1、设计题目:带式输送机传动装置中一级直齿圆柱齿轮减速器 。 设计的主要内容 : ( 1) 电动机的选择与运动参数计算; ( 2) 齿轮传动设计计算 ( 3) 轴的设计 ( 4) 滚动轴承的选择 ( 5) 键和连轴器的选择与校核; ( 6) 装配图、零件图的绘制 ( 7) 设计计算说明书的编写 ( 8)选择一主要零件完成数控加工设计 ( 9)对一主要零件进行三维建模 说明:( 8),( 9)为任选题 目 录 一、 传动方案拟定 - 二 、 电动机的选择 - 三 、 各轴运动的总传动比并分配各级传动比 - 四 、 运动参数及动力参数计算 - 五、 V 带传动设计 - 六 、 齿轮传动设计 - 七 、
2、 轴的设计 - 八 、 滚动轴承的选择及校核计算 - 九 、 键的校核 计算 - 十 、 联轴器的选择 - 十一、 润滑与密封 - 十二 、 减速器附件的选择及简要说明 - 十三、 箱体主要结构尺寸的计算 - 一、传动方案拟定 设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 1 总体布局简图 1 带传动 2 电动机 3 减速机 4 联 轴器 5 转筒 6 传送带 2 工作情况: 载荷平稳、单向旋转 3 原始数据 已知条件 数 据 转筒直径 D(mm) 250 传送带牵引力 F(KN) 1 5 传送带速度 V(m/s) 1 使用年限(年) 5 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择:按已
3、知的工作要求和 条件,选用 Y 系列三相异步电动机。 2、 选择电动机的容量 工作机所需功率 Pw=w1000FV工作机的效率 w =0.94 0.96 对带式输送机取 w =0.94带入上述得: Pww1000FV 1500 1/( 1000 0.94) 1.6KW 3.确定电动机的功率: 电动机输出功率 Po=Pw/ 式中 为电动机至滚筒轴的传动装置总效率 (1)传动装置的总效率: 查表 2 2,取 V带传动效率 为 0.96,滚动轴承(两对) 为 0.99,齿轮效率 为 0.97,联轴器效率 为 0.98 由 总 带轴承齿轮联轴器滚筒 0.96 0.99 0.99 0.97 0.98 0
4、.90 (2)电机所需的工作功率: PoPw 1.77KW 因载荷平稳,电动机额定功率 Pm只需略大于 Po即可,安表 10-1 中 Y 系列电动机技术数据表选取电动机的额定功率 Pm为 2.2KW (3确定电动机的转速 滚筒轴工作转速为; nW=60x1000V/( D) =60x1000x1/( x250) =76.39r/min 安表 2-1 推荐的各级传动比范围为: V 带传动比范围 i =2-4,单级圆柱齿轮传动比范围 :i =3-5,则总传动比范围 i =2x3-4x5=6-20,可见电动机的转速可选范围为: n =i nw =(6-20)x76.39 =458.34-1527.8
5、r/min 符合 这一范围的 同步转速 有 750r/min 和1000r/min 三种,为减少电动机的重量和价格,由附表 10-1选常用的同步转速为 1500r/min 的 Y 系列电动机 Y100L1-4,其满载转速 nw=1420r/min (3)选用电动机 查 JB/T9616 1999选用 Y100L1-4 三相异步电动机,主要参数如下表 1-2: 型 号 额定功率KW 转速r/min 堵转扭矩额定转矩 最大转矩额定转矩 Y100L1-4 2.2 1420 2.2 2.2 三、 各轴运动的总传动比并分配各级传动比 1、总传动比: 工作机的转速 n 筒 =60x1000V/( D) =
6、60x1000x1/( x250) =76.39r/min i 总 n 电动 /n筒 1420/76.93 18.6 2、分配各级传动比 i 总 i 齿 i 带 为使 V 带传动的外廓尺寸不致过大,取 V 带传动的传动比 i 带 =4,则齿轮传动比: i 齿 i 总 /i 带 18.6/4=4.65 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各 轴转速( r/min) n 电 1420r/min) n n 电 /i 带 1420/4 355(r/min) n n /i齿 355/4.65 76.34(r/min) n 筒 n 76.34(r/min) 2、计算各轴的功率( KW) P 电 Po 1.
7、77KW P Po带 1.77 0.96 1.7KW P Po轴承齿轮 1.7 0.99 0.97 1.57KW P筒 P 轴承 联轴器 1.57 0.99 0.98 1.52KW 3、计算各轴转矩 T 电 9550Po/n 电 9550 1.77/1420=11.9N m TI 9550P /n 9550 1.7/355=45.73N m T 9550P /n 9550 1.57/76.34=196.4N m T 筒 9550P 筒 /n 筒 9550 1.52/76.34=190.15N m 将上述数据列表如下: 轴名 参数 电动机 I 轴 II轴 滚筒轴 转速 n(r/min) 1420
8、 355 76.34 76.34 功率 p(kw) 1.77 1.7 1.57 1.52 转矩 T(N m) 11.9 45.73 196.4 190.15 传动比 i 4 4.65 1.00 效率 0.96 0.96 0.98 五、 V 带传动设计 1、 选择普通 V 带截型 由表 15-8 得: kA 1.2 P 电 2.2KW PC KA P 电 1.2 2.2 2.64KW 据 PC 2.64KW 和 n 电 1420r/min 由图 15-8 得:选用 A 型 V 带 2、 确定小带轮基准直径 由表 15-8, 表 15-4,表 15-6, 取 dd1 100mm 3、 确定大带轮基
9、准直径 dd2 i 带 4 100 400mm 4、 验算带速 带速 V: V dd1 n1/( 60 1000) 100 1420/( 60 1000) 7.43m/s 带速太高,离心力增大,使带与带轮间的磨檫力减小,容易打滑,带速太低,传动功率一定时所需的有效拉力过大,也会打滑。一般应使普通 V 带 在 5 25m/s 范围内 。 在 5 25m/s 范围内,带速合适 5、 初定中心距 a0 0.7( dd1+dd2) a0 2( dd1+dd2) 得 350 a0 1000 取 a0 700mm 6、 确定带的基准长 Ld Ld 2a0+ (dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)/4a
10、0 2 700+3.14(100+400)+(400-100)/(4 700) 2217.5mm 根据表 15-2 选取相近的 Ld 2240mm 7、 确定实际中心距 a a a0+(Ld-L0)/2 700+(2240-2217.54)/2 722.64mm 8、 验算小带轮包角 1 180 -57.3 (dd2-dd1)/a 180 -57.3 (400-100)/72.64 156.2 120 (适用) 9、 确定带的根数 单根 V 带传递的额定功率 .据 dd1和 n1,查 表 15-7 得 P01.32KW i 1时单根 V带的额定功 率增量 .据带型及 i查表 15-9得P0 0
11、.17KW 查表 15-10,得 K 0.93;查 1表 15-12得 KL 0.96 Z PC/(P1+ P1)K KL 5.24/(1.32+0.17) 0.93 0.96 1.98 取 Z 2 根 10、 计算轴上压力 由 表 15-1 查得 q 0.11kg/m,单根 V 带的初拉力: F0 500ZVPc( 2.5/K -1) +qV 500x43.72 64.2x(2.5/0.93-1)+0.11x5.637.43 156.03kN 则作用在轴承的压力 FQ FQ 2ZF0sin( 1/2) 2 2 156.03sin(156.03 /2) 610.7N 11、 计算带轮的宽度 B B ( Z-1) e+2f ( 2-1) 15+2 9 33mm 六、 齿轮传动设计 ( 1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常齿轮采用软齿面。选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为 45钢,调质,齿面硬度 229-286HBW;大齿轮材料也为 45钢,正火处理,硬度为 169-217HBW; 精度等级:运输机是一般 机器,速度不高,故选 8 级精度 ( 2) 按齿面接触疲劳强度设计 该传动为闭式软齿面,主要失效形式为疲劳点蚀,故按齿面