说明书。设计题目: 减速器。
学院: 环境与土木工程学院
专业班级: 勘查四班。
学号:姓名:
指导教师: 李明辉
日期: 2023年6月。
设计题目:设计皮带运输机械传动装置,双班制工作,有轻度振动,小批量生产,单向传动,轴承寿命2年,减速器使用年限为6年,运输带允许误差5%。
原始数据:运输带有效应力(f/n):1650
运输带速度v(m/s):1.5
卷筒直径d (mm):280
设计内容:1) 设计一级圆柱齿轮减速器,计算三角带传动。
2) 绘制齿轮减速器装配图一张。(a3纸打印);
绘制从动轴上的齿轮零件工作图;(a4纸打印)
绘制从动轴零件工作图;(a4纸打印)
3) 写出设计计算说明书一份。(打印装订)
第一章皮带运输机传动方案的论证。
一. 传动方案的分析与研究。
总体设计包括机械系统运动方案选择,原动机类型选择,执行机构设计,传动方案设计。根据题目所给工作条件:双班制,有轻微振动,小批量生产,单向传动,轴承寿命2年,减速器使用年限为6年,运输误差允许误差5%,可知会出现载荷变动,过载和发热,所以采用v带传动连接过载保护,减速装置采用闭式圆柱齿轮传动类型,减速器与工作机的连接采用联轴器,由于有轻微振动,可能发生过载,所以选用弹性联轴器。
二。合理性评估与改进。
给出的传动方案,采用v带传动和圆柱齿轮机构,工作可靠,传动效率高,方便制造,环境适应性好,宽度较大。
第二章电动机的选择。
1.电动机类型选择:采用y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。
2.电动机容量计算:电动机容量的额定功率——
工作机所需电动机输出功率——
卷筒轴的输出功率——
3.电动机转速范围的确定。
102.32 r/min
4.选择电动机的同步转速。
容量相同的电动机有4中同步转速可供选用 750 1000 1500 3000 r/min 根据容量和转速,由有关手册查出有3中可供选择。
综合考虑总传动比及尺寸大小,选取y100l2-4型。
第三章计算传动装置的总传动比及分配各级传动比。
1.传动比。
普通v带,2. 转速n
n/ =1430/3.5=408.6(r/min)
/=408.6/3.994=102.3(r/min)相对误差
实际总传动比 i=
3.功率p第四章计算各轴的功率和转矩。
转矩t第四章普通v带传动设计。
1.计算功率 pc
由工作条件查表得工作情况系数 ka=1.4
pc=pd ka =1.4×3=4.2 (kw)
2.选v带型号,使用普通v带由pc=4.2kw,n=1430/min,查表得选用a型带。初选小齿轮直径为d=100mm
则打带轮直径d=
圆整以后d取d=355mm,此时卷筒转速误差任然小于。
3.验算带速:
v=d1×n1/60/1000=7.5 m/s
∴ v在5-25 m/s之间,可取之。
4.确定中心距a,带长(基准长度)ld,:
初步确定中心距a0:
a0=1.5
圆整初选a0=700mm,得初定的v带基准长度l0 。
2138mm
查v带的长度系列表,取ld=2240mm。
则实际中心距a= a0+(ld-l0)/2=751mm。
5.验算小带轮包角а1
1 =180°-57.3°×(d2-d1)/a
上述选择合适。
6.带的根数z
带数。查教材表13-3得p=1.32kw
由式13-9得实际传动比i=
查表13-5得δp0=0.17k
160.5查表13-7得ka=0.96 查表13-2得kl=1.06
由此得z=2.77
取3根。第五章减速器的齿轮传动设计。
1.选择材料及确定需用应力。
小齿轮选用zg 340-640,硬度179-207hbs
大齿轮选用zg 310-570, 硬度163-197hbs
由《机械零件设计手册》查得。
由。2. 按齿面接触强度设计。
齿轮按 8等级精度制造。
由于原动机为电动机,工作机为带式输送机,载荷平稳,齿轮在两轴承间对成布置,一般按照中等冲击载荷计算。
取k=1.1
弹性系数 ze=188.0
取齿宽系数。
u=i=2.5
小齿轮上的转矩。
72.4mm
齿数取z1=29,则z2=29×3.994=115.8取z2=111
故实际传动比i=3.83
模数 齿宽 ,取b2=60mm,b1=65mm
取m=2.5mm,实际的。
d1=zm=292.5mm=72.5mm,d2=1112.5mm=277.5mm
中心距 3.验算齿轮弯曲强度。
齿形系数yfa1=2.64,ysa1=1.62
yfa2=2.21,ysa2=1.80
由式(11-5)
安全。4.计算齿轮圆周转速v
v=选择8级精度过高,所以选用9级精度是合宜的。
传动比误差
故误差合理。
第六章减速器装配图。
上表为装配图的各项数据准备。
画出减速器的装配草图。
1.输入轴(高速轴)结构设计。
高速轴轴的材料选择、热处理方式,许用应力的确定。
选择45钢正火。硬度达到170~217hbs,抗拉强度。
600mpa,屈服强度=355mpa。60mpa
(1)计算d1,按下列公式初步计算出轴的直径,输出轴的功率p和扭矩t
取c=107
最小直径计算(查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=107)
考虑键槽,故其直径要增加0.05到0.07,此处取0.07选择标准直径
(2)计算。
h=0.07+3)
因必须符合轴承密封元件的要求,经查表,取=30mm;
(3)计算。
按大于的原则,且必须与轴承的内径一致,查手册p64-65定=35mm。
轴承采用6207gb/t276-1994号 d=72mm d=35mm
轴承盖采用凸缘式轴承盖e=9.6mm =112mm =92mm
(4)计算。
与小齿轮连接 =72.5mm
(5)计算。
=35 mm,同一轴上的轴承选择同一型号,以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。
计算轴各段长度。
(1)计算。
(2)计算。
m+e+15~20=40
(3)计算。
挡油环宽度=
4)计算。此段为小齿轮的齿宽。
(5)计算。
2.输出轴(低速轴)结构设计。
低速轴的材料选择、热处理方式,许用应力的确定。
选择45钢正火。硬度达到170~217hbs,抗拉强度。
600mpa,屈服强度=355mpa。60mpa
(1)计算d1,按下列公式初步计算出轴的直径,输出轴的功率p和扭矩t
取c=107
最小直径计算(查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110)
考虑键槽,且低速轴要与弹性联轴器连接,故对进行圆整。
选择标准直径
(2)计算。
h取2到3因必须符合轴承密封元件的要求,经查表,取=40mm;
采用6211轴承b=21mm d=100mm
轴承盖采用凸缘式轴承盖 e=1.2取8 e=9.6mm
(3)计算。
且必须与轴承的内径一致,圆整=55mm
(4)计算。
与小齿轮连接。
圆整标准直径,一般取0,2,5,8尾数取。
(5)计算。
h=0.07*60+3=7.2
取75mm;
(6)计算。
同一轴上的轴承选择同一型号,以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。
确定各轴长度。
(1)计算。
与联轴器相连接又选取联轴器型号 lt2 所以取。
(2)计算。
++ 所以取=65mm
(3)计算。
36mm4)计算。
(5)计算。
6)计算。3.输入轴强度校核计算
1) 计算齿轮受力。
圆周力: ft=2t2/d2=1276 n
径向力:fr=fttan
作用在带轮端上的外力f=516(见教材p210)
k=60mm
l=106mm
是直齿轮,故。
轴向力: 2) 按许用应力校核轴的弯曲强度。
1.轴的受力简图 (图a)
2.求支持反力。
垂直面支反力 f1v=f2v=fr/2=232 n
水平面支反力 f1h=f2h=ft/2=638 n
f在支点产生的反力。
=292nf+=808n
3.作弯矩图。
垂直弯矩。水平弯矩。
f产生的弯矩m2f=
a-a截面f产生的弯矩maf=
4.求合成弯矩,作出合成弯矩图(图e)
传递的转矩。
t=. 最危险截面当量弯矩。
轴的材料选用45好钢正火处理=60mpa
则d=26mm
由前面轴的设计可知道,齿轮轴径为72.5mm所以轴的强度适合。
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