 传动效率η电机轴 960 4.14 41.18 3.9 0.96Ⅰ轴2463.9715450.96Ⅱ轴493.8174310.96卷筒轴49 3.66 713五、传动零件的设计计算1、普通V 带的设计计算传动比: 1 3.9i = 两班制,每天工作16小时电机轴输入功率 4.14d P kW = 电机轴转速 960/min m n r = 1)确定计算功率ca P1.37.59.75ca A d P K P kW ==⨯=式中取工作情况系数K A 由《机械设计 第八版》表8-7查得,取K A =1.3 2)选择V 带的类型根据计算功率ca P 与小带轮的转速1n ,查《机械设计 第八版》图8-10,选择A 型V 带3) 确定带轮的基准直径d d 并验算带速v ①初选小带轮的基准直径1d d由《机械设计 第八版》表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径1112d d mm = ②验算带速v 111129605.6/601000601000d d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯由于5m/s <v <30m/s ,故带速合适。
③计算大带轮的基准直径2d d21 3.9112436.8d d d id mm ==⨯=根据《机械设计 第八版》表8-8,圆整为2d d =450mm 4)确定V 带的中心距a 和基准长度d L ①初定中心距)(2)(7.021021d d d d d d a d d +≤≤+00.7(112450)2(112450)a ⨯+≤≤⨯+ 故0393.41124mm a mm ≤≤,初定0700a mm =②计算带所需的基准长度221200120()3382()270056223242424700d d d d d d d L a d d mm a ππ-=+++=⨯+⨯+=⨯由《机械设计 第八版》表8-2选带的基准长度2500d L mm = ③计算实际中心距a 002500232470078822d d L L a a mm --≈+=+=min 0.0157880.0152500751d a a L mm ≈-=-⨯= max 0.037880.032500863d a a L mm ≈+=+⨯= 故中心距的变化范围为751863mm 5)验算小带轮上的包角1α21145011218057.318057.3155120788d d d d a α--=︒-⨯︒=︒-⨯︒=︒>︒ 6)计算带的根数z ①计算单根V 带的额定功率r P由1112d d mm =和1960/min n r =查《机械设计 第八版》表8-4a 得1.15o P kW =根据1960/min n r =,i 1 = 3.9和A 型带,查《机械设计 第八版》表8-4b得00.11P kW ∆=查《机械设计 第八版》表8-5得0.93K α= 查《机械设计 第八版》表8-2得 1.09L K =故 ()()0 1.150.110.93 1.09 1.28r o L P P P K K kW α=+∆=+⨯⨯=②计算V 带根数z 6.05 4.71.28ca r P z P === 取5根7)计算单根V 带的初拉力的最小值()min o F由《机械设计 第八版》表8-3得B 型带的单位长度质量q=0.1kg/m 所以220500 2.5500 6.05 2.5F (1)(1)0.1 5.61865 5.60.93ca P qv N zv K α⨯=-+=⨯-+⨯=⨯ 应使带的实际初拉力o F >()min o F 8)计算压轴力Q F ()1min 1552sin 25186sin181622Q o F z F N α︒==⨯⨯⨯= 9)带轮的结构设计材料选择HT150小带轮直径1112d d mm =<300mm ,采用腹板式 大带轮实景2450d d mm =>300mm ,采用轮辐式 《机械设计 第八版》表8-10差得各参数如下 小带轮大带轮 基准宽度d b 1111 基准线上槽深min a h 2.75 2.75 基准线下槽深m in f h 8.7 8.7 槽间距e15±0.3 15±0.3 槽边距min f9 9 轮缘厚min δ8 8 外径a d 112 450 内径s d30 30 带轮宽度3B 80 80 带轮结构 实心式 轮辐式 槽型 AA结构如下图所示2、齿轮传动的设计计算齿轮传动传动比i 2 = 5,工作寿命10年,每年工作300天,每天两班制,每班8小时。