单机减速器V带设计机械设计课程设计

1、机械设计基础课程设计任务书（机电汽车程学院 2016 级) 一、设计课题设计题目：带式输送机传动装置减速器设计原始数据组别12345驱动卷筒的圆 驱动卷筒的直 运输带的线速度 使用年限 力 （KN） D(mm） v(m/s） T（年）5 420 64 500 6 6 200 1。8 2 300 6 380 2.5 工作情况:平稳，两班制（连续 16 个小时)，每月工作 天二、工作量1、设计说明一份2、大齿轮零图一张3、低速轴（齿轮轴）零件图一三、设计说明书的内容：1、拟定传动案2、选择电动3、计算总传比和分配传动比4、传动装置动和动力参数5、 带的设计(1)普通 v 传动的设计计算(2)小带结

2、构设计，画出结图，标上尺寸6、齿轮传动计计算（按直齿圆轮传动设计）（）直齿圆柱轮传动计计算（）直齿圆柱齿轮几尺寸，算出两个轮的几何尺寸（）大齿轮结构设计画出结构图标出尺寸7、低速轴（齿轮轴）的结构尺设计与受力分析计。画出结构图，标尺寸，画出 轴的受力分析，计算出支座反，为滚动轴承寿计算做准备8、联轴器的择9、低速轴（齿轮轴)上的滚轴承寿命计算（择深沟球轴承）10、设计小结11、参考书目四、设计进度安排表(供考）阶段一二三四五六七主要工作内容下达任务书,作有关说明并做好有关准备工 完成总体方案算及相应说明书内容。完成设计书 5-6完成设计书 79，完轴的设计完成零件图，完成说明书的其部分整理计算

3、中的关内容，写好说书并做好答辩准备 答辩，终结时间(天）五设计要求设计过程参考计指导书进行，设计之前务必先过读并消化第一篇相关内容。机设课设计说书一传方拟。4二电机选。5三确传装总动及配级传比 四传装的动动设 .五普 V 的计 。10六齿传的计 七轴设。 八滚轴的计 九联器设20十设小。 计算过程及计算说明一、传动案拟定第三组:带式输送机传动装置减器设计、工作条件：载荷稳，使用年限 年，工作为二班工作制（连续 小时)，每月工作 20 天、原始数据：滚筒周力 带速 ；滚 筒 直径 D=500mm；方案拟定：采用带传动与齿轮动的组合，即可满传动比要求同时由于带传动具有良好的缓冲吸振性能，适应大动转

4、矩工况要求，构简单， 成本低，使用维护方1.电动 。V 带传动 3.柱齿轮减速器卷 卷 筒连轴器二、电动选择。滚筒 运带电动机类型和结构的选择:择 Y 系列相异步电动机此列电动机属于一般用途的全封自扇冷电动机结构简单作可靠格低廉， 维护方便，适用于不燃，不易爆，无腐性气体和无特殊要的机械. 电动机容量选择：电动机所需工作功率:式( （kw）由式（2 V/1000 (KW) 因此P =FV/1000a (KW） 由电动机至运输带的动总效率为: = 式中： 、 、 、 、 别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器 4 和卷筒的传动效率。取 =0。96 0.98 。 。 . ， , ， 5则： =0.96

5、 0。 =0。所以：电机所需的工功率：P FV/1000 =（ 0.85） (kw 总确定电动机转速卷筒工作转速为 1000V/（D）=(60 ）（） 。 5 根据机械课程设计手 表推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动 一级减速器传动比范。取带传动 。总传动比理论范围为：故电动机转速的可选为d=I 卷筒= 则符合这一范围的同转速有:1000、 和 3000r/min根据容量和转速，由关手册查出三种适的电动机型号下表)方电 动机 型额 定电动机转速（r/min)电 参 考传动装置传动比案123号Y160M2-2Y160LY180L功率151515同步转速300015001000满载转速29301

6、460970重量 N125144195价格5。65总传动比21.48715V 带动3。53减速器4。28综合考虑电动机和传装置的尺寸、重量价格和带传动、减器传动比， 可见第 方案比较适合此选定电动机型号为 Y160L4电动机主要外形和安尺寸：其主要性能:中心 H160外 形 寸 L （AC/2+AD)HD 600337。385底 角 安 装 尺 AB254254地脚栓孔径 K15轴 伸 尺 寸D42装键位尺 FGD1286m 0 0 m 0 0 三、确定动装置总传动和分级传动：由选定的电动机满载速 n 和工作机主动轴速 可得传动装置传动比为： 卷筒=1460/136.42= 。7总传动比等于各

7、传动的乘积分配传动装置传动比0i （式中 i0、i 分别为带传动和减速器的传动比)分配各级传动装传动比：根据指导书 1,取 i 。5 因为：i i（普通 V 带i=24所以：ii0 4。7 2 4四、传动置的运和动力计 :将传动装置各轴由高至低速依次定为，轴，。以及ii1。.为相两轴间的传动 为相邻两轴的传动效率 PP，.。为各轴的输入率 （KWT,T 的输入转 矩 （Nm），n.。 为各轴的输入转 (r/min)可按电动机轴至工作动传递路线推算，到各轴的运动和动参数运动参数及动力参数计算(1)计各轴的转:轴：n/ i0 。5=584 （r/min） 轴:= n/ i1 =584/4.28=1

8、28.04 r/min卷筒轴:= n（2)计各轴的功率轴： d01 d （KW）轴： = 12= P=13。56。 =12.89（KW） 卷筒轴： P P = P =12。890.99=12。25(KW）电动机轴输出转矩为T Pd/n Nm轴:T di001= di1=92。362。5。 N8 轴：T= i112 i12 。66。 0.99=920。 N卷筒轴输入轴转矩：= 0.99=874.78 N计算各轴的输出功率由于轴的输出率分别为输入功率以轴承效率： 故：承 98=13。 P= 轴承=12。98=12.63 KW计算各轴的输出转矩由于轴的输出率分别为输入功率以轴承效率则： T= 承。6

9、6 NT = 轴承=920.430.98=902.02 N综合以上数据，得表下：轴电机效率 P ） 输入 输出 12转矩 T （Nm)输入 输出92.36转速 n传动比i 效率轴 。 29 。 207.37轴卷筒轴12.89 。920.43 874.78128.04128.049 A1 2 1 A1 2 1 20 0 0 0 0 1 22 10 五. V 带的设计（1）选择通 V 带号由 P =K （ KW）根据课本 表 得知其交点在 B 型交界线处， 方案：取 B 型 V 带确定带轮的基准直径,并验算带速:则取小带轮12=nd1(1）=i(1-）=2。5 （10.02=343mm由表 取 (

10、虽使 有减少，但其差小于 5故允许）带速验算：V=n/（100060) 140（100060。7 m/s介于 25m/s 范内，故合适 确定带长和中心距 ：7d ) 2 ） (140+343) (140+343）338.1 966初定中心距 a =500 ，则带长为L =2 + ）+（d 2/（4 )500+(140+343)/2+（2（=1779.3 由表 选 mm 的实际中心距100 00 01 2 10 a=a L （1600-1779。3）/2=410。35mm验算小带轮上的包角1 =180（d ）。=180(343-140） 。 120 合适 确定带的根数Z=P/(（P0 eq oa

11、c(,+)PKK）=18/（。 ）0.93 故取 7 根 B 型 V 带计算轴上的压力由书 18 的初拉力公式有） =。 =500 -1） c+q =500（25/0.93）/（10。）+0.1710。72 由课本 9 作用在轴上的压力F=2F0 （/2)N=2（。65/2)=1477。91 N11带轮示意图如：d0dHLSLdrdk dhdda斜度 BH lim1H lim2F lim1F lim2H H lim1H lim1H lim2F lim1F lim2H H lim1H H lim2F F lim1F F lim21 H H 、齿传的计：（1定齿轮传动型、材料、处理方式、精度等级。

12、小齿轮选硬齿面齿轮软齿面齿轮的材料为 45 号钢调质， 齿面硬度为 ，大齿轮选用 45 号钢正火，齿面硬度为 。 （初选主要参数Z=20 ， 。5 Z2=Zu=203查 图 52 P182 图 8 =250MPa =560Mpa =0。9 。5MPa 1 =0.9560MPa2 =1.4 。250MPa 。0MPa 1 =1.4 。225MPa2(2）按接触强度设计圆柱齿轮分度圆直径 C Am dkT u1 uH1取 。2小齿轮名义转矩 T1=9。 6 。29/584 Nmm m查 P180 表 8-15 表 14 得 Ad =1 取 =0.8， 由于原动机为电动机，中等冲击 级精度。荷载系数

13、选 K=1.5。131 1 错 误1 1错 误1 2错 误= 1 2 错 误a f a a f 1 1 错 误1 1错 误1 2错 误= 1 2 错 误a f a a f m 3 3 F2（）计算小齿轮分度圆直径 C Am dkT u 11 uH= =97确定模数由公式 m=d /z =97。28/20=4。864 查 P144 表 取标准模数值 m=5确定中心距 +z )/2=5（20+70）/2=225 计算齿宽 a=0 （mm) d取 =185mm b =b=180计算零件尺寸 =m=5 =1.25m=6。 d bh=2.25m=11.25 =d+2h =110 。25 d (4）校核弯

14、曲强度由课本 P180 表 8.15表 8.16 查的 Y 。38, Y =3.88m=1，A =12 带入式课本(62)F 1CmAm Y 1 m1 1 12.6 1.5 217.33 97.28 。 F1F 2CmAm 1 1 12.6 1.5 3.38 97.28 =24.08 故满足齿根弯曲疲劳度要求14n n 轴的计输出轴的计计算(1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如）1，5-滚动轴 轴 键 轴承端盖3齿轮 4套筒 6-密封 9轴端挡圈 10半联轴器（2按扭转强度估算轴的直径选用 45调质，度 217255HBS 轴的输入功率为 P KW转速为 n 根据课本 P205（13式，并

15、查表 13-2,取 c=110P 110 312.89128.04 51.17mm（3）确定轴各段直和长度5 错 5 错 误，1从联轴器开始右起第段，由于联轴器与通过键联接，则轴该增加 ,取55，根据计算转矩 TCAT。2920.43=1104Nm查标准 ，选用 HL4 弹性联轴器，半联轴器长度为 l轴 段长 L错误!右起第二段,考联轴器的轴向定位要求该段的直取根据轴承端盖的装拆及便于轴承添加润滑脂的求，取端盖的外端与半联轴 器左端面的距离为 15mm，取该段长为 L2错误!右起第三段 段装有滚动轴承,选用深沟轴承，则轴承径向力，而 轴向力为零选 6213 型轴承其尺寸为 D120那么该 段的

16、直径为65mm,长为 L错误!右起四段段装有齿轮并且齿轮与用键联接径要增加5%，大齿轮的分度圆直径 ，则第四段的直径取 70mm, 齿轮宽为b=180mm，为了保证定位的可靠性，取轴长度为 L=178mm eq oac(,5)右起第五段虑齿轮的轴向定位位轴肩取轴肩的直径为 = 80mm ，长度取 L5错误!右起第六段,该为滚动轴承安装出处取轴径为 L ）齿轮上作用力大小、方向D6=65mm,长错误!大齿分度圆直径：d1=350mm错误!作用齿轮上的转矩：T1 =9。10错误!求圆力:Ft=2T/d=29。10求径向力Fr=Fttan29tan20 =1876N2 2 （5）轴长反力根据轴承支反

17、力的作点以及轴承和齿轮轴上的安装位置 建立力学 模型.水平面的支反力：A=Rt/2 = N垂直面的支反力：由选用深沟球轴承则 那么 AB =Fr121/242= N（画弯矩右起第四段剖面 C 处的弯矩:水平面的弯矩：MCA121= 311。 Nm垂直面的弯矩：MC1= MA 。5 Nm合成弯矩：MC 1 MC 2MC2 M C 1 2 71.292 331.85（转矩图: T= 9.55P2/n2（8）画当弯矩图=9.551289/128。04=961.41 N因为是单向回转，转为脉动循环，=0。 可得右起第四段剖面 C 的当量弯矩：M C 2MC 22 2208.432 961.41 655

18、.75Nm(9)判断险截面并验算度，1右起第四段剖面 处当量弯矩大,而其径与相邻段相差不 所以剖面 C 为危险截面。已知 M 。 b= -1-1-1-1-1-1 则：= M /W= M/（0D43) 。）=19.12Nm ，2右起第一段 处虽仅受转矩其直径较小面也为危险截：MD （ 576.85Nm= MD/W= MD D）。851000/（0。155)=34。 Nm 所以确定的尺寸是安的 。 以上计算所需的图如:绘制轴的工艺图（见纸）18八联轴的设计（1）类型择由于两轴相对位移很 运转平稳，且结简单，对缓冲要求不高，故选 用弹性柱销联.（2）载荷算计算转矩 T=KA。3。其中 KA 为工况系数由课本表 得 K