机械课程设计一级圆柱齿轮减速器的设计
- 格式:doc
- 大小:734.50 KB
- 文档页数:18
1 课程设计说明书 题目 一级圆柱齿轮减速器
指导教师 2008 年 6 月 28 日 机械设计课程设计计算说明书 2
1.设计题目: 一级圆柱齿轮减速器 2.应完成的项目: (1)传动方案拟定 (2)电动机选择 (3)传动装置的总体设计 (4)设计计算传动零件 (5)设计计算箱体的结构尺寸 (6)设计计算轴 (7)选择滚动轴承及寿命计算 (8)选择和校核键联接 (9)选择联轴器 (10)选择润滑方式、润滑剂牌号及密封件 3.参考资料以及说明:
4.本设计(论文)任务书于年 月 日发出,应于年月 日前完成,然后进行答辩。
专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日 指导教师 签发 年 月 日
课程设计(论文)评语: 3
课程设计(论文)总评成绩: 课程设计(论文)答辩负责人签字: 年 月 日
机械设计课程设计计算说明书 4
一、传动方案拟定…………….……………………………….5 二、电动机的选择……………………………………….…….5 三、计算总传动比及分配各级的传动比……………….…….6 四、运动参数及动力参数计算………………………….…….6 五、传动零件的设计计算………………………………….….7 六、轴的设计计算………………………………………….....11 七、滚动轴承的选择及校核计算………………………….…13 八、键联接的选择及计算………..……………………………14 九、联轴器的选择及计算………..……………………………14 十、减速器的润滑………..……………………………………14 十一、设计总结………..…………………………………………15 学 号 带拉力 F(N) 带速度 V(m/s) 滚筒直径D(mm) 3 3400 1.25 310 5
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8年,工作为二班工作制,载荷平稳,环境清洁。 (2) 原始数据:滚筒圆周力F=3400N;带速V=1.25m/s; 滚筒直径D=310mm; 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×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.95×0.992×0.97×0.99×0.94 =0.840 (2) 运输机主轴上所需要的功率: 34001.254.2510001000WFvPkW 电机所需的工作功率: 4.255.060.840WdPPkW 3、确定电动机转速: 计算滚筒工作转速: 6010001.2560100077.01/min3.14310vnrD 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 F=3400N V=1.25m/s D=310mm
η总=0.840 P工作=5.06KW
n滚筒=77.01r/min 6
I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4,则总传动比理时范围为I’a=6~24。 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P15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,则选n=1500r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-4。 其主要性能:额定功率:5.5KW,满载转速1440r/min,额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比:144018.7077.01mnin 2、分配各级传动比 据指导书P7表1,取齿轮i齿轮=5.2(单级减速器i=3~6合理) 所以18.703.65.2iii总带轮 四、运动参数及动力参数计算 (1) 计算各轴得输入功率 电动机轴:5.06dPkW 轴Ⅰ(减速器高速轴)110.955.064.81dPPkW 轴Ⅱ(减速器低速轴)22310.970.994.814.57PPkW (2) 计算各轴得转速 电动机轴 1440/minmnr 轴Ⅰ 111440400/min3.6mnnri 轴Ⅱ 12240076.92/min5.2nnri (3)计算各轴得转矩 电动机轴 5.069550955033.561440ddmPTNmn 轴Ⅰ 1114.8195509550114.84400PTNmn 轴Ⅱ 2224.5795509550567.3976.92PTNmn
电动机型号 Y132S-4
i总=18.70
据手册得 i齿轮=5.2 i带=3.6
d12
P=5.06KWP=4.81KWP=4.57KW
12
n =400r/min
n=76.92r/min
dT=33560N·mm
1T=114840N·m
m
2T=567390N·
mm 7
参数 输入功率(kw) 转速(r/min) 扭矩 (N·m) 传动比 电动机 5.06 1440 33.56 带 齿轮 高速轴 4.81 400 114.84 3.6 5.2 低速轴 4.57 76.92 567.39
五、传动零件的设计计算 1、普通V带传动得设计计算
① 确定计算功率CP
则: 1.25.066.07CAdPKPkW ,式中,工作情况系数取AK=1.2 ② 根据计算功率CP与小带轮的转速1n,查《机械设计基础》图10-10普通V带型号选择线图,选择A型V带。 ③ 确定带轮的基准直径12,dddd
因为min75d 取小带轮直径 190ddmm , 大带轮的直径 2113.690327dddidmm ④ 验证带速 113.149014406.78/601000601000ddnvms 在5/~25/msms之间。故带的速度合适。 ⑤确定V带的基准直径和传动中心距0a
初选传动中心距范围为:12012122ddddddadd, 即0298.8824a 取0500amm V带的基准长度: 221001202241677.69dddd
ddLaddamm
查《机械设计基础》表10-2,选取带的基准直径长度1600dLmm 实际中心距:
dd2=327mm V=6.78m/s
a0=500mm Ld=1600mm 8
016001677.69600461.1622odLLaamm 有48mm的调整量
⑥ 验算主动轮的最小包角 21118057.3150.92120dddda 故主动轮上的包角合适。 ⑦ 计算V带的根数z 00CaLPzPPKK 由1400/minnr,190ddmm, 查《机械设计基础》表10-5,得01.07P,由3.6i,查表10-6,得00.17P, 查表10-7,得0.92aK,查表10-2,得0.99LK 5.37z, 圆整取6z根。 ⑧ 计算V带的合适初拉力0F 205002.51CaPFqvzvK 查《机械设计基础》表10-1,取0.11/qkgm 得 205006.072.510.116.78133.185*6.780.92FN ⑨ 计算作用在轴上的载荷 102sin1547.042QFzFN V带轮采用铸铁HT150或HT200制造,其允许的最大圆周速度为25m/s. ⑩带轮的结构设计 (单位)mm 带轮 尺寸 小带轮 大带轮 槽型 A A 基准宽度db 11 11 基准线上槽深minah 2.75 2.75 基准线下槽深minfh 8.7 8.7 槽间距e 150.3 150.3 槽边距minf 9 9 轮缘厚min 6 6 a=461.16mm 1=150.92
Z=6根 F0=133.18N FQ =1547.04N 9
外径ad 1295.5adaddh 12329.5adaddh
内径sd 40 40 带轮宽度3B 32595.5Bfe 32595.5Bfe 带轮结构 实心式 腹板式
2、 齿轮传动设计计算 (1)择齿轮类型,材料,精度,及参数 ① 选用闭式斜齿圆柱齿轮传动(外啮合) ② 选择齿轮材料;小齿轮材料都取为45号钢,调质,220230HBS;大齿
轮材料取为:45号钢,正火处理,180190HBS ③选取齿轮为8级的精度(GB 10095-1998) 齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm
④ 初选螺旋角 12
④ 选 小齿轮的齿数125z;大齿轮的齿数25.225130z (2)按齿面接触疲劳强度设计
①中心距 2133051HaKTauu
式中: limHHHS 查《机械设计基础》图7-26 式中:lim460HMPa;查表7-5 :1.1HS 查表7-4 :1.1K;齿宽系数取:0.3a
②计算模数 122cos2.74namzz 查表7-1取模数标准值 3nm ③ 计算中心距12237.692cosnzzmamm, 圆整中心距,取240amm ④修正螺旋角: 12arccos12.342nzzma
3nm 240amm 12.34