機械課程設計---帶式運輸機展開式二級圓柱齒輪減速器

1、<p>　　《機械設計》課程設計計算說明書</p><p><b>　　設計題目：</b></p><p>　　帶式運輸機展開式二級圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設計任務 &

2、lt;/p><p>　　擬定傳動的總體設計方案 </p><p>　　電動的機選擇 </p><p>　　確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 </p><p>　　計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)

3、 </p><p>　　高速級齒輪設計計算 </p><p>　　減速器機體結(jié)構(gòu)設計 </p><p>　　低速級齒輪設計 </p><p&g

4、t;　　軸的設計及校核 </p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p><b>　　十一、潤滑與密封</b></p><p><b>　　十二、參考文獻</b></p><p><b>　　十三、設計小結(jié)&

5、lt;/b></p><p><b>　　（一）設計任務</b></p><p><b>　　已知條件：</b></p><p>　　工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，單班制，工作時有輕微振動，空載起動，使用期限為8年小批量生產(chǎn)，室內(nèi)工作，運轉(zhuǎn)帶速誤差為±5%；</p><p>　　檢修間隔期

6、：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；</p><p>　　運動來源：電力，三相交流，電壓380/220Ⅴ；</p><p>　　運輸帶速度允許誤差：±5%；</p><p>　　制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。</p><p>　　2．設計數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力F=1300N</p><p&

7、gt;　　運輸帶工作速度v=1.65m/s</p><p>　　卷筒直徑 D=270mm</p><p>　　傳動方案：二級展開式圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　設計內(nèi)容：</b></p><p>　　按照給定的原始數(shù)據(jù)2和傳動方案3設計減速器裝置；</p><p>　　完成減

8、速器裝配圖1張（A0或A1）；</p><p>　　零件工作圖1~3張；</p><p>　　編寫設計計算說明書份。</p><p>　?。ǘ﹤鲃友b置的總體設計</p><p>　　根據(jù)要求及已知條件對于傳動方案的設計可選擇二級展開式圓柱齒輪減速器。它能承受較大的載荷且傳動平穩(wěn)，能實現(xiàn)一定的傳動比。</p><p>

9、<b>　　總體方案簡圖</b></p><p><b>　?。ㄈ╇妱訖C的選擇</b></p><p>　　1，選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)</p><p>　　因為裝置的載荷比較平穩(wěn)，因此可選用Y系列三相異步電動機，它具有國際互換性，有防止粉塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部的特點，B級絕緣，工作環(huán)境也能滿足要求。而且結(jié)構(gòu)簡單

10、、價格低廉。</p><p>　　2，確定電動機功率和型號</p><p>　　電動機所需功率,,因此 </p><p>　　傳動系的總的效率： ==0.82</p><p>　　取、、、分別為：0.98、0.97、0.99、0.96即分別是軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率。</p><p>　　電機所需的功率為

11、==2.6kW</p><p>　　卷揚機工作轉(zhuǎn)速V===117

12、

13、 </p><p>　　取聯(lián)軸器傳動比 二級圓柱齒輪減速器傳動比</p><p>　　故電動機總的傳動比為=8~40</p><p>　　因此電動機的轉(zhuǎn)速范圍為:</p>

14、<p>　　n=(8~40)180=1440~7200</p><p>　　根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，由《機械零件手冊》得，比較合理，可滿足使用要求，其主要性能指標如下：</p><p>　?。ㄋ模┐_定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比</p><p><b>　　各傳動比的計算</b></p><p><b>　

15、　1）卷筒的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　2）總傳動比: </b></p><p>　　3）分配傳動裝置傳動比</p><p>　　=23.93 （其中為減速器的傳動比）</p><p>　　由課程指導書，為

16、使兩級大齒輪直徑相近可取 則</p><p>　　（五）計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　1）各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　?、褫S轉(zhuǎn)速： （— 電動機滿載轉(zhuǎn)速）</p><p><b>　　Ⅱ軸轉(zhuǎn)速： </b></

17、p><p><b>　　Ⅲ軸轉(zhuǎn)速： </b></p><p><b>　　卷筒轉(zhuǎn)速： </b></p><p><b>　　2）各軸輸入功率 </b></p><p>　　式中、、、分別為軸承、齒輪傳動和聯(lián)軸器的傳動效率。</p><p><

18、b>　　3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理如下表</p><p>　　(六) 高速級齒輪設計計算</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：齒輪減速器輸入功率，輸出功率,小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動比（齒數(shù)比）=6.0</p>&

19、lt;p>　　材料：小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度240HB;</p><p>　　大齒輪用40鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度220HB。</p><p>　　齒面接觸疲勞強度計算：</p><p><b>　　初步計算：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩： </b></p>&l

20、t;p>　　齒寬系數(shù)：查表10—7 取</p><p>　　接觸疲勞強度：由圖10—21（d）</p><p>　　初步計算許用接觸應力:[]=0.9</p><p><b>　　[]=0.9</b></p><p>　　初步計算小齒輪直徑： </p><p>　　=85 =33.

21、63mm（式中）</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　初步齒寬： </b></p><p><b>　　校核計算：</b></p><p><b>　　圓周速度： </b></p><p>　　精度等

22、級：查表10—8 選8級精度</p><p>　　齒數(shù)z和模數(shù)m：初取，</p><p><b>　　取m=2</b></p><p>　　使用系數(shù)：由表10—2 </p><p>　　動載系數(shù)：由圖10—8 </p><p>　　齒間載荷分布系數(shù)：由表12.

23、10，先求</p><p><b>　　=1.65</b></p><p><b>　　由此得： </b></p><p>　　齒向載荷分布系數(shù)：表10—4</p><p><b>　　載荷系數(shù)：</b></p><p>　　彈性系數(shù)：表10—6

24、 </p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù)：圖10—30 </p><p><b>　　接觸最小安全系數(shù)：</b></p><p><b>　　總工作時間：</b></p><p><b>　　應力循環(huán)次數(shù)： </b></p><p>　　接觸壽命系數(shù)：圖

25、12.18取 0.93</p><p><b>　　許用接觸應力：</b></p><p><b>　　驗算： </b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　注：計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度足夠大，此時滿足強度要求。</p><p

26、><b>　　確定傳動尺寸</b></p><p><b>　　實際分度圓直徑：</b></p><p><b>　　中心距： </b></p><p><b>　　齒寬： </b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強度驗算：</p>

27、<p><b>　　重合度系數(shù)： </b></p><p>　　齒間載荷分配系數(shù)： </p><p>　　齒向載荷分布系數(shù)： 取</p><p><b>　　由圖12.14 </b></p><p><b>　　載荷系數(shù): </b></p><p

28、>　　齒形系數(shù)：查表10—5得 ： </p><p>　　應力校正系數(shù)：查表10—5得： </p><p>　　彎曲疲勞強度取： </p><p>　　彎曲最小安全系數(shù)：表12.14 </p><p><b>　　應力循環(huán)次數(shù)： </b></p><p>　　彎曲壽命系數(shù)：圖12

29、.24 </p><p>　　尺寸系數(shù)：圖12.25 </p><p><b>　　許用彎曲應力:</b></p><p><b>　　驗算：</b></p><p>　　注：傳動無嚴重過載，故不做靜強度校核</p><p>　?。ㄆ撸p速器機體結(jié)構(gòu)設計</

30、p><p>　　減速器機體是用以支持和固定軸系零件并保證傳動件的嚙合精度和良好的潤</p><p>　　滑及軸系可靠密封的重要零件。</p><p>　　本設計減速器機體采用鑄造機體，由鑄鐵HT150制成，鑄鐵具有較好的吸振性，</p><p>　　容易切削且承壓性能好。減速器機體才喲個割分式結(jié)構(gòu)，其剖分面與傳動件平</p><

31、;p>　　面重合。查有關手冊，鑄鐵減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下： </p><p>　　其他機體結(jié)構(gòu)尺寸以使機體結(jié)構(gòu)更加緊湊、造型更加美觀為標準設計計算取值，此處不再一一詳說</p><p>　　(八)低速級齒輪設計（3、4兩齒輪）</p><p>　　

32、1、原始數(shù)據(jù)：二軸輸入功率，輸出功率,小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動比（齒數(shù)比）</p><p>　　材料：小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度240HB;</p><p>　　大齒輪用40鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度220HB。</p><p>　　2、齒面接觸疲勞強度計算：</p><p><b>　　3、初步計算：</b></p>

33、<p><b>　　轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　齒寬系數(shù)：查表10—7 取 </p><p>　　接觸疲勞強度：由圖10—21（d）</p><p>　　初步計算許用接觸應力：</p><p>　　初步計算小齒輪直徑：</p><p><b>　

34、?。ㄊ街校?lt;/b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　初步齒寬：</b></p><p><b>　　校核計算：</b></p><p><b>　　圓周速度：</b></p><p>

35、　　精度等級：查表10—8 選8級精度</p><p>　　齒數(shù)z和模數(shù)m：初取</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　使用系數(shù)：由表

36、10—2 </p><p>　　動載系數(shù)：由圖10—8 </p><p>　　齒間載荷分布系數(shù)：由表12.10，先求</p><p><b>　　由此得：</b></p><p>　　齒向載荷分布系數(shù)：表10—4</p><p><b>　　載荷系數(shù)：</b

37、></p><p>　　彈性系數(shù)：表10—6 </p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù)：圖10—30 </p><p>　　接觸最小安全系數(shù)： </p><p><b>　　總工作時間：</b></p><p><b>　　應力循環(huán)次數(shù)：</b></p>

38、<p>　　接觸壽命系數(shù)：圖12.18 0.97</p><p><b>　　許用接觸應力：</b></p><p><b>　　驗算：</b></p><p>　　注：計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。</p><p><b>　　確定傳動尺寸&l

39、t;/b></p><p><b>　　實際分度圓直徑：</b></p><p><b>　　中心距：</b></p><p><b>　　齒寬：</b></p><p>　　齒根彎曲疲勞強度驗算：</p><p><b>　　重合度系數(shù)

40、：</b></p><p>　　齒間載荷分配系數(shù)：表12.10 </p><p>　　齒向載荷分布系數(shù)： 取</p><p><b>　　由圖12.14 </b></p><p><b>　　載荷系數(shù): </b></p><p>　　齒形系數(shù)：圖12.21

41、 </p><p>　　應力修正系數(shù)：圖12.22 </p><p>　　彎曲疲勞強度：圖12.23c </p><p>　　彎曲最小安全系數(shù)：表12.14 </p><p><b>　　應力循環(huán)次數(shù)： </b></p><p>　　彎曲壽命系數(shù)：圖12.24 </p>

42、<p>　　尺寸系數(shù)：圖12.25 </p><p><b>　　許用彎曲應力:</b></p><p><b>　　驗算：</b></p><p>　　故：傳動無嚴重過載，故不做靜強度校核</p><p>　?。ň牛┹S的設計及校核</p><p>　　由于減速器

43、在工作時無較大沖擊和載荷，軸材料可采用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，，</p><p>　　初步計算軸徑：（按純扭轉(zhuǎn)并降低許用扭轉(zhuǎn)切應力確定軸徑d）</p><p>　　小齒輪軸： 查表15—3 取 =</p><p><b>　　故取小輪軸直徑</b></p><p>　　2、軸的徑向尺寸確定：</p>

44、<p>　?。?）軸的受力分析如圖:</p><p><b>　　z</b></p><p><b>　　y</b></p><p><b>　　x</b></p><p>　　垂直面(xy)_受力: 水平

45、面（xy）受力</p><p><b>　　軸肩高度：</b></p><p><b>　　故取</b></p><p>　　軸肩： 所以 軸肩直徑</p><p>　　與軸承相配軸徑：（深溝球軸承6006）</p><p><b>　　軸肩：</b>

46、</p><p><b>　　齒輪軸徑：</b></p><p><b>　　4、軸的校核：</b></p><p><b>　　（1）小齒輪軸</b></p><p><b>　　小齒輪軸受力</b></p><p><b&

47、gt;　　圓周力：</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p>　　故小輪輪作用在軸上的力：</p><p>　　取：=90mm，=150mm </p><p><b>　　垂直支承反力： </b></p><p><b>　　

48、④繪制垂直面彎矩圖</b></p><p>　?、嵊嬎阄ｋU截面處軸的直徑</p><p>　　因為材料選擇調(diào)質(zhì)，查課本226頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應力，則：</p><p>　　因為，所以該軸是安全的。</p><p><b>　?。ㄊ┞?lián)軸器的選擇</b></p>

49、<p>　　查參考文獻[1]標準GB/4323-84，選用LX1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)距為250。許用最大轉(zhuǎn)速為3800，軸徑為32mm到mm42之間,故適用。</p><p><b>　?。ㄊ唬櫥c密封</b></p><p><b>　?。ㄒ唬櫥?lt;/b></p><p>　　查參考文獻[1]，齒輪

50、采用浸油潤滑；當齒輪圓周速度時，圓柱齒輪浸油深度以一個齒高、但不小于10mm為宜，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~50mm。軸承潤滑采用潤滑脂，潤滑脂的加入量為軸承空隙體積的，采用稠度較小潤滑脂。</p><p><b>　?。ǘ┟芊猓?lt;/b></p><p>　　防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А２閰⒖嘉墨I[3]表7-3-44，高低速軸密封圈為

51、氈圈密封。箱體與箱座接合面的密封采用密封膠進行密封。</p><p><b>　?。ㄊ﹨⒖嘉墨I</b></p><p>　　[1]金清肅，機械設計課程設計（第一版）[M].武漢：華中科技大學出版社，2007.10</p><p>　　[2]濮良貴，紀名剛.機械設計(第八版)[M].北京：高等教育出版社，2006.5</p>&

52、lt;p>　　[3]吳宗澤，機械設計使用手冊（第二版）.北京：化學工業(yè)出版社，2003.10</p><p>　　[4]吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊(第三版).北京:高等教育出版社,2006.5</p><p><b>　?。ㄊ┰O計小結(jié)</b></p><p>　　由于時間緊迫，所以整個設計做得比較快，難免有個別小錯誤。通過這