V带----单级直齿圆柱齿轮减速器.docx

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1、传动方案拟定二、电动机的选择4三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比6四、传动装置的运动和动力设计7五、普通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、建模过程33十四、设计小结40设计题目：V带一一单级直齿圆柱齿轮减速器、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，单向运转载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限5年，一班制工作，卷筒不包括其轴承效率为97%,运输带允许速度误差为5%。1.电动机2.V带传动4.连轴器5.滚筒计

2、算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动1、工作条件：使用年限5年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。2、原始数据：滚筒圆周力F=2200N；带速 V=1.7m/s；滚筒直径D=420mm；方案拟定：采用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，结构简单，成本低，使用维护方便。3.圆柱齿轮减速器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，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气

3、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 / Ha (kw)由式(2)： Pw=FV/1000(KW)因止匕P产FV/1000 n a(KW)由电动机至运输带的传动总效率为：n总二n 1 x n 2 x n 3x n 4 x n5式中：ni n2、n3 n4、ns分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取 n 1=0.96, n 2=0.98, n 3=0.97, n 4 = 0.97则：n 总=0.96 X 0.983 x 0.97 X 0.99 X 0.96=0.83所以：电机所需的工作功率：Pd = FV/iooon 总=(2

4、200X1.7)/(1000X0.83)=4.5 (kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n 卷筒= 60X1000 V/ ( n D)=(60X1000X1.7)/ ( 42 0 兀)=77.3 r/min根据手册P 7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I =36。取V带传动比I=24 。则总传动比理论范围为：la = 62 4。故电动机转速的可选范为N，d=IaXn 卷筒=(16-24)X77.3=463.81855.2 r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：(如下表)方案电

5、动机型号额定功率电动机转速(r/min)电动机重量N参考价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y132S-45.5敏）01440650120018.63.55.322Y132M2-65.51000960800150012.422.84.443YI6OM2-85.5750720124021009.312.53.72综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。此选定电动机型号为Y132M2-6,其主要性能：电动机主要外形和安装尺寸：中心高H外形尺寸LX(AC/2+AD)XHD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

6、FXGD132520X345X315216X1781228X8010X41三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比: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=nm/n=nm/n 卷筒二960/77.3=12.42总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=ioXi （式中io、i分别为带传动和减速器的传动比）2、分配各级传动装置传动比：根据指导书P7表1,取io=2.8 （普通V带i=24）因为：ia=ioXi所以：i = ia/io= 12.42/2.8=4.44四、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i（

7、）,il,为相邻两轴间的传动比noi, n 12,为相邻两轴的传动效率Pi, Pn,为各轴的输入功率 （KW）T1, Tn,为各轴的输入转矩 （N m）n I ,nn,为各轴的输入转矩（r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，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：n I =nm/ io=960/2.8=342.86 (r/min)II轴:nii=ni/ii=324.86/4.44=77.22 r/min(2)计算各轴的功率:由指导书的表i得到：H 1=0.96n 2=0.98n 3=0.97n 4=0.99卷筒轴：nm= n nI 轴：P

8、I =Pd X n 01 =Pd x F 1=4.5X0.96=4.32 (KW)H轴：Pn= Pi x n i2=Pi x n2x ns=4.32X0.98X0.97=4.11 (KW)卷筒轴：Pm= Pn - n 23= Pu - n 2 n 4=4.11X0.98X0.99=4.07 (KW)计算各轴的输入转矩：i（）为带传动传动比ii为减速器传动比滚动轴承的效率n 为 0.980.995 在本设计中取0.98电动机轴输出转矩为：Td=9550 Pd/nm=9550X 4.5/960=44.77 N mI 轴：Tl = Tdio n 01= Td io n i=44.77X2.8X0.9

9、6=120.33 N mII轴：Tn= T I ii H 12= TI ii n 2 n 4=120.33 X 4.44 X 0.98 X 0.99=518.34 N m卷筒轴输入轴转矩：T iii=Tii. n2. H4=502.90 N m计算各轴的输出功率：由于In轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：P I =p I X n 轴承=4.32义0.98=4.23 KWP ii = P ii X n 轴承=4.23 X 0.98=4.02 KW计算各轴的输出转矩：由于III轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T I = TI X n 轴承=120.33X0.98=117.92

10、 N mT9 n= T ii X n 轴承=518.34X0.98=507.97 N m综合以上数据，得表如下:轴名效率P (KW)转矩T (Nm)转速nr/min传动比i效率n输入输出输入输出电动机轴4.544.779602.80.96I轴4.324.23120.33117.92342.864.440.95II轴4.114.02518.34507.9777.221.000.97卷筒轴4.073.99502.90492.8477.22五.V带的设计(1)选择普通V带型号由 Pc=KaP=1.1X5.5=6.05 ( KW)根据课本Pl34表9-7得知其交点在A、B型交界线处，故A、B型两方案待

11、定：方案1：取A型V带确定带轮的基准直径，并验算带速：则取小带轮di=100mmd2=ni di (1- )/n2=i di (1- )=2.8X 100X(l-0.02274.4mm由表9-2取d2=274mm(虽使n2略有减少,但其误差小于5%,故允许)带速验算： V=m di n/ (1000X60)由课本P134表9-5查得KA=1.1由课本P132表9-2得，推荐的A型小带轮基准直径为75mm125mm=960X100 Ji/ (1000X60)=5.024 m/s介于525m/s范围内，故合适确定带长和中心距a：0.7 (di+d2)WaoW2 (di+d2)0.7X (100+2

12、74) WaoW2X (100+274)262.08 WaoW748.8初定中心距ao=5OO ,则带长为Lo=2 ao+ 几 (di+d2)+ (d2-di) 2/(4 ao)=2 X 500+ 兀 (100+274) /2+ (274-100) 2/(4 X 500)二1602.32 mm由表9-3选用Ld=1400 mm的实际中心距a=ao+(Ld-Lo)/2=5OO+(14OO-16O232)/2=39884 mm验算小带轮上的包角a ia i=180-(d2-di)X57.3/a=180-(274-100)X57.3/398.84=155.01120 合适由机械设计书表9-4查得Po

13、=O.95由表96查得Po=O.ll由表9-7查得K a =0.95由表9-3查得Kl=0.96确定带的根数Z=Pc/ (Po+APo) Kl Ka)=6.05/ (0.95+0.11) X 0.96X0.95)=6.26故要取7根A型V带计算轴上的压力由书9-18的初拉力公式有Fo=5OO Pc (2.5/K a -1) /z c+q v2=500X6.05X (2.5/0.95-1) / (7X5.02) +0.17X5.022= 144.74 N由课本9-19得作用在轴上的压力Fq=2 z Fo sin( a /2)=2 X 7 X 242.42 X sin(155.01/2)=1978.32 N方案二：取B型V带由课本表9-2得，推荐的B型小带轮基准直径 125mm280mm确定带轮的基准直径，并验算带速：则取小带轮 di=140mmd2=ni di (1- )/n2二i di (1- )=2.8X140X(1-0.02)=384.16mm由表9-2取d2=384mm(虽使n2略有减少,但其误差小于5%,故允许)带速