学号: 毕业设计说明书设计题目 :带式传输机的传动装置设计系部 : 机械电子系专业 :班级 :姓名 :指导教师 :2012年 0 月 0 日一、设计课题:带式输送机传动装置设计二、传动机构示意图原始数据摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。
它由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用。
齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护简便,因而应用极为广泛本设计讲述了带式运输机的传动装置——二级圆柱齿轮减速器的设计过程。
首先进行了传动方案的评述,选择齿轮减速器作为传动装置,然后进行减速器的设计计算(包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容)。
运用Solid Works软件进行齿轮减速器的三维建模设计,生成平面工程图,完成齿轮减速器的二维平面零件图和装配图的绘制。
目录1、引言 (1)2、电动机的选择 (1)2.1. 电动机类型的选择 (1)2.2.电动机功率的选择 (2)2.3.确定电动机的转速 (2)3、计算总传动比及分配各级的传动比 (3)3.1. 总传动比 (3)3.2.分配各级传动比 (3)4、计算传动装置的传动和动力参数 (4)4.1.各轴的转速 (4)4.2.各轴的输入功率 (4)4.3.各轴的转矩 (4)5、传动零件V带的设计计算 (5)5.2.选择V带的型号 (5)5.3.确定带轮的基准直径dd1 dd2 (5)5.4.验算V带的速度 (5)5.5.确定V带的基准长度Ld和实际中心距a (5)5.6.校验小带轮包角ɑ1 (5)5.7.确定V带根数Z (6)5.8.求初拉力F0及带轮轴的压力FQ (6)5.9.设计结果 (6)6、减速器齿轮传动的设计计算 (7)6.1.高速级圆柱齿轮传动的设计计算 (7)6.2.低速级圆柱齿轮传动的设计计算 (9)7、轴的设计 (10)7.1.高速轴的设计 (10)7.2.中间轴的设计.................................................. (127.3.低速轴的设计.................................................. (148、滚动轴承的选择 (19)9、键的选择 (19)10、联轴器的选择 (19)11.箱体零件的设计 (20)12、齿轮的润滑 (21)13、滚动轴承的润滑 (21)14、润滑油的选择 (22)15、密封方法的选取 (22)结论 ................................................. 错误!未定义书签。
致谢 . (23)参考文献 ............................................... 错误!未定义书签。
1、引言减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。
选用减速器时应根据工作机的选用条件,技术参数,动力机的性能,经济性等因素,比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸,传动效率,承载能力,质量,价格等,选择最适合的减速器。
减速器是一种相对精密的机械,使用它的目的是降低转速,增加转矩。
选用减速器时应根据工作机的选用条件,技术参数,动力机的性能,经济性等因素,比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸,传动效率,承载能力,质量,价格等,选择最适合的减速器。
2、电动机的选择2.1. 电动机类型的选择按已知的工作要求和条件,选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。
2.2.电动机功率的选择工作机所需功率Pw=FVw/1000ηw=2.6×1.5/0.95=4.11kw 由电动机的至减速器之间的总效率为。
η=η1η23η32η4η5η1、η2、η3、η4、η5分别为带的传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、齿轮传动联轴器、卷筒轴的轴承、卷筒的效率。
则η=0.95×0.993×0.972×0.98×0.98=0.82 P=Pw/η=4.11/0.82=5.01kw选择电动机的额定功率Pm=(1~1.3)P查表选取Pm=5.5kw2.3.确定电动机的转速滚筒轴的工作转速为nW=60×1000×V/πD=60×1000×1.5/300×π=95.54r/min取V带传动比i1=2~4。
二级齿轮总传动比i2=8~40。
则总传动比为i总=16~160故电动机转速的可选范围n d =i总×nW=﹙16~160﹚×95.54r/min=﹙1528.6~15286﹚r/min符合这一范围的同步转速有3000 r/min,再根据计算出的容量,由参考文献【3】查得Y132s1-2符合条件3、计算总传动比及分配各级的传动比3.1. 总传动比i 总=n m /n W =2900/95.54=30.35 3.2.分配各级传动比 取V 带的传动比i d =2.5则减速器的传动比为 i ‘=i/i d =30.35/2.5=12.14 故高速级齿轮传动比:i 1=1.3i ’1/2=(1.3×12.14)1/2=3.97 低速级圆柱齿轮传动比:i 2=i ‘/ i 1=12。
14/3。
97=3.064、计算传动装置的传动和动力参数4.1.各轴的转速可根据电动机的满载转速和各相邻轴间的传动比进行计算电动机轴:n0=nm=2900r/mi高速轴:n1=n/i1=2900/2.5=1160r/min中间轴:n2=n1/i2=1160/3.97=292.19 r/min低速轴:n3=n2/i3=292.19/3.06=95.49r/min滚筒轴:n4=n3=94.49r/min4.2.各轴的输入功率电动机轴:P0= Pd=4.95kw高速轴:P1=P×η1=4.95×0.95=4.70kw中间轴:P2=P1×η22×η3=4.70×0.99×0.97=4.52kw低速轴:P3=P2×η2×η3=4.52×0.99×0.97=4.25kw滚筒轴:P4=P3×η4×η5=4.25×0.98×0.98=4.08kw4.4.各轴的转矩电动机轴:T0=9550×P/n=9550×4.95/2900=16.30N.m高速轴:T1=9550×P1/n1带=9550×4.70/1160=38.69N.m中间轴:T2=9550×P2/n2=9550×4.52/292.19=138.90N.m低速轴:T3=9550×P3/n3=9550×4.25/95.49=425.04N.m滚筒轴:T4=9550×P4/n4=9550×4.08/95.49=408.04N.m设计结果如下5、传动零件V带的设计计算5.1.确定计算功率Pd =KA·P额=1.3·5.5=7.15kw5.2.选择V带的型号由Pd的值和主动轮转速,由【1】图10-9选A型普通V带。
5.3.确定带轮的基准直径dd1 dd2选取dd1=100mm ,且dd1=100mm>dmin=75mm大带轮基准直径为。
dd2=idd1(1-ε)=100×2.5×(1-0.02)=245mm按【1】表8-12选取标准值dd2=250mm 则实际传动比i,i =dd2/dd1=250/100=2.5主动轮的转速误差率在±5%内为允许值5.4.验算V带的速度V=π×dd1×n/60000=15.18m/s因为在5~25 m/s范围内,故带速合适。
5.5.确定V带的基准长度Ld和实际中心距a 按结构设计要求初定中心距0.7﹙dd1+dd2)+h≤a ≤2﹙dd1+dd2﹚查表8-1得h=8mm241.5≤a≤690 一般取a=(1~1.2)d2=250~828所以初定中心距a=500mmL0=2a+π﹙dd1+dd2﹚/2+﹙dd2-dd1﹚2/4a=2×500+π×(100+250)/2+(250-100)2/4×500 =2112.32mm由【1】表8-2选取基准长度Ld=2240mm实际中心距a为a=a0+﹙Ld-L﹚/2=300+﹙2240-2112.32﹚/2=564mm5.6.校验小带轮包角ɑ1α=[180°-﹙dd2-dd1﹚/a ] ×57.3°=[180°-﹙250-100﹚/564] ×57.3°=164.76>120°所以符合要求5.7.确定V带根数Z据dd1和n1查表得单根V带功率P=1.55kw据i和带型选取修正功率ΔP=0.34kw选取修正系数Ka =0.95 KL=1.03Z≥Pc /[P] =Pc/﹙P+ΔP﹚Ka× KL=3.95圆整得Z=45.8.求初拉力F0及带轮轴的压力FQ查表取得q=0.1kg/mF0=500×Pd﹙2.5/Kα-1﹚/z×V+qV2 =123.04N轴上压力FQ为FQ=2×F×z×sin148.83/2=2×123.04×4×sin164.76/2=974.48N5.9.设计结果选用4根A-1120GB/T11544-1997的V带中心距564mm 轴上压力974.48N 带轮直径100mm和250mm6、减速器齿轮传动的设计计算6.1.高速级圆柱齿轮传动的设计计算6.1.1.选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调质,硬度为217~255HBS。
大齿轮选用45号钢正火,齿面硬度为169~217HBS。
因为是普通减速器故选用7级精度,要求齿面粗糙度Ra≦1.6~3.2µm6.1.2.按齿面接触疲劳强度设计T1=38.69N·m=38690N·mm由【2】表12-4查表得载荷系数K=1.35选择齿轮齿数小齿轮的齿数取30,则大齿轮齿数Z2=i2·Z1=3.97×30=119.1,圆整得Z1=119,实际传动比i2= Z2/Z1=3.97,齿面为非对称软齿面,选取Ψd=0.9查表得许用接触应力[σH ]1=530MPa [σH]2=490MPad1≧76.43×[KT1﹙i2+1﹚/Ψd×i2×[σH]12]1/3=76.43×[1.35×38690×﹙3.96+1﹚/0.9×3.97×4902]1/3 =51.31mmm= d1/Z1=51.31/30=1.71标准模数 m=2 6.1.3.计算主要尺寸分度圆直径:d1=m Z1=2×30=60mmd2=m Z2=1.5×119=238mm齿宽: b=Ψd d1=0.9×60=54mm故:大齿轮的齿宽取 b1=60mm 小齿轮的齿宽取 b2=55mma=m﹙Z1+Z2﹚/2=2×﹙30+119)/2=149m6.1.4.按齿根弯曲疲劳强度校核查表得齿形系数 YF1 =2.54 YF2=2.10应力修正系数YS1=1.63 YS2=1.82许用弯曲应力[σF][σF ]1=310MPa [σF]2=290MPa由公式(12-6)可得[σF ]1= 2KT1YF1YS1/bm2Z1=65.53MPa<[σF]1[σF ]2= 2KT2YF2YS2/bm2Z1=60.49MPa<[σF]2所以齿根弯曲强度校核足够。