锥-圆柱齿轮减速器设计说明书.docx
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1、18机械设计课程设计机械设计课程设计说明书设计内容( 锥-圆柱齿轮减速器 ) 专 业 : 机械设计制造及其自动化 班 级 : 1202 姓 名 : 学 号 : 指导老师 : 马利云 吕梁学院:矿业工程系 完成时间 : 年 月 日2目 录一、 设计任务书2二、电机的选择计算一、选择电动机的类型和结构形势2二、选择电动机容量2三、确定电动机的转速3三、运动和动力参数的计算一、分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比3 四、皮带,皮带轮设计3 一、V带设计3 二、确定V带中心距和基准长度3五、传动零件的设计计算一、 闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算4二、 闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算6三、数据
2、整理6六、轴的设计计算1. 减速器高速轴I的设计92. 减速器低速轴II的设计113. 减速器低速轴III的设计14七、 滚动轴承的选择与寿命计算1.减速器高速I轴滚动轴承的选择与寿命计算162.减速器低速II轴滚动轴承的选择与寿命计算173. 减速器低速III轴滚动轴承的选择与寿命计算18八、 键联接的选择和验算1. 联轴器与高速轴轴伸的键联接192. 大圆锥齿轮与低速轴II的的键联接193. 大圆柱齿轮与低速轴III的的键联接20机械设计课程设计计算说明书圆锥圆柱齿轮减速器- 18 -八、 润滑油的选择与热平衡计算1. 减速器的热平衡计算212. 润滑油的选择22九、 参考文献23设计计算
3、内容结果一、设计说明书 一、设计题目:设计圆锥圆柱齿轮减速器 适合在多灰尘并稍有波动的环境中工作,生产小批量,两班制。 1.发电机 2.减速皮带 3.减速器 4.联轴器 5.滚筒 6.传送皮带二、原始数据:传送带拉力F(KN)传送带度V(m/s)鼓轮直径D(mm)使用年限(年)2.71.330010二.电机的选择计算由图可,该设备原动机为电动机,传动装置为减速器,工作机为运输设备。减速器为展开式圆锥圆柱齿轮的二级传动,轴承初步选用深沟球轴承。联轴器选用齿形联轴器。一、选择电动机的类型和结构形式按工作要 求和条件,选用三相笼型异步电动机,Y系列,封闭式结构,电压380V,频率50Hz。二、选择电
4、动机容量 工作机主动轴功率:PW=FV1000=27001.31000=3.15KW 传动装置的总效率:=联承锥柱带筒式中联、承、锥、柱、带、筒分别为联轴器、滚动轴承、圆锥齿轮传动、圆柱齿轮传动、V带传动和卷筒的传动效率。)取联=0.99(联轴器)承=0.99(滚动轴承),锥=0.97(圆锥齿轮精度为7级,不包括轴承效率),柱=0.98(圆柱齿轮精度为7级,不包括轴承效率),带=0.96(滚筒效率,不包括轴承)筒=0.95(V带的传动效率) =0.990.9940.970.980.960.96=0.83电动机所需功率:Pd=Pw=3.150.83=3.80三、确定电动机的转速滚筒轴的工作转速为
5、:nw=60vD=601.30.3=82.76(r/min)按课程设计指导书P6表2-1查得圆锥圆柱齿轮的传动比一般范围为:=822,故电动机转速nd=inw=(822)82.76=668.081820.72(r/min)根据额定功率,且转速满足662.08nd1820.72,查机械设计使用手册表9.2-6选电动机型号为Y132S-4。其主要性能如下表:型号额定功率Kw满 载 时转速电流(380V)A效率%功率因数Y132S-45.5144011.685.50.847.02.22.3电动机的外形尺寸:中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径 K轴伸尺寸DE装键部位
6、尺寸FGD1323802882452161401238801033传动比i=144082.76=17.399工作计满载时输入轴的转速nw=60Vd=82.80(r/min)电动机的满载转速nw=1440r/min 故总传动比i=144082.76=17.40三、运动和动力参数计算1.分配减速器的各级传动比直齿轮圆锥齿轮传动比查表得i带=2.5 按直齿轮圆柱齿轮传动比i锥=1.35i=3.07,又因锥齿轮的传动比一般不大于3,故取i锥=3 i柱=17.432.5=2.32电动机轴:P0=Pr=4.39kw n0=1440 r/min T0=9.554.391031440=29.11 (N/m)
7、轴: P1=P0带=4.390.95=4.17 kw n1=n0i带=576 r/min T1=9.55P1n1=9.554.17103576=69.14 N/m 轴: P2=P1锥承=4.170.980.98=4.0 kw n2=n1i锥=192 r/min T2=9.55P2n2=9.554.0103192=198.96 N/m轴: P3=P2柱承=4.00.980.98=3.84 kw n3=n2i柱=82.76 r/min T 3=9.55P3n3=9.553.8410382.76=443.11 N/m轴:P4=P3联筒=4.00.980.99=3.73 kw n4=n3=82.76
8、r/min T4=9.55P4n4=9.553.7310382.76=430.42 N/m轴号输入功率(kW)转速(r/min)输入转矩(Nm)4.1757669.144.0192198.963.8482.76443.113.7282.76430.42四、皮带,皮带轮设计1.V带设计 确定计算功率并选择V带类型 确定计算功率pca,根据机械设计手册表5.3-12工作情况系数kA=1.2通过两班制,载荷变动力,得kA=1.3工作功率Pca=kAPe=1.35.5=7.15kw 选择pca,nm差机械设计手册图5.1-1得选择A型普通V带 选小齿轮根据机械设计手册表5.3-36,取小带轮的基准直径
9、dd1=90mm 验算带速v,v=dd1nw601000=90144060000=6.78m/s 因为5/sv30m/s,故带速合适 计算大带轮的基准直径dd2, dd2=i1dd1=2.590=225mm2.确定V带中心距和基准长度 计算中心距 0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2) 227mma0630mm 初定中心距a0=450mm 计算所需基准长度 根据表机械设计手册5.3-12 Ldo=2a0+2(dd1+dd2)+(dd2-dd1)24a0 =2450+2315+13524400 =1405.941406mm 根据机械设计手册5.3-8取Ldo=1430mm计算实际中心距
10、表5.3-8 a=a0+Ld-Ldo2 =450+1430-14062 =462mm 根据表机械设计手册表5.3-39得基准宽度bd=11.0mm amin=a-2bd+0.09Ld=311.3mm amax=a+0.02Ld=490.6490mm 所以中心距范围在311490mm 皮带轮相关数据: 基准宽度:bd=11.0mm 基准线上槽深:hamin=2.75mm 基准线下槽深:htmin=11.08.7mm 槽间距:e=1.50.3mm 槽边距:dmin=9mm 最小轮缘厚: min=6mm 带轮宽:B=(Z-1)e+2f=78mm (Z轮槽数) 外经:dn=dd+2ha=95.5mm验
11、算带包角11180。-dd2-dd157.3。a=163.26。163。120。计算带的根数 a.计算单根V带的额定功率pr 因dd1=90mm和nw=1440r/min得p0=1.7kw 根据nw=1440r/min,i=2.5和A型带得p0=0.17kw(由机械设 计手册表5.3-19) 得K=0.96(表5.3-14)得kL=0.96(表5.3-15)于是 pr=p0+p0KkL=1.7+0.170.960.96=1.72kw b.计算V带的根数 Z=PcaPr=7.151.72=4.16取5根确定带的初拉力和压轴力 A型带单位长度质量m=0.11kg/m(表5.3-16) 所以(表5.
12、3-12)F0min=5002.5-KPcaKZv+mv2 =500(2.5-0.96)7.150.9656.78+0.116.782 =174.23174N应使带的实际初拉力F0F0minFpmin=2ZF0minsin12=25174sin163。2 =1720.891771N带轮的结构设计a.带轮材料的确定,大小带轮材料都选用HT200b.带轮的结构形式(根据课程指导书P183小带轮选用实心式,大带轮孔板式五、传动零件的设计计算一、闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算已知输入功率4.21kw,小齿轮的转数为1440r/min,大齿轮的转数为576r/min,齿数比i=3,由电动机驱动,工作寿
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