链式传送设备或带式运输机的一级圆柱或圆锥齿轮减速器设计书.doc

链式传送设备或带式运输机的一级圆柱或圆锥齿轮减速器设计书一、设计课题及主要任务：1、 设计课题：设计用于链式传送设备或带式运输机的一级圆柱（或圆锥）齿轮减速器2、 设计内容：① 传动方案的拟定及说明（附图）；② 运动学计算（电动机功率计算、传动比计算、运动及动力参数计算）；③ 直尺圆柱（或圆锥）齿轮传动件设计计算（选材、确定尺寸）；④ 轴的初步设计；⑤ 选择联轴器和轴承；⑥ 轴的结构设计（附结构简图）；⑦ 选择轴承、齿轮处的配合；⑧ 编写设计计算说明书、设计小结3、 设计任务：① 减速器装配图一张：只画俯视图（A3）；② 零件图一张：大圆柱（圆锥）齿轮轴（A3）或大圆柱（圆锥）齿轮（A3）；③ 设计计算说明书一份4、 设计要求：① 图面整洁、符合各项标准规范要求；② 设计说明书要求字迹工整、清洁，插图规范5、 设计进度计划：① 总体计算和传动件参数计算；② 轴与轴系零件的设计；③ 轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制；④ 装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写6、 设计时间：2010年10月11日至2010年11月5日设计项目计算过程及说明主要结果二、传动方案拟定1、工作条件2、原始数据3、方案拟定运输机连续工作，单向运转。

减速器小批量生产，运输带允许速度误差为±5%原始数据运输带拉力F（N）1900运输带速度V（m/s）1.6卷筒直径D（mm）400每天工作时间h24① 传动方案分析：机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便② 设计方案：本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机传动为一级直齿圆柱齿轮减速器 采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便a、带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸 b、齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一简图如下：三、电动机选择：1、电动机类型和结构的选择：2、电动机功率选择：3、确定电动机转速：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。

运输机主轴上所需要的功率：P=FV=1900N×1.6m/s=3040W工作机所需功率由公式：Pw=P/1000ηw=3040/(100×00.94)kw=3.23kwηw——带式输送机的功率取0.94《机械零件课程设计》P18表2-4传动装置的总功率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.85η总—电动机至滚筒主动轴之间的总功率由《机械零件课程设计》P18表2—4查得：η带——V带传动效率，取0.95；η轴承—一对滚动轴承的效率取0.99；η齿轮—一对齿轮副效率（8级精度，油润滑），取0.97；η联轴 器——联轴器效率，取0.98；η滚筒——滚筒效率，取0.96（查《机械设计基础机械课程设计指导书》表2.3）电动机输出的功率: Po=Pw/η总 =3.8KW一般电动机的额定功率：Pm=（1—1.3）Po=3.8~4.94KW由表2~1取电动机额定功率Pm=4kw《机械零件课程设计》滚筒工作转速为：n滚筒=60×1000·V/（π·D）=(60×1000×1.6)/（400·π）　　=76.4 r/min根据《机械零件课程设计》表2--5推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i2=3～5。

取Ｖ带传动比i1=２～４ 则总传动比理论范围为：i＝6~20故电动机转速的可选范围：n=i×n滚筒=(16～20)×76.4=458.4～1528 r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号（如下表1）《机械设计基础课程设计指导书（第二版）》P 10：综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、效率等，可见第2方案比较适合故选定电动机型号为Y132M1-6其主要性能：（如下表2）Y系列三相异步电动机P=3040WPw=3.23kwη总=0.85Po=3.8KWPm=4KWn滚筒=76.4r/min电动机型号为Y132M1-6表1：方案电动机型号额定值电动机转速(r/min)效率%外形尺寸mm重量Kg功率Kw电流A同步转速满载转速1Y160M1-84．09.9175072084.0600×420×3851182Y132M1-64．09.40100096084.0515×350×315733Y112M-44．08.771500144084.5475×350×31568表2：中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸D×E装键部位尺寸 F×GD132515×（135+210）×315216×1781238×8010×41四、确定传动装置的总传动比和运动（动力）参数的计算：1、传动装置总传动比为：2、分配各级传动装置传动比：3、运动参数及动力参数的计算：由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n：i总= nm/n=nm/n滚筒=960/76.4=12.57总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比:i= i1×i2式中i1、i2分别为带传动和减速器的传动比 根据《机械零件课程设计》表2--5，取io =3（普通V带 i=2～4）因为：　io＝i1×i2所以：　i2＝io／i1＝12.57/3＝4.19根据《机械零件课程设计》公式（2-7）（2-8）计算出各轴的功率（P电机轴、P高速轴、P低速轴、P滚筒轴）、转速（n电机轴、n高速轴、n低速轴、n滚筒轴）和转矩（T电机轴、T高速轴、T低速轴、T滚筒轴）① 计算各轴的转速：Ⅰ轴（高速轴）：n高速轴=nm/io=960/3.0=320r/minⅡ轴（低速轴）：n低速轴=n高速轴/i1=320/4.19=76.4r/min滚筒轴：n滚筒轴=n低速轴= 76.4r/min2）计算各轴的功率：根据《机械设计基础 课程设计指导书》P12Ⅰ轴（高速轴）：P高速轴= Po×η01= Po×η1=3.8×0.96=3.648KWⅡ轴（低速轴）：P低速轴= P高速轴×η12= P高速轴×η2×η3 =3.648×0.98×0.97=3.468KW滚筒轴：P滚筒轴= P低速轴×η23= P低速轴×η2×η4 =3.468×0.98×0.99=3.36KW3）计算各轴的输入转矩：电动机轴输入转矩为：T电机轴=9550×Po/nm=9550×3.8/960=37.80N·mⅠ轴（高速轴）：T高速轴= T电机轴×io×η01= T电机轴×io×η1=37.8×3×0.96=108.87N·m Ⅱ轴（低速轴）：T低速轴= T高速轴×i1×η12= T高速轴×i1×η2×η4 =108.87×4.19×0.98×0.99=442.57 N·m滚筒轴输入轴转矩为：T滚筒轴= T低速轴×η2×η4=429.38 N·m4）计算各轴的输出功率：由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：P高速轴1= P高速轴×η轴承=3.648×0.98=3.575 KWP低速轴1= P低速轴×η轴承=3.468×0.98=3.399KW5）计算各轴的输出转矩：由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T高速轴1= T高速轴×η轴承=108.87×0.98=106.69 N·mT低速轴1= T低速轴×η轴承=442.57×0.98=433.72 N·m综合以上数据，得表如下：i总=12.57io =3i2＝4.19n高速轴=320r/minn低速轴=76.4r/minn滚筒轴=76.4r/minP高速轴=3.648KWP低速轴=3.468KWP滚筒轴=3.36KWT电机轴=37.80N·mT高速轴=108.87N·mT低速轴=442.57 N·mT滚筒轴=429.38 N·mP高速轴1=3.575 KWP低速轴1=3.399 KWT高速轴1=106.69 N·mT低速轴1=433.72 N·m参数电机轴高速轴（Ⅰ轴）低速轴（Ⅱ轴）滚筒轴（w轴）功率P(KW)3.83.6483.4683.364转速n(r/min)96032076.476.4转矩T（N·m）37.8108.87442.57429.38传动比i34.191效率0.960.950.97五、V带的设计1、选择普通V带型号：2、方案选取：由课本《机械设计基础》P132表8.21查得KA=1.2由 PC= KA× Pm=1.2×4.0=4.8KW根据 PC =4.8kw ， n电机轴=960（r/min）课本P134图8.13得知可选用A、B型V带两方案；方案1：取A型V带1)确定带轮的基准直径，并验算带速：根据课本表8.6P124、 P134图8.13则取小带轮d1=100mm且d1=100mm>dmin=75mm d2=n1·d1/n2=i·d1=3×100=300mm根据《机械设计基础》表8.3取d2=280mm则实际传动比。