传送设备的一级锥齿轮减速器(包括链传动.带传动)

贵州师范大学

机械设计课程设计说明书

学 院： 职业技术师范学院

专 业：机械设计制造及其自动化（职教师资方向） 姓 名： 韦云金 郑全文 学 号： [1**********]7 [1**********]3 指导教师： 李荣

设计题目12输送设备一锥齿轮减速器 1）系统简图

2) 工作条件

单向运转，载荷平稳，启动载荷为名义载荷的1.25倍，每天工作16小时，使用期限10年，输送链速度允许误差为5%，输送链效率η=0.9。 3）原始数据

（4）设计工作量 （1）设计说明书 （2）减速器转配图 （3）减速器零件图

计算过程及计算说明

一、传动方案拟定

工作条件

单向运转，载荷平稳，启动载荷为名义载荷的1.25倍，每天工作16小时，使用期限10年，输送链速度允许误差为5%，输送链效率η=0.9。

二、电动机的选择

1、电动机类型的选择

按工作要求和条件选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。

2、电动机功率选择 （1）传动装置的总效率：

ηaη1•η4 2•η3•η4•η5

式中：η1、η2、η3、η4、η5分别是带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和

输送链的传动效率。

取η1=0.95，η2=0.98，η3=0.97，η4=0.99，η5=0.9，则

ηa=0.95×0.984×0.97×0.99×0.9 =0.76

（2）电机所需的功率：

p

w

=FV/1000η=2400*0.8/(1000*0.9)=2.13kw =

P

p

d

w

=2.80

a

3、确定电动机转速 计算链轮工作转速：

n

601000v6010000.8

122.29r/min

D125

3确定电动机型号

根据JB/T8680.1-2-1998，查得所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y１３２Ｓ-6。

其主要参数：额定功率３KW；满载转速960r/min；额定转矩2.0。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比

ia=nm/n=960/122.29=7.85 2、分配各级传动比

（1） 据指导书，为使V带传动外廓尺寸不致过大，取ij=3。 （2） id=ia/ij=2.62

四、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速

nⅠ=nm/i1=960/2.62=366.41r/min nⅡ=nⅠ/ij=366.41/3=122.14r/min nIII=122.29r/min

2、计算各轴的输入功率

PI=Pd×η1=2.80×0.95=2.66KW PII=PI×η2×η

3=2.66×0.98×0.97=2.53KW

PIII=PII×η2×η4=2.53×0.99×0.98=2.45KW 3、计算各轴扭矩

电动机输出轴转矩:

Td=9.55×106Pd/nd=9.55×106×2.80/960=27.85 N·m 各轴输入转矩

TI=Td×η1=27.85*0.95=26.46 N·m

TII= TIη2×η3=26.460.980.97=25.15 N·m TIII=9550×PIII/nIII=95502.45/122.29=191.33N·m

五、传动零件的设计计算

 V带传动的设计计算 1、选择普通V带截型

通过查表取工作情况系数kA=1.2 计算功率Pca=KAP=1.2×3=3.6KW 根据Pca n(d)由图8-11选用A型V带

2、确定带轮基准直径，并验算带速

初选小带轮的基准直径dd1由表8-7和表8-9选dd1=100mm>dmin=75 mm 根据式（8-15a）大带轮直径 dd2=i*dd1=2.62*100=262mm

经查表8-9，取dd2=280mm

带速V：V=πdd1nd/60×1000=π×100×960/60×1000=5.024m/s

在5~25m/s范围内，带速合适

3、确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld

根据教材公式0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)得： 0.7(100+280)≤a0≤2(100+280)

所以有：489mm≤a0≤563mm，取a0=500mm

由公式Ld0=2a0+(π/2)*(dd1+dd2)+ (dd2-dd1)2/4a0得： Ld0=2×500+(π/2) *(100+280)+(280-100)2/4×500=1613mm

根据表8-2取Ld=1640mm 根据式（8-24）得：

a≈a0+（Ld-L0）/2=500+（1640-1613）/2=514mm 4、验算小带轮包角

α1=1800-(dd2-dd1)×57.30/a

=1800-（280-100）×57.30/514=1800-160=1600>1200

5、确定带的根数

根据教材表查得：P0=0.95KW 根据教材表查得：△P0=0.11KW 根据教材表查得：Ka=0.95 根据教材查得：Kl=0.99 由教材公式得：

Z=Pca/[(P0+△P0)KaKl]= 3.6/[(0.95+0.11)×0.95×0.99]=3.6 取Z=4

 6、计算轴上压力

 由教材表查得q=0.105kg/m，由教材公式单根V带的初拉力：  F0=500Pca（2.5-Ka）/ZV Ka+qV2

 =500×(2.5-0.95)×3.6/45.0240.95+0.105×5.0242=149N

 则作用在轴承的压力Fp，由教材公式得：  Fp=2ZF0sinα1/2=2×4×149×sin1600/2=1174N

 齿轮传动的设计计算 1、选择齿轮材料及精度等级

考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度220HBS；根据教材查表选7级精度。齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2μm

2、按齿面接触疲劳强度设计

根据教材公式：确定有关参数如下： ①

贵州师范大学

机械设计课程设计说明书

学 院： 职业技术师范学院

专 业：机械设计制造及其自动化（职教师资方向） 姓 名： 韦云金 郑全文 学 号： [1**********]7 [1**********]3 指导教师： 李荣

设计题目12输送设备一锥齿轮减速器 1）系统简图

2) 工作条件

单向运转，载荷平稳，启动载荷为名义载荷的1.25倍，每天工作16小时，使用期限10年，输送链速度允许误差为5%，输送链效率η=0.9。 3）原始数据

（4）设计工作量 （1）设计说明书 （2）减速器转配图 （3）减速器零件图

计算过程及计算说明

一、传动方案拟定

工作条件

单向运转，载荷平稳，启动载荷为名义载荷的1.25倍，每天工作16小时，使用期限10年，输送链速度允许误差为5%，输送链效率η=0.9。

二、电动机的选择

1、电动机类型的选择

按工作要求和条件选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。

2、电动机功率选择 （1）传动装置的总效率：

ηaη1•η4 2•η3•η4•η5

式中：η1、η2、η3、η4、η5分别是带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和

输送链的传动效率。

取η1=0.95，η2=0.98，η3=0.97，η4=0.99，η5=0.9，则

ηa=0.95×0.984×0.97×0.99×0.9 =0.76

（2）电机所需的功率：

p

w

=FV/1000η=2400*0.8/(1000*0.9)=2.13kw =

P

p

d

w

=2.80

a

3、确定电动机转速 计算链轮工作转速：

n

601000v6010000.8

122.29r/min

D125

3确定电动机型号

根据JB/T8680.1-2-1998，查得所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y１３２Ｓ-6。

其主要参数：额定功率３KW；满载转速960r/min；额定转矩2.0。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比

ia=nm/n=960/122.29=7.85 2、分配各级传动比

（1） 据指导书，为使V带传动外廓尺寸不致过大，取ij=3。 （2） id=ia/ij=2.62

四、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速

nⅠ=nm/i1=960/2.62=366.41r/min nⅡ=nⅠ/ij=366.41/3=122.14r/min nIII=122.29r/min

2、计算各轴的输入功率

PI=Pd×η1=2.80×0.95=2.66KW PII=PI×η2×η

3=2.66×0.98×0.97=2.53KW

PIII=PII×η2×η4=2.53×0.99×0.98=2.45KW 3、计算各轴扭矩

电动机输出轴转矩:

Td=9.55×106Pd/nd=9.55×106×2.80/960=27.85 N·m 各轴输入转矩

TI=Td×η1=27.85*0.95=26.46 N·m

TII= TIη2×η3=26.460.980.97=25.15 N·m TIII=9550×PIII/nIII=95502.45/122.29=191.33N·m

五、传动零件的设计计算

 V带传动的设计计算 1、选择普通V带截型

通过查表取工作情况系数kA=1.2 计算功率Pca=KAP=1.2×3=3.6KW 根据Pca n(d)由图8-11选用A型V带

2、确定带轮基准直径，并验算带速

初选小带轮的基准直径dd1由表8-7和表8-9选dd1=100mm>dmin=75 mm 根据式（8-15a）大带轮直径 dd2=i*dd1=2.62*100=262mm

经查表8-9，取dd2=280mm

带速V：V=πdd1nd/60×1000=π×100×960/60×1000=5.024m/s

在5~25m/s范围内，带速合适

3、确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld

根据教材公式0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)得： 0.7(100+280)≤a0≤2(100+280)

所以有：489mm≤a0≤563mm，取a0=500mm

由公式Ld0=2a0+(π/2)*(dd1+dd2)+ (dd2-dd1)2/4a0得： Ld0=2×500+(π/2) *(100+280)+(280-100)2/4×500=1613mm

根据表8-2取Ld=1640mm 根据式（8-24）得：

a≈a0+（Ld-L0）/2=500+（1640-1613）/2=514mm 4、验算小带轮包角

α1=1800-(dd2-dd1)×57.30/a

=1800-（280-100）×57.30/514=1800-160=1600>1200

5、确定带的根数

根据教材表查得：P0=0.95KW 根据教材表查得：△P0=0.11KW 根据教材表查得：Ka=0.95 根据教材查得：Kl=0.99 由教材公式得：

Z=Pca/[(P0+△P0)KaKl]= 3.6/[(0.95+0.11)×0.95×0.99]=3.6 取Z=4

 6、计算轴上压力

 由教材表查得q=0.105kg/m，由教材公式单根V带的初拉力：  F0=500Pca（2.5-Ka）/ZV Ka+qV2

 =500×(2.5-0.95)×3.6/45.0240.95+0.105×5.0242=149N

 则作用在轴承的压力Fp，由教材公式得：  Fp=2ZF0sinα1/2=2×4×149×sin1600/2=1174N

 齿轮传动的设计计算 1、选择齿轮材料及精度等级

考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度220HBS；根据教材查表选7级精度。齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2μm

2、按齿面接触疲劳强度设计

根据教材公式：确定有关参数如下： ①