一級直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動設計.doc

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1、廣州科技貿易職業(yè)學院機 電 系課程設計報告機械設計基礎課程設計設計題目：帶式輸送機傳動系統(tǒng)設計專業(yè)班級： 07模具A班 學 號： 設 計 人： 指導老師： 王春艷 完成日期： 2009-5-20 課程設計任務書設計題目：帶式輸送機傳動系統(tǒng)設計（一級直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動）傳動簡圖：1.電動機 2.V帶 3. 減速箱 4.聯(lián)軸器 5滾筒 6.輸送帶原始數(shù)據(jù)：（已知條件）說明：1.單向運轉，有輕微振動；2.每年按300個工作日計算，每日工作二班。完成日期:_年_月_日設計指導教師：_ _年_月_日任課教師:_ _年_月_日評分與評語:_（二） 設計內容1、電動機的選擇及運動參數(shù)的計算2、V帶的

2、傳動設計；3、齒輪傳動的設計；4、軸的設計；5、聯(lián)軸器的選擇；6、潤滑油及潤滑方式的選擇；7、繪制零件的工作圖和裝配圖 (1)、減速器的裝配圖 (2)、繪制零件的工作圖 注：裝配圖包括：尺寸標注、技術要求及特性、零件編號、零件明細表、標題欄。零件的工作圖包括：尺寸的標注、公差、精度、技術要求。 10、編寫設計說明書 (1)、目錄； (2)、設計任務書； (3)、設計計算：詳細的設計步驟及演算過程； (4)、對設計后的評價； (5)、參考文獻資料。（三） 設計工作量1.減速器總裝圖一張2.零件圖二張3.設計說明一份。目 錄設計任務書傳動方案說明電動機的選擇傳動裝置的運動和動力參數(shù)傳動件的設計計算

3、軸的設計計算聯(lián)軸器、滾動軸承、鍵聯(lián)接的選擇減速器附件的選擇潤滑與密封設計小結參考資料一 傳動方案說明第一組：用于膠帶輸送機轉筒的傳動裝置1、工作條件：室內、塵土較大、環(huán)境最高溫度35；2、原始數(shù)據(jù)： （1）輸送拉力F=3920N；（2）輸送帶工作速度V=1.5m/s（允許輸送帶的工作速度誤差為4%）；（3）輸送機滾筒直徑D=320mm；（4）卷筒效率=0.96（包括卷筒及軸承的效率）；（5）動力來源：三相交流電源，電壓為380/220伏；二 電動機的選擇1、選擇電動機類型1）電動機類型和結構型式按工作要求和工條件，選用一般用途的Y(IP44)系列三相異步電動機。它為臥式封閉結構。2）電動機容量

4、（1）卷筒軸的輸出功率Pw （2）電動機輸出功率Pd 傳動裝置的總效率 式中，為從電動機至卷筒軸之間的各傳動機構和軸承的效率。由表2-4查得：V帶傳動 滾動軸承2=0.99; 圓柱齒輪傳動3=0.97; 彈性聯(lián)軸器4=0.99; 卷筒軸滑動軸承5=0.96, 則=0.960.9920.970.990.960.86 故 (3)電動機額定功率Ped 由有關表格選取電動機額定功率Ped =7.5kW。1） 電動機的轉速 =601000v/3.14d=89.57為了便于選擇電動機轉速，先推算電動機轉速的可選范圍。由表2-1查得V帶傳動常用傳動比范圍=24，單級圓柱齒輪傳動比范圍=36，則電動機轉速可選

5、范圍為可見同步轉速為750r/min、1000r/min和1500r/min的電動機均符合。這里初選同步轉速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動機進行比較，如下表：方案電動機型 號額定功率(KW)電動機轉速(r/min)電動機質量(kg)傳動裝置的傳動比同步滿載總傳動比V帶傳動單級減速器1Y132M-47.5150014403816.1435.382Y160M-67.510009706310.833.33.28.28由表中數(shù)據(jù)可知兩個方案均可行，但方案2的傳動比較小，傳動傳動裝置結構尺寸較小。因此可采用方案2，選定電動機的型號為Y160M-6。4）電動機的技術數(shù)據(jù)和外形、安裝

6、尺寸由表查出Y132S-6型電動機的主要技術數(shù)據(jù)和外形，安裝尺寸，并列表記錄備用（略）。3計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比1）傳動裝置總傳動比 2）分配各級傳動比取V帶傳動的傳動比，則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為 所得i2值符合一般齒輪傳動和圓柱單級齒輪減速器傳動比的常用范圍。4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1）各軸轉速電動機軸為0軸，減速器高速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉速為 2）各軸輸入功率按電動機額定功率計算各軸輸入功率，即 3）各軸轉矩 將計算結果匯總列表備用（略）。三 皮帶輪傳動的設計計算1、確定計算功率為工作情況系數(shù)，查課本表8.21可得，=1.2 即 =1.27.5=9kw2、選

7、擇V帶的型號 根據(jù)計算功率=9kw，主動輪轉速=970r/min,由課本圖8.12選擇B型普通V帶。3、確定帶輪基準直徑由課本表8.6和圖8.12得=125mm取=140mm 大帶輪的基準直徑，因為=3.3 所以=293.94r/min.3140=462mm 由課本表8.3選取標準值475mm，則實際傳動比i，從動輪的實際轉速分別為 r/min 從動輪轉速誤差=100%=-2.7%在4%之間。4、驗算帶速V 帶速在525的范圍內。5、確定帶的基準長度和實際中心距a根據(jù)課本（8.14）式得0.7(+)2(+) 得：430.5mm1230mm按照結構設計要求初定中心距=1100mm.由課本式(8.

8、15)得：+ =21100+(140+475)+ =3191.1mm查課本表8.4可得：=3150mm由課本(8.16)式得實際中心距a為a+=1080mm中心距a的變動范圍為=a-0.015 =a+0.03=(1080-0.0153150)mm=1033 =(1080+0.033150)mm=1175mm6、校驗小帶輪包角由課本式(8.17)得：=7、確定V帶根數(shù)Z由課本(8.18式)得 根據(jù)=140mm、=970r/min,查表8.10，用內插法得 1.82+ =2.11kw取=2.10kw由課本式（8.11）得功率增量為為 =由課本表8.18查得根據(jù)傳動比=3.21本表8.19得=1.1

9、373，則 =0.31kw 由課本表8.4查得帶長度修正系數(shù)=1.03,本圖8.11查得包角系數(shù)=0.86，得普V 根 =3.96根圓整得z =4根8、求初拉力及帶輪軸上的壓力由課本表8.6查得B型普通V帶的每米長質量q=0.17 kg/m,根據(jù)課本式（8.19）得單根V帶的初拉力為 =N =280.6N由課本式（8.20）可得作用在軸上的壓力為 =2 =2280.64N =22199、 設計結果選用4根B型V帶，中心距a=1080mm,帶輪直徑=140mm,=475mm，軸上壓力=2219N。四 齒輪傳動的設計計算1、選擇齒輪材料及精度等級 根據(jù)課本表10.9可得，小齒輪選用45鋼調質，硬度

10、為217255HBS大齒輪選用45號鋼正火，硬度為169217HBS。因為是普通減速器、由課本表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度3.26.3。2、按齒面接觸疲勞強度設計 因兩齒輪均為鋼質齒輪，可應用課本式（10.22）求出值。確定有關參數(shù)與系數(shù)：1） 轉矩 =9.55Nmm=2.4 Nmm2） 載荷系數(shù)K查課本表10.11取K=1.13） 齒數(shù)和齒寬系數(shù)小齒輪的齒數(shù)取為25，則大齒輪齒數(shù)=100。因單級齒輪傳動為對稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由課本表10.20選取=1。4） 許用的接觸應力由課本圖10.24查得= 560MPa, =530 Mpa由課本表10.10查得=1=60293.9

11、41（730016）=4.8=/i=4.87/3.28=1.46 查課本圖10.27得=0.95，=1.06。由課本式（10.13）可得= =故 m=由課本表10.3取標準模數(shù)m=3.3mm3、主要尺寸計算 經圓整后取=85mm =+5mm=90mm =206.25mm4、按齒根彎曲疲勞強度校核由課本式（10.24）得出，如則校核合格。確定有關系數(shù)與參數(shù)：1）、齒形系數(shù)查課本表10.13得=2.65，=2.182）、應力修正系數(shù)查課本表10.14得1.803）許用彎曲應力由課本圖10.25查得。由課本表10.10查得 =1.35。由課本圖10.26查得 由課本式（10.24）可得 =155.6

12、MPa =140.7Mpa故 齒根彎曲強度校核合格。 5、齒輪的圓周速度v 由課本表10.22可知，選8級精度是合適的。6、幾何尺寸計算及繪制齒輪零件工作圖。（見零件圖1）五 軸的設計計算1、選擇軸的材料，確定許用應力 由已知條件知減速器傳遞的功率屬小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經調質處理。由課本表14.7查得強度極限=650MPa ,再由課本表14.2得許用彎曲應力=60MPa 。2、按扭轉強度估算軸徑根據(jù)課本表14.1得C=107118。又由課本式（14.2）得軸：軸：107118）考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%5%，取為32.436.4mm

13、。由設計手冊取標準直徑=35mm。軸取為48.254.2mm，由設計手冊取標準直徑=48mm八 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器通常用來連接兩軸并在其間傳遞運動和轉矩，聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、受載變形和溫度變化等影響，往往存在著某種程度的相對位移。因此，設計聯(lián)軸器時要從結構上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有補償上述偏移量的性能，否則就會在軸、聯(lián)軸器、軸承中引起附加載荷，導致工作情況惡化。綜上所述，故選擇撓性聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器具有一定的補償兩軸偏移的能力，再根據(jù)聯(lián)軸器補償位移方法，選彈性柱銷聯(lián)軸器，它僅用彈性柱銷（通常用尼龍制成）將兩半聯(lián)軸器連接起來，它傳遞轉矩的能力大、結構更簡單、耐用性好，

14、故選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。 為了隔離震動、緩和沖擊和安裝方便，擬軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器，軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器2）計算轉矩由設計手冊查的K=1.3 Tc1=K9550=1.39550=316.8NmTc2=K9550=1.39550=1039Nm3) 選擇型號及尺寸由Tc1=316.8Nm =35mm , Tc2=1039Nm =48mm ， 差GB432384，軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器,型號為TL6，其中Tn=250 Nm, n= 3800r/min; 軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器，型號為HL3，其中Tn=630 Nm，n= 5000r/min九 潤滑、密封裝置的選擇 根據(jù)課本1118頁，再根據(jù)

15、齒輪的圓周速度,軸承可以用脂潤滑和油潤滑潤滑,由于齒輪的轉速是小于2m/s, 故軸承潤滑采用脂潤滑，為防止箱體內的軸承與潤滑脂的配合，防止?jié)櫥魇?，應在箱體內側裝擋油環(huán)，潤滑脂的裝填量不應超過軸承空隙體積的，在減速器中，齒輪的潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度而定，由于V12m/s，所以采用油池潤滑，齒輪浸入油池1-2個齒高深度，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x為40mm，箱體內采用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度。軸承蓋中采用氈圈油封密封。十 減速器的設計名稱符號減速器型式、尺寸關系/mm結果齒輪減速器箱座壁厚0.025a+18 8箱蓋壁厚0.025a+18 8箱蓋凸緣厚度 1.512箱座

16、凸緣厚度b 1.5 12箱座底凸緣厚度 2.5 20地腳螺釘直徑 0.036a+12 22地腳螺釘數(shù)目 n A250時，n=6 6軸承旁連接螺栓直徑 0.75 16蓋與座連接螺栓直徑 （0.50.6） 12連接螺栓的間隔150200 150軸承端蓋螺釘直徑 （0.40.5） 10檢查孔蓋螺釘直徑 （0.30.4） 8定位銷直徑d (0.70.8) 9、至外箱壁距離 見課本表4.2：=30：=22：=18、至凸緣邊緣距離 見課本表4.2：=26：=16軸承旁凸臺半徑 16凸臺高度h根據(jù)低速級軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準 20外箱壁至軸承座端面的距離 +（5+10）36齒輪頂圓與內箱壁間的距

17、離 10齒輪端面與內箱間的距離 9箱蓋、箱座肋厚軸承端蓋外徑D+（55.5），D-軸承外徑I軸：120II軸：140軸承旁連接螺栓距離 S盡量靠近，以M和M互不干涉為準，一般取S=I軸：120II軸：140設計小結這次關于帶式運輸機上的一級圓柱直齒輪減速器的課程設計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質起到了很大的幫助；使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎.1、機械設計是機械工業(yè)的基礎,是一門綜合性相當強的技術課程，它融機械設計基礎、工程力學、互換性與測量技術、Auto CAD、機械設計手冊等于一體。2、這次

18、的課程設計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設計思想;訓練綜合運用機械設計和有關先修課程的理論,結合生產實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。3、在這次的課程設計過程中,綜合運用先修課程中所學的有關知識與技能,結合各個教學實踐環(huán)節(jié)進行機械課程的設計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以后對專業(yè)產品和設備的設計打下了寬廣而堅實的基礎。4、本次設計得到了指導老師的細心幫助和支持，衷心的感謝老師的指導和幫助.5、設計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學習和掌握有關機械設計的知識

19、，繼續(xù)培養(yǎng)設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力。參考資料1、德主編. 機械設計基礎課程設計指導書第二版高等教育出版社，20042、劉力等主編. 機械制圖（第二版）-高等教育出版社，20043、陳立德主編. 機械設計基礎（第三版）-高等教育出版社，20074、陳于萍、高曉康 主編. 互換性與測量技術課本高等教育出版社。i=10.83=9kw=125mmV=7.11m/s=3191.1mm=3150mm=1033mm、=1175mm2.096kw2.10kwZ=4根=0.31kw=2219N=1.1 NmmK=1.1=1= 560MPa=530Mpa=4.8=1.46=532MPa=562MPam=2.34mm=82.5=330mmb=85mm=90mma=206.25mm=2.65=2.18軸：=30mm軸：=48mmTc1=316.8Nm =35mmTc2=1039Nm =48mm 第 25 頁 共 25 頁附件圖紙齒輪軸軸的裝配裝配圖謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個壓縮盤，里面有相應的word說明書和CAD圖紙。下載后請留上你的郵箱號或QQ號，我可以將壓縮盤送給你。歡迎朋友下次光臨！