《机械设计》课程设计说明书二级减速器说明书.doc
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1、机械设计课程设计说明书姓名: 系别: 班级: 学号: 指导老师: 目 录一、 传动方案分析.2二、 选择电动机3三、 计算总传动比及分配各级的传动比5四、 计算传动装置的运动和动力参数5五、 V带传动设计计算.7六、 直齿圆柱齿轮传动设计计算.11七、滚动轴承的选择及校核计算 16八、轴的结构设计计算 19九、联轴器的选择计算 25十、润滑与密封26十一、参考文献28十二、设计小结29设计计算及说明结果一、 传动方案分析机械设计课程设计题目:设计两级圆柱齿轮减速器减速器工作条件:此减速器用于连续单向运转,工作时有轻微震动,使用期为10年(每年300天工作日),小批量生产,两班制工作,输送机的工
2、作轴转速允许误差为5%。带式输送机的传动效率为0.96。传送方案如下图所示:已知工作条件:鼓轮直径400mm,传送带运行速度0.85m/s,传送带从动轴所需(的牵引力为5.2F/kN)扭矩660Nm为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动方案,可先由已知条件计算鼓轮的转速,即:一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总的传动比约为22或34,根据总传动比,可初步拟定以两级传动为主的多种传动方案。 (40.6)设计计算及说明结果二、 选择电动机1、电动机类型选择 根据电源及工作机工作条件,选用卧式封闭型Y(IP44)系列三
3、相交流异步电动机。2、电动机功率的选择 1)、工作机所需功率 2)、电动机输出功率为传动装置的总效率式中、为从动机至工作机之间的个传动机构和轴承的效率。查机械设计课程设计表3-1得:V带传动效率=0.96,滚动轴承效率=0.99,圆柱齿轮传动效率为=0.97,弹性联轴器传动效率=0.99。则:=故 =根据电动机输出功率,查表选择电动机的额定功率设计计算及说明结果3)、电动机转速的选择 为了便于选择电动机转速,先推算电动机转速的可选范围。由机械设计课程设计表3-2查得V带的传动比范围为,两级圆柱齿轮减速器的传动比为,令两级圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动比为,低速级齿轮传动比为,则传动装置的总的传动
4、比为故电动机转速范围为 可见同步转速为,的电动机均符合要求。由于的电动机体积小,转速高,传动不平稳;而的电动机体积大、重量大、价格昂贵,因此根据计算功率初步选同步转速为的电动机。如下表:电动机型号额定功率kw电动机转速r/min电动机质量kg最大转矩/额定转矩堵转转矩/额定转矩同步满转Y132S-45.515001440682.32.2电动机型号为Y132S-4。设计计算及说明结果三、计算总传动比及分配各级的传动比1、传动装置总传动比2、分配各级传动比 取V带传动的传动比为,则两级减速器的传动比为两级圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动比为,低速级齿轮传动比为,则: 故 取 则 四、计算传动装置的运动
5、和动力参数1、各轴转速 电动机轴为0轴,减速器高速轴为I轴,中速轴为II轴,低速轴为III轴,则各轴转速分别为:设计计算及说明结果2、各轴输入功率 按电动机额定功率计算各轴输入功率即3、各轴转矩4、各轴输入转速、功率、转矩如下表所示:项目电动机轴高速轴中间轴低速轴转速r/min1440480126.344.6功率kW43.83.653.5转矩26.5375.6275.99749.44设计计算及说明结果五、V带传动设计计算电动机转速,带轮所连减速器高速轴I轴转速为,传动装置输入功率为。1、 求计算功率由机械设计基础(第五版)查表13-8得,故计算功率为:2、选择V带型号 根据,由机械设计基础(第
6、五版)查图13-15得坐标点位于A型界内,故初选普通A型V带。2、 计算大、小带轮基准直径、由机械设计基础(第五版)查表13-9可知,应不小于80mm,现取=90mm。 由得 取 =90mm设计计算及说明结果4、验算带速V 带速在范围内,符合要求5、求V带基准长度和中心距a 初步选取中心距 取540mm,符合由式得带长查机械设计基础(第五版)表13-2,对A型V带选用。由式得6、验算小带轮包角由得设计计算及说明结果故包角合适7、计算V带根数z 由,而, 。 查机械设计基础(第五版)表13-3得 带传动的传动比查机械设计基础(第五版)表13-2得 查机械设计基础(第五版)表13-5得 ,查机械设
7、计基础(第五版)表13-7得 ,由此可得取4根V带,即z=48、求作用在带轮轴上的压力 查机械设计基础(第五版)表13-1得 由式得设计计算及说明结果 作用在轴上的压力9、带轮结构设计 小带轮设计制造成实心式带轮 大带轮设计制造成腹板式带轮 见机械设计基础(第五版)223页设计计算及说明结果六、直齿圆柱齿轮传动设计计算减速器高速级齿轮传动比为,高速轴转速,传动功率为,支持圆柱齿轮采用软齿面制造。1、 选择材料及确定许用应力小齿轮用40MnB调质,齿面硬度241-286HBS,,;大齿轮用ZG35SiMn调质,齿面硬度为241-269HBS,查机械设计基础(第五版)表11-5取,2、按齿面接触疲
8、劳强度设计 设齿轮按8级精度制造,取载荷系数K=1.5(见机械设计基础(第五版)表11-3),齿宽系数(见机械设计基础(第五版)表11-6),小齿轮上的转矩设计计算及说明结果取(机械设计基础(第五版)表11-4),齿数取,则模数 齿宽 取 ,查表取模数m=2.5mm,实际: 中心距 3、 验算轮齿弯曲强度齿形系数,(机械设计基础(第五版)图11-8)齿根修正系数,(图11-9)设计计算及说明结果 故轮齿弯曲强度在安全范围内,符合强度要求4、 齿轮的圆周速度 对照机械设计基础(第五版)表11-2,选用8级精度制造是合宜的。5、 齿轮的结构设计1)、小齿轮分度圆直径为,齿顶圆直径,齿根圆半径。由于
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