一级减速器说明书.doc

学校代码： 10128学 号： 课程设计题 目： 带式输送机的减速传动装置学生姓名： 学 院： 机械学院系 别： 工业工程专 业： 工 业 工 程班 级： 09-2指导教师： 李建福 2012年06 月 23日目 录目录1设计任务书2传动方案的拟定及说明3电动机的选择3计算传动装置的运动和动力参数3传动件的设计计算4轴的设计计算7轴承的选择及计算9键联接的选择及校核计算10联轴器的选择10润滑与密封11参考资料目录11内蒙古工业大学课程设计任务书学院（系）： 机械学院 课程名称： 机械核计基础 指导教师（签名）： 李建福 专业班级： 工业09-2 学生姓名： 学号： 一、课程设计题目 带式输送机的减速传动装置二、课程设计的目的1综合运用机械设计课程及其它有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。2学习和掌握通用零部件、机械传动及一般机械设计的基本方法与步骤，培养学生工程设计能力和分析、解决问题的能力。3提高学生在计算、制图、运用设计资料、进行经验估算、考虑技术决策等机械设计方面的基本技能以及机械CAD技术。三、课程设计的主要内容和 要求（包括原始数据、设计要求、工作量要求等） 原始数据： 运输带工作拉力： F = 2350 N（包括卷筒及其支承的摩擦阻力） 输送带工作速度： V = 1.31 m/s 卷 筒 直 径： D = 220 mm有关情况说明： 工作条件：一班制连续单向运转，载荷平稳，室内工作有粉尘；使用寿命：十年（大修期三年）；生产批量：10台；生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮；动力来源：电力，三相交流（220/380V）；输送带速度允许误差：5% 。设计文件要求： 1.减速器装配图A0图纸1张；2.零件工作图A2图纸2张; 3.设计计算说明书一份.四、工作进度安排 1.设计准备阶段(约占总学时的4%,约0.4天);2.传动装置的总体设计(约占总学时的10%,1天);3.各级传动的主体设计(约占总学时的5%,约0.5天);4.装配草图的设计和绘制(约占总学时的35%,约3.5天);5. 装配工作图的设计和绘制和总成(约占总学时的25%,约2.5天);6.零件工作图的设计和绘制(约占总学时的10%,约1天);7.设计计算说明书的编写(约占总学时的9%,约1天);8.设计总结和答辨(约占总学时的2%,约0.2天).五、主要参考文献 1.杨可桢 程光蕴 机械设计基础 高等教育出版社2.陈秀宁 施高义 机械设计课程设计 浙江大学出版社 审核批准意见系（教研室）主任（签字）:一、传动方案的拟定及说明根据设计任务书的要求及条件，带式输送机减速传动装置选定为带传动+单级圆柱齿轮减速器（闭式）。主要特点：1. 高速级选用带传动，结构简单；便于维护；成本低。同时还可以缓冲、吸震。2.低速级采用圆柱齿轮，传动承载能力大，传动比恒定，效率高，工作可靠，寿命长。DVF传动方案简图见图一：二电动机的选择1.电动机类型和结构的选择按工作要求和条件，选用Y系列三相笼式异步电动机。2.电动机容量的选择1)工作机所需功率Pw PwFv/1000 =3.079 kw2)电动机的输出功率PdPw/=3.442 kw 0.8944其中：h1=0.96（带传动）； h2=0.97（齿轮传动8级）；h3=0.99（滚动轴承）； h4=0.98（低速级滑块联轴器）； 因载荷平稳，故取电动机额度功率3 kw。.电动机转速的选择nd（i12i23）nw nw=60V/Dp=113.78 r/minnd（24）（35）nw=（620）113.78=（682.682275.6）r/min初选为同步转速为1500r/min的电动机。.电动机型号的确定选电动机型号为Y100L2-4,其额定功率为3kW，满载转速1430r/min。基本符合题目所需的要求。三传动装置的运动和动力参数计算1. 传动装置的总传动比及其分配由电动机的满载转速nd和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：ind /nw12.66 考虑到带传动的承载能力以及结构尺寸的限制，故取ib3.0， ig=i/ib=4.22速度偏差为0.5%5%，所以可行。2. 各轴转速、输入（输出）功率、输入转矩各轴转速轴 轴 工作轴 各轴输入功率轴 轴 工作轴 各轴输入转矩轴 轴 工作轴 项 目电动机轴 高速轴低速轴工作轴转速n（r/min）1430476.67 112.95 112.95功率P（kW）输入 3.303.172.67输出3.0转矩T（Nm）输入66.11268.02225.75输出20.034传动比i3.0 4.221.0效 率hh1=0.96h2h3=0.980h3h4=0.970四传动件的设计计算 （1）带传动设计皮带选取应用广泛的普通V带。4.1求计算功率 =1.33.079=4KW4.2选取普通V带型号根据=4KW，=1430r/min，由图13-15查出此坐标点位于A型线附近，故选取A型带。4.3求大小带轮基准直径由所选型号查表13-9（机械设计基础），选=90mm由=（1-） 故=（1430/476.67）90=264.598mm由表13-9取=265mm4.4验算带速V=带速在525m/s范围内，合适。4.5 V带基准长度和中心距初步选取中心距 =1.5(90+265)=532.5mm取600mm,符合带长 =1770mm由表13-2（机械设计基础），对A型带选用=1800实际中心距4.6验算小轮包角 57.3=164，合适4.7求V带根数 Z=由n1=1430r/min，d=90，查表13-3（机械设计基础）由表13-5查得 由a1=164查表13-7得K=0.965查表13-2 K=1.01 由式 Z= 3.33 取4根（2）齿轮传动设计1. 齿轮的材料选择及许用应力的确定齿轮采用45钢调质，表查得齿面硬度为197286HBS 齿轮采用45钢正火，查表得齿面硬度为156217HBS。由表11-1查得 由表11-5查得=1.0故 H1= H2=由表11-1查得，由表11-5查得S=1.25 F1= F1= 2. 齿轮强度设计1）按齿面接触强度设计 设计公式 mm式中 载荷系数K1.1(表11-3) 齿宽系数d0.8(表11-6) 小齿轮转矩T1=70.03Nm ZE188(表11-4) ZH2.5 齿数比u=4.22 Zb0.98小齿轮分度圆直径 d157.94mm 根据轴的结构设计，取高速级小齿轮分度圆直径d1=58.79mm2）几何尺寸计算参数选取：Z123 mn=2.5 mm b=12 Z2i12Z1=3.48723=97.06 取Z2971. 计算齿宽bb1=dd1 =47.03mm 取 b1=55 mmb2= b1-5=50 mm2. 中心距a=153.38mm 圆整后取155mm 3. 按圆整后的中心距修正螺旋角=arcos=14.59因为值改变不多，故各参数不必修正4. 计算大、小齿轮的分度圆直径d1=59.40mmd2=250.52mm5. 计算圆周速度v=1.48m/s3）按齿根弯曲强度校核校核公式 sF1=76.04F1 =360MPa 安全。sF2=18.24F2 =240Mpa 安全齿形系数 齿根修正系数五轴的设计计算1. 高速轴I的设计与计算 1）轴的材料及许用应力 轴的材料选用：45钢+调质（热处理） sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa s-1 =275Mpa 2）轴的最小直径的确定 d20.96mm C根据轴选材料取110 由于所选轴的轴端与大带轮相连接，故取 dminf30mm3）轴的结构设计 A. 轴上齿轮位置 齿轮1相对下箱体呈对称布置。 B. 阶梯轴各轴段直径的设计 由轴的最小直径开始，根据轴肩的定位性质不同，确定出下一轴段直径的大小。 原则：定位轴肩+ ；非定位轴肩+ ；2. 低速轴的设计与计算 1）轴的材料及许用应力 轴的材料选用：45钢+调质（热处理） sB =640 MPa s-1 =275Mpa t-1 =155Mpa s-1 =275Mpa 2）轴的最小直径的确定 d233.43mm A0根据轴选材料取110 取 d2min40mm （考虑到与轴1等强度的设计）3）轴的结构设计3. 低速轴的强度校核计算1）轴的计算简图（a）计算齿轮2所传递的力 圆周力 其中：d1=58.79mm; T1=66.11Nm径向力 d2=4.2258.79=248.09mm轴向力2）求水平面的支承反力（b） 3）绘制水平面的弯矩图（b）4）求垂直面的支承反力（C） 5）绘制垂直面面的弯矩图（C）6）绘制合成弯矩图（d）7）绘制扭矩图（e）8）求危险截面当量弯矩由合成弯矩图及扭矩图可看出，危险截面在a处。取折合系数a=0.69）校核轴的强度轴的计算应力为： 强度符合要求。六轴承的选择及计算1.轴承类型的选择 根据结构设计、轴承的工作环境及受力情况，轴I和轴上所用轴承均采用深沟球轴承，其型号分别为 6009和6011 。2. 低速轴轴承的选择计算1）深沟球轴承6011的额定动、静载荷 查表: C=30.2KN（额定动载荷） C0=21.8KN（额定静载荷）2）预期计算寿命 3）计算轴承当量动载荷 1.计算轴承1与轴承2所承受的径向载荷Fr1和Fr2 2.计算轴承1与轴承2所承受的轴向载荷Fa1和Fa23.确定判断系数e及载荷分配系数X、Y 故取X1=1 Y1=0 ；X2=0.56 Y2=1.994.计算当量动载荷P 4）计算轴承实际寿命 两个轴承中，取当量动载荷计算值大者P2作为寿命计算依据。 满足寿命要求七键联接的选择及校核计算1）低速轴键的类型及尺寸在轴上，齿轮2与之相连接，连接的形式采用普通平键连接，键的尺寸要根据轴的直经及连接轴段的长度来选择。在a-a位置处： 选用A型键 b=16 h=10 L=45 (轴径d=f58)在b-b位置处： 选用A型键 b=12 h=8 L=50 (轴径d=f40)2）键的强度校核（挤压强度） 在a-a位置处： 满足强度要求 在b-b位置处： 满足强度要求 八联轴器的选择联轴器是连接轴与工作机轴之间的一个部件，由于所连接的两轴之间传递的扭矩较大，并且对中性较差，因此选用滑块联轴器。滑块联轴器的特点：1.可以调节轴向位移；2.可以调节角度位移；3.可以调节径向位移。计算依据： Tca=KAT=1.3*225.75=293.48Nm n=112.95r/min 故选择联轴器的参数为：滑块联轴器 许用转矩T=250 Nm，最高转速n=250r/min。九润滑与密封1）齿轮的润滑采用浸油润滑，由于齿轮传动的线速度为1.48m/s，所以浸油高度约为一个齿高。2）滚动轴承的润滑由于齿轮传动的线速度为1.48m/s小于2 m/s，所以轴承选用脂润滑。3）润滑油的选择齿轮所用润滑油，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。4）密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用梯形槽油毡密封。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。参考资料目录1 机械设计基础，高等教育出版社，杨可桢，程光蕴主编，2006年5月第五版；2 机械设计课程设计，浙江大学出版社，陈秀宁，施高义主编，2004年10月第二版；3简明机械设计手册，同济大学出版社，洪钟德主编，2002年5月第一版；4减速器选用手册，化学工业出版社，周明衡主编，2002年6月第一版；5工程机械构造图册，机械工业出版社，刘希平主编6机械制图（第四版），高等教育出版社，刘朝儒，彭福荫主编，2001年8月第四版；