带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计
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课程设计说明书
题目:带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计
二级学院机电工程学院
年级专业15机械制造与自动化
学号**********
胡定鹏
学生姓名
指导教师熊建强
教师职称副教授
目录
第一章原始数据 (1)
第二章选择电动机 (2)
第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数 (3)
第四章齿轮传动的设计 (4)
第五章轴的设计 (7)
第六章滚动轴承的选择及验算 (10)
第七章键的选择及强度校核 (11)
第八章联轴器的选择 (12)
第九章设计体会 (13)
参考文献 (14)
新余学院课程设计说明书
第一章原始数据
运输带工作拉力F=3500(N);运输带工作速度n=260 (r/min);滚筒直径D=300(mm);每天工作24小时,连续单向运转,工作期限为5年,每年工作300天,载荷较平稳。环境最高温度350C;小批量生产。
传动装置简图:
56
4
3
1
2
1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带
第二章选择电动机
(1)电动机的类型
按已知的工作要求和条件,选用Y 型全封闭笼型三相异步电机。 (2)传动效率 η 带传动V 带传动1η=0.96 齿轮传动的轴承2η=0.99 齿轮传动 3η=0.97 联轴器 4η=0.99 卷筒轴的轴承 5η=0.98 卷筒 6η=0.96 (3)电动机工作功率 运输带速度1000
60⨯=
dn
v π=4.1 s m /
工作机所需的电动机输出功率:η
ηw d Fv
P 1000==16.69 kW
(4)电动机转速 卷筒轴的工作转速为:D
v
n W π100060⨯=
=261.01 min /r 按推荐的合理传动比范围,取V 带传动的传动比1i '=2~4,单级齿轮传动比2
i '=3~5,则合理总传动比的范围为i '=6~20,故
d
n '=i '·W n =(6~20)×261.01 min /r , d n '=(1566.06~5220.2) min /r 根据计算出的量,由附表8.1查出适应的电动机型号,其技术参数及传动比的情况见表2-4。 表2-4 电动机型号
第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数
(1)总传动比: w
m
n n i =
=11.22 电动机至Ⅰ轴的传动比0i =2.8,Ⅰ轴至Ⅱ轴的传动比1i =4.05 (2)各轴转速Ⅰ轴 0
1i n n m
=
=1046.42 min /r (3)Ⅱ轴 1
1
2i n n =
=260.95 min /r 卷筒轴 2n n W ==260.95 min /r (3)各轴输入功率
Ⅰ轴 011η⋅=d P P =16.02 kW Ⅱ轴 1212η⋅=P P =15.23 kW 卷筒轴 232η⋅=P P W =14.63 kW (4)各轴输入转矩 电动机轴的输出转矩:d T =m
d
d n P T 9550=
=54.40 m N ⋅ Ⅰ轴: 0101η⋅⋅=i T T d =146.23 m N ⋅ Ⅱ轴 12112η⋅⋅=i T T =563.10 m N ⋅ 卷筒轴 422ηη⋅⋅=T T W =551.90 m N ⋅ 运动和动力参数的计算结果列于表3-4 表3-4 运动和动力参数的计算结果
第四章齿轮传动的设计
(1)数据
传递功率P =16.69 kW 输入转速1n =1046.42 min /r 传动比i =4.01
(2)选择齿轮材料及精度等级
小齿轮材料用40Gr 钢调质,硬度为280HBS ,大齿轮材料用40钢调质,硬度为240HBS 。 选用8级精度
(3)设计计算
d T T =1=54.40 m N ⋅
取K =1.1
选小齿轮齿数1Z =28,则大齿轮齿数12Z i Z ⋅==112.2 取2Z =112 选齿宽系数1=ψd
齿轮材料的弹性系数E Z =189.8 2/1MPa
MPa H 6001lim =σ,MPa H 5502lim =σ 安全系数:H S =1
h njL N 601==60×1046.43×(5×300×24)=2.26×910
i
N N 1
2=
=0.558×910 接触疲劳寿命系数:KHN1=0.90;KHN2=0.95
1][H σ=
H H HN S K 1lim 1σ=1
600
9.0⨯=540 MPa
2][H σ=
H H HN S K 2lim 2σ=1
550
95.0⨯=540 MPa
将数据代入公式中
1d ≥3
2
2
1)][52.3()1(H E d Z i i KT σψ+=50.397 mm 则模数m =
28
397
.4811=Z d =1.80 取标准模数m =2
1d =1mZ =2×28=56 mm
2d =2mZ =2×113=224 mm
由1
d b
d =
ψ可得1d b d ⋅ψ==1×56=56 mm 2b =b =56 mm
521+=b b =75 mm
a =)(2
1
21Z Z m +=150 mm (4)强度校核
复合齿形系数:1FS Y =4.106,2FS Y =3.90
1lim F σ=500 MPa , 2lim F σ=380 MPa 弯曲疲劳寿命系数:1FN K =0.85,2FN K =0.88 弯曲疲劳安全系数:3.1=F S
92.326][1
lim 11==
F F FN F S K σσ MPa 23.257][2
lim 22==
F
F FN F S K σσ MPa