V带传动的设计计算

目录第1页第一章:机械原理课程设计摘要和前言前言……………………………………………………………………3设计任务书………………………………………………………………4第二章:机械原理课程设计过程1.传动装置总体设计…………………………………………………71.1传动方案…………………………………………………………81.2传动方案的优缺点………………………………………………82．原动机的选择………………………………………………………82.1选择电动机…………………………………………………………82.2计算总传动比并分配各级传动比…………………………………92.3计算传动装置的运动和动力参数………………………………103普通V带传动……………………………………………………113.1失效形式及设计准则………………………………………………113.2带轮材料……………………………………………………………133.3带论正常工作满足条件……………………………………………153.4设计要求……………………………………………………………163.5设计步骤……………………………………………………………17附V带优化方案…………………………………………………………184.高速齿轮齿轮的设计计算………………………………………………184.1选定齿轮材料………………………………………………………194.2确定各计算公式中数值……………………………………………194.3几何尺寸计算及校核………………………………………………215．高速齿轮的设计…………………………………………………………235.1选定齿轮材料………………………………………………………235.2确定各计算公式中数值……………………………………………245.3几何尺寸计算………………………………………………………265.4齿轮实际圆周速度…………………………………………………265.5校核齿面接触疲劳强度……………………………………………276．输入轴的设计…………………………………………………………276.1选定材料确定最小直径………………………………………………276.2轴系的初步设计……………………………………………………276.3轴的结构设计………………………………………………………286.4轴的受力校核…………………………………………………………287．中间轴的设计计算…………………………………………………287.1选择轴的材料及确定材料……………………………………………287.2确定最小直径…………………………………………………………287.3轴系的初步设计……………………………………………………287.4轴的设计……………………………………………………………297.5轴的受力分析………………………………………………………308．输出轴的设计…………………………………………………………328.1确定选用材料…………………………………………………………32第2页8.2确定最小直径…………………………………………………………328.3轴系的初步设计………………………………………………………338.4轴的结构设计…………………………………………………………338.5轴的强度校核……………………………………………………349．轴上键的设计计算………………………………………………………409.1输入轴上键的选择及强度验算……………………………………409.2输入轴上键的选择及强度验算…………………………………4010．箱体的设计计算……………………………………………………4011．减速器的润滑设计………………………………………………………4211.1齿轮的润滑设计…………………………………………………4211.2轴承的润滑设计……………………………………………………4312．密封………………………………………………………………………44第三章:机械原理课程设计总结设计感言………………………………………………………………………44参考文献………………………………………………………………………45致谢书……………………………………………………………………46前言第3页前言课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，变速器已经成为当今机械应用中空前重要的领域，在生活中可以说得是无处不在。回顾起此次机械课程设计，我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在接近两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说不懂一些零件的使用方法，对零件受力校核握得不好……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在张但闻老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在张但闻那里我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！洛阳理工学院机械原理课程设计论文第4页设计任务书题目设计用于带式运输机上两级斜齿轮减速器学生姓名：武全有指导教师：张旦闻任务书第5页设计参数运输带工作拉力:F(N)：F=2800N运输带工作速度:V(m/s)：mV=1.5s卷筒直径:D(mm):D=320mm工作条件连续单向运转，载荷有轻微振动，室外工作，有粉尘；运输带速度允许误差土5％；两班制工作，3年大修，使用期10年。(卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑)。设计工作量1．减速器装配图1张(AO或A1)；2．零件图1—3张；二、课程设计内容1）传动装置的总体设计。2）传动件及支承的设计计算。3）减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。三、完成任务1）部件装配图一张（A0）。洛阳理工学院机械原理课程设计论文第6页2）零件工作图两张（A3）3）设计说明书一份（6000—8000字）。第一部分传动装置总体设计一、传动方案（已给定）1）外传动为V带传动。2）减速器为两级展开式圆柱斜齿轮减速器。3）方案简图如下所示：二、该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。一、传动方案（已给定）1）外传动为V带传动2）减速器为两级展开式圆柱斜齿轮减速器。3）方案简图如下：第一章传动装置的总体设置第7页二、该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。二、选择电动机2.1、选择电动机类型洛阳理工学院机械原理课程设计论文第8页按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭扇冷笼型三相异步电动机。2.2、选择电动机容量工作所需的功率：===4.4kW1000η1000?0.94其中，带式输送机的效率0.94w（查《（机械设计基础）》附表10-1）.电动机的输出功率w0PP=η其中为电动机至滚筒主动轴传动装置的总功率，包括V带传动、两对斜齿轮传动、三对滚动轴承及联轴器等的效率，值计算如下：23bgrcη=ηηηη由附表10-1查得V带传动效率0.96b，一对齿轮传动效率0.97g，一对滚动球轴承效率rη=0.99，联轴器效率cη=0.98，因此23η=0.960.970.990.98=0.862所以w0P4.47P==kW=5.16kWη0.862根据oP选取电动机的额定功率mP，使m0P=11.3P=5.166.71kW,并由附表10-112查得电动机的额定功率为w0PP==5.5kWη（选择电动机的转速先计算工作机主轴的转速，也就是滚筒的转速根据表3-3确定传动比的范围，取V带传动比bi=24，单级圆柱齿轮传动比gi=35，则总传动比i的范围为23345518100i电动机的转速范围为wn=in=1810089.57=1612.268957第一章：电动机的选择第9页在这个范围内的电动机的同步转速只有3000/minr，因此电动机选择同步转速为。r3000min根据同步转速查附表10-112确定电动机的型号为Y132S1-2，其满载转速mrn=2900min。此外电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查《（机械设计基础）表得出。2.2、计算总传动比并分配各级传动比2.2.1、总传动比win2900i===32.38n89.572.2.2、分配各级传动比为使带传动的尺寸不至过大，满足bgii，可取bi=2.5，则齿轮的传动比gbi32.28i===12.95i2.5设高速级齿轮传动比为fi，低速级齿轮传动比为si。fs=1.31.5ii则取fs=1.4ii，2s1.4i=12.95经计3.04sif=4.256i2.2.3计算传动装置的运动和动力洛阳理工学院机械原理课程设计论文第10页1各轴的转速Ιbnnm2900rn===1160mini2.51160272.55min4.256272.5589.55min3.04fsnrinrnin2、各轴的功率mbP=P=5.50.96=5.28kw5.280.990.975.07kw5.070.990.974.87kw4.870.990.984.72kwrrgrgwrePPPPPP3、各轴的转矩：m0mIIP5.59550=9550NΜ=18.1NΜn2900P5.289550=9550NΜ=43.5NΜn1160ITTÕÕÕ=9550=9550NΜ=155.7NΜn310.99P4.879550=9550NΜ=429.2NΜn108.36P4.729550=9550NΜ=416.0NΜn108.36ⅢⅢⅢTTT然后，把计算结果填入下表：参数轴名电动机轴I轴轴Ⅲ轴滚筒轴转速/(r/min)29001160310.99108.36108.36功率P/kW5.55.285.074.874.72转矩T/(Nm)18.143.5155.7429.2416.0传动比i2.53.044.2561第二章：V带的设计第11页效率0.970.970.970.97三、V