精密机械课程设计_螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器

1、课程设计说明书华侨大学课程设计论文题 目 精密机械设计 学 院 机电学院 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 二一一 年 一 月 二十一 日精密机械设计课程设计任务书A(3)姓名 专业 班级 学号 一、设计题目：螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器二、系统简图：三、工作条件：螺旋输送机单向运转，有轻微振动，两班制工作，使用期限5年，输送机螺旋轴转速的容许误差为5%，减速器小批量生产。四、原始数据已知条件题 号1234输送机螺旋轴功率P（kW）3.544.55输送机螺旋轴转度n（r/min）50556065五、设计工作量：1. 设计说明书1份2. 减速器装配图1张3. 减速器零件图2张指导教师： 开始日期： 2011年 1 月 9 日 完成日期：2011 年1 月 20 日计 算 及 说 明结 果一、 电动机的选择1、电动机类型和结构的选择：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。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：da (kw) 由

2、电动机至输送机的传动总效率为：总=23根据机械设计课程设计10表2-2式中：1、2、 3、4分别为联轴器、滚动轴承（两对）、圆柱直齿轮传动和圆锥齿轮传动的传动效率。取=0.99，0.992，0.97，.3则：总=0.9920.99230.970.93 =0.86所以：电机所需的工作功率：Pd=/总 =3.5/ 0.86 =4.06 (kw)总=0.86Pd=4.06 (kw)33计 算 及 说 明结 果 3、确定电动机转速 输送机工作轴转速为： n【（1-5%）（1+5%）】50r/min 47.552.5 r/min根据机械设计课程设计10表2-3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=3。取开式圆锥齿轮传动的传动比=6 。则总传动比理论范围为：a =24。故电动机转速的可选范为 Nd=a n =(624)50 =3001200 r/min则符合这一范围的同步转速有：750和1000 r/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）方案电动机型号额定功率电动机转速 (r/min)电动机重量(N)参考价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V

3、带传动减速器1Y132M2-65.51000960800150012.422.84.442Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格n47.552.5 r/min Nd=3001200 r/min计 算 及 说 明结 果 和圆锥齿轮带传动、减速器传动比，可见第1方案比较适合。此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：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装键部位尺寸 FGD1325203453152161781238801041电动机主要外形和安装尺寸二、 计算传动装置的运动和动力参数（一）确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为： ia= nm/ n=960/50=19.2ia=19.2计 算 及 说 明结 果 总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0i （式中i0、i分别为开式圆锥齿轮传动 和减速器的传动比）2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书P10表2-3，取i0

4、=4（圆锥齿轮传动 i=26）因为：iai0i所以：iiai019.2/44.8四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，.以及i0,i1，.为相邻两轴间的传动比01，12，.为相邻两轴的传动效率P，P，.为各轴的输入功率 （KW）T，T，.为各轴的输入转矩 （Nm）n,n,.为各轴的输入转矩 （r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数i0=4i i4.8计 算 及 说 明结 果 1、运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转速： 轴：n= nm=960（r/min）轴：n= n/ i=960/4.8=200r/min III轴：n= n 螺旋输送机：nIV= n/i 0=200/4=50 r/min（2）计算各轴的输入功率：轴： P=Pd01 =Pd1=4.060.99=4.02（KW）轴： P= P12= P23 =4.020.9920.97=3.87（KW）III轴： P= P23= P21 =3.870.9920.99=3.81（KW） 螺旋输送机轴：PIV= P24=3.51（KW）n=960（r/min）n= n

5、=200r/minnIV=50r/minP=4.02（KW）P=3.87（KW）P=3.81（KW）PIV=3.51（KW）计 算 及 说 明结 果 （3）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为： Td=9550Pd/nm=95504.06/960=40.39 Nm轴： T= Td01= Td1=40.390.99=39.98 Nm 轴： T= Ti12= Ti23 =39.984.80.9920.97=184.68NmIII轴：T = T24=181.37 Nm螺旋输送机轴：TIV = T i024=669.30Nm（4）计算各轴的输出功率：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：P=P轴承=4.060.992=3.99KWP= P轴承=3.870.992=3.84KWP = P轴承=3.810.992=3.78KW（5）计算各轴的输出转矩：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T= T轴承=39.980.992=39.66 NmT = T轴承=184.680.992= 183.20NmT = T轴承=181.370.992= 179.92NmT Td=40.39

6、NmT=39.98 NmTII=184.68NmT=181.37 NmTIV=669.3NmPI=3.99KWPII=3.84KWPIII=3.78KwTI=39.66NmTII=183.20NmTIII=179.92 计 算 及 说 明结 果 综合以上数据，得表如下：轴名功效率P （KW）转矩T （Nm）转速nr/min传动比 i效率输入输出输入输出电动机轴4.0640.3996010.99轴4.023.9939.9839.669600.964.8轴3.873.84184.68183.202000.98轴3.813.78181.37179.9220040.92输送机轴3.513.51669.30669.3050计 算 及 说 明结 果传动件的设计计算(一)、减速器内传动零件设计(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。齿轮精度初选8级(2)、初选主要参数 Z1=20 ，u=4.8 Z2=Z1u=204.8=96 取Z2=96由表10-7选取齿宽系数d1（3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1t 确定各参数值1) 试选载荷系数K=1.32) 计算小齿轮传递的转矩T1=9.55106P/n1=9.551063.99/960 =3.97104Nmm3) 材料弹性影响系数由机械设计表10-6取 ZE=189.84) 区域系数 ZH=2.55) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。6) 由式1013计算应力循环次数N160n1jLh609601（283005）1.382109 N2N1/4.82.8791087) 由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN10.93；KHN20.97

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