带式运输机单级斜齿圆柱齿轮减速器

机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机单级斜齿圆柱齿轮减速器院系机电工程学院专业过程装备与控制工程班级装控设计者学号指导老师周瑞强2010年12月25日广东石油化工学院机械设计说明书第1页，共23页目录一、课题任务.........................................................................错误!未定义书签。二、传动方案的拟定及说明.................................................................................3三、电动机的选择.................................................................................................3四、计算总的传动比和分配各级的传动比.........................................................4五、带传动件的设计与计算.................................................................................6六、齿轮传动件的设计与计算.............................................................................8七、轴的设计和轴承、键的选择校核...............................................................10八、减速器机体的结构尺寸...............................................................................17九、联轴器的选择...............................................................................................18十、润滑方式的确定...........................................................................................18十一、装配图设计...............................................................................................18十二、零件图设计...............................................................................................21机械设计说明书第2页，共23页计算项目及内容一、课题任务(一)课程设计的目的及要求目的：1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力、分析问题及解决问题的能力；3、提高学生在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能和机械CAD技术。设计要求：1、传动方案的分析和拟定；2、电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；3、传动件的设计（齿轮传动（单极））；4、轴的设计（所有轴的结构设计，低速轴的弯、扭组合强度校核及安全系数校核）；5、轴承的设计（所有轴承的组合设计，低速轴上轴承的寿命计算）；6、键的选择及强度校核（高速轴上键的校核）；7、联轴器的选择；8、减速器的润滑与密封；9、减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计等）；10、零件工作图设计；11、编写设计计算说明书；12、总结及答辩。13、减速器装配图一张：A0号图纸比例1：114、高速齿轮轴图一张：A3号图纸比例1：115、低速齿轮图一张：A3号图纸比例自定16、设计计算说明书一份：10000～15000字计算结果机械设计说明书第3页，共23页(二)已知条件：1、运输带线速度v=1.50m/s。2、带牵引力Ｆ＝1250Ｎ，鼓轮直径Ｄ＝240ｍｍ。3、工作条件：运输机双班制工作，连续单向运转，载荷平稳，空载启动，运输带速度允许误差5％。4、使用期：8年，两班制工作5、产量：小批量生产。计算项目及内容(三)设计要求二、传动方案的拟定和及说明一、传动方案拟定1、设计题目名称设计带式运输机传动装置。2、运动简图3、分析传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。4、分析传动方案：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。电机不会与箱体发生干涉。三、电动机的选择计算结果机械设计说明书第4页，共23页1、选择电动机系列按工作要求及工作条件，选用Y系列三相异步电动机，其结构简单工作可靠计算项目及内容价格低廉，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。封闭式结构，电压为380V。2、选电动机功率（1）传动装置总效率88.096.099.098.099.096.0ηηηηη0.9699.098.0η899.0η96.0ηV8122543221a54321卷筒效率：弹性联轴器效率：＝效率：级精度的一般齿轮传动＝深沟球轴承效率：＝带传动效率：确定各部分效率如下：按课程设计书表（2）工作机所需功率kWkWFvPw88.110005.112501000（3）电动机的输出功率kWkWPPwd14.288.088.1从课程设计书本表19-1中可选额定功率为2.2kW的电动机。3、电动机转速的选择运输带的带速v，卷筒直径D（mm），卷筒轴转速min)/(rnwmin/119min/2405.1100060100060rrDvnwV带传动常用传动比4~2'1i，单级圆柱齿轮传动比6~3'2i，故20~6'总i电动机转速可选的范围min/2380~714''rinnwd总。故可选同步转速为750r/min、1000r/min和1500r/min。根据相同功率的三种转速，从表19-1中查出三种型号电动机，综合考虑多方面因素，选择第三种转速，即选电动机型号为Y100L1-4，则电动机的技术参数如下表：电动机型号额定功率（kW）满载转速（r/min）堵转转矩/最大转矩/额定转矩（N·m）计算结果88.096.099.098.099.096.054321akWPkWPdw2.288.1机械设计说明书第5页，共23页Y100L2-42.214202.2计算项目及内容安装尺寸可查表19-3获得。四、计算总传动比及分配各级的传动比（1）传动装置总传动比：93.111191420nnwdi（2）分配各级的传动比取V带传动的传动比7.21i，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为42.47.293.112i，2i符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱减速器传动比的常用范围课程设计书（表2-1）。（3）各轴输入转速电动机为0轴，则电动机的转速min/1420nd0rn高速轴Ⅰ的输入转速min/5267.2142010rinn低速轴Ⅱ的输入转速min/11942.4526i2rnn卷筒轴Ⅳ的输入转速min/119nrn卷（1）、各轴输入功率按电动机额定功率P计算各轴输入功率，则电动机输入功率kW2.20PP高速轴Ⅰ输入功率kW11.296.02.2η10PP低速轴Ⅱ的输入功率kW05.298.099.011.2η32PP卷筒轴Ⅳ的输入功率kW99.199.098.005.2η43PP卷计算结果93.11i42.47.221iimin/119min/119min/526min/14200rnrnrnrn卷kW2.20PkW11.2PkW112.296.02.2η10PPkW05.2PkW03.2卷P机械设计说明书第6页，共23页计算项目及内容3）各轴输入扭矩电动机轴输出转矩mNnpT8.1414202.295509550d0高速轴Ⅰ输入扭矩mNnPT31.3852611.2955095501低速轴Ⅱ输入扭矩mNnPT52.16411905.2955095502卷筒轴Ⅳ输入扭矩mNnPT91.16211903.2955095503卷卷将计算结果汇总列表：轴转速（r/min）轴输入功率（kW）输入转矩（N·m）传动比i效率电动机14202.214.87.21i96.01高速轴5262.1138.3142.42i96.02低速轴114.32.05162.91五、带传动设计1计算功率Ｐ由表机械设计书本表2-102.1AK,故kWPKPAc64.22.22.12、选用V带型号用普通V带min/1420,64.20rnkWPc，由图机械设计书本图2-17查出，应选用A型。3、求大、小带轮基准直径'2'1dd、计算项目及内容由表机械设计书本表2-4可知'1d应不小于80，取mmd90'1。由公式（2.16）得23642238)02.01(905261420)1(21'10/2dmmndnd取。由表4、验算带速v计算结果mNTmNTmNTmNT·91.162·52.164·31.38·8.143210kWPc64.2计算结果mmdmmd23690'2/1smv/69.6机械设计说明书第7页，共23页smmndv/69.610006014209014.31000600'1，在sm/25~5范围内适合。5、求Ｖ带基准长度dL和中心距'a初选mmdda489)23690(5.1)(5.1'2'10，由mmaddadd500,562236902)(2)(7.0021021于是取）（由公式（2.1）得带长mmmmaddddaL1523)5004)90236()23690(214.35002(4)()(22202'1'2'2'100由表机械设计书本表（2-2）基准长度选用mmLd1600，再由公式（2.24）可近似计算出实际中心距得mmmmmmLLaad562538)215231600500(200，满足要求６、验算小带轮包角11201643.57538902361803.57180'1'21add，合适７、求Ｖ带根数Ｚ，LKKPPPZ）（00mmdrn90min,/1420'10，查表得kWP07.10传动比67.2)02.01(90236)1('1'2'ddi，查表得kWP17.00由，1641查13-7得99.0,96.0LaKK查表得计算项目及内容24.299.096.0)17.007.1(64.2)(00LacKKPPPZ取Z=3根８、求作用在带轮轴上的压力QFmma538计算结果Z=3根机械设计说明书第8页，共23页查13-1得mkgq/1.0故由公式（13-17）得单根Ｖ带的初拉力NqvKZvPFc98.10969.61.0)196.05.2(69.6364.2500)15.2(500220作用在轴上的压力N46.6532164sin98.109322sin210ZFFQ六、齿轮传动件设计计算1、确定齿轮