§1机械设计课程设计任务书。
一、 设计题目:设计铸造车间型砂输送机的两级斜齿圆柱齿轮减速器。
二、 设计条件:整机使用寿命为5年,每天两班制工作,每年工作300天,工作时不逆转,载荷平稳,允许输送带速度偏差为5%。工作机效率为0.95,要求有过载保护,按单件生产设计。
二、原始数据:
三、设计内容:
1. 分析传动方案;
2. 减速器部件装配图一张(0号图幅);
3. 绘制轴和齿轮零件图各一张;
4. 编写设计计算说明书一份。
2传动方案的分析。
本设计中采用原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用于繁重及恶劣的条件下长期工作,使用维护方便,斜齿轮传动的平稳性较直齿好,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
二级斜齿圆柱齿轮减速器的传动比一般为8 - 40,结构简单,应用广泛,展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置,因而沿齿向载荷分布不均,要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
所以本设计采用的是两级斜齿圆柱齿轮传动。
3电动机选择,传动系统运动和动力参数计算。
一、电动机的选择。
1.确定电动机类型。
按工作要求和条件,选用y系列三相交流异步电动机。
2.确定电动机的容量。
1)工作机卷筒上所需功率pw
2)电动机所需的输出功率。
为了计算电动机的所需的输出功率pd,先要确定从电动机到工作机之间的总功率η总。设η1、η2、η3、η4、η5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动(设齿轮精度为7级)、滚动轴承、v形带传动、工作机的效率,由[2]表1-7查得η1 = 0.99,η2 = 0.
98,η3 = 0.99,η4 = 0.95,η5 = 0.
95,则传动装置的总效率为。
η总=η1η22η33η4η5 = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.95 x 0.95 =0.8326
3.选择电动机转速。
由[2]表13-2推荐的传动副传动比合理范围。
普通v带传动 i带=2~4
圆柱齿轮传动 i齿=3~5
则传动装置总传动比的合理范围为。
i总=i带×i齿1×i齿2
i‘总=(2~4)×(3~5)×(3~5)=(18~100)
电动机转速的可选范围为。
nd=i‘总×nw=(18~100)×nw=18nw~100nw=18×50.58~1000×50.58=910.45~5058r/min
根据电动机所需功率和同步转速,查[2]表12-1,符合这一范围的常用同步加速有。
选用同步转速为1500r/min
选定电动机型号为y112m - 4
二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配。
1.传动装置总传动比。
i总= nm / nw=
式中nm---电动机满载转速,1440 r/min
nw---工作机的转速,50.58 r/min
2.分配传动装置各级传动比。
i总=i带×i齿1×i齿2
分配原则: (1)i带<i齿。
2)i带=2~4 i齿=3~5 i齿1=(1.3~1.5)i齿2
根据[2]表2-3,v形带的传动比取i带 =2.5,则减速器的总传动比为。
取 i齿1=1.3i齿2
双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为。
i齿1 =
低速级的传动比。
i齿2 = i/i齿1 =
三、运动参数和动力参数计算
1.各轴转速计算。
1440 r/min
nⅰ= nm / i带 =
nⅱ= nⅰ /i齿1 =
nⅲ= nⅱ /i齿2 =
2.各轴输入功率。
p0= pd=
pⅰ= pdη4 =
pⅱ= pⅰη2η3 =
pⅲ= pⅱη2η3 =
3.各轴输入转矩。
t0 = 9550pd/n0 =
tⅰ =9550pⅰ/nⅰ =
tⅱ =9550pⅱ/nⅱ =
tⅲ =9550pⅲ/nⅲ =
表1 传动装置各轴运动参数和动力参数表。
4传动零件的设计计算。
一、v带传动设计。
1.设计计算表。
2.带型选用参数表。
3.带轮结构相关尺寸。
二、渐开线斜齿圆柱齿轮设计。
一)高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表。
二)低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表。
三)斜齿轮设计参数表。
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