
二级展开式圆柱直齿轮减速器设计方案.doc
54页长江大学工程技术学院 机机械械设设计计课课程程设设计计 ((2015-20162015-2016 学年学年 第一学期)第一学期) 学学 院院 机械工程学院机械工程学院 专业班级专业班级机械机械 6130161301 班班 学生姓名学生姓名 班级序号班级序号 1313 指导教师指导教师 实训时间实训时间第第 14-1714-17 周周 机械设计课程设计任务书 一、 设计题目:带式输送机传动装置 传动方案 二、原始数据 班级序号滚筒圆周力(N)运输带速度 V(m/s) 滚筒直径 D(mm) 1330001.3500 三、 技术条件 1、单向运转,输送带速度允许误差 5% 2、每日两班,每班工作 8 小时,一年按 300 工作日计算 3、传动装置使用年限 10 年 4、载荷平稳,传动装置无特殊要求 5、输送机的滚筒转动效率为 0.96 四、设计工作任务 1、减速器装配图 1 张,零件工作图 1 张 2、三维装配图 1 套 3、设计说明书 1 份 原始数据 班级序号 12345678910 滚筒圆周力 (N) 2000210022002300240025002600270028002900 运输带速度 V(m/s) 1.31.21.111.11.21.31.21.11 滚筒直径 D(mm) 500480460450420400410440490470 班级序号 11121314151617181920 滚筒圆周力 (N) 3000310032003300340035003600370038003900 运输带速度 V(m/s) 1.31.21.111.11.21.31.21.11 滚筒直径 D(mm) 500480460450420400410440470490 班级序号 21222324252627282930 滚筒圆周力 (N) 2000210022002300240025002600270028002900 运输带速度 V(m/s) 0.80.70.90.80.70.90.80.70.90.8 滚筒直径 D(mm) 450480500500450480480500450380 班级序号 31323334353637383940 滚筒圆周力 (N) 3000310032003300340035003600370038003900 运输带速度 V(m/s) 0.80.70.90.80.70.90.80.70.90.8 滚筒直径 D(mm) 450480500500450480480500450380 设计题目设计题目 带式输送机传动装置带式输送机传动装置 目录目录 一、设计任务一、设计任务 二、减速器结构选择及电动机性能参数计算二、减速器结构选择及电动机性能参数计算 三、计算、分配传动比三、计算、分配传动比 四、运动参数计算四、运动参数计算 五、带传动的设计五、带传动的设计 六、各级传动齿轮的设计计算六、各级传动齿轮的设计计算 七、轴的设计和键的选择七、轴的设计和键的选择 八、轴承的选择八、轴承的选择 九、箱体及减速器附件说明九、箱体及减速器附件说明 十、润滑油的选择与计算十、润滑油的选择与计算 十一、参考文献十一、参考文献 第一章第一章 设计任务书设计任务书 1. 课程设计的主要内容 带式输送机传动装置设计的内容包括: (1)单级/双级减速器传动零件设计; (2)画出传动装置装配图; (3)编写设计说明书。
2. 课程设计的要求与数据 已知条件: (1) 运输带工作拉力 F= 3 kN; (2) 运输带的工作速度v= 1.3 m/s; (3) 卷筒直径 D= 500 mm; (4) 使用寿命:10 年,每年 300 个工作日; (5) 工作情况:两班制,连续单向运转,工作时有轻微振动; (6) 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量; (7) 工作环境:室内,轻度污染; (8) 边界连接条件:原动机采用一般工业用电动机 (9) 输送机工作轴转速允许误差±5%带式输送机的传动效率 0.96 3. 课程设计应完成的工作 (1) 装配图 1 张,输出轴零件图 1 张; (2) 设计说明书 1 份 第二章第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算 2.12.1 减速器结构减速器结构 二级展开式圆柱直齿轮减速器的传动方案如图 2-1 所示 图 2-1 二级展开式圆柱直齿轮减速器传动装置简图 1—输送带 2—联轴器 3—减速器 4—带传动 5—电动机 2.22.2 电动机的选择电动机的选择 电动机的选择见表 2-1 表 2-1 电动机的选择 计算项目计算及说明 1.电动机 类型和结 构型式的 选择 根据减速装置的工作条件:连续单向运转,工作有 轻微振动,而选用效率高、性能好、噪音低的 Y 系 列电动机。
三相交流异步电动机的结构简单,价格 低廉,维护方便,可直接接于三相交流电网中因 此选用 Y 系列三相异步电动机 2.电动机 功率的选 择 ①工作机所需功率 Pw: Pw ===3.9Kw 1000 vw w F 1000 3 . 110×3 3 计算项目计算及说明 Pw为输送带阻力,为输送带的速带 1.3 w v s m 为带式输送机的效率 0.96 w η ②电动机至工作机的总效率 η: 2.电动机 功率的选 择 查《机械设计课程设计》表 3-1,取 V 带传送 的效率=0.96;滚子轴承传动效率=0.98 圆柱齿 1 η2η 轮传动的效率=0.97;联轴器传动的效率 3 η =0.99;卷筒的传动效率=0.96 4 η 5 η η==0.96×××0.96 1 η 4 2 η 2 3 η 4 η 5 η 4 98 . 0 2 97 . 0 99 . 0 =0.79 ③电动机所需的功率: ===4.934Kw d P η w P 79 . 0 9 . 3 ④电动机额定功率 m P 电动机容量主要由电动机运动时的发热条件决 定,而发热又与其工作情况有关对于长期连续运 转、载荷不变或变化很小,常温工作的机械,选择 电机时只要使电动机的负载不超过其额定值,电动 机便不会过热。
也就是可按电动机的额定功率等 m P 于或略大于所需电动机的功率,即≥ d P m P d P 3.电动机 转速的确 定 根据一般最常用的,市场上供应最多的是同步转速 为 1500和 1000的电动机,又min r min r ≥查《机械设计课程设计》表 17-7,选用 m P d P 磁极较少的 Y132S1-4 并且采用 B3 的安装型式 Y132S1-4-B3 技术数据和安装及外形尺寸如表 2- 2,图 2-2,表 2-3 表 2-2 Y132S1-4-B3 技术数据 同步转速 1500,4 级min r 电动机型号 额定功率 Kw 满载转速( )min r 额定转矩 堵转转矩 额定转矩 最大转矩 质量/Kg Y132S1-45.514402.22.381 图 2-2 Y132S1-4-B3 电动机的安装 表 2-3 Y132S1-4-B3 电动机的外形尺寸(mm) ABCDEFGHKABACADHDBBL 21617889 018 . 0 002 . 0 38 80103313212280270210315238515 第三章第三章 计算、分配传动比计算、分配传动比 3.13.1 传动比分配传动比分配 传动比的分配及计算见表 3-1 表 3-1 传动比的计算及分配 计算项 目 计算及说明 1.总传 动比 由=,得输送带滚筒的转速为 w v 1000×60 Dnπ ===49.68 w n Dπ 1000×60×vw 500× 1060×3 . 1 3 π min r min r 电动机的满转速和工作电机的转速即可确定 m n w n 传动系统的总传动比 i,即 i===28.99 w m n n 68.49 1440 2.分配 传动比 取 V 带传动的传动比 i=3.5。
为了使减速器的两个大齿轮具有相近的波油深度, 应使两级的大齿轮具有相近的直径(低速级大齿轮) 计算项目计算及说明 2.分配传 动比 的直径应略大一些,使得高速级大齿轮的齿顶圆 与低速轴之间有适量的间隙)设高速轴的传动 比为,低速轴转动比为,减速器的传动比为 1 i 2 i 减 i 故 ===8.28 减 i d i i 5 . 3 99.28 又由展开线曲线查得 =3.25,则=2.55 1 i 2 i 四、运动参数的计算四、运动参数的计算 4.14.1 动力运动参数计算动力运动参数计算 传动装置的运动、动力参数的计算见表 4-1 表 4-1 传动装置的运动、动力参数的计算 计算项 目 计算及说明 1.各轴 转速 高速轴Ⅰ转速:===411.43 Ⅰ n d m i n 5 . 3 1440 min r 中间轴Ⅱ转速:===126.59 Ⅱ n 1 i nⅠ 25. 3 43.411 min r 低速轴Ⅲ转速:64.49 55 . 2 59.126 i n n 2 Ⅱ Ⅲ min r 滚筒轴Ⅳ转速:==49.64 Ⅳ n Ⅲ nmin r 2.各轴 的输入 功率 高速轴Ⅰ输入功率: =4.93×0.96=4.73Kw 1mη PP Ⅰ 计算项目计算及说明 2.各轴的 输入功率 中间轴Ⅱ输入功率: =4.73×0.98×0.97=4.50Kw 32η η ⅠⅡ PP 低速轴Ⅲ输入功率: =4.50×0.98×0.97=4.28Kw 32η η ⅡⅢ PP 滚筒轴Ⅳ输入功率: =4.28×0.98×0.99=4.15Kw 42η η ⅢⅣ PP 其中:为电动机的额定功率,为传送带 m P 1 η 的效率,为高速级齿轮传动的效率和低速级 3 η 齿轮传动的效率,为联轴器的传动效率, 4 为一对滚动轴承的传动效率。
2 η 3.各轴的 输入转矩 高速轴Ⅰ输入转矩: 109.87N•m 43.411 4.73×9550 n 9550 Ⅰ Ⅰ Ⅰ P T 中间轴Ⅱ输入转矩: N•m44.339 126.59 4.50×9550 n 9550 Ⅱ Ⅱ Ⅱ P T 低速轴Ⅲ输入转矩: 822.81N•m 49.64 4.28×9550 n 9550 Ⅲ Ⅲ Ⅲ P T 滚筒轴Ⅳ输入转矩: N•m29.798 11.45 4.15×9550 n 9550 Ⅳ Ⅳ Ⅳ P T 五、带传动的设计五、带传动的设计 5.15.1 V V 带的参数计算带的参数计算 对带式输送机传动系统,已知电动机的额定功率=5.5Kw,转速 m P 传动比,每天工作 16h(即两班制)带传动的设计计 min r 1440nm5 . 3id 算见表 5-1 表 5-1 带传动的设计计算 计算项 目 计算及说明 1.确定 计算功 率 ca P 由《机械设计》表 8-8 查得工作情况系数2 . 1 A K 6.6Kw5.5×2 . 1 mca PKP A 2.选择 V 带的带 型 根据、由《机械设计》图 8-11 选用 A 型带 ca P m n 3.确定 带轮的 基准直 径并 1d d 验算带 速 v ①初选小带轮的基准直径。
由《机械设计》表 8- 1d d 7 和表 8-9,取小带轮的基准直径=90mm 1d d ②验算带速 v V= s m 78 . 6 1000×60 1440×90× 1000×60 nd md π π 1 因为 5,故带速合适 s m v30 s m ③根据《机械设计》表 8-9,取标准直径为 mm315did 1dv2d 带 4.确定 v 带的中 心距 a 和基准 长度 d L ①由式 0.7(+)≤≤2(+)得 1d d 2d d 0 a 1d d 2d d 283.5mm≤≤648mm,初定中心矩为=500mm 0 a 0 a ②计算带所需的基准长度: ≈2+(+)+ 0d 。
