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1、机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定3二、电动机的选择4三、确定传动装置总传动比及支配各级的传动比6四、传动装置的运动和动力设计7五、一般V带的设计10六、齿轮传动的设计15七、传动轴的设计18八、箱体的设计27九、键连接的设计29十、滚动轴承的设计31十一、润滑和密封的设计32十二、联轴器的设计33十三、设计小结33设计题目：V带单级直齿圆柱齿轮减速器机械系设计者：学号：指导老师：一、设计课题:设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单向运转载荷变更不大，空载启动。减速器小批量生产，运用期限10年，二班制工作，卷筒不包括其轴承效率为97%,运输带允许速度误差为+5
2、%o运输带拉力F(KN)1.65运输带速度V(ms)1.35卷筒直径D(mm)380设计任务要求：1 .减速器装配图纸一张(Al号图纸)；2 .零件图纸一张(A2号或A3号图纸)；3 .设计说明书一份(50008000字)；计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动1、工作条件：运用年限10年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。2、原始数据：滚筒圆周力F=1650N;带速V=1.35ms;滚筒直径D=380mm;方案拟定：接受V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简洁，成本低，运用维护便利
3、。1.电动机2.V带传动3.圆柱齿轮减速器4.连轴器5.滚简6.运输带二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,其结构简洁，工作牢靠，价格低廉，维护便利，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式(1)：Pd=Pw/Ra(kw)由式(2)：Pw=FV1000(KW)因止匕Pa=FV/1000a(KW)由电动机至运输带的传动总效率为：1234115式中：1123114rl5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取111=0.96.n2=0.98.113=
4、0.97.rI4=0,97则：总=0.960.983X0.97X0.990.96=0.83所以：电机所需的工作功率：pl.=FVooon总=(16501.35)(10000.83)=2.68(kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒=60X1000V/(D)=(601OOO1.35)/(380)=67.9r/min选取传动比合理范围：取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I=35取V带传动比I=24；则总传动比理论范围为：Ia=620。故电动机转速的可选范为N,d=aXn卷筒=(6-20)67.9=407.41358r/min符合这一范围的同步转速有750r/min1000r/min1500
5、r/min,再依据计算出的容量,由附表8-1查出有三种适用的电动机型号,其技术参数及传动比的比较状况见下表。方电动机额定功率电动机转速(r/min)传动装置的传动比案型号Pei同步转速满载转速总传动比带齿轮1Y132M-8375071010.4625.232Y132S-63100096014.142.85.053Y100L2-431500142020.9136.97综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较两个方案可知：选择方案2比较合适。因此选定电动机型号为Y132S-6,所选电动机的额定功率P=3KW,满载转速11m=960rmin,总传动比适中，传动装置结构较紧
6、凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示I-cr E-*hbb-,rl中心高H外形尺寸1.(AC2+AD)HD底角安装尺寸AXB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位尺寸FXGD132520345320216X1401238X8010X41三、确定传动装置的总传动比和支配级传动比：由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为：ia=nmn=nmn卷筒=960/67.9=14.14总传动比等于各传动比的乘积支配传动装置传动比ia=ioXi（式中io、i分别为带传动和减速器的传动比）2、支配各级传动装置传动比：依据指导书P7表1,取io=2.8（一般V带i=24
7、）因为：ia=ioi所以：i=iaio=14.14/2.8=5.05四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为I轴，II轴，以及io,i,为相邻两轴间的传动比1101,1112为相邻两轴的传动效率Pl,Pn,为各轴的输入功率（KW）Tl,TlI,为各轴的输入转矩（Nm）nI,nil,为各轴的输入转矩（rmin）可按电动机轴至工作运动传递路途推算，得到各轴的运动和动力参数1、运动参数及动力参数的计算(1)计算各轴的转数：I轴：nI=n11io=960/2.8=342.86(rmin)II轴：nil=nii=324.86/5.05=64.33r/min卷筒轴:n=nil=64
8、.33r/min(2)计算各轴的功率：I轴：PI=PdXnOl=Pdn=2.680.96=2.57(KW)II轴：Pn=Pl12=Pl112113=2.570.980.97=2.45(KW)由指导书的表1得到：1=0.962=0.983=0.974=0.99卷筒轴:Pm=p11n23=p11n2n4=2.450.980.99=2.37(KW)计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为:Td=9550Pdnm=95502.68/960=26.66NmI轴：Tl=Tdio11o=Tdio=26.662.80.96=71.66NmII轴：Tn=TIin12=TIin2n4=71.665.050.980.
9、99=351.11Nm卷筒轴输入轴转矩：m=11n2n4=351.110.980.99=340.65Nm计算各轴的输出功率：由于I11轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：PI=PIXn轴承=2.570.98=2.52KWP11=P11Xn轴承=245X0.98=2.40KW计算各轴的输出转矩：由于I轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：TI=TIXn轴承=71.660.98=70.23NmT,II=TnXn轴承=351.110.98=344.09Nmi为带传动传动比il为减速器传动比滚动轴承的效率11为0.98-0.995在本设计中取0.98综合以上数据，得表如下:轴名效率P(K
10、W)转矩T(Nm)转速n传动比i效率输入输出输入输出r/minn电动机轴2.6826.669602.80.96I轴2.572.5271.6670.23342.865.050.95II轴2.452.40351.11344.0964.331.000.97卷筒轴2.372.32340.65338464.33五V带的设计(1)选择一般V带型号已知P额=3kW转速n=342.86r/min两班制1 .计算功率：PC=KAP=L2X2.8=3.36kW选取KA=I.2P=3.36kW2 .选择带型：依据P,=3.6kW和n】=960r/min由图8-11选取A型3 .确定带轮基准直径：由表9-2确定djd
11、d2=id(l-)=960/342.86100(1-0.02)274mm查表9-2取标准值选取d=100mm,drf2=280mm4 .验算带速：V=11.d.ni601000=100960/60XlOOO=5.024ms由课本P156表87查得KA=1.2由课本P132表9-2得，举荐的A型小带轮基准直径为75mm125mm因为5msV=18Oo-57.3o(d-d)a=18Oo-57.3o(28O-lOO)5OO=1590因120,故符合要求。8 .单根V带传递的额定功率：依据d和n,查图10-9得P=1.4kW9.il时单根V带传递的额定功率增量：据带型及由机械设计书表94查得P0=0.
12、95由表9-6查得PO=O.11由表9-7查得K=0.95由表9-3查得KL=0.96由课本表9-2得，举荐的B型小带轮基准直径125mm280mm由机械设计书表94查得i查表10-5得4P=0.17kW10 .确定带的根数：查表106：=0.9查表107K=0.99Z=P(P+P)KKG=3.6(1.4+0.17)0.95X0.99=2.44故取Z=311 .单根V带的初拉力：查表10/：q=0.01kgmF。=500(2.50.95)-l(Pc/Z*)+qv2=500(2.5/0.95)-l(3.6/37.43)+0.107.432N=137.3N12 .作用在轴上的力：FQ=2ZF(,sin(2)=23137.3sin(l592)N=8ION13 .带轮的结构和尺寸：以小带轮为例确定其结构和尺寸，由图107选定小带轮为实心轮，轮槽尺寸及轮宽按表10-3计算，并参查简明机械零件设计好用手册，从而画出小带轮工作图。P0=2.08由表9-6查得PO=OJO由表9-7查得Ka=0.95由表9-3查得KL=LOO带轮示意图如下:005T005a
