机械设计基础课程设计说明书 带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器 2014.01
机械设计基础课程设计说明书
设计题目 带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器
化工学 院(系) 油气储运 专业
班级 储运11-1 学号 11014210104
设 计 人 李 丹
指导教师 莫才颂
完成日期 2014 年 01 月 4 日
广东石油化工学院
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机械设计基础课程设计说明书 带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器 2014.01
目 录
一、传动方案拟定…………………………………………………………………3 二、电动机的选择…………………………………………………………………3 三、计算总传动比及分配各级的传动比…………………………………………4 四、运动参数及动力参数计算……………………………………………………4 五、传动零件的设计计算…………………………………………………………5 六、轴的设计计算…………………………………………………………………8 七、键联接的选择及计算…………………………………………………………15 八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算………………………………………15 九、润滑与密封……………………………………………………………………16 十、设计小结………………………………………………………………………16 十一、参考资料目录………………………………………………………………17
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机械设计基础课程设计说明书 带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器 2014.01
一、传动方案拟定 第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮 减速器 （1） 工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使 用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许 F=950N 误差为±5% （2） 原始数据：滚筒圆周力F=950N；带速V=1.5m/s V=1.5m/s；滚筒直径D=240mm。 运动简图 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用 Y系列三相异步电动机。 2、确定电动机的功率： （1）传动装置的总效率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.992×0.98×0.99×0.96 =0.876 (2)电机所需的工作功率： Pd=FV/1000η总 =950×1.5/1000×0.876 =1.627KW 3、确定电动机转速： 滚筒轴的工作转速： Nw=60×1000V/πD D=240mm η总 =0.876 Pd=1.627KW 广东石油化工学院
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机械设计基础课程设计说明书 2014.01 Nw=119.427r/min =60×1000×1.5/π×240 =119.427r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比 Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~6，则合理总传动比i 的范围为i=6~24，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw =（6~24）×119.366=716.196~2864.784r/min 符合这一范围的同步转速有940 r/min和1430r/min。由指导 Ic=3~6 书表14-1查出有两种适用的电动机型号、如下表 额定电动机转速i=6~24 启动转矩 最大转矩 方 （r/min） 电动机型号 功率 案 KW 同转 满转 额定转矩 额定转矩 1 Y112M-6 2.2 1000 940 2.0 2.2 nd=716.196~2864.784r/min 2 Y100L1-4 2.2 1500 1430 2.2 2.3 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减 速器的传动比，比较三种方案可知：方案1因电动机转速低，传 动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号 Y100L1-4。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速， 选定电动机型号为 Y100L1-4 Y100L1-4。 其主要性能：额定功率：2.2KW，满载转速1430r/min，额定 转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 i总=11.974 1、总传动比：i总=n电动/n筒=1430/119.427=11.974 2、分配各级传动比 i带=3 （1） 取i带=3 （2） ∵i总=i齿×i 带π i齿3.991 （3） ∴i齿=i总/i带=11.974/3=3.991 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=nm/i带=1430/3=476.667(r/min) nII=nI/i齿=476.667/3.991=119.435(r/min) 滚筒nw=nII=476.667/3.991=119.435(r/min) 2、 计算各轴的功率（KW） PI=Pd×η带=1.627×0.96=1.605KW PII=PI×η轴承×η齿轮=1.605×0.99×0.98=1.557KW 广东石油化工学院
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带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器 机械设计基础课程设计说明书 带式运输机的单级直齿圆柱齿轮减速器 PIII= PII×η轴承×η联轴器=1.557×0.992=1.526KW 3、 计算各轴转矩 Td=9.55Pd/nm=9550×1.627/1430=10.866N·m TI=9.55p1入/n1 =9550x1.605/476.667=32.156N·m TII=9.55p2/n2=9550x1.557/119.435=124.497N·m TIII=9.55p3/n3=9550x1.526/119.435=122.019N·m 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 （1） 选择普通V带截型 由课本P218表13-8得：kA=1.2 P=1.627KW PC=KAP=1.2×1.627=1.952KW 据PC=1.952KW和n1=1430r/min 由课本P219图13-15得：选用Z型V带 （2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本P214表13-3，取dd1=90mm>dmin=75 dd2=i带dd1(1-ε)=3×90×(1-0.02)=264.60 mm 由课本P219表13-9，取dd2=265 带速V：V=πdd1n1/60×1000 =π×90×1430/60×1000 =6.735m/s 在5~25m/s范围内，带速合适。 （3） 确定带长和中心距 初定中心距 a0=1.5(dd1+dd2)=1.5×(90+265)mm=532.5 mm 取a0=500，符合0.7(dd1+dd2)< a0<2(dd1+dd2) Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2×500+3.14×(90+265)/2+(265-90)2/4×500 =1572.66mm 根据课本P212表（13-2）选取相近的Ld=1600mm 确定中心距 a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1572.66)/2 =513.67mm (4)验算小带轮包角 α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a =1800-57.30×(265-90)/513.67 =160.480>1200（适用） （5）确定带的根数 单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本图13-3P1=0.36KW 由式得传动比i=dd2/dd1(1-ε)=265/90×（1-0.02）=3.00 5
2014.01 nI=476.667 (r/min) nII=119.435(r/min) nw=119.435(r/min) PI=1.605KW PII=1.557KW PIII=1.526KW Td=10.866N·m TI=32.156N·m TII =124.497N·m TIII=122.019N·m PC=1.952KW V=6.735m/s Ld=1572.66mm 得 a=513.67mm α1=160.480 广东石油化工学院