用于热处理车间清洗零件的传动系统中的二级斜齿圆柱齿

中北大学机械设计课程设计说明书题目：用于热处理车间清洗零件的传动系统中的二级斜齿圆柱齿轮减速器班级：09级2班学号：姓名：专业：指导教师：2012年06月12日《机械设计》课程设计计算说明书二级展开式斜齿齿轮减速器目录设计任务书...............................................................-1-第一章传动方案的分析及拟定..............................................-2-第二章电动机的选择及计算................................................-3-2.1电动机的选择.....................................................-3-2.2确定传动装置的总传动比和分配传动比...............................-3-2.2.1总传动比...................................................-3-2.2.2分配传动装置传动比.........................................-3-2.3计算传动装置的运动和动力参数.....................................-3-2.3.1各轴转速...................................................-4-2.3.2各轴输入功率...............................................-4-2.3.3各轴输入转矩...............................................-4-第三章传动零件的设计计算................................................-6-3.1设计Ｖ带和带轮...................................................-6-3.2二级展开式斜齿齿轮减速器设计.....................................-7-3.2.1高速级齿轮传动的设计计算...................................-7-3.2.2低速级齿轮传动的设计计算..................................-10-第四章轴的设计及计算...................................................-13-4.1传动轴的设计....................................................-13-4.1.1V带齿轮各设计参数附表....................................-13-4.1.2主动轴....................................................-14-4.1.3中间轴....................................................-17-4.1.4从动轴....................................................-20-第五章滚动轴承的选择及计算.............................................-24-5.1主动轴的轴承设计工作能力计算....................................-24-5.2中间轴的轴承设计工作能力计算....................................-25-5.3从动轴的轴承设计工作能力计算....................................-26-第六章连接件的选择及计算...............................................-28-6.1键的设计和计算..................................................-28-6.2联轴器设计......................................................-30-第七章箱体的设计.......................................................-30-7.1箱体结构设计....................................................-30-第八章润滑、密封装置的选择及设计.......................................-32-8.1润滑密封设计....................................................-32-设计小结................................................................-33-《机械设计》课程设计计算说明书二级展开式斜齿齿轮减速器参考文献................................................................-33-《机械设计》课程设计计算说明书二级展开式斜齿齿轮减速器第-1-页共36页设计任务书专业机电一体化班级09级（4）班学号2009044005姓名楚亚东设计题目：设计一热处理车间传送设备的展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器（下图所示为其传动系统简图），用于传送清洗零件。已知条件：（1）工作情况：双班制工作，工作平稳，传送运行速度允许误差为%5；（2）使用寿命：5年（3）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；（4）卷筒效率：0.96（包括卷筒与轴承的效率损失）；（5）原始数据：运输带所需扭矩mNT400运输带速度smv/63.0卷筒直径mmD300。设计任务：（1）减速器装配图1张（×号图）；（2）零件工作图2张（×号图）；（3）设计计算说明书1份。《机械设计》课程设计计算说明书二级展开式斜齿齿轮减速器第-2-页共36页设计计算及说明结果第一章传动方案的分析及拟定1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：η2η3η5η4η1IIIIIIIVPdPw图1-1:传动装置总体设计图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。其中查表可知V带传动效率为1=0.96。传动装置的总效率a5423321a＝0.96×398.0×295.0×0.97×0.96＝0.7591为V带的效率,2为第一对轴承的效率，3为第二对轴承的效率，4为第三对轴承的效率，5为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为9级精度，油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。759.0a《机械设计》课程设计计算说明书二级展开式斜齿齿轮减速器第-3-页共36页第二章电动机的选择及计算2.1电动机的选择卷筒的转速nn＝D60v1000=40014.30.95601000=45.38r/min运输带功率Pw:Pw=9550Tn=955038.45950=4.51KW电动机输出功率P0:P0＝P/a＝4.51/0.759＝5.94kW额定功率Pw:Pw=(1～1.3)P0＝(1～1.3)×5.94=5.94～7.72KW经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比0i＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比1i＝8～40，则总传动比合理范围为ai＝16～160，电动机转速的可选范围为:n0＝ai×n＝（16～160）×45.38＝726.08～7260.8r/min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。查[1]表12-1（P173）选定型号为Y160M—4的三相异步电动机，额定功率为11KW，满载转速nm=1460r/min，同步转速1500r/min。2.2确定传动装置的总传动比和分配传动比2.2.1总传动比由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为：ai＝nm/n＝1460/45.38＝32.172.2.2分配传动装置传动比ai＝1i×2i式中21,ii分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取01i＝2.5，则减速器总传动比为13i＝0104/ii＝32.17/2.5＝12.87根据展开式二级圆柱斜齿轮减速器的传动比关系,可得高速级传动比为12i＝134.1i=4.24，则低速级传动比为23i＝1213/ii＝3.032.3计算传动装置的运动和动力参数min/38.45rnKWPw51.4P0＝5.94kWPw=5.94～7.72KWn0726.08～7260.8r/min40.35ai2.501i14.1613i512i2.83223i《机械设计》课程设计计算说明书二级展开式斜齿齿轮减速器第-4-页共36页2.3.1各轴转速n＝01/inm＝1460/2.5＝584r/minⅡn＝12/　Iin＝584/4.24＝137.74r/minⅢn＝Ⅱn/23i＝137.74/3.03=45.46r/minⅣn=Ⅲn=45.46r/min式中，mn为电动机满载转速，r/min；n、Ⅱn、Ⅲn、Ⅳn分别为I、II、III、IV轴的转速，r/min；I轴为高速轴，III轴为低速轴。2.3.2各轴输入功率ⅠP＝dp×1＝7.72×0.96＝7.41kWⅡP＝Ⅰp×η2×3＝7.41×0.98×0.95＝6.9kWⅢP＝ⅡP×η2×3＝6.9×0.98×0.95＝6.42kWⅣP＝ⅢP×η2×η4=6.42×0.98×0.97＝6.11kW则各轴的输出功率：ⅠP＝ⅠP×0.98=7.26kWⅡP＝ⅡP×0.98=6.76kWⅢP＝ⅢP×0.98=6.29kWⅣP＝ⅣP×0.98=5.99kW2.3.3各轴输入转矩电动机轴的输出转矩:dT=9550dP/mn=9550×7.72/1460=50.50N·m所以输入转矩ⅠT＝dT×01i×1=50.50×2.5×0.96=121.19N·mⅡT＝ⅠT×12i×1×2=121.19×4.42×0.98×0.95=498.71N·mⅢT＝ⅡT×23i×2×3=498.71×3.03×0.98×0.95=1406.84N·mⅣT=ⅢT×3×4=1406.84×0.95×0.97=1296.40N·m输出转矩：ⅠT＝ⅠT×0.98=118.17N·mⅡT＝ⅡT×0.98=488.74N·mⅢT＝ⅢT×0.98=1378.70N·mⅣT＝ⅣT×0.98=1270.47N·m运动和动力参数结果如下表：轴名功率PKW转矩TNm转速r/min传动比i输入输出输入输出电动机轴7.7250.514602.51轴7.417.26121.19118.175684.242轴6.96.76498.71488.74113.6568r/minn113.6r/minⅡnmin/113.40rnⅢmin/113.40rnⅣKWP76.2ⅠKWPⅡ57.2KWPⅢ39.2KWPⅣ27.2KWPⅠ71.2KWPⅡ52.2KWPⅢ34.2KWPⅣ23.2mNTd37.19mNTⅠ49.46mNTⅡ39.216mNTⅢ532.570mNTⅣ745.525mNTⅠ56.45mN06