机械零件课程设计说明书--V带——单级圆柱减速器

1、机械零件课程设计说明书设计题目：V带单级圆柱减速器目 录一、设计任务书及传动方案拟定二、电动机的选择三、总传动比的计算及传动比的分配四、传动装置的运动和动力参数的计算五、三角带传动设计六、齿轮的设计计算七、轴的设计计算八、滚动轴承的选择及计算九、键联接的选择及校核计算十、润滑与密封（润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择）十一、参考资料目录及附表十二、设计小结（本设计的优缺点、及课程设计的体会）一、设计任务书1.设计题目：试按下列一组数据，设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下。 带式输送机的传动装置简图1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差4，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向运转。计算过程及计算说明2.传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差4，二班制，使用期限10年（每年工作日300天）。（2） 原始数据：滚筒圆周力FW=1600N；皮带输送机带速VW=1.1m/s；滚筒直径

2、D=250mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相交流异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=123345=0.970.960.9830.990.98=0.85式中1三角带传动效率2齿轮传动效率3滚动轴承的效率4联轴器的效率5运输机平型带传动效率常见机械效率参见附表1(2)电机所需的工作功率：P工作=FWVW /1000 =16001.1/1000=1.76KW(3)电动机的选择电动机的额定功率：PPw/=FWVW /（kw）得P2.07kw(4)确定电动机转速：计算滚筒工作转速为：nw=601000VW/D（r/min）=6010001.1/250=84r/min3、确定电动机型号参照机械设计课程设计301页 8.17 电动机表 8 19Y系列三相异步电动机技术数据 JB/T8680. 1-2-1998同步转速取 1000 r/min选择电动机型号： Y112M6列出电动机的主要参数电动机额定功率P（KW） 2.2电动机满载转速nm（r/min）940电动机轴伸出端直径d（mm） 28j6电动机轴伸出端的安装高度（mm） 112电动机轴伸出端的长度（m

3、m）60电动机轴伸出端的安装高度参照机械设计课程设计302页 表 8 170 Y系列电动机B3机座外形尺寸和安装尺寸电动机轴伸出端的长度、电动机轴伸出端直径d参照机械设计课程设计304页 表 8 172 Y系列电动机B3B5电动机的轴伸尺寸三、总传动比的计算及传动比的分配1、总传动比：i=nm/nw=940/84=11.22、分配传动装置各级伟动比i=i1i2i3in式中：i1、i2、i3in从附表2中选值i=i1i2据手册选取优先值：i1=2.5 i2=4.5四、传动装置的运动和动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）（1）高速轴转速n1=nm/i1=940/2.5=376r/min（2）低速轴转速n2=nm/(i1i2)=940/11.2=83.93r/min2、计算各轴的功率（kw）P1=P13=2.20.970.98=2.09kwP2=P1232=2.20.970.960.982=1.968kw 3、计算各轴扭矩（Nmm）Tk=9.55106Pk/nk （Nmm）T1=9.55106P1/n1=9.551062.09/376=53100NmmT2=9.55106P2/n2=9

4、.551061.968/83.93=223900Nmm五三角带传动的设计计算1 确定计算功率Pca查机械设计P133表8-8得：kA=1.2，故 Pca=KAP=1.22.2=2.64KW2. 选择V带的带型、根据Pca 、n1由机械设计P133图8-10选用A型V带3. 确定带轮的基准直径，并验算带速v由机械设计P133表8-9得，小带轮最小基准直径为75mm，则推荐的基准直径为80，85，90，95，100，106mm取dd1=85mmV=dd1nm/601000=85940/601000=4.2m/s5 m/s重新选择则取dd1=106mmV=dd1nm/601000=106940/601000=5.217m/s在525m/s范围内，带速合适取dd1=106mm i= dd2/dd1 dd2=idd1=3.77106=400mm4. 确定v带的中心矩a和基准长度Ld1）由机械设计P134式（8-19）得0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0.7(106+400)a02(106+400)所以有：354mma01012mm初定：a0=500mm2）由机械设计P134式（8

5、-20）得带的初选长度lo2a0+(dd1+dd2)/2+ (dd2-dd1) 2/4a0=2500+/2 (106+400)+(400-106)2/4500=1837.64mm根据机械设计P131表（8-7）取Ld=2000mm kL=1,03根据机械设计P134式（8-21）得：aa0+（Ld-L0 ）/2=500+(2000-1837.64)/2=581.18mm由式（8-22）得amax=a-0.015 Ld=581.18-0.0152000=551.18mmamin=a+0.03 Ld=581.18+0.032000=641.18mm中心距的变化范围551.18mm641.18mm5. 验算主动轮小带轮包角1根据式（8-23）11800-(dd2-dd1) 57.30/a=1800-(400-106) 57.30/581.18=1510900（适用）6. 计算带的根数z1）计算单根v带的额定功率Pr由dd1=106mm和n1=940r/min，A型普通v带，查机械设计P130表（8-4）P0=1.10KW根据n1=940r/min，i=3.77和A型带，查表（8-5）得P0=

6、0.11KW由a1=1510查机械设计P131表（8-6）K=0.92，由Ld =2000mm,查表（8-7）得，KL=1.03根据机械设计 式（8-24）Pr= (P0+P0) KKL=(1.10+0.11) 0.921.03=1.147kwZ=Pca/ Pr =2.64/1.147=2.30Z=3根7. 计算单根v带的初拉力的最小值（F0）min由表8-1查得q=0.1kg/m，由式（8-25）单根V带的初拉力：(F0)min =500（2.5/K-1）PC/（ ZV）+qV2=500(2.5/0.92-1) 2.64/（34.2）+0.14.22N=181.68N应使带的实际初拉力F0(F0)min8. 计算压轴力FQ压轴力的最小值为，由式（8-26）(Fp)min=2Z(F0)minsin（1/2）=23181.68Sin（1510/2）=1010.35N9.设计结果，选用3根A型带，中心距a=500mm，带轮直径dd1=106mm,dd2=400mm,轴上压力FQ=1010.35N六、齿轮传动的设计计算1. 选择齿轮材料及精度等级1）按预定的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2

7、）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度。3）材料选择。考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用：45钢，调制处理，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用: 45钢，正火处理， 齿面硬度200HBS，根据课本P78表5-4选8级精度。由表5-3得：hlim1=580MPa flim1=430,2=380,2=310由表5-8得：Sh=1.05，Sf=1.354）选小齿轮齿数z1=24。传动比i齿=4.5 齿数比：u=i0=4.5则大齿轮齿数：z2=iz1=4.524=1082. 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试算，即d12.32(kT1(u+1)/duH2)1/3（1）确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数kt由课本P193表10-3取kt=1.3。2) T1=5.31104 Nmm3)由机械设计P205表10-7取d=14)由机械设计P201表10-6 查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/25)许用接触应力H由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600Mpa ；大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim2=55

8、0Mpa。6)由式10-13计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=603761(2830010)=1.083109NL2=NL1/i=1.083109/4.5=0.241097)由图10-19取接触疲劳的寿命系数：KNT1=1 KNT2=0.988) 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0由式（10-12）得H1=Hlim1KHN1/SH=6001/1.0 Mpa=600MpaH2=Hlim2KHN 2/SH=5500.98/1.0 Mpa=539Mpa(2)计算1）试算小齿轮分度圆直径d1t，代入H中较小的值。d12.32KTT1(u+1) ZE2 /duH 21/3=2.3215.31104(4.5+1) 189.82/(14.55392)1/3mm=50.74mm2）计算圆周速度v。v=dd1tn1/601000=50.74376/601000=1m/s3）计算齿宽b。b=ddd1t=150.74=50.74mm4）计算齿宽与齿高之比b/h。模数：mt=d1t/z1=50.74/24=2.11mm齿高：h=2.25 mt=2.252.11=4.7475mmb/h=50.74/4.7475=10.6885）计算载荷系数根据v=1m/s ，7级精度，由机械设计194页，图10-8查得动载荷系数为Kv=1.05；直齿轮，KH = KF=1；由表10-2 查得使用系数KA=

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