機械設(shè)計課程設(shè)計--帶式運輸機傳動裝置中的同軸式1級圓柱齒輪減速器

1、<p>　　機械設(shè)計課程設(shè)計--帶式運輸機用單級斜齒圓柱齒輪減速器</p><p>　　目 錄 設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………1 傳動方案的擬定及說明………………………………………4 電動機的選擇…………………………………………………4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)……………………………5 傳動件的設(shè)計計算……………………………………………5 軸的設(shè)計計算……………………

2、……………………………8 滾動軸承的選擇及計算………………………………………14 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算……………………………………16 連軸器的選擇…………………………………………………16 減速器附件的選擇……………………………………………17 潤滑與密封……………………………………………………18 設(shè)計小結(jié)………………………………………………………18 參考資料目錄…………………………………………………18 機械設(shè)

3、計課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計一用于帶式運輸機傳動裝置中的單級斜齒圓柱齒輪減速器 一． 總體布置簡圖 </p><p>　　1—電動機；2—聯(lián)軸器；3—齒輪減速器；4—帶式運輸機；5—鼓輪；6—聯(lián)軸器 二． 工作情況： 載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn) 三． 原始數(shù)據(jù) 鼓輪的扭矩T（N?m）：鼓輪的直徑D（mm）： 運輸帶速度V（m/s）： 帶速允許偏差（％）： 使用年限（年）： 工作制度（班/日）： 四

4、． 設(shè)計內(nèi)容 1. 電動機的選擇與運動參數(shù)計算； 2. 斜齒輪傳動設(shè)計計算 3. 軸的設(shè)計 4. 滾動軸承的選擇 5. 鍵和連軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設(shè)計計算說明書的編寫 五． 設(shè)計任務(wù) 1． 減速器總裝配圖一張 2． 齒輪、軸零件圖各一張 3． 設(shè)計說明書一份 六． 設(shè)計進度 1、 第一階段：總體計算和傳動件參數(shù)計算 2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計 3、 第三階段：軸、軸

5、承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫 傳動方案的擬定及說明 由題目所知傳動機構(gòu)類型為：同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構(gòu)進行分析論證。 本傳動機構(gòu)的特點是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相</p><p>　　傳動件設(shè)計計算 1． 選精度等級、材料及齒數(shù) 1） 材料及熱處理； 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HB

6、S，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 2） 精度等級選用7級精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù)z1＝20，大齒輪齒數(shù)z2＝100的； 4） 選取螺旋角。初選螺旋角β＝14° 2．按齒面接觸強度設(shè)計 因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算 按式（10—21）試算，即 dt≥ 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （1） 試選Kt＝1.6 （2） 由圖10－

7、30選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433 （3） 由表10－7選取尺寬系數(shù)φd＝1 （4） 由圖10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62 （5） 由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa （6） 由圖10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強度極限σHlim2＝550MPa； （7） 由式10－13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝

8、60n</p><p>　?。?） 計算當(dāng)量齒數(shù) z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 （4） 查取齒型系數(shù) 由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172 （5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798 （6） 計算[σF] σF1=500Mpa σF2=380M

9、Pa KFN1=0.95 KFN2=0.98 [σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa （7） 計算大、小齒輪的 并加以比較 = =0.0126 = =0.01468 大齒輪的數(shù)值大。 2） 設(shè)計計算 mn≥ =2.4 mn=2.5 4．幾何尺寸計算 1） 計算中心距 z1 =32.9，取z1=33 z2=165 a =255.07mm a圓整后取255mm 2） 按圓整后的中心距修正

10、螺旋角 β=arcos =13 55’50” 3） 計算大、小齒輪的分度圓直徑 d1 =85.00mm d2 =425mm 4） 計算齒輪寬度 b=φdd1 </p><p>　　截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 由于軸選用40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以 （[2]P355表15-1） a) 綜合系數(shù)的計算 由 ， 經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為 ， ， （[2]P38附表3-2經(jīng)直線插入） 軸

11、的材料敏感系數(shù)為 ， ， （[2]P37附圖3-1） 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 查得尺寸系數(shù)為 ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 ， （[2]P37附圖3-2）（[2]P39附圖3-3） 軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為 ， （[2]P40附圖3-4） 軸表面未經(jīng)強化處理，即 ，則綜合系數(shù)值為 b) 碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為 ， c) 安全系數(shù)的計算 軸的疲勞安全系數(shù)為 故軸的選用安全。 I軸： 1．作用在齒輪上的力

12、FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2．初步確定軸的最小直徑</p><p>　　3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 確定軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 d) 由于聯(lián)軸器一端連接電動機，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動機外伸軸直徑尺寸的限制，選為25mm。 e) 考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達2.5mm，所以該段

13、直徑選為30。 f) 該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，則軸承選用30207型，即該段直徑定為35mm。 g) 該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標準化，定為40mm。 h) 為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達5mm，所以該段直徑選為46mm。 i) 軸肩固定軸承，直徑為42mm。 j) 該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm。 2） 各段長度的確定 各段長度的確定從左到右分述如下： a) 該段

14、軸安裝軸承和擋油盤，軸承寬18.25mm，該段長度定為18.25mm。 b) 該段為軸環(huán)，寬度不小于7mm，定為11mm。 c) 該段安裝齒輪，要求長度要比輪轂短2mm，齒輪寬為90mm，定為88mm。 d) 該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體</p><p>　　III軸 1．作用在齒輪上的力 FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5

15、N 2．初步確定軸的最小直徑 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 軸上零件的裝配方案 2） 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII 直徑 60 70 75 87 79 70 長度 105 113.75 83 9 9.5 33.25</p><p>　　5．求軸上的載荷 Mm=316767N.mm T=925200N.mm 6. 彎扭

16、校合 滾動軸承的選擇及計算 I軸： 1．求兩軸承受到的徑向載荷 5、 軸承30206的校核 1） 徑向力 2） 派生力 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ， 4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 II軸： 6、 軸承30307的校核 1） 徑向力 2） 派生力 ， 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ，

17、4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 III軸： 7、 軸承32214的校核 1） 徑向力 2） 派生力 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ， 4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 鍵連接的選擇及校核計算</p>&l

18、t;p>　　代號 直徑 （mm） 工作長度 （mm） 工作高度 （mm） 轉(zhuǎn)矩 （N?m） 極限應(yīng)力 （MPa） 高速軸 8×7×60（單頭） 25 35 3.5 39.8 26.0 12×8×80（單頭） 40 68 4 39.8 7.32 中間軸 12×8×70（單頭） 40 58 4 191 41.2 低速軸 20×12×80（

19、單頭） 75 60 6 925.2 68.5 18×11×110（單頭） 60 107 5.5 925.2 52.4 由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為 ，所以上述鍵皆安全。 連軸器的選擇 由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點，所以考慮選用它。 二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計計算 由于裝置用于運輸機，原動機為電動機，所以工作情況系數(shù)為 ， 計算轉(zhuǎn)矩為 所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4（GB4323-84），