机械课程设计-2级减速器设计说明书

机械课程设计

1.1 设计课题:

设计一用于带式运输机传动系统中的二级减速器.要求传动系统中含有二级圆柱齿轮减速器及V带传动

1.2 主要参数说明

输送带最大有效拉力F=3KN，输送带的工作速度V=1m/s,输送机滚筒直径D=250mm

1.3 工作条件

带式运输机工作时有轻微震动。每天工作8小时，要求三相交流电源的电压为380V/220V

1.4 传动系统方案的简图如下

1- 电动机 2-带轮 3-V带 4-滚筒 5-联轴器 6-驱动滚筒 7-输送带

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。

选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。

传动装置的总效率?a

2.1电动机的选择

1） 电动机所需工作功率为： P＝P/η＝3000×1/1000＝3kW

1

2） 总效率 ?a??1?2?3?4?5＝0.96×0.98323×0.952×0.97×0.96＝0.759

?1为V带的效率,?1为第一对轴承的效率，

?3为第二对轴承的效率，?4为第三对轴承的效率

?5为每对齿轮啮合传动的效率.

3) 工作机转速 n=60×1000v/πD=60×1000×1／3.14×250=87.26 r/min

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 选定型号为Y112M—4的三相异步电动机，额定功率为4.0KW

额定电流8.8A，满载转速nm?1440 r/min，同步转速1500r/min。

2.2确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比

由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为ia＝n/n＝1440/82.76＝17.40

（2） 分配传动装置传动比

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0＝2.3，则减速器传动比为i＝ia/i0＝17.40/2.3＝7.57

根据各原则，查表得传动比为i1＝3.24，则i2＝i/i1＝2.33

2.3计算传动装置的运动和动力参数

（1） 各轴转速

n?＝nm/i0＝1440/2.3＝626.09r/min

nⅡ＝nⅠ/i　＝626.09/3.24＝193.24r/min 1

nⅢ＝ nⅡ/ i2＝193.24/2.33=82.93 r/min

nⅣ=nⅢ=82.93 r/min

（2） 各轴输入功率

PⅠ＝pd×?1＝3.25×0.96＝3.12kW

PⅡ＝pⅠ×η2×?3＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW

PⅢ＝PⅡ×η2×?3＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW

PⅣ＝PⅢ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW

则各轴的输出功率：

?PⅠ＝PⅠ×0.98=3.06 kW

2

?PⅡ＝PⅡ×0.98=2.84 kW

?＝PⅢPⅢ×0.98=2.65kW

?＝PⅣ×0.98=2.52 kW PⅣ

（3） 各轴输入转矩

T1=Td×i0×?1 N·m

电动机轴的输出转矩Td=9550Pdnm =9550×3.25/1440=21.55 N·

所以: TⅠ＝Td×i0×?1 =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m

m TⅡ＝TⅠ×i1×?1×?2=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·

m TⅢ＝TⅡ×i2×?2×?3=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·

m TⅣ=TⅢ×?3×?4=311.35×0.95×0.97=286.91 N·

输出转矩：TⅠ?＝TⅠ×0.98=46.63 N·m

?＝TⅡ×0.98=140.66 N·m TⅡ

?＝TⅢ×0.98=305.12N·m TⅢ

?＝TⅣ×0.98=281.17 N·m TⅣ

V带传动设计

3.1 确定计算功率Pca 由表8-7查得工作情况系数KA=1.1,故 Pca =KA×P=1.1×4KW=4.4 KW

3.2 选择V带类型 根据 Pca ， n1 查图确定选用A型普通V带。

3.3 确定带轮基准直径dd,并验算带速v

1)初选小带轮的基准直径 dd1。由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径 dd1 =90mm 。

2）验算带速v。按式（8-13）验算带速 V=Πdd1 n1／60×1000=3.14×90×1440／60×1000 m／s=6.78 m／s

因为5 m／s < v < 30 m／s ,带速合适。

3）计算大带轮的基准直径。根据（8-15a），计算大带轮的直径dd2 dd2 =idd1=3.24×90 mm=291.6 mm

根据表 8-8 ，圆整 dd2 = 315mm

3.4 确定V带的中心距a 和基准长度 Ld

3

1）根据式（8-20），初定中心距a0=500 mm。

2）由式（8-22）计算带所需的基准长度

Ld0≈2a0 +π／2(dd1 + dd2)+(dd2- dd1) ²／4a0

=[2×500﹢π／2×(90﹢315) ﹢(315-90) ²／4×500]mm= 1661

mm

由表8-2选带的基准长度 Ld = 1600 mm.

3) 按式（8-23）计算实际中心距

a

中心距变化范围为 443 ~ 515mm

3.5.验算小带轮的包角α

1

3.6. 计算带的根数z

1) 计算单根V带的额定功率Pr.

由dd1=90 mm 和 n1=1440 r／min,查表得P0=1.064kw

根据n1=1440 r／min, i=3.24 和 A 型带，查表得

ΔP0=0.17kw。

查表得Kα=0.925, KL=0.99,于是

2）计算V带的根数z z= Pca／Pr =4.4／1.13=3.89

取整 z=4

3.7. 计算单根V带的初拉力的最小值（F0）min

由表8-3得A型带的单位长度质量q= 0.1 kg／m,所以

3.8计算压轴力Fp

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