帶式輸送機(jī)二級齒輪減速器說明書

中北大學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： 用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計 (電機(jī)通過帶傳動與減速器相連接 )，題號 2- 指導(dǎo)教師： 董亞峰 喬峰麗 職稱 : 講師 副教授 2015 年 12 月 28 日 中 北大學(xué) 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 2015/2016 學(xué)年第 1 學(xué)期 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 課程設(shè)計題目： 用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計 (電機(jī)通過帶傳動與減速器相連接 )，題號 2- 起 迄 日 期： 課程設(shè)計地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 教 師： 董亞峰 喬峰麗 下達(dá)任務(wù)書日期 :2015 年 12 月 28 日 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1設(shè)計目的： 1) 綜合運(yùn)用本課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行設(shè)計訓(xùn)練，使所學(xué)的知識得到進(jìn)一步的鞏固和發(fā)展； 2) 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法和步驟，初步培養(yǎng)學(xué) 生分析和解決工程實(shí)際問題的能力，樹立正確的設(shè)計思想，為今后畢業(yè)設(shè)計設(shè)計和工作打下良好的基礎(chǔ)； 3) 進(jìn)行方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)械制圖和運(yùn)用設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范等技能的訓(xùn)練，使 學(xué)生具有初步機(jī)械設(shè)計的能力。 2設(shè)計項(xiàng)目和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等）： 設(shè)計項(xiàng)目 ： 用于 帶 式運(yùn)輸機(jī)的 展開式二級圓柱齒輪減速器 ，其傳動簡圖如圖所示。 技術(shù)要求 ： 帶 式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，空載起動，每天 單 班制工作，使用期限為10 年，每年按 300 個工作日計算，小批量生產(chǎn)。運(yùn)輸鏈工作速度 允許誤差為 5%。 原始數(shù)據(jù) 運(yùn)輸帶的工作拉力： 輸帶的工作速度： m/s 滾筒直徑： 350 3設(shè)計工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計計算說明書 (論文 )、圖紙、實(shí)物樣品等： 11電動機(jī) 2 V 帶傳動 3減速器 4 傳動滾筒 5 聯(lián)軸器 6 運(yùn)輸帶 設(shè)計內(nèi)容： 電動機(jī)選型； 帶 傳動設(shè)計；減速器設(shè)計；聯(lián)軸器選型。 設(shè)計工作量： 1) 完成傳動系統(tǒng)的裝配圖草圖 1張 (面坐標(biāo)紙，手工 繪圖 )。 2) 設(shè)計減速器裝配工作圖 1張 (工繪圖 )。 3) 設(shè)計主要零件，完成 3張零件工作圖，分別是：減速箱箱座或箱蓋 (算機(jī)繪圖 )，輸出軸 (面，手工繪圖 )和輸出軸上的大齒輪 (面，手工繪圖 )。 4) 編寫設(shè)計說明書 (6000 8000字 )。 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 4主要參考文獻(xiàn)： 1 濮良貴，陳國定，吳立言 . 機(jī)械設(shè)計 (第九版 ). 北京：高等教育出版社，2 吳宗澤，高志，羅勝國，李威 . 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊 . 北京：高等教育 出版社，設(shè)計成果形式及要求： 設(shè)計說明書、圖紙。 6工作計劃及進(jìn)度： 2015年 12 月 28日 12月 30日 設(shè)計計算 (3天 ) 2016年 12 月 31日 1月 3日 草圖繪制、審查和修改 (5天 ) 1月 4日 1月 6日 繪制裝配圖 (3天 ) 1月 7日 1月 9日 繪制零件圖 (3天 ) 1月 10日 1月 12日 編寫設(shè)計說明書 (3天 ) 1月 14日 1月 15日 答辯 (2天 ) 學(xué)科管理 部審查意見： 同意 簽字： 2015 年 12 月 28 日 目錄 1. 引言 1 題的目的及研究意義 1 速器的應(yīng)用領(lǐng)域 1 速器的發(fā)展趨勢 2 2. 傳動裝置的總體設(shè)計 3 定傳動方案 3 帶傳動布置于高速級 3 用閉式斜齒圓柱齒輪 4 傳動齒輪布置在距離扭矩輸入端較遠(yuǎn)的地方 4 擇原動機(jī) 電動機(jī) 4 擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 4 定電動機(jī)的功率 4 定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 5 動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 6 算總傳動比 6 理分配各級傳動比 6 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 7 3. V 帶設(shè)計 8 4. 傳動零件的設(shè)計計算 10 速級齒輪設(shè)計 10 速級齒輪設(shè)計 13 入軸的設(shè)計 16 速軸的設(shè)計 18 出軸的設(shè)計 19 定軸的材料及初步確定軸的最小直徑 19 出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、鍵、聯(lián)軸器及軸承的選用 20 出軸的受力分析 21 5. 部件的選擇與設(shè)計 24 滑和密封 24 它結(jié)構(gòu)設(shè)計 24 體 26 總結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 1 1. 引言 齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使 用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導(dǎo)，日本住友重工研制的 高精度減速器，美國 司研制的 減速器，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本項(xiàng)目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速 器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動機(jī)已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制分子發(fā)動機(jī)的尺寸在納米級范圍如能輔以納米級的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。 題的目的及研究意義 隨著社會的發(fā)展和 人民生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的需求是多樣化的，這就決定了未來的生產(chǎn)方式趨向多品種、小批量。在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著齒輪減速器，它是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置 . 它是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分和核心部件。目前，國內(nèi)各類通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個，基本可滿足各行業(yè)對通用減速器的需求。國內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國外先進(jìn)工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平，承擔(dān)起為國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)，推動了中國裝配制造業(yè)發(fā)展。 速器的應(yīng)用領(lǐng)域 齒輪減速器具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。因此，被廣泛地應(yīng)用于各行業(yè)。減速器行業(yè)涉及的產(chǎn)品類別包括了各類齒輪減速器、行星齒帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 2 輪減速器及蝸桿減速器，也包括了各種專用傳動裝置，如增速裝置、調(diào)速裝置、以及包括柔性傳動裝置在內(nèi)的各類復(fù)合傳動裝置等，產(chǎn)品服務(wù)領(lǐng)域涉及航天、航空、能源、核工業(yè)、冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、電力、工程機(jī)械及石化等行業(yè)。其作為傳動機(jī)械行業(yè)里的一個重要的分支，在機(jī)械制造領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色。近幾年，隨著中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，減速機(jī)行業(yè)在 國內(nèi)也取得了日新月異的進(jìn)步。 速器的發(fā)展趨勢 當(dāng)今世界各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高、二低、二化方面發(fā)展。六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳動效率 ;二低即低噪聲、低成本 ;二化即標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化。當(dāng)今的減速器也向著大功率、大傳動比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器和齒輪的設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展 ,在一定程度上標(biāo)志著一個國家的工業(yè)水平 ,因此 , 可以預(yù)見，齒輪減速器在國內(nèi)外的市場中的潛力是很大的，特別是我國的大型減速器（如水泥生產(chǎn)行業(yè)，冶金，礦山等行業(yè)都 需要超大型減速器）大多依靠進(jìn)口，所以研究超大型減速器，填補(bǔ)市場空白，以此帶來經(jīng)濟(jì)利益和社會效益是我國減速器研究的方向。開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術(shù)在我國有廣闊的前景。 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 3 2. 傳動裝置的總體設(shè)計 傳動裝置的總體設(shè)計，主要包括擬定傳動方案、選擇原動機(jī)、確定總傳動比和分配各級傳動比以及計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)。 定傳動方案 機(jī)器通常由原動機(jī)、傳動裝置和工作機(jī)三部分組成。傳動裝置將原動機(jī)的動力和運(yùn)動傳遞給工作機(jī)，合理擬定傳動方案是保證傳動裝置設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)。課 程設(shè)計中，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，擬定傳動方案， 分析傳動方案的優(yōu)缺點(diǎn)。題目中給定以下傳動方案如下圖所示： 圖 2式運(yùn)輸機(jī)傳動方案 1 電動機(jī) 2 V 帶傳動 3 展開式雙級圓柱齒輪減速器 4 聯(lián)軸器 5 底座 6 傳送帶鼓輪 7 傳送帶 工作條件：單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動，經(jīng)常滿載，空載起動，單班制工作、使用期限 10 年，輸送帶速度容許誤差為 5。 原始數(shù)據(jù)：輸送帶拉力 6500N,滾筒直徑 350送帶速度 s。 帶傳動布置于高速級 將傳 動能力較小的帶傳動布置在高速級，有利于整個傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，勻稱。另外，將帶傳動布置在高速級有利于發(fā)揮其傳動平穩(wěn)，緩沖吸振，減少噪聲的特點(diǎn)。 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 4 用閉式斜齒圓柱齒輪 閉式齒輪傳動的潤滑及防護(hù)條件最好。而在相同的工況下，斜齒輪傳動可獲得較小的幾何尺寸和較大的承載能力。采用傳動較平穩(wěn)，動載荷較小的斜齒輪傳動，使結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。而且加工只比直齒輪多轉(zhuǎn)過一個角度，工藝不復(fù)雜。 傳動齒輪布置在距離扭矩輸入端較遠(yuǎn)的地方 由于齒輪相對軸承為不對稱布置，使其沿齒寬方向載荷分布不均。本方案將齒輪布置在距 扭矩輸入端較遠(yuǎn)的地方，有利于減少因扭矩引起的載荷分布不均的現(xiàn)象。 綜上所述，本方案從任務(wù)書所給定的條件設(shè)計的方案具有合理性，可行性。 擇原動機(jī) 電動機(jī) 電動機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品，設(shè)計中應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動、動力參數(shù)，根據(jù)選擇的傳動方案，合理選擇電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速，提出具體的電動機(jī)型號。 擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動機(jī)有交、直流之分，一般工廠都采用三相交流電，因而選用交流電動機(jī)。交流電動機(jī)分異步、同步電動機(jī)，異步電動機(jī)又分為籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型 異步電動機(jī)應(yīng)用最多，目前應(yīng)用較 300 廣的 Y 系列自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，電壓為 380V，其結(jié)構(gòu)簡單、起動性能好，工作可靠、價格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、農(nóng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、輕工機(jī)械等。 定電動機(jī)的功率 電動機(jī)功率選擇直接影響到電動機(jī)工作性能和經(jīng)濟(jì)性能的好壞：若所選電動機(jī)的功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作；若功率過大，則電動機(jī)不能滿載運(yùn)行，功率因素和效率較低，從而增加電能消耗，造成浪費(fèi)。 1. 帶式輸送機(jī)所需的功率5 由公式得： 3/ 1 0 0 0 6 0 0 . 8 5 / 1 0 0 0 5 5 k W V 設(shè)計題目給定：輸送帶拉力 F（ N） = 0 N 輸送帶速度 V(m/s)=m/s 2. 計算電動機(jī)的輸出功率1（機(jī)械設(shè)計 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)趙又紅 周知進(jìn)主編 遼中南大學(xué)出版社）附表 2 3 確定部 分效率如下： 彈性聯(lián)軸器： （兩個） 滾動軸承（每對）： （共四對，三對減速器軸承，一對滾筒軸承） 圓柱齒輪傳動：3 （精度 7 級） 傳動滾筒效率： 帶傳動 V 帶的效率 5 0 0 取 5 得電動機(jī)至工作機(jī)間傳動裝置及工作機(jī)的總效率 : 2 4 2 2 4 21 2 3 4 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 9 6 0 . 8 5 1 電動機(jī)的輸出功率： 36 0 0 . 8 5 6 .5 k 0 0 1 0 0 0 0 . 8 5 1 定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 同一類型、相同額定功率的電動機(jī)低速的級數(shù)多，外部尺寸及重量較大，價格較高，但可使傳動裝置的總傳動比及尺寸減少；高速電動機(jī)則與其相反，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮各方面因素，選取適當(dāng)?shù)碾妱訖C(jī)轉(zhuǎn)速。 三相異步電動機(jī)常用的同步轉(zhuǎn)速有 3000r/ 1500r/ 1000r/50 r ，常選用 500r 或 000 r 的電動機(jī)。 1. 計算滾筒的轉(zhuǎn)速 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速： 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0 0 . 8 5 4 6 . 4 r / m i n D 設(shè)計題目給定：滾筒直徑 D=350輸送帶速度 V(m/s)=s 2. 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 由參考文獻(xiàn) 2（機(jī)械設(shè)計）中表 18 1 可知兩級圓柱齒輪減速器推薦傳動比范圍為 608i ， 推薦 4 故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 6 ( 1 6 1 2 0 ) 4 6 . 4 / m i n 7 4 2 . 4 5 5 6 8 r / m i 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/1500r/3000r/ 常選用 500 r 或 000 r 的電動機(jī)。由參考文獻(xiàn) 1中附表 6 1 查出有兩種使用的電動機(jī)型號： 表 2動機(jī)性能 方案 電動機(jī)型號 額定功率 （ 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n/(r/ 總傳動比 同步轉(zhuǎn)速 滿 載轉(zhuǎn)速 1 500 1440 31 表 2動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 由選定電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速對于多級傳動 321計算出總傳動比后，應(yīng)合理地分配各級傳動比，限制傳動件的圓周速度以減少動載荷。 算總傳動比 由電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 1 4 4 0 r/m 和工作機(jī)主動軸的轉(zhuǎn)速 4 6 .4 r/m 可得總傳動比： / 3 1n n理分配各級傳動比 1 傳動的理論傳動比 初選 3 1 0 .3hl i 低速級理論傳動比的分配 取lh ，可使兩極大齒輪直徑相近，浸油深度接近，有利于浸油潤滑。皮帶速度 皮帶拉力 滾筒直徑 工作條件 每天時間 設(shè)計壽命 轉(zhuǎn)速 r/率 m/s 6500N 350穩(wěn)連續(xù) 8 小時 10 年 式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 7 同時還可以使傳動裝置外廓尺寸緊湊，減小減速器的輪廓尺寸。但 過大，有可能會使高速極大齒輪與低速級軸發(fā)生干涉碰撞。所以必須合理分配傳動比，一般可在 21 ) 中取。 由 21 2 21 i i i 得低速級傳動比為21 0 4 1 . 4 。 從而高速級傳動比為121 . 4 1 . 4 2 . 7 3 . 8 。 表 2 總傳動比 電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 高速軸 中間軸 滾筒轉(zhuǎn)速 31 1440r/傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 為進(jìn)行傳動件的設(shè)計計算，應(yīng)首先推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，一般按由電動機(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)。 1. 電機(jī)軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩與輸入功率 n=1440r/7 . 59 5 5 0 / 9 5 5 0 4 9 . 7 N n 2. 高速軸輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 0 1 1 7 . 9 6 7 . 2 k WI d P 1 / 3 4 8 0 r / m i 1 7 . 29 5 5 0 / 9 5 5 0 1 4 3 . 3 N n 3中間軸輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 12 7 . 2 0 . 9 9 0 . 9 9 7 . 0 6 k 3 2 1/ 1 2 6 .3 r / m i nn n i1 7 . 0 69 5 5 0 / 9 5 5 0 5 3 4 N 6 . 3 n 低速軸輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 12 7 . 0 6 0 . 9 9 0 . 9 9 6 . 9 k I I 3 2 2/ 4 6 .8 r / m i nn n i3 6 . 99 5 5 0 / 9 5 5 0 1 4 0 8 N . 8I I I I I n 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 8 3. V 帶設(shè)計 根據(jù)電動機(jī)功率為 動機(jī)轉(zhuǎn)速 1440 r/V 帶理論傳動比 i 3設(shè)計計算如下： （ 1）確定計算功率 據(jù)單班制工作，每班 8 小時，空載啟動，連續(xù)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷穩(wěn)定，工作期限 10 年。 查得工作系數(shù) 2）選取普通 V 帶帶型 根據(jù) 定選用普通 V 帶 A 型。 （ 3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑 . 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 00. 驗(yàn)算帶速 1 1 1 0 0 1 4 4 0 7 . 5 4 m / 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 因?yàn)?5m/s ， 取 200 4）確定普 V 帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 根據(jù) 取 1400 算實(shí)際中心距 642 127214004002 00 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 9 （ 5）驗(yàn)算主輪上的包角 0 121 a dd 1 8 0 2 0 0 1 0 0 5 7 . 3 4 6 4 1 6 7 . 6 5 9 0 故主動輪上的包角合適 （ 6）計算 V 帶的根數(shù) Z Z)( 00 基本額定功率 額定功率的增量 K 包角修正系數(shù) 長度系數(shù) 007 = 7 . 6( ) 0 9 P K K 取 Z=8 根 （ 7）計算預(yù)緊力 20 )00 V 帶單位長度質(zhì)量 q=kg/m 20 m i n 2 . 55 0 0 ( 1 ) = 9 8 q vZ v K 應(yīng)使帶的實(shí)際出拉力 m F （ 8）計算壓軸力 100m i n 1 6 7 . 6 52 s i n 2 8 9 8 . 9 s i n = 1 5 7 3 F （ 9）帶輪材料及結(jié)構(gòu) 帶輪的材料 主要采用鑄鐵，常用材料的牌號為 小帶輪采用實(shí)心式， 大 帶輪的結(jié)構(gòu)形式為孔板式。 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 10 4. 傳動零件的設(shè)計計算 速級齒輪設(shè)計 1、選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 按照已經(jīng)選定的傳動方案，高速級齒輪選擇如下： 齒輪類 型 選用斜齒圓柱齒輪傳動，軟齒輪面閉式傳動。 齒輪精度等級 帶式輸送機(jī)為一般機(jī)器速度不高，按照 2中表 10擇7 級精度（ 材料 由 2中 10擇擇小齒輪材料為 40質(zhì)），硬度為 280齒輪為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者材料硬度差為 40 試選擇小齒輪齒數(shù) 1 25z 大齒輪齒數(shù) 2 1 1 3 . 8 2 5 9 6 . 5z i Z 取2 97z 設(shè)計準(zhǔn)則 :先由齒 面接觸疲勞強(qiáng)度計算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 (1) 試選載荷系數(shù) 3.1) 小齒輪轉(zhuǎn)矩1 1 4 3 (3) 由文獻(xiàn) 2中表 10得材料彈性影響系數(shù) 1 8 9 P a(4) 齒寬系數(shù)：由文獻(xiàn) 2中表 10 7 知齒寬系數(shù) 1d(5) 由文獻(xiàn) 2中圖 10齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 001 ；大齒輪接 觸疲勞強(qiáng)度極限li m 2 550H M P a 。 (6) 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8116 0 6 0 4 8 0 1 1 8 3 0 0 1 0 6 . 9 1 0hN n j L 82 1 1/ 1 1 0N N u (7) 由文獻(xiàn) 2中圖 10接觸疲勞壽命系數(shù) 1 2 計算接觸疲勞許應(yīng)力 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 11 取失效概率為 1% 安全系數(shù) S=1 由文獻(xiàn) 2中式 10 1 l i m 11 0 . 9 2 6 0 0 5 5 2H N M P 2 l i m 22 0 . 9 6 5 5 0 5 2 8H N M P 1、 計算 (1) 試算小齒輪分度 圓直徑21 1311 212 . 3 2 t 233 1 . 3 1 4 3 0 3 . 8 1 1 8 9 . 82 . 3 2 = 7 2 . 4 m . 8 5 2 8 (2) 計算圓周速度 v 11 7 2 . 4 4 8 0 1 . 8 2 m / 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 (3) 計算齒寬 b 1 1 7 2 . 4 7 2 . 4 m (4) 計算齒寬與齒高比117 2 . 4 2 625 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 2 6 6 6 7 2 1 6 6 (5) 計算載荷系數(shù) 據(jù) ， 7 級精度。由圖 10動載荷系數(shù) ，直齒輪 1 K，由文獻(xiàn) 2中表 10得使用系數(shù) ，由文獻(xiàn) 2中表 10插值法查得 7級精度、小齒輪相對非對稱布置時： ， / ， ， 在文獻(xiàn) 2中查圖 10 ， 故載荷系數(shù) 1 . 2 5 1 . 0 8 1 1 . 4 1 7 1 . 9 1 3A v H K K K 。 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 12 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由文獻(xiàn) 2中式 10 3311 1 . 9 1 37 2 . 4 8 2 . 3 m 3 計算模數(shù) m 118 2 .3 m 取 m=3 齒輪的齒數(shù) 11 8 2 . 3z 2 7 . 43 取 27 2 1 1z 2 7 3 . 8 1 0 2 . 6 圓整后取1z 1032、 主要幾何尺寸計算 (1) 分度圓直徑 11 2 7 3 8 1 m md z m 22 1 0 3 3 3 0 9 m md z m (2) 中心距 8 1 3 0 9 1 9 5 m (3) 齒輪寬度 1 8 1 m 取 1 802 85圓周力： 41112 2 1 4 . 3 3 1 0 3 5 3 8 徑向力：11 t a n 2 0 3 5 3 8 t a n 2 0 1 2 8 8 齒根彎曲強(qiáng)度校核 1確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 由文獻(xiàn) 2中圖 10得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 001 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 802 。 由文獻(xiàn) 2中圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù)1 ，2 。 （ 1）計算彎曲疲勞許應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由 2中式 10 111 0 . 9 1 5 0 0 3251 . 4F N F M P 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 13 222 0 . 9 5 3 8 0 2 5 7 . 8 61 . 4F N F M P （ 2）計算載荷系數(shù) K 1 . 2 5 1 . 0 8 1 1 . 3 4 1 . 8 0 9A v F K K K （ 3）查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 由 2中表 10得： 1 ，2 1 ，2 （ 4）校核 t 1 a 1 11 1. 3 5 3 8 2 . 6 5 1 . 5 8 1 0 5 P Y t 1 a 2 22 21 . 8 0 9 3 5 3 8 2 . 1 7 1 1 . 7 9 9 1 0 4 . 2 M P Y 故所以合格 表 3速級齒輪設(shè)計幾何尺寸及參數(shù) 齒輪 壓力 角 模數(shù) 中心 距 齒數(shù) 比 齒數(shù) 分度圓 直徑 齒寬 小齒輪 20 3 95 7 810齒輪 103 3095速級齒輪設(shè)計 1、選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪傳動 傳動速度不高，選擇 7 級精度（ 材料選擇 小齒輪 40調(diào)質(zhì) 硬度 280齒輪 45 調(diào)質(zhì) 硬度 240擇小齒輪齒數(shù) 3 26z 大齒輪齒數(shù) 4 2 3 2 . 7 2 6 7 1 . 2z i Z 取4 72z 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 (1) 試選載荷系數(shù) k=2) 小齒輪轉(zhuǎn)矩3 534 N 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 14 (3) 由文獻(xiàn) 2中表 10得材料彈性影響系數(shù) (4) 齒寬系數(shù)：由文獻(xiàn) 2中表 10 7 知齒寬系數(shù) 1d(5) 由文獻(xiàn) 2中圖 10齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限li m 3 600H M P a ；大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限l i m 4 550H M P a 。 (6) 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8326 0 6 0 1 2 6 . 3 1 1 8 3 0 0 1 0 1 . 8 2 1 0hN n j L 73426 0NN u (7) 由文獻(xiàn) 2中圖 10接觸疲勞壽命系數(shù) 3 4 (8) 計算接觸疲勞許應(yīng)力 取失效概率為 1% 安全系數(shù) S=1，由文獻(xiàn) 2中式 10 3 l i m 33 0 . 9 6 6 0 0 5 7 6 M P 4 l i m 44 1 . 0 2 5 5 0 5 6 1 M P 1、 計算 (1) 試算小齒輪分度圓直徑22 2332 412 . 3 2 t 233 1 . 1 5 3 4 1 0 2 . 7 1 1 8 9 . 82 . 3 2 1 0 5 m . 7 5 6 1 (2) 計算圓周速度 v 32 1 0 5 1 2 6 . 3 0 . 7 m / 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 (3) 計算齒寬 b 3 1 0 5 m (4) 計算齒寬與齒高比33105 4 m 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 4 . 0 3 9 . 0 6 m 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 15 (5) 計算載荷系數(shù) 據(jù) v=s， 7 級精度。由圖 10動載荷系數(shù) ，直齒輪1 K ，由文獻(xiàn) 2中表 10得使用系數(shù) ，由文獻(xiàn) 2中表 10插值法查得 7 級精度，小齒輪相對非對稱布置時： 。 由 / ， ，在文獻(xiàn) 2中查圖 10 ，故載荷系數(shù) 1 . 2 5 1 . 0 5 1 1 . 4 1 7 1 . 8 6 8A v H K K K 。 (6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 由文獻(xiàn) 2中式 10 3333 1 . 8 6 81 0 5 1 2 5 . 3 m 1 (7) 計算模數(shù) m 331 2 5 . 3 4 .8 m 取 8) 齒輪的齒數(shù) 33 1 2 5 . 3z 3 1 54 圓整后取1z 314 3 2z 3 1 2 . 7 8 3 圓整后取1z 842、 主要幾何尺寸計算 (1) 分度圓直徑 33 3 1 4 1 2 4 m md z m 44 8 4 4 3 3 6 m md z m (2) 中心距 1 2 4 3 3 6 2 3 0 m (3) 齒輪寬度 3 0 2 4 = 9 9 . 2 m 取 00 05周力： 52232 2 5 3 4 1 0 8 6 1 3 徑向力：22 t a n 2 0 8 6 1 3 t a n 2 0 3 1 3 5 齒根彎曲強(qiáng)度校核 1. 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 16 （ 1）由文獻(xiàn) 2中圖 10得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 001 ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限802 。 （ 2）由文獻(xiàn) 2中圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ，2 。 （ 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由 2中式 10 111 0 . 9 5 5 0 0 3 3 9 . 2 91 . 4F N F M P 222 0 . 9 9 3 8 0 2 6 8 . 7 11 . 4F N F M P 計算載荷系數(shù) K 1 . 2 5 1 . 0 5 1 1 . 3 7 1 . 7 9 8A v F K K K 取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)由 2中表 10得： 1 ， 2 1 ， 2 校核 t 2 a 3 33 3. 7 9 8 2 . 6 0 1 . 5 9 5 1 5 3 M P Y t 2 a 4 44 41 . 7 9 8 8 6 1 3 2 . 2 0 8 1 . 7 7 6 1 5 2 M P 0 4F S Y 故合格 表 3速級齒輪設(shè)計幾何尺寸及參數(shù) 齒輪 壓力 角 模數(shù) 中心 距 齒數(shù) 比 齒數(shù) 分度圓 直徑 齒寬 小齒輪 20 4 307 12405齒輪 75 33600入軸的設(shè)計 確定軸的材料及初步確定軸的最小直徑 根據(jù)輸入軸運(yùn)動和動力參數(shù) ,計算作用在輸入軸的齒輪上的力： 帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式兩級圓柱齒輪減速器 17 圓周力： 41112 2 1 4 . 3 3 1 0 3 5 3 8 徑向力：11 t a n 2 0 3 5 3 8 t a n 2 0 1 2 8 8 取軸的材料為 40質(zhì)處理，根據(jù) 2中 表 15 3，取 A=105 33m i n 0 5 . 71 0 5 2 5 . 8 m n 由于該軸有一個鍵槽，故軸的直徑應(yīng)加大 錯誤 !未找到引用源。 ， 故 錯誤 !未找到引用源。 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、鍵、聯(lián)軸器及軸承的選用 由于在 上所連接的是聯(lián)軸器，計算聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，查文獻(xiàn) 2中表 14c a 1 1 . 5 N T 選定電動機(jī) 8D ，查文獻(xiàn) 1中附表 4用 稱轉(zhuǎn)矩為 630，許用轉(zhuǎn)速為 5000 / 可取聯(lián)軸器的孔徑I 30d 誤 !未找到引用源。 ，故 錯誤 !未找到引用源。 。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 L=60錯誤 !未找到引用源。 的長度比 錯誤 !未找到引用源。 ，軸上要制出一軸肩，定位軸肩的高度一般取為 0 0 ，故取 錯誤 !未找到引用源。 34 初選滾動軸承 因軸承只受徑向力作用，故選用深溝球軸承，由 錯誤 !未找到引用源。 34選擇深溝球軸承 6207 ，其尺寸是 錯誤 !未找到引用源。 。故3635d d m m錯誤 !未找到引用源。 ，左端軸承 采用軸肩進(jìn)行軸向定位，故可取 錯誤 !未找到引用源。 40 由該說明書后面的箱體設(shè)計可以得到壁與齒輪的距離8 10L 誤 !未找到引用源。 ，考慮到箱體