V带二级传动二级减速器目录设计任务书 (2)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分 V带设计 (6)第三部分各齿轮的设计计算 (9)第四部分轴的设计 (13)第五部分校核 (19)第六部分主要尺寸及数据 (21)设计任务书一、课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)原始数据:数据编号 3 5 7 10690 630 760 620 运输机工作转矩T/(N.m)0.8 0.9 0.75 0.9运输机带速V/(m/s)卷筒直径D/mm 320 380 320 360工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期限为10年,小批量生产,单班制工作(8小时/天)。
运输速度允许误差为%。
5二、课程设计内容1)传动装置的总体设计。
2)传动件及支承的设计计算。
3)减速器装配图及零件工作图。
4)设计计算说明书编写。
每个学生应完成:1)部件装配图一张(A1)。
2)零件工作图两张(A3)3)设计说明书一份(6000~8000字)。
本组设计数据:第三组数据:运输机工作轴转矩T/(N.m) 900 。
运输机带速V/(m/s) 1.7 。
卷筒直径D/mm 300 。
已给方案:外传动机构为V带传动。
减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
第一部分 传动装置总体设计一、 传动方案(已给定) 1) 外传动为V 带传动。
2) 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
3) 方案简图如下: 二、该方案的优缺点:该工作机有轻微振动,由于V 带有缓冲吸振能力,采用V 带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V 带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
原动机部分为Y 系列三相交流异步电动机。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
计 算 与 说 明结果 三、原动机选择(Y 系列三相交流异步电动机) 工作机所需功率:Pwηw =0.96 (见课设P9)min .14832.014.38.0∙-=⨯==R D V n π 传动装置总效率:ηa (见课设式2-4)ηηηηηηηηη87654321∙∙∙∙∙∙∙=a99.01=η 99.02=η 99.03=η 97.04=η99.05=η97.06=η99.07=η95.08=η (见课设表12-8)85.095.099.097.099.097.099.099.099.0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=ηa电动机的输出功率:P d (见课设式2-1)Kw aW dPP23.485.06.3≈==η取K P w d 5.5= 选择电动机为Y132M1-6型 (见课设表19-1)技术数据:额定功率(K w ) 4 满载转矩(min r ) 960额定转矩(m N ⋅) 2.0 最大转矩(m N ⋅) 2.0Y132M1-6电动机的外型尺寸(mm ): (见课设表19-3) A :216 B :178 C :89 D :38 E :80 F :10 G :33 H :132 K :12 AB :280 AC :270 AD :210 HD :315 BB :238 L :235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配1、总传动比:i a (见课设式2-6)2048960===nni ma 2、各级传动比分配: (见课设式2-7)i i i i a 321⋅⋅=5.207.362.220⨯⨯==i a 初定 62.21=i07.32=i 5.23=i第二部分 V 带设计外传动带选为 普通V 带传动 1、确定计算功率:P ca1)、由表5-9查得工作情况系数 1.1=K A2)、由式5-23(机设) k K P wA ca P 65.55.51.1=⨯=⋅=2、选择V 带型号查图5-12a(机设)选A 型V 带。
3.确定带轮直径da 1d a 2(1)、参考图5-12a (机设)及表5-3(机设)选取小带轮直径 mmd a 1121=Hda <21(电机中心高符合要求)(2)、验算带速 由式5-7(机设)sm dn V a ⋅-≈⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=111163.5100060112960100060ππ(3)、从动带轮直径 d a 2mmd i da a 24.29311261.212=⨯==⋅查表5-4(机设) 取mmd a 2802=(4)、传动比 i5.211228012===dda a i(5)、从动轮转速min 1123805.2960⋅-≈==R nn i4.确定中心距a 和带长L d(1)、按式(5-23机设)初选中心距()()d d a d d a a a a 2102127.0+≤≤+7874.2740≤≤a 取mma7000=(2)、按式(5-24机设)求带的计算基础准长度L0mm mmd d d d d d d d a L1960)7004)112280()280112(27002(2)()(2222212100≈⨯-+++⨯=++++=ππ查图.5-7(机设)取带的基准长度Ld=2000mm (3)、按式(5-25机设)计算中心距:amm mm a LL a d20.7)219602000700(20=-+=-+=(4)、按式(5-26机设)确定中心距调整范围 mmmm a L a d 780)200003.0720(03.0m ax =⨯+=+= mmmm a L a d 690)2000015.0720(015.0m in=⨯-=-=5.验算小带轮包角α1 由式(5-11机设)︒≥︒=︒⨯--︒≈12016660180121ad d d d α6.确定V 带根数Z(1)、由表(5-7机设)查得dd1=112 n1=800r/min 及n1=980r/min 时,单根V 带的额定功率分呷为1.00Kw 和1.18Kw ,用线性插值法求n1=980r/min 时的额定功率P0值。
KwKw P 16.1)800960(80098000.118.100.1(0=-⨯--+=(2)、由表(5-10机设)查得△P0=0.11Kw(3)、由表查得(5-12机设)查得包角系数︒≈96.0k α(4)、由表(5-13机设)查得长度系数KL=1.03 (5)、计算V 带根数Z ,由式(5-28机设)49.403.196.0)11.016.1(56.5)(0≈⨯⨯+=∇+≥KK P P PLcaZ α取Z=5根7.计算单根V 带初拉力F0,由式(5-29)机设。
N q VZ v K P F aca 160)15.2(50020=+-⨯=q 由表5-5机设查得8.计算对轴的压力FQ ,由式(5-30机设)得N N Z F F Q 1588)2160sin 16052(2sin 210=︒⨯⨯⨯=≈α9.确定带轮的结构尺寸,给制带轮工作图小带轮基准直径d d1=112mm 采用实心式结构。
大带轮基准直径d d2=280mm ,采用孔板式结构,基准图见零件工作图。
第三部分 各齿轮的设计计算一、高速级减速齿轮设计(直齿圆柱齿轮)1.齿轮的材料,精度和齿数选择,因传递功率不大,转速不高,材料按表7-1选取,都采用45号钢,锻选项毛坯,大齿轮、正火处理,小齿轮调质,均用软齿面。
齿轮精度用8级,轮齿表面精糙度为Ra1.6,软齿面闭式传动,失效形式为占蚀,考虑传动平稳性,齿数宜取多些,取Z1=34 则Z2=Z1i=34×2.62=892.设计计算。
(1)设计准则,按齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
(2)按齿面接触疲劳强度设计,由式(7-9)[]31112uu dK H t ZZ Z daEZ Ht±⨯=φσT1=9.55×106×P/n=9.55×106×5.42/384=134794 N 〃mm由图(7-6)选取材料的接触疲劳,极限应力为бHILim =580 бHILin =560由图 7-7选取材料弯曲疲劳极阴应力 бHILim =230 бHILin =210 应力循环次数N 由式(7-3)计算N 1=60n, at=60×(8×360×10)=6.64×109 N 2= N1/u=6.64×109/2.62=2.53×109 由图7-8查得接触疲劳寿命系数;Z N1=1.1 Z N2=1.04 由图7-9查得弯曲 ;Y N1=1 Y N2=1由图7-2查得接触疲劳安全系数:SFmin =1.4 又Y ST =2.0 试选Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求许用接触应力和许用弯曲应力[]PZS aN H H mM6381min lim==σσ[]PZSaN H H H M5822minlim2==σσ []P YSY a N F STlinF F K 3281min 11==σσ[]PYSY aN F STlinF F M3002min22==σσ将有关值代入式(7-9)得[]10.6512)(31221=±=uu dt H E U tT K Z Z Z d φσε则V1=(πd1tn1/60×1000)=1.3m/s( Z1 V1/100)=1.3×(34/100)m/s=0.44m/s查图7-10得Kv=1.05 由表7-3查和得K A=1.25.由表7-4查得K β=1.08.取K α=1.05.则KH=KAKVK βK α=1.42 ,修正mm t d d 68.663.142.1311==M=d1/Z1=1.96mm 由表7-6取标准模数:m=2mm (3) 计算几何尺寸d1=mz1=2×34=68mmd2=mz2=2×89=178mma=m(z1+z2)/2=123mm b=φddt=1×68=68mm取b2=65mm b1=b2+10=75 3.校核齿根弯曲疲劳强度由图7-18查得,YFS1=4.1,YFS2=4.0 取Y ε=0.7 由式(7-12)校核大小齿轮的弯曲强度.[]σφσπ132321153.407.01.4234113678437.122F adF P M mZ K ≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==[]σσσ2121254.391.40.453.40F aFS FS F F P YY M ≤=⨯==二、低速级减速齿轮设计(直齿圆柱齿轮)1.齿轮的材料,精度和齿数选择,因传递功率不大,转速不高,材料按表7-1选取,都采用45号钢,锻选项毛坯,大齿轮、正火处理,小齿轮调质,均用软齿面。