[工学]机械设计带式运输机二级齿轮减速器课程设计.doc
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1、目 录1设计任务书2.传动方案的拟定3原动机的选择4.确定总传动比及分配各级传动比5.传动装置运动和动力参数的计算6传动件的设计及计算7直齿圆柱齿轮的设计计算 7.1高速级直齿圆柱齿轮的设计计算 7.2低速级直齿圆柱齿轮的设计计算8轴的设计8.1低速轴的设计8.2中间轴的设计8.3高速轴的设计9轴承的寿命校核10.键联接强度校核计算11.润滑方式,润滑剂以及密封方式的选择12箱体结构的设计431 .设计任务书1.1 课程设计的设计内容设计带式运输机的传动机构,其传动转动装置图如下图-1所示。图1带式运输机的传动装置1.2 课程设计的原始数据已知条件:1.带工作拉力:F=5350N;2.运输带的
2、工作速度:v=1.2m/s;3.卷筒直径:D=450mm;4.使用寿命:10年,轴的寿命为3年以上,双班制,每班8小时,工作时有轻微振动。1.3 课程设计的工作条件设计要求:1.误差要求:运输带速度允许误差为带速度的5%;2.工作情况:连续单向运转,载荷平稳;3.制造情况:小批量生产。2 .传动方案的拟定带式运输机的传动方案如下图所示图2展开式直齿圆柱齿轮减速器1-电动机 2-带传动 3-减速器 4-联轴器 5-卷筒 6-运输带 上图为展开式的两级直齿圆柱齿轮减速器传动,其结构简单,尺寸较小,结构紧凑,传动较平稳,但是齿轮相对于轴承位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。轴端联结选择弹性柱销联轴器
3、。3.原动机的选择3.1 选择电动机的类型按按照设计要求以及工作条件,选用一般Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压为380V。3.2选择电动机的容量3.2.1 传送设备输入转速 3.2.2传送设备所需的有效功率3.2.2 传动系数总效率为式中:工作机效率根据文献【2】第66页中表4-4查得:弹性联轴器效率,取0.99闭式齿轮(8级精度)传动效率,取0.97滚动轴承效率,取0.99传送带效率,取0.95V带传动效率,取0.943.2.3 电动机所需功率为 两级圆锥-圆柱齿轮减速器一般传动比范围为840,则总传动比合理范围为=840,故电动机转速的可选范围为符合这一范围的同步转速的有1500
4、r/min,1000r/min, 750r/min,因载荷平稳,电动机的功率稍大于即可,根据文献【2】第207页中表8-53所示Y系列三相异步电动机的技术参数,可选择电动机的额定功率。电动机型号主要有Y100L2-4,Y132S-6,Y132M-8。前者转速高,电动机价格低,总传动比虽然大些,但完全可以通过传送带和两级齿轮传动实现,所以选Y100L2-4。所选电动机数据如下表电动机型号额定功率/KW满载转速/(r/min)堵载转速额定转速Y100L2-4314202.24 .确定总传动比及分配各级传动比4.1传动装置的总传动比 式中:i总传动比 电动机的满载转速(r/min)4.2 分配传动比
5、 根据文献【1】第155页中带传动的传动比适用范围i=25,取其传动比为,则减速器总传动比为根据文献【2】第68页双级直齿圆柱齿轮减速器高速级的传动比为选择高速级传动比低速级传动比为5传动装置运动和动力参数的计算减速器传动装置中各轴由高速轴到低速轴依次编号为电动机1轴、2轴,3轴,4轴。5.1 各轴的转速(单位:r/min) 5.2各轴输入功率(单位:kw)5.3 各轴输入转矩将5.1、5.2、5.3节中的结果列成表格,如下表所示:运动和动力参数轴号转速n(r/min)功率P(kw)扭矩T(N m)1507.142.4445.952133.462.35168.16344.592.26484.0
6、3444.592.22475.476传动件的设计及计算6.1 V带传动的设计计算6.1.1确定计算功率根据文献【1】第156页表8-7查得工作情况系数=1.2,故 6.1.2 选择V带的带型根据,由文献【1】第157页图8-11选用A型。6.1.3确定带轮的基准直径,并验算带速v6.1.3.1初选小带轮的基准直径根据文献【1】第155页表8-6和第157页表8-8,取小带轮的基准直径。6.1.3.2 验算带速v 因为5m/sv(F0)min。 6.1.8 计算压轴力 压轴力的最小值为6.1.9 带轮设计结构7.直齿圆柱齿轮的设计计算7.1高速级直齿圆柱齿轮的设计计算 1.选定齿轮类型,精度等级
7、,材料及齿数 1)按照传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。 2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB 10095-88)3)材料选择。根据文献【1】191页中表10-1查得,小圆柱齿轮1选用40Cr号钢,热处理为调质HBS1=280HBS350,大圆柱齿轮2选用45号钢,热处理为调质HBS2=240350,二者材料硬度差为40HBS。 4)选小齿轮齿数,大齿轮齿数,取。2. 按齿面接触疲劳强度设计根据文献【1】中设计计算工式(10-9a),即:(1)确定公式中的各计算数值。1)试选载荷系数 。2)计算小齿轮传递的转矩。3)根据文献【1】205页中表10-7齿宽系数。4) 根据文献【
8、1】201页中表10-6按锻钢查得弹性影响系数。5)根据文献【1】209页中图10-20d 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)根据文献【1】206页式(10-13)计算应力循环次数。7)根据文献【1】207页中图10-19查得接触疲劳寿命系数;。8)计算接触疲许用应力。取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得: (2)计算1)试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值。2)计算圆周速度v。3)计算齿宽b 。4)计算齿宽与齿高之比了b/h 。模数 齿高5)计算载荷系数。根据v=1.28m/s,7级精度,由文献【1】194页图10-8得动载系数;直齿轮
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