机械设计基础课程设计V带传动单级圆柱斜齿轮减速器.doc
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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目:V带传动单级圆柱斜齿轮减速器目录一、 传动方案拟定3二、 原始数据3三、 确定电动机的型号3四、 确定传动装置的总传动比及分配4五、 传动零件的设计计算6六、 减速器铸造箱体的主要结构尺寸11七、 轴的设计计算11八、 滚动轴承的选择及校核计算15九、 键联接的选择及计算16十、 联轴器的选择和计算17十一、减速器的润滑17十二、设计心得18一、传动方案的拟定(如下图)二、原始数据带拉力:F = 4150 N 带速度v = 1.00m/s 滚筒直径 D = 285 mm 三、确定电动机的型号(1)选择电动机的类型: Y系列三相异步电动机(2)选择电动机的功率
2、 根据已知条件F、v和D,确定求出输送带的功率Pw 传动装置的总效率:传动效率一般包括V带传动效率1 、齿轮传动效率2 、轴承传动效率3 (球轴承一对)、联轴器效率4,(参机械设计课程设计P6表2-3 )和工作机的效率5取1=0.95,2=0.97,3=0.98,4=0.995,5=0.94那么有 = 0.950.970.9920.9950.94 = 0.8247 电动机所需功率:式中,取载荷系数K = 1.3查机械设计课程设计表16-1,取电动机的额定功率 Ped=7.5kW (3)选择电动机的转速 取V带传动比范围(表2-2)i1 = 2 4 ,单级齿轮减速器传动比i2 = 3 6 滚筒的
3、转速:则总传动比范围为 i = 6 24 。故电动机转速的可选范围为402.31609.2 r/min符合这一范围的同步转速有750、1000和1500 r/min根据容量和转速,由有关手册查出由三种适用的电动机型号。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,选择1000 r/min较为适合。电动机的合理同步转速: 查表16-1得 电动机的型号和主要数据如下电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速nm(r/min)Y160M-67.510009702.02.0 查表16-2得 电动机的安装及有关尺寸中心高M外形尺寸底脚安装尺寸AB底脚螺栓孔直径K轴伸尺
4、寸DE键公称尺寸Fh160600417.53852542101542110128四、确定传动装置的总传动比及分配 传动装置的总传动比: 取V带传动比: i1 = 3.6 单级圆柱齿轮减速器传动比i2 = 4.02(1)计算各轴的输入功率电动机轴Pd = 6.542 kW轴I (减速器高速轴) 轴II(减速器低速轴)(2)计算各轴的转速电动机轴 轴I : 轴II :(3)计算各轴的转矩电动机轴 轴I 轴II 把上述计算结果列于下表:五、传动零件的设计计算1.普通V带传动的设计计算确定计算功率Pc(式中取工作情况系数KA = 1.3)根据计算功率Pc与小带轮的转速,查机械设计基础图10-10,选择
5、B型V带确定带轮的基准直径dd1,dd2 由图10-10得,推荐的小带轮基准直径为125 140mm,则取小带轮直径dd1 = 140mm dmin=75mm 根据GB/T 13575.1-1992 取大带轮的直径dd2 = 500mm验证带速在5m/s 25m/s之间,故带的速度合适。确定V带的基准直径和传动中心距a0那么取a0 = 500mmV带的基准长度为查机械设计基础表10-2,选取带的基准直径长度Ld = 2000mm实际中心距验算主动轮的最小包角故主动轮上的包角合适计算V带的根数z由nm = 970r/min,dd1 = 140mm查机械设计基础表10-5得, 2.13kW查机械设
6、计基础表10-6得, 0.30kW查机械设计基础表10-7得, 0.89查机械设计基础表10-2得, 0.98那么V带的根数z为取z = 5根计算V带的合适初拉力F0并计算作用在轴上的载荷FQ单根普通V带合适的初拉力F0可按下式计算:计算作用在轴上的载荷 带轮的结构设计:单位(mm)小带轮大带轮基准宽度1414基准线上槽深3.53.5基准线下槽深10.810.8槽间距190.4190.4槽边距11.511.5轮缘厚7.57.5外径147511内径3030带轮宽度118118带轮结构实心式轮辐式槽型BB2.齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮类型、材料、精度及参数选择斜齿圆柱齿轮传动(外啮合)选择齿
7、轮材料:考虑减速器传递公里不大,所以齿轮采用软齿面; 小齿轮材料采用45#钢,调质,齿面硬度HBS230 大齿轮材料选用ZG310-570,调质,齿面硬度HBS240选取齿轮为8级精度(GB 10095-1988)初选螺旋角取小齿轮齿数,那么大齿轮的齿数为(2)按齿面接触疲劳强度设计中心距a0式中,。查机械设计基础图7-26,有 570MPa;查表7-5,1查表7-4,K1.3;齿宽系数取:0.4计算模数查表7-1取模数标准值mn 3计算中心距a圆整中心距,取a 190 mm修正螺旋角计算两齿轮分度圆直径小齿轮 大齿轮 计算齿宽取小齿轮齿宽b178mm;大齿轮齿宽b276mm(3)校核弯曲疲劳
8、强度校核,其中查机械设计基础表7-4,得K1.3;查图7-23,得YF2.76查图7-24,有 190MPa;查表7-5,有1.3那么有则设计满足要求。齿轮传动的几何尺寸,制表如下:(详细见零件图)名称代号计算公式结果小齿轮大齿轮中心距a190mm传动比ii = z1 / z24法面模数mn设计和校核得出3端面模数mimi = mn/cos3.01法面压力角螺旋角一般为全齿高hh=ha+hf6.75mm齿数Z25100分度圆直径d查表7-676.0mm308.5mm齿顶圆直径da查表7-682.0mm314.5mm齿根圆直径df查表7-668.5mm301.0mm齿轮宽b78mm76mm螺旋角
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