机械设计课程设计传动带减速器设计报告.docx

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机械设计课程设计传动带减速器设计报告

机械设计基础课程设计

一级减速器设计

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学号：

**********

班级：

工设112

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机械设计基础课程设计任务书

一、设计题目：

设计带式运输机中的减速器

带式运输机传动装置简图

1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-传送带6-滚筒

二、原始数据

三、设计任务

1.完成带式运输机传动装置的设计计算，包括选择电动机；计算传动比和分配传动比；传动装置的运动和动力参数计算；带传动、齿轮传动和轴的基本参数计算等。

2.完成带轮、齿轮、轴、箱盖、箱座等零件的结构设计和减速器装配体的结构设计。

3.完成减速器全部零件和装配体的三维建模。

4.完成减速器产品广告展板设计（A2图幅，展示装配体的外形图、爆炸图等）。

5.编写设计说明书。

四、完成工作量

1.减速器装配草图（按1∶2比例画）。

2.减速器三维实体建模和效果图（全部零件、装配体和爆炸图）（电子文档）；

3.减速器产品广告设计（展板一个和电子文档）；

4.设计说明书1份（打印件和电子文档）。

设计进阶I进度表

时间

内容

备注

星期1-2

查阅资料，确定方案

3

机构计算，电动机选择，带传动，齿轮传动计算，动力参数计算

4-5

绘制装配草图

6

三位建模

星期7-1

编写计算说明书

2

绘制并打印展板

4

交作业

一、电动机的选择计算………………………………………6

1.电动机类型的选择………………………………………6

2.电动机容量的选择………………………………………6

3．确定电动机的转速………………………………………6

二、计算总传动比并分配各级传动比………………………7

1.总传动比…………………………………………………7

2.分配各级传动比…………………………………………7

三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算………………7

1.各轴的转速………………………………………………7

2．各轴的功率………………………………………………7

3．各轴的转矩………………………………………………7

四、传动零件的设计和计算……………………………………8

4.1带传动的设计计算………………………………………8

4.1.1确定计算功率…………………………………………8

4.1.2确定V带型号……………………………………………8

4.1.3确定带轮基准直径………………………………………8

（1）确定带轮基准直径…………………………………………8

（2）计算大带轮直径……………………………………………8

4.1.4验算带速…………………………………………………8

4.1.5确定带长及中心距………………………………………8

（1）初取中心距…………………………………………………8

（2）确定带长……………………………………………………9

（3）确定中心距…………………………………………………9

4.1.6验算小带轮包角…………………………………………9

4.1.7确定V带根数……………………………………………9

4.1.8确定V带初拉力…………………………………………9

4.1.9作用在轴上的力…………………………………………9

4.1.10带轮的结构尺寸及草图………………………………10

4.2齿轮传动的设计计算…………………………………………10

4.2.1材料选择及热处理………………………………………10

4.2.2参数选择和几何尺寸计算………………………………10

4.2.3确定许用应力……………………………………………11

4.2.4选择精度…………………………………………………11

4.2.5根据齿轮强度条件设计…………………………………11

4.2.6计算齿轮几何尺寸………………………………………11

4.2.7校核齿面接触疲劳强度…………………………………12

4.3轴的设计计算…………………………………………………12

五、联轴器的选择………………………………………………………12

六、轴承的选择及校核…………………………………………………13

七、键的选择及校核……………………………………………………14

7.1.低速轴键的选择及校核………………………………………14

（1）外伸端…………………………………………………………14

（2）与齿轮联接的键………………………………………………14

7.2高速轴键的选择及校核…………………………………………14

八、减速器附件的选择…………………………………………………14

九、箱体的主要结构尺寸计算…………………………………………15

十、润滑和密封的选择…………………………………………………15

主要参考文献……………………………………………………………17

一、电动机的选择计算

1．电动机类型的选择

按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭（自扇）冷笼型三相异步电动机。

2．电动机容量的选择

按《机械设计基础课程设计》P82表8-20查得V带传动效率η1=0.96，一对滚动球轴承效率η2=0.97，一对直齿圆柱齿轮传动效率η3=0.99，联轴器效率η4=0.99，卷筒传动效率η5=0.96。

传动装置总效率为：

η=0.96×0.97×0.99×0.99×0.99×0.99×0.96=0.8587，

电动机所需功率为：

Pd=

=2600×1.7/1000×0.8587Kw=5.15Kw

根据Pm≥P0选取电动机的额定功率Pm，由《机械设计基础课程设计》P169表17-1查得电动机的额定功率为Pm=5.6Kw。

3.确定电动机的转速

工作机主轴的转速nw，即输送机滚筒的转速：

nw=

=60×1.7×1000/3.14×400r/min

≈81r/min

根据《机械设计基础课程设计》P9表2-1确定传动比的范围，取V带传动比ib=2～4,单级圆锥齿轮的传动比ig=3～5，则传动比范围比i=（2×3）～（4×5）=6～20。

电动机的转速范围为：

n=inw=（6～20）×81r/min=487.02～1623.4r/min，符合这一同步转速范围的有两种：

1000r/min和1500r/min，选择同步转速为1000r/min的电动机，根据同步转速查《机械设计基础课程设计》P169表17-1确定电动机的型号为Y132M—6，其满载转速nm=960r/min。

η=0.8587

Pd=

=2600×1.7/1000×0.8587Kw=5.15Kw

nw≈81r/min

nm=960r/min

此外，电动机的中心高、外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出。

型号

额定功率

满载转速

Y132M—6

5.5KW

1000r/min

2.0

2.0

二、计算总传动比并分配各级传动比

1.总传动比

i=

=960/81.17r/min=11.8

2.分配各级传动比

为使带传动的尺寸不至过大，满足ib

ig=i/ib=11.8/4.5=2.63

三、计算传动装置的运动和动力参数

1.各轴的转速

nⅠ=nm/ib=960/2.63r/min=365.02r/min

nⅡ=nⅠ/ig=365.02/4.5r/min=81.12r/min

nw=nⅡ=81.12r/min

2.各轴的功率

PⅠ=Pmηb=5.15Kw×0.96=4.944Kw

PⅡ=PⅠηrηg=4.944Kw×0.97×0.99=4.748Kw

PW=PⅡηrηc=4.748Kw×0.99×0.99=4.654Kw

3.各轴的转矩

T1=9550

=9550×4.944/365.02N·m≈129.35N·m

T2=

=9550×4.748/81.12N·m≈558.97N·m

Tw=9550Pw/nw=9550×4.654/81.12N·m≈547.78N·m

i=

=11.8

nⅠ=365.02r/min

nⅡ=81.12r/min

nw=nⅡ=81.12r/min

PⅠ=4.944Kw

PⅡ=4.748Kw

PW=4.654Kw

四、传动装置的运动和动力参数的选择和计算

4.1带传动的设计

由设计任务书条件要求，此减速器工作场合对传动比要求不严格但又要求传动平稳，因此适用具有弹性的饶性带来传递运动和动力。

V带传动时当量摩擦系数大，能传递较大的功率且结构紧凑；故此处选择V型槽带轮。

带轮材料常采用铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，当带的速度v≤25m/s时，可采用HT150；当带速v=25～30m/s时，可采用HT200；当v≥35m/s时，则用铸钢或锻钢（或用钢板冲压后焊接而成），传递功率较小时，可用铸铝或工程塑料等材料。

带轮的设计准则是，在保证代传动不产生打滑的前提下，具有足够的疲劳强度，带轮的质量小，结构公益性好，无过大的铸造内应力，质量分布要均匀等。

4.1.1确定计算功率

PC=KAP=1.2×5.15=6.18Kw

查《机械设计基础》P77页表6-7知：

KA=1.2

4.1.2确定V带型号

按照任务书要求，选择普通V带。

根据PC=6.18Kw及n1=960r/min，查《机械设计基础》P747页图6-11确定选用A型普通V带。

4.1.3确定带轮基准直径

（1）确定带轮基准直径

根据《机械基础》P70页表6-3取标准值确定：

dd1=125mm。

（2）计算大带轮直径

dd2=idd1（1-ε）=（960/365.02n）×125×（1-0.01）mm=315.5mm

由表6-3，选取dd2=315mm。

4.1.4验算带速

v=

=3.14×125×960/60×1000m/s=6.28m/s

由于5m/s＜v＜25m/s,带速合适。

4.1.5确定带长及中心距

（1）初取中心距a0=600mm

根据

PC=KAP=1.2×5.15=6.18Kw

KA=1.2

dd1=125mm

dd2=315mm

a0=600mm

知：

413≤a0≤1180.

（2）确定带长Ld：

根据几何关系计算带长得

=1906.19mm

根据《机械设计基础》表6-2取相近的标准值Ld，Ld=2240mm

（3）确定中心距

=600+（2000-1906.19）/2mm=646.40mm，

4.1.6验算小带轮包角：

=163.17°＞120°，符合要求。

4.1.7确定V