V帶一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

1、帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)書姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)1一 傳動(dòng)方案1二 電動(dòng)機(jī)選擇2三 各軸運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算3四 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)4五 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6六 軸及軸相關(guān)的設(shè)計(jì)9七 其它部分設(shè)計(jì)12八 小結(jié)14文檔可自由編輯打印一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)用于碼頭上的帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置原始數(shù)據(jù)：題號(hào)1-9運(yùn)輸帶牽引力F(KN)2.5運(yùn)輸帶速度V/(m/s)1.3卷筒直徑D/mm420工作條件：單班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室外工作。使用期限為10年，小批量生產(chǎn)，中小型規(guī)模機(jī)械廠。動(dòng)力三相交流（220/380V），運(yùn)輸帶允許速度誤差為。一、 傳動(dòng)方案（V帶一級(jí)齒輪減速器）1）

2、外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。2） 減速器為一級(jí)圓柱齒輪減速器。3） 傳動(dòng)簡圖如圖二、電動(dòng)機(jī)選擇。計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果 1、選擇電動(dòng)機(jī)的類型。  2、電動(dòng)機(jī)輸出功率  按照工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 (1)滾筒的功率:       Pw=Fw.Vw        =2500 ×1.3      

3、60; =3.25kw電動(dòng)機(jī)輸出功率：根據(jù)簡圖，查手冊得：V帶傳動(dòng)效率       PQ=Pw/又因?yàn)?帶齒聯(lián)軸器滾動(dòng)軸承滾筒       =0.96×0.98×0.99×0.96×0.99×0.99       =0.876P0=PW/        =3.25/0.876=3.71KW

4、(2)滾筒轉(zhuǎn)速：NW=60Vw×1000/D        =60×1.3×1000/(3.14×420)       =59.145r/min確定總傳動(dòng)比的范圍電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n；按表推薦的各種傳動(dòng)比范圍取V帶傳動(dòng)比i1=（2-4），單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i2=（3-5）,總的傳動(dòng)比范圍為：            

5、    i=i1×i2        = (24) ×(35)=620       n=(620) ×59.231        =354.871182.9r/min在該范圍內(nèi)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有：750r/min、1000r/min、1500r/min，取電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，因此選擇電動(dòng)機(jī)行型號(hào)為：Y132M1-6&

6、#160;          同步轉(zhuǎn)速1000r/min 轉(zhuǎn)速960 r/min           滿載轉(zhuǎn)速：960r/min，           額定功率4KW。型號(hào)額定功率(Kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)同步轉(zhuǎn)速(r/min)Y132M1-649601000PW=3.25KWP0=3

7、.71kwNw=59.145r/min同步轉(zhuǎn)速為1000r/min額定功率為4kw 1、計(jì)算總傳動(dòng)比 2、各級(jí)傳動(dòng)比分配   i=nm/nw=960/59.145=16.231 為使V帶傳動(dòng)的外部尺寸不至于過大，初選傳動(dòng)比i=4。則齒輪傳動(dòng)比為：i2=i/i1=16.231/4=4.058        i1=4 i2=4.058 三、各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、0軸（電動(dòng)機(jī)軸） 2、軸（高速軸） &#

8、160;3、軸（低速軸）   4、軸（滾筒軸）   5、整理表格P0=3.71KW    n0=960r/minT0=9550P0/n0  =9550×3.71/960=36.907N.mP1=P0×帶 =3.71×0.96=3.562KWn1=n0/i帶=960/4=240/minT1=9550P1/n帶=9550×3.562/240=141.723N.mP2=P1×齒輪軸承  =4.27×0.98×0.97=3.

9、456KWn2=n1/i2=240/4.058=59.142r/minT2=9550P2/n2=9550×3.456/59.142=557.974N.mPW=P2×3×4  =4.06×0.97×0.96=3.387KWnw=n2=59.142r/min   Tw=9550Pw/nw=9550×3.387/59.142=552.394N.m參  數(shù)軸           號(hào)0軸1軸2軸W軸功P(K

10、W)3.713.5623.4563.387轉(zhuǎn)速n(r/min)96024059.14259.142轉(zhuǎn)矩T（N.m）36.907141.723557.974552.394傳動(dòng)比i44.0581效率0.960.970.98P0=3.71KWn0=960r/min  P1=3.562KW n1=240r/min T1=141.723N.mn2=59.142r/min T2=557.974N.m PW=3.387KWnw=59.142r/minTW=552.394N.m 四、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、 

11、;     確定設(shè)計(jì)功率PC2、      選擇普通V帶型號(hào)3、      確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2。      4、      驗(yàn)證帶速V5、      確定帶的基準(zhǔn)長度Ld和實(shí)際中心距a。        

12、60;      6、      確定V帶根數(shù)Z            7、設(shè)計(jì)結(jié)果 由<<機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)>>得KA=1.3PC=KAP0=1.3×3.71=4.823KW根據(jù)PC=4.823KW,n0=960r/min。由圖8.13選B型V帶。由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖8.13取dd1=180mm，dd1=180mmdd2=n0dd1

13、/n1=720mm按表8.3取標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2=720mm，則實(shí)際傳動(dòng)比i、從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為：   i=dd2/dd1=720/180=4   n2=n1/i=960/4=240從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速誤差為（240-240）/240=0%在±5%以內(nèi)，為允許值。V=dd1n1/60×1000=（180××960）/（60×1000）m/s=9.0432m/s帶速在525m/s范圍內(nèi)。由式(8.14)得0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）0.7（160+640）a02(160+640)630a0180

14、0取a0=700由式（8.15）得     L0=2a0+(dd1+dd2) /2+(dd2-dd1)2/4a0 =2×700+（800）/2+（480）2/（4×700）=2813.4mm由表8.4選取基準(zhǔn)長度La=2800mm由式（8.160得實(shí)際中心距a為  aa0+（La-L0）/2=700-6.7 =693.3mm693mm中心距a的變動(dòng)范圍為amin=a-0.015Ld   =693-0.015×2800   =651mmamax=a+0.03Ld=69

15、3+0.03×2800=777mm由式（8.18）得   ZPc/(P0+P0)KaKL   根據(jù)dd1=180mm，n1=960r/min，查表8.9得，用內(nèi)插法得   P0 =3.22KW由式（8.11）得功率增量P0為    P0=Kbn1（1-1/Ki）由表8.18查的Kb=1.0275×10-3根據(jù)傳動(dòng)比i=3.6，查表8.19得Ki=1.1373，則P0=1.0275×10-3×960（1-1/1.1373）kw=0.12kw由表8.4查得帶長度修正系數(shù)

16、KL=1.06，由圖8.11查得包角系數(shù)K=0.96,得普通V帶根數(shù)   圓整得2根  選用2根B型中心距a=694mm，帶輪直徑dd1=180，dd2=720mm。 KA=1.3Pc=4.823kw  dd1=180mmdd2=720mm  i=4n2=240  V=9.0432m/s      a0=700 La=2800mm   a693mm  amin=651mm

17、60; amax=777mm       P0=3.22kw         Z=2五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器中齒輪傳動(dòng)，已知：傳遞功率P1=3.562KW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=240r/min，大齒輪轉(zhuǎn)速n2=59.142r/min，傳遞比i=4.058，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，使用期限十年，單班工作。 設(shè)計(jì)步驟計(jì)算方法和內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、      &

18、#160;  選擇齒輪材料 2、按齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)                           3、主要尺寸計(jì)算             4、從動(dòng)大齒輪設(shè)計(jì) 

19、;小齒輪選用45Cr調(diào)質(zhì)鋼，硬度為240HBS；大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為550HBS。因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可求出d1值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：（1）   轉(zhuǎn)矩T1        T1=9.55×1000000P/n          =9.55×1000000×/n           =141

20、738N.mm（2）   載荷系數(shù)K 查表取K=1.1（3） 齒輪Z1和齒寬系數(shù)d確定取齒寬系數(shù)d=1小齒輪分度圓直徑d1=68.002a=d1(1+i)/2=171.98m=(0.0070.02)a=1.23.439取m=3小齒輪的齒數(shù)z1=d1/m=22.67取為24，則大齒輪齒數(shù)Z2=4.058×24=97.392，故Z2=98 。（4）實(shí)際齒數(shù)比i實(shí)際=98/24=4.0833（5）   許用接觸應(yīng)力【H】由圖機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)查得Hlim1=636MPa      Hlim2=52

21、7Mpa由表10.10查得SH=1.1 SF=1.25F1=472 MPa  F1=320 MPa 取K=1.2YFa1=2.72 YSa1=1.58YFa2=2.25 YSa2=1.8F1=2KT1 YFa1 YSa1/bmmz1=93.99 MPa F1 F2=F1 YFa2 YSa2/ YFa1 YSa1=88.57 MPa F2安全 m= 3由表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3mmd1=mz1=3×24mm=72mmd2=mz2=3×98=294mm 齒頂圓直徑da： da1=d1+2ha=(24+2)3=78mm

22、 da2=d2+2ha=(98+2)3=300mm齒全高h(yuǎn)（c=0.25）：h=(2ha+c)m=6.75mm齒厚s：s=p/2=4.71mm齒根高h(yuǎn)f：hf=（ha+c）m=3.75mm齒頂高h(yuǎn)a：ha=ham=3mm齒根圓直徑df：df1=d1-2hf=64.5mmdf2=d2-2hf=286.5mm4、從動(dòng)大齒輪設(shè)計(jì)：采用輪輻齒輪（參考機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材P182圖11-16）設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸軸孔直徑=60mm齒頂圓直徑=300mm        T1=141738N.mm   

23、0; Z1=24Z2=98   Hlim1=636MPaHlim2=527Mpa    m=3mmd1 =72mmd2=294mmda1=78mmda2=300mmh =6.75mms=4.71mmhf =3.75mmha =3mmdf1=64.5mmdf2=286.5mm六、軸及軸相關(guān)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟計(jì)算方法和內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、         低速軸設(shè)計(jì)       

24、    2、主動(dòng)軸（齒輪軸）       3軸尺寸設(shè)計(jì) 4、聯(lián)軸器        5、軸承的選擇     5、鍵選擇1、低速軸的設(shè)計(jì)（參數(shù)如表A-5）項(xiàng)目P2(KW)N2(r/min)參數(shù) 3.45659.142（1）低速軸材料選擇：40Cr強(qiáng)度極限750Mpa屈服極限550Mpa彎曲疲勞極限350Mpa查表取C=10798 t=4052 Mpa考

25、慮軸上有鍵槽，軸徑增大5%，dmin=41.97mm2、主動(dòng)軸同理項(xiàng)目P2(KW)N2(r/min)參數(shù) 3.562 240強(qiáng)度極限750Mpa屈服極限550Mpa彎曲疲勞極限350Mpa查表取C=10798 t=4052 Mpa考慮軸上有鍵槽，軸徑增大5%，dmin=26.57mm3軸尺寸設(shè)計(jì)：（1）從動(dòng)軸形狀，尺寸設(shè)計(jì)如圖（2）主動(dòng)軸（齒輪軸）設(shè)計(jì)：4、聯(lián)軸器選擇載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。K=1.3Tc=9550KP/3.14n=725.478N.m查表選擇LX3型Y型，公稱轉(zhuǎn)矩1250 N.m由表知d=40、42、45、48mm，及低速軸

26、最小直徑取d=45mm，軸孔長度112mm。5、軸承的選擇當(dāng)量動(dòng)載荷：Fr=1381.81N查表選擇軸承為：1）低速從動(dòng)軸L=10X365X8=29200h取ft=1 e=3Cr從=6484.96N選擇深溝球軸承6011型一對(原軸承代號(hào)111)dD軸承寬度B安裝damin安裝Damax55mm90mm18mm62mm83mm2）低速從動(dòng)軸L=10X365X8=29200h取ft=1 e=3Cr從=10352N選擇深溝球軸承6308型一對（原軸承代號(hào)308）dD軸承寬度B安裝damin安裝Damax40mm90mm23mm49mm81mm5、鍵選擇與相關(guān)數(shù)據(jù)選擇B型鍵，全委正常連接（1）從動(dòng)軸

27、與齒輪連接鍵b(h8)h(h11)L(h14)軸槽深t外槽深t11811707.04.4（2）聯(lián)軸器鍵b(h8)h(h11)L(h14)軸槽深t外槽深t11491005.53.8（3）主動(dòng)軸上皮帶輪鍵b(h8)h(h11)L(h14)軸槽深t外槽深t1108285.03.3              d1=45mm    TC=507898.87N.m L1=84mm L=112mm &

28、#160;         七、其它部分設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)計(jì)算與內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1、箱座箱蓋            2、軸承蓋3、底座4、定位銷5減速器的潤滑、密封1、箱座箱蓋：（1）箱座：箱座壁厚=10mm箱座凸緣厚度=9mm箱座底凸緣厚度=25mm地角螺釘直徑=20mm，螺釘數(shù)=4個(gè)大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離=14mm齒輪與內(nèi)箱壁距離=11mm箱座筋厚=9mm（2）箱蓋：箱蓋厚度=9mm箱蓋凸緣厚=9mm窺視孔螺栓M5箱蓋筋厚=9mm（3）其它箱蓋與箱座連接螺栓M10X80（6個(gè)），M10X25螺栓（4個(gè)）定位銷孔直徑=5mm（四個(gè)）2、軸承蓋：d0=d4+1=11mmD0=D+2.5d4=90+25=115mme1.2d4 取12mm