一级圆柱斜齿轮减速器设计说明书
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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。
机械设计根底课程设计课题名称: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:指导教师:完成日期:年月日目录摘要1第一章绪论21.1概述21.2本文研究容2第二章减速机的介绍32.1减速机的特点、用途及作用32.2减速器的根本构造和根本运动原理4第三章电动机的选择63.1电动机类型和构造的选择63.2电动机容量选择63.3电动机转速73.4传动比分配和动力运动参数计算9第四章齿轮传动的设计及校核104.1齿轮材料和热处理的选择104.2齿轮几何尺寸的设计计算104.3 齿轮的构造设计15第五章V带传动的设计计算16各类数据的计算16第六章轴的设计与校核196.1轴的设计196.2轴材料的选择和尺寸计算196.3轴的强度校核20第七章轴承的选择和校核24轴承的选择和校核24第八章键的选择和校核288.1 I轴和II轴键的选择和键的参数288.2 I轴和II轴键的校核29第九章联轴器的选择和校核309.1联轴器的选择309.2联轴器的校核30第十章减速器的润滑和密封31减速器的润滑和密封31第十一章箱体设计32箱体的构造尺寸32第十二章参考文献35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、构造运送。
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。
减速器的种类很多,按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器;按照传动的级数可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。
机械设计课程设计
《一级圆柱齿轮减速器》
设计说明书
姓名
学号
学院机械电气化工程学院
专业机械设计及其自动化
班级
指导教师张涵
<<机械设计基础>>课程设计任务书
目录
一前言 (3)
二设计题目 (5)
三电动机的选择 (6)
四传动装置动力和运动参数 (7)
五传动零件的设计计算 (9)
六减速器轴的设计 (17)
七滚动轴承的验算 (24)
八键的选择的验算 (26)
九联轴器的选择 (26)
十铸铁减速器结构主要尺寸 (28)
十一小结 (29)
十二致谢 (29)
十三参考文献 (30)
1.设计任务书
1.1设计任务
设计一用于带式运输机上的三角带——单级圆柱齿轮减速器,传动系统为采用两级圆柱齿轮减速器和圆柱齿轮传动。
1.2原始数据
运输带拉力:F=4750N
运输带速度:V=1.6m/s
卷筒直径:D=390mm
1.3工作条件
工作机空载启动,载荷变化不大,单向运转使用期限10年,每天工作8小时,每年工作300天。
运输带允许速度误差±5%。
2.传动系统的方案拟定
传动方案如图:
)
Z )可根据公式计算。
机械设计课程设计计算说明书CAD图一、传动方案拟定 (3)二、电动机的选择 (4)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 (7)五、普通V带的设计 (10)六、齿轮传动的设计 (15)七、传动轴的设计 (18)八、箱体的设计 (27)九、键连接的设计 (29)十、滚动轴承的设计 (31)十一、润滑和密封的设计 (32)十二、联轴器的设计 (33)十三、设计小结 (33)设计题目:V带——单级直齿圆柱齿轮减速器机械系设计者:学号:指导教师:一、设计课题:设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
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%。
原始数据4题号运输带拉力F2.2(KN)运输带速度V1.7(m/s)卷筒直径D420(mm)设计人员(对应学号)设计任务要求:1.减速器装配图纸一张(1号图纸)2.轴、齿轮零件图纸各一张(2号或3号图纸)3.设计说明书一分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5年,工作为一班工作制,载荷平稳,环境清洁。
2、原始数据:滚筒圆周力F=2200N;带速V=1.7m/s;滚筒直径D=420mm;方案拟定:采用V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):Pd=PW/ηa(kw)由式(2):PW=FV/1000 (KW)因此P d=FV/1000ηa (KW)由电动机至运输带的传动总效率为:η总=η1×η23×η3×η4×η5式中:η1、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。
机械课程设计任务书班级 姓名 学号题目:皮带运输机的 级 齿圆柱齿轮减速器设计 一、传动简图二、原始数据:输送带工作拉力F = N ,滚筒直径D = mm ,输送带速度V = m/s 。
三、工作条件:单班制,连续单向运转,有轻度冲击,环境温度 °C 。
四、使用年限:寿命 。
五、输送带速度:允许误差±5%。
六、设计工作量1、减速器装配图1张〔A 1〕。
2、零件图1-3张〔A 2〕。
3、设计说明书1份。
滚筒输送带电动机带传动一级圆柱齿轮减速器联轴器目录1、传动方案拟定 (2)2、电动机的选择 (2)3、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)4、运动参数及动力参数计算 (5)5、传动零件的设计计算 (6)6、轴的设计计算 (12)7、滚动轴承的选择及校核计算 (19)8、键联接的选择及计算 (22)9、设计参考资料目录10、结束语图12.2.3确定电动机转速:计算滚筒工作转速:n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×50=76.43r/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=3~6。
取V带传动比I’1=2~4,那么总传动比理时范围为I’a=6~24。
故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n筒=〔6~24〕×76.43=459~1834r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
F AZ=F BZ=Ft/2=500.2N由两边对称,知截面C的弯矩也对称。
截面C 在垂直面弯矩为M C1=F Ay L/2=182.05×50=9.1N·m(3)绘制水平面弯矩图〔如图c〕截面C在水平面上弯矩为:M C2=F AZ L/2=500.2×50=25N·m(4)绘制合弯矩图〔如图d〕M C=(M C12+M C22)1/2=(9.12+252)1/2=26.6N·m F BY =182.05N F AZ =500.2NM C1=9.1N·mM C2=25N·m M C =26.6N·m。
机械设计(论文)说明书题目:一级斜齿圆柱齿轮减速器系别: XXX系专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:二零一二年五月一日目录第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第七部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第八部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第九部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25第一部分课程设计任务书一、设计课题:设计一用于带式运输机上的一级圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
二. 设计要求:1.减速器装配图一张(A1或A0)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。
3.设计说明书一份。
三. 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. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分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。
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精密仪器课程设计设计题目:一级齿轮减速器班级: 13030341学号: 1303034125姓名: 杨晓建指导老师:张红艳目录一、电动机的选择 -———-——-———---—--—------—-—4二、传动比的分配—-——----——---—————--—--—-—5三、传动装置各轴的运动和动力参数—-——-—--- 5四、V带的设计与计算—-—----—----————-—----—7五、齿轮的选择 -—--———--———-------—-———-——- 10六、轴的设计-—-—-——-—--—-—--—--——-—————-—-—- 131、Ⅰ轴的设计(高速轴) ——--——--——-—-——- 132、Ⅱ轴的设计(低速轴) -——-—---————---—- 19七、减速箱的设计 -————---———-—--—-—----—--25八、润滑的选择 -——-—--—-—---—---—--—---—--26九、参考文献 -————--——--———---——---——----27精密仪器课程设计任务书1、设计:带式运输传动系统2、题目:要求:传动装置含有圆柱齿轮减速器3、原始:1)运输带工作拉力:F= 1789N2)运输带工作速度V=2m/s3)运输机卷筒直径D=400mm4、传动简图1、V带运动2、运动带3一级圆柱齿轮减速器4、联轴器5、电动机 6、卷筒5、工作条件:连续单向运转,载荷平稳,空载起动,380/220V 的三相交流电源。
机械设计课程设计计算说明书
一、传动方案的拟定 (2)
二、电动机的选择 (3)
三、运动参数及动力参数计 (3)
四、传动零件的设计计算 (4)
五、联轴器的选择及校和计算 (8)
六、轴的设计计算 (8)
七、滚动轴承的选择及校核计算 (12)
八、减速箱的附件选择 (14)
九、润滑及密封 (15)
参考文献 (16)
=84.7N·m M
C2
=90.1N·m
M
C
Mec=127.9N·m
图6-1
截面C 在水平面上弯矩为:
M C2=F AZ L/2=1210.7×70=84.7N ·m (4)绘制合弯矩图(如图d )
M C =(M C12+M C22)1/2=(30.82+84.72)1/2=90.1N ·m
(5)绘制扭矩图(如图e )
转矩: 86.34226.3105.95105.9555⨯⨯=⨯=I I n P T =90.8 N ·m (6)绘制当量弯矩图(如图f )
转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=1,截面C 处的当量弯矩: Mec=[M C 2+(α·T)2]1/2
=[90.12+(1×90.8)2]1/2=127.9N ·m
(7)校核危险截面C 的强度 由式(15-5)
σe=Mec/0.1d 33=127.9/0.1×363
=27.41MPa< [σ-1]b =60MPa
∴该轴强度足够。
输出轴的设计计算
1、按扭矩初算轴径
①选用45调质,硬度217~255HBS
根据教材P370(15-2)式,并查表15-3,取A 0=115 d ≥115×(4/360)1/3mm=25.66mm 考虑有键槽,将直径增大5%,则 d=20.37×(1+5%)mm=26.94mm ∴选d min =30mm
d min =30mm
d Ⅰ-Ⅱ=30mm d Ⅱ―Ⅲ=35mm
L Ⅰ―Ⅱ=42mm
d Ⅲ―Ⅳ=40mm d Ⅵ—Ⅶ=40mm L Ⅵ—Ⅶ=19mm d Ⅳ—Ⅴ=55mm
L Ⅳ—Ⅴ=52mm L Ⅴ—Ⅵ=8mm d Ⅴ—Ⅵ=53mm
L Ⅱ—Ⅲ=40mm
参考文献
[1] 濮良贵、纪名刚.机械设计(第八版).北京:高等教育出版社,2006.
[2] 龚溎义、罗圣国.机械设计课程设计指导书(第二版).北京:高等教育出版社,1990.
[3] 吴宗泽、罗圣国.机械设计课程设计手册(第二版).北京:高等教育出版社,1999.
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