機械設(shè)計課程---V帶——單級圓柱減速器

1、.機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書一、傳動方案擬定. . .2二、原始數(shù)據(jù). . . 2三、確定電動機的型號. . . 3四、確定傳動裝置得總傳動比及分配. .3五、傳動零件設(shè)計計算. 4V帶. .4齒輪. .6減速箱箱體. .8軸. 9滾動軸承.12六：鍵聯(lián)接得選擇和強度校核.12七聯(lián)軸器得選擇和計算.13八減速器的潤滑. .13設(shè)計題目：V帶單級圓柱減速器工控學(xué)院05級1班設(shè)計者：學(xué) 號：200530051129指導(dǎo)教師：翟敬梅二七年六月二十日一級斜齒輪減速器計算過程及計算說明一： 傳動方案的確定（如下圖） V帶傳動 減速器 高速軸 低速軸 電動機 聯(lián)軸器 輸送帶 二：原始數(shù)據(jù)： 帶拉力： 帶速

2、度： 滾筒直徑： 運輸帶的效率： 工作時有輕微沖擊；要求齒輪使用壽命為10年，二班工作制；軸承使用壽命不小于15000小時。三：確定電動機的型號(1) 選擇電動機類型： 選用Y系列三相異步電動機(2) 選擇電動機功率運輸機主軸上所需要的功率： 傳動裝置的總效率： ， 分別是：V帶傳動，齒輪傳動（閉式，精度等級為7），滾動軸承（球軸承一對），聯(lián)軸器（彈性聯(lián)軸器），運輸帶的效率。查課程設(shè)計表2-3，?。?所以： 電動機所需功率： 查課程設(shè)計表16-1 取電動機的額定功率（3）選擇電動機的轉(zhuǎn)速取V帶傳動比范圍(表2-2)24；單級齒輪減速器傳動比36滾筒的轉(zhuǎn)速：電動機的合理同步轉(zhuǎn)速： 查表16-1得

3、 電動機得型號和主要數(shù)據(jù)如下（同步轉(zhuǎn)速符合）電動機型號額定功率(kW)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速nm(r/min)堵載轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132S-45.5 1500 14402.2 2.2查表16-2得 電動機得安裝及有關(guān)尺寸中心高 H外形尺寸底腳安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 軸伸尺寸鍵公稱尺寸132475×345×315216×1401238×80 10×8四：確定傳動裝置得總傳動比及分配 傳動裝置得總傳動比 ： 取V帶傳動比：；單級圓柱齒輪減速器傳動比： (1) 計算各軸得輸入功率電動機軸：軸（減速器高速軸）軸（減速器低速軸）(

4、2) 計算各軸得轉(zhuǎn)速 電動機軸 軸 軸 （3）計算各軸得轉(zhuǎn)矩電動機軸 軸 軸 上述數(shù)據(jù)制表如下：參數(shù)軸名輸入功率 （）轉(zhuǎn)速（）輸入轉(zhuǎn)矩（）傳動比 效率電動機軸5.4753144036311.93.60.96軸（減速器高速軸）5.202 400 124197.755.2750.96軸（減速器低速軸）4.995 75.83629068.31 五：傳動零件設(shè)計計算1. 普通V帶傳動得設(shè)計計算 確定計算功率則： ，式中，工作情況系數(shù)取1.3 根據(jù)計算功率與小帶輪的轉(zhuǎn)速，查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖10-10，選擇A型V帶。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑取小帶輪直徑 ，大帶輪的直徑 根據(jù)國標(biāo)：GB/T 13575.1-199

5、2 取大帶輪的直徑 驗證帶速 在之間。故帶的速度合適。確定V帶的基準(zhǔn)直徑和傳動中心距初選傳動中心距范圍為：，取 V帶的基準(zhǔn)長度： 查機械設(shè)計基礎(chǔ)表10-2，選取帶的基準(zhǔn)直徑長度 實際中心距： 驗算主動輪的最小包角 故主動輪上的包角合適。 計算V帶的根數(shù)z 由，查機械設(shè)計基礎(chǔ)表10-5，得，由，查表10-6，得，查表10-7，得，查表10-2，得， 取根。 計算V帶的合適初拉力 查機械設(shè)計基礎(chǔ)表10-1，取得 計算作用在軸上的載荷 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （單位）mm 帶輪尺寸小帶輪大帶輪槽型AA基準(zhǔn)寬度1111基準(zhǔn)線上槽深2.752.75基準(zhǔn)線下槽深8.78.7槽間距150.3150.3槽邊距99輪緣

6、厚66外徑內(nèi)徑 30 30帶輪寬度帶輪結(jié)構(gòu) 實心式 腹板式 V帶輪采用鑄鐵HT150或HT200制造，其允許的最大圓周速度為25m/s.2. 齒輪傳動設(shè)計計算（1）擇齒輪類型，材料，精度，及參數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪傳動（外嚙合） 選擇齒輪材料；小齒輪材料都取為45號鋼，調(diào)質(zhì)， （考慮到齒輪使用壽命較長 (GB699-1988)；大齒輪材料取為：ZG310-570,調(diào)質(zhì)， 選取齒輪為8級的精度（GB 100951998） 初選螺旋角 選 小齒輪的齒數(shù)；大齒輪的齒數(shù)（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計對小齒輪校正 ：中心距 式中： 查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖7-26 式中：；查表7-5 ：查表7-4 ：；齒寬系數(shù)?。?/p>

7、計算模數(shù) 查表7-1取模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 計算中心距， 圓整中心距，取 修正螺旋角： 計算兩齒輪分度圓直徑 小齒輪 大齒輪 計算齒寬 取小齒輪齒寬 （齒輪軸）；大齒輪齒寬（大齒輪） （3）校核彎曲疲勞強度對小齒輪校核：校核 其中查機械設(shè)計基礎(chǔ)表7-4：；查圖7-23：；查圖7-24：；查表7-5： ，故滿足。對大齒輪校核：校核 其中查機械設(shè)計基礎(chǔ)表7-4：；查圖7-23：；查圖7-24：；查表7-5： ，故滿足。 齒輪傳動的幾何尺寸，制表如下：(詳細(xì)見零件圖)名稱 代號計算公式結(jié)果小齒輪大齒輪中心距 201mm傳動比5.275法面模數(shù)設(shè)計和校核得出2.5端面模數(shù) 2.56法面壓力角螺旋角一般為 全齒高

8、 5.625mm齒數(shù)Z 略 25132分度圓直徑 查表7-664.00mm338mm齒頂圓直徑略69.00mm344mm齒根圓直徑 df查表7-657.75mm331.75mm齒輪寬b查表7-685mm81mm螺旋角方向 查表7-6左旋右旋3減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計。 查設(shè)計基礎(chǔ)表3-1經(jīng)驗公式，及結(jié)果列于下表。名稱結(jié)果（mm）名稱結(jié)果(mm)底座壁厚8軸承蓋固定螺釘直徑8箱蓋壁厚8軸承蓋螺釘分布圓直徑130底座上部凸圓厚度12軸承座凸緣端面直徑150箱蓋凸圓厚度12螺栓孔凸緣的配置尺寸22，18，30底座下部凸圓厚度20地腳螺栓孔凸緣尺寸25，23，45底座加強筋厚度8箱體內(nèi)壁與齒輪

9、距離12底蓋加強筋厚度7箱體內(nèi)壁與齒輪端面距離12地腳螺栓直徑16底座深度190地腳螺栓數(shù)目6外箱壁至軸承端面距離47軸承座聯(lián)接螺栓直徑12視孔蓋固定螺釘直徑6箱座與箱蓋聯(lián)接螺栓直徑10軸承蓋固定螺釘直徑84軸的設(shè)計1. 高速軸的設(shè)計。 選擇軸的材料：選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS230 初步估算軸的最小直徑 根據(jù)教材公式，取，則 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 考慮帶輪的機構(gòu)要求和軸的剛度，取裝帶輪處軸徑，根據(jù)密封件的尺寸，選取裝軸承處的軸徑為 兩軸承支點間的距離：，式中： 小齒輪齒寬， 箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙， 箱體內(nèi)壁與軸承端面的距離， 軸承寬度，選取6309型深溝球軸承，查表13-3，得到 得到：帶輪對

10、稱線到軸承支點的距離 式中：軸承蓋的凸緣厚度， 螺栓頭端面至帶輪端面的距離， 軸承蓋M10螺栓頭的高度，查表可得mm帶輪寬度，得到：2. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度。 軸的計算簡圖 計算作用在軸上的力 小齒輪受力分析 圓周力： 徑向力： 軸向力： 帶傳動作用在軸上的壓力：Q=1629.8N 計算支反力 水平面：垂直面： 得： 作彎矩圖 水平面彎矩： 垂直面彎矩： 合成彎矩： 作轉(zhuǎn)矩圖 當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪力為脈動循環(huán)應(yīng)變力時，取系數(shù)， 則： 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 軸的材料是45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，其拉伸強度極限，對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力。 由彎矩圖可以知道，A剖面的計算彎矩最大 ，該處的計算應(yīng)力為：

11、(安全)D 剖面的軸徑最小，該處的計算應(yīng)力為：（安全）軸的結(jié)構(gòu)圖見零件圖所示低速軸的設(shè)計： 選擇軸的材料：選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS230 初步估算軸的最小直徑 根據(jù)教材公式，取，則 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 考慮帶輪的機構(gòu)要求和軸的剛度，取裝帶輪處軸徑，根據(jù)密封件的尺寸，選取裝軸承處的軸徑為，選擇6310型的深溝球軸承，兩軸承支點的距離： 得到：帶輪對稱線到軸承支點的距離 得到：5滾動軸承的選擇和計算 選取的軸承：型號為6309深溝球軸承（每根軸上安裝一對）查課程設(shè)計表13-3和查機械基礎(chǔ)表18-11，軸承A的徑向載荷軸向載荷： 軸承B的徑向載荷：軸向載荷： ;由此可見，軸承A的載荷大，應(yīng)該驗算軸承A.

12、計算軸承A 的徑向當(dāng)量動載荷 查表13-3得到：，取，故查表18-11得：則其徑向當(dāng)量動載荷因兩端選擇同樣尺寸的軸承，故選軸承A的徑向當(dāng)量動載荷為計算依據(jù)。工作溫度正常，查機械基礎(chǔ)表18-8得；按中等沖擊載荷，查表18-9得，按設(shè)計要求，軸承得壽命為：則： 由查課程設(shè)計表13-3,6309深溝球軸承得額定動載荷,所以選取得軸承合適。六：鍵聯(lián)接得選擇和強度校核。1. 高速軸與V帶輪用鍵聯(lián)接 選用圓頭普通平鍵（A型）按軸徑d=30mm，及帶輪寬，查表10-1選擇C1090（GB/T 1096-1979）強度校核 鍵得材料選為45號鋼，V帶輪材料為鑄鐵，查表得鍵聯(lián)接得許用應(yīng)力，鍵得工作長度，擠壓應(yīng)力

13、 （安全）2. 低速軸與齒輪用鍵聯(lián)接 選用圓頭普通平鍵（A型）軸徑d=60mm,及齒輪寬，查表10-1選鍵1880（GB/T 1096-1979） 強度校核鍵材料選用45號鋼，齒輪材料為鑄鋼，查表得許用應(yīng)力鍵得工作長度；，擠壓應(yīng)力：（安全）七聯(lián)軸器得選擇和計算聯(lián)軸器得計算轉(zhuǎn)矩，因在前面已經(jīng)考慮功率備用系數(shù)1.3，故 式中：查表取工作系數(shù)根據(jù)工作條件，選用彈性柱銷聯(lián)軸器，查表15-3型號HL4的許用轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速；配合軸徑，配合長度。八減速器的潤滑 齒輪傳動的圓周速度因為：，所以采用浸油潤滑；由表14-1，選用LAN68全損耗系統(tǒng)用油（GB443-1989）,大齒輪浸入油中的深度大約1-2個齒，單不應(yīng)少于10mm。對軸承的潤滑，因為：，采用脂潤滑，由表14-1選用鈣基潤滑酯LXAAMHA2(GB491-1987)只需要填充軸承空間的1/21/3.并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)，使油池中的油不能浸入軸承稀釋潤滑酯。九： 設(shè)計總結(jié)總=0.8447n滾筒=75.83r/min電動機型號Y132S-4i=18.991.3選擇A型V帶帶速V帶基準(zhǔn)直徑長度V帶根數(shù)Z=6根初拉力=155.1N軸上的載荷模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 中心距修正螺旋角