課程設(shè)計(jì)--設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器

1、<p>　設(shè)計(jì)任務(wù)書（一）、題目：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器. （二）、原始數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩T:800N.m運(yùn)輸帶工作速度V:1.20m/s卷筒直徑D:360mm（三）、工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微震動(dòng)，使用期限為10年,小批量生產(chǎn)，單班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%.傳動(dòng)方案的分析與擬定（1）為滿足工作機(jī)的工作要求（如所傳遞的功率及轉(zhuǎn)速），且綜合考慮其在結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、加工

2、方便、高傳動(dòng)效率，使用維護(hù)方便等方面的要求，對(duì)本次設(shè)計(jì)采用展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器. 。該設(shè)計(jì)更能適應(yīng)在繁重及惡劣的條件下長期工作，且使用維護(hù)方便。傳動(dòng)方案簡圖如下所示對(duì)傳動(dòng)簡圖中各標(biāo)號(hào)零件的說明：1—電動(dòng)機(jī) 2---聯(lián)軸器 3—二級(jí)圓柱齒輪減速器4—運(yùn)輸帶 5---帶筒三、 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算（一）、選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式：根據(jù)工作要求采用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V。（二）、選擇電動(dòng)機(jī)的容

3、量：按照《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（后文簡稱《機(jī)》）中式（2-1），電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：Pd = Pw/η按照《機(jī)》中式（2-2）計(jì)算結(jié)果</p><p>　計(jì) 算 結(jié) 果</p><p>　工作機(jī)所需功率為：Pw =（T *nw）/ 9550=Fv/1000 [單位：kw]Pw =800*63.66/9550=5.33Kw傳動(dòng)裝置的總效率為：η=0.825所需電動(dòng)機(jī)效率為：Pd =5.3

4、3/0.825=6.46Kw 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped選略大于Pd即可。由表16-1Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped為7.5kw。（三）、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速滾筒軸工作轉(zhuǎn)速Nw=（60*1000V）/（πD）=63.66r/minV帶傳動(dòng)比i=2-4二級(jí)圓柱齒輪減速器為i2’=8-40.則總傳動(dòng)比的范圍為I’=16-160,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd’=I’*nw=(16～160)*63.66=1018.56

5、～10185.6r/min.符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min、1500r/min, 3000r/min三種。方案對(duì)比：如下表所示，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、和價(jià)格以及總傳動(dòng)比，可以看出，如為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，選用方案1效果較好；如考慮電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，則應(yīng)選用方案2?，F(xiàn)選用方案2。選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M-4電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)</p><p>　計(jì) 算 結(jié) 果</p>&

6、lt;p>　大齒輪許用接觸應(yīng)力[σн2]= 500+11*45= 995MPa 小齒輪許用彎曲應(yīng)力[σf1] =160+2.5*55 = 297.5MPa 大齒輪許用彎曲應(yīng)力 [σf2] = 160+2.5*45= 272.5MPa 2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：(1)、選擇

7、齒數(shù)：通常Z1 =20—40,取Z1 =22 Z3 =24 Z2=iZ1=3.25*22=73 Z4=iZ3=2.32*24=57(2)、小齒輪傳遞的T1: T1=9.55*106P1/n1=123350N.MMT3=9.55*106P2/n2=384740N.MM (3)、選擇齒寬系數(shù)：由于齒輪為非對(duì)稱分布，且為硬齒面，所以取Ψd =0.5(4)、確定載荷系數(shù)K：K=1.3～1.6，由于齒輪為非對(duì)稱布置，所以取K=1.5

8、(5)、計(jì)算法面膜數(shù)：一般β1=8-20°取β1=12° cosβ1=0.978當(dāng)量齒數(shù)Zv1=24,Zv2=78齒型系數(shù)由[1]表9-7</p><p>　計(jì) 算 結(jié) 果</p><p>　計(jì)算β角 β1=arcos=11.96° cosβ=0.978 β2=arcos=12.13° cosβ=0.978 °分

9、度圓 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 取30mm 取45mm 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核滿足強(qiáng)度要求滿足強(qiáng)度要求滿足強(qiáng)度要求滿足強(qiáng)度要求驗(yàn)證速度誤差 由表9-5取10級(jí)精度齒輪設(shè)計(jì)滿足工作要求(二) 高速級(jí)普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定設(shè)計(jì)功率由[1]表8-5查，，已知P=Pd=7.5kW根據(jù)[1]式（8-15）設(shè)計(jì)功率為： (2)選定帶型根據(jù)圖8-9

10、a確定為A型V帶(3)小帶輪和大帶輪基準(zhǔn)直徑取小帶輪基準(zhǔn)直徑， 則大帶輪基準(zhǔn)直徑 取(4)驗(yàn)算帶速根據(jù)[1]式（8-17），帶速v為帶速太高則離心力大，使帶與帶輪間的正壓力減小，傳動(dòng)能力下降；帶速太低，在傳遞相同功率時(shí)，則要求有效拉力Fe過大，所需帶的根數(shù)較多，載荷分布不均勻，則一般帶速在5-25m/s范圍內(nèi)，符合要求。5)初定中心距中心距過大，則結(jié)構(gòu)尺寸大，易引起帶的顫動(dòng)；中心距過小，在單位時(shí)間內(nèi)帶</p><

11、;p>　計(jì) 算 結(jié) 果</p><p>　故(11)作用在軸上的壓力由[1]式（8-25），帶作用在V帶上的壓力為：六、軸的計(jì)算(一)、初步計(jì)算軸的最小直徑A、高速軸設(shè)計(jì)選擇軸的材料：45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理軸徑的初步計(jì)算：⑴ 確定A值：45號(hào)鋼，A=103～126因?yàn)闉闇p速器的高速軸，所以A取較大值 A=120⑵ 初步計(jì)算直徑：d≥A ³√ P? / n? = 120 ³√ 6.

12、20/ 480 =28.16mm取d=35mmB、中間軸設(shè)計(jì)選擇軸的材料：45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理軸徑的初步計(jì)算：⑴ 確定A值：45號(hào)鋼，A=103～126因?yàn)闉闇p速器的中間軸，所以A取中間值 A=105⑵ 初步計(jì)算直徑：d≥A ³√ P2 / n2 = 105 ³√ 5.95 / 147.69= 36.00mm⑶ 考慮鍵槽(兩個(gè))對(duì)軸強(qiáng)度削弱的影響，應(yīng)將直徑加大7% 取d2 =50 mmC、低速軸設(shè)計(jì)選擇軸

13、的材料：45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理軸徑的初步計(jì)算：⑴ 確定A值：45號(hào)鋼，A=103～126因?yàn)闉闇p速器的低速軸，所以A取較小值 A=105⑵ 初步計(jì)算直徑：d≥A ³√ P? / n? = 105³√ 5.71/ 63.66 =</p><p>　聯(lián)軸器a、選聯(lián)軸器類型運(yùn)輸機(jī)的安裝精度一般不高，易用撓性聯(lián)軸器，輸出端轉(zhuǎn)速低，動(dòng)載荷小，轉(zhuǎn)矩較大，選用結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、具有微量補(bǔ)償兩軸線偏移

14、和緩沖吸振能力彈性柱銷聯(lián)軸器。b、輸出軸端聯(lián)軸器的選擇計(jì)算i)計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=848.02N由[1]表13-1查取工況系數(shù)K=1.5c、選擇型號(hào)由[2]P141查得HL2型（三）、輸出軸的校核計(jì)算（1）畫出軸的結(jié)構(gòu)簡圖，確定軸上的作用力主動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩為T=856.59N·m作用在齒輪上的圓周力,徑向力,軸向力分別為（2）作水平面內(nèi)的彎矩圖支承反力：截面C處的彎矩：（3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖支承反力： 截面的彎矩：左側(cè) 右側(cè)（4）作

15、合成彎矩M圖截面C左側(cè)的合成彎矩：截面C右側(cè)的合成彎矩：（5）作轉(zhuǎn)矩T圖 T=899.77N·m（6）作當(dāng)量彎矩Me圖, 因單向傳動(dòng)，轉(zhuǎn)矩可認(rèn)為按脈動(dòng)循環(huán)變化，所以應(yīng)力校正系數(shù)取 危險(xiǎn)截面C處的當(dāng)量彎矩（7）校核危險(xiǎn)截面軸徑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖中，此處軸徑為65mm，故強(qiáng)度足夠。（四）、軸承的校核低速軸1、滾動(dòng)軸承的選擇7212C型， 軸承采用正裝2、驗(yàn)算滾動(dòng)軸承壽命（1）確定Cr由表11-4查得7212C型軸承基本額定動(dòng)載荷&l