CDA设计 (2)

目录一、实训任务书………………………………………………………………………………………..3二、电动机的选择…………………………………………………………………………………….4三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比…………………………………………..5四、机械传动系统运动和动力参数的计算…………………………………………………….6五、V带的设计………………………………………………………………………………………….7六、齿轮传动的设计………………………………………………………………………………….10七、传动轴的设计……………………………………………………………………………………..15八、箱体的设计…………………………………………………………………………………………23九、键连接的设计………………………………………………………………………………………24十、滚动轴承的设计…………………………………………………………………………………..25十一、润滑和密封的设计…………………………………………………………………………….26十二、设计小结………………………………………………………………………………………….26十三、装配图（略）……………………………………………………………………………………27十四、参考文献………………………………………………………………………………………….28一、《机械设计实训》任务书课程代码：6021005题号：A16题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器题号A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10运输带工作拉力F/N1100112511501175120012251250127513001325运输带工作速度v/(m.s-1)1.51.551.61.651.71.51.51.551.551.6卷筒直径D/mm250255260265270240245250255260题号A11A12A13A14A15A16A17A18A19A20运输带工作拉力F/N1350137514001425145014751500152515501600运输带工作速度v/(m/s-1)1.61.551.61.551.551.61.651.71.71.8卷筒直径D/mm265260250255250240245270280300已知条件：1.卷筒效率0.96（不包括卷筒轴承的效率）；2.工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差为-5%~+5%；3.使用折旧期10年；4.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。设计工作量：1.减速器装配图1张（A0或A1）；2.低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张（比例1:1）；3.设计说明书1份，约30页，1万字左右。说明书要求：1.说明书既可以手写也可打印，纸张为A4打印纸，页边距为左2.5mm、右2mm、上2mm、下2mm；说明书内大标题三号宋体，小标题小三号宋体，正文小四号宋体且为单倍行距。2.说明书包括封面、任务书、目录、正文和总结，请按该顺序装订。请按给定题号的参数做设计，提交设计所有资料的最后时间：2014.11.3二、电动机选择1.确定电动机的功率工作机所需功率10002800*9.01000Fvpw=2.52KW电动机的工作功率Pd=Pw/η电动机到输送带的总效率为543321由《机械设计基础》111页表12-7得：V带传动效率η1=0.96，滚子轴承效率η2=0.98，齿轮副效率η3=0.97（齿轮精度为8级）齿轮联轴器η4=0.99，卷筒效率η5=0.96，带入得：η=0.96x0.98^3x0.97x0.99x0.96=0.83Pd=kwPw3.0483.025.2查《机械设计基础课程设计》138页表13-1，选电动机额定功率为3KW，符合条件电动机型号为：电动机型号额定功率KW同步转速r/min满载转速r/min堵转转速/额定转速最大转矩/额定转矩Y100L2-43150014202.22.2Y132S-6310009602.22.2Y132M-837507102.22.22.确定电动机的转速卷筒轴工作转速min/85.99020214.31.6100060π100060rdvnw按《机械设计基础课程设计》111页表12-6推荐的传动比合理范围，取V带传动的传动比i1=2~4；圆柱齿轮的传动比i2=3~6，则总传动比合理范围为ia=6~24，电动机转速的可选范围为min/2063.76~515.9485.99)24~6(rninwad符合这一范围的同步转速有1000r/min、1440r/min、3000r/min三种，可查三种方案，见下表：方案电动机型号额定功率/KW电动机转速（r/min)同步转速满载转速1Y112M-44144014002Y132s-6310009603Y132S-83750710综合考虑减轻电动机及传动系统的质量和节约资金，选用第二种方案。因此选定电动机型号为Y112M-4，其主要功能见下表：电动机型号额定功率KW同步转速r/min满载转速r/min堵转转速/额定转速最大转矩/额定转矩Y112M-44144014002.22.2Y112M-4电动机主要外形和安装尺寸见下表：中心高H外形尺寸xL（AC/2+AD)HD安装尺寸BA轴伸尺寸ED平键尺寸GF1002455.282380160x14028x608x24三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比1.传动系统的总传动比75.1699.851440卷筒nnim2.非配传动装置传动比iiioa(式中i0、i分别为带传动和减速器的传动比)3.分配各级传动装置传动比：为使V带传动外轮廓尺寸不致过大，初步取i0=5，则减速器传动比：四丶机械传动系统运动和动力参数运算1丶计算各轴的输入功率：电动机轴kwpped04.303.35575.160iiiaⅠ轴kwpped92.296.004.3011Ⅱ轴kwpp80.2975.0985.092.21212卷筒轴Pkwpp74.2975.0985.080.223232丶计算各轴的转数：Ⅰ轴min/28851440带电动机1rinnⅡ轴min/97.8575.161440轮带电动机2riinn卷筒轴min/97.8523rnnr3丶计算各轴的转矩：电动机轴mNnPTmdd16.20144004.395509550Ⅰ轴mNnPT96.8328892.295509550111Ⅱ轴mNnPT37.30497.8574.295509550222卷筒轴mNTT20.304985.099.037.3045223综合以上数据，得表如下：计算项目电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴功率/kw3.042.922.802.74转速/(r/min)144028885.9785.97转矩/（N·m）20.1677.46304.37304.20传动比53.351效率0.960.960.97五丶V带的设计设计项目计算内容和依据计算结果1．设计功率Pd由《机械设计基础》201页表9-12查得工况系数2.1AKPd=1.2*5=6kwPd=1.2*4=6kw2．选择带型根据Pd=1.2*5=6kw和nⅠ=1440r/min，由《机械设计基础》202页图9-10选A型普通V带选A型普通V带3．带轮基准直径21dddd和参考《机械设计基础》187页9-4、193页表9-6和202页图9-10，取dd1=90mm大带轮基准直径mmidddd700140288144012由《机械设计基础》187页表9-4取dd2=450mmdd1=140mmdd2=700mm4．盐酸传动比误差ε传动比i=dd2/dd1=5原传动比i‘=n1/n2=1440/288=4则传动比误差ε=(I’-i)*100%/I’=(4-4)/4=0%在允许误差5%范围内ε在允许范围内5．验算带速vV=πsmndvd/10.08100060044114014.3100060π11在5-25m/s范围内，带速合适带速v在允许范围内6.确定中心距a及带的基准长度Ld(1确定中心距a00.7(dd1+dd2)=a0=2(dd1+dd2)Ld=1000mina=513.48min0.7(90+3600)≦a0≦2（90+360）0093150a取a0=500mm(2)初算带长Ld0mmaddddaLddddd1776.25101.2575610005004)450()60390(2350024)()（2π2202212100（3）确定带基准长度La由《机械设计基础》185页表9-2取La=1800mm（4）确定实际中心矩a≈a0+（L-L0）/2=500+（1800-1776）/2=612mm安装时所需最小中心矩amin=a-（2b+0.009Ld）=612-0.015*1800=585mmamax=a+0.03Ld=585+0.03*1800=612mmamin=315mmamax=900mm7.验算小带轮包角a1a1=180-（dd2-dd1）/a*57.3%=180-(300-100)/562.5*57.3%=16237°﹥120°a1120°包角合适8．单根V带额定功率P0根据mmdd901和min/04411rn，又《机械设计基础》P0=1.07kw194页表9-7差得A型P0=1.07kW9.额定功率增量△由《机械设计基础》197页表9-9差得△P0=0.17kW△P0=0.17kw10.确定V带的根数Z=Pd/[(P0+△P0)KαKL]由《机械设计基础课程设计》311页表19-12查得Kα=0.92由《机械设计基础课程设计》304页表19-2查得KL=1.03Z=4.8/[(1.07+0.17)x0.92x1.03]=3.99根取Z=4根取Z=4根11.确定带的初拉力FQFQ=2ZF0Ssin(а1/2)=2x4x152.08xsin(151.5/2)=523.165N13.带轮结构尺寸及零件工作图六、齿轮传动的设计计算项目设计计算与说明计算结果1.齿轮材料热处理、齿面硬度、精度等级及齿数（1）选择精度等级（2）选择齿轮材料、热处理方法及齿面硬度减速器为一般工作机器，速度不高，故齿轮选用8级精度因传递功率不大，转速不高，选用软齿面齿轮传动。齿轮选用便于制造，价格便宜的材料。小齿轮：45钢（调制），硬度为240HBS；大齿轮：45钢（正火），硬度为200HBS小齿轮：45钢（调制），硬度为240HBS；大齿轮：45钢（正火），硬度为200HBS（3）选齿数Z1、Z2查《机械设计基础课程设计》300页表18-19得Z2=24，u=i=3.35Z2=uZ1=3.35x24=80.4取Z2=81，在误差范围内。u=3.35Z1=24Z2=812.按齿面接触疲劳强度设计（1）初选载荷系数Kt（2）小齿轮按《机械设计基础课程设计》302页图18-13，设计公式为d1≥3√{[(2KT1u+1)/Φdu](ZHZE/σH)2试选载荷系数Kt=1.3小齿轮名义转矩Kt=1.3传递转矩T1（3）选取齿宽系数Φd（4）弹性系数ZE（5）节点区域系数ZH（6）接触疲劳强度极限σHlim1、σHlim2（7）接触应力循环次数N1、N2（8）接触疲劳强度寿命系数ZN1、NnPT8595032088.21055.91055.961161查《机械设计基础》104页表5-14，选齿宽系数Φd=1查《机械设计基础课程设计》300页表18-19，选弹性系数MPaZE8.189节点区域系数ZH=2.5(α=20°)查《机械设计基础》94页图5-24得接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa、σHlim2=560MPa查《机械设计基础》94页式（5-28）891291110