帶式輸送機(jī)一級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)說明書題目 ：帶式輸送機(jī)一級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)二級學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院年級專業(yè)15 機(jī)械制造與自動化學(xué)號07學(xué)生姓名胡定鵬指導(dǎo)教師熊建強(qiáng)教師職稱副教授目錄第一章原始數(shù)據(jù) 0.第二章選擇電動機(jī) 1.第三章計(jì)算總傳動比和傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 2.第四章齒輪傳動的設(shè)計(jì) 3.第五章軸的設(shè)計(jì) 6.第六章滾動軸承的選擇及驗(yàn)算 9.第七章鍵的選擇及強(qiáng)度校核 1.0第八章聯(lián)軸器的選擇 1.1.第九章設(shè)計(jì)體會 1.2.參考文獻(xiàn) 1.3.2- 帶傳動3-減速器4-聯(lián)軸器5-滾筒6-傳送帶新余學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書第一章原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶工作拉力 F=3500（N）；運(yùn)輸帶工作速度 n=260 （r/min）

2、；滾筒直徑 D=300 （mm）；每天工作 24小時(shí)，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)， 工作期限為 5年，每年工作 300天， 載荷較平穩(wěn)。環(huán)境最高溫度 350C；小批量生產(chǎn)。傳動裝置簡圖：1-電動機(jī)第二章選擇電動機(jī)（1）電動機(jī)的類型按已知的工作要求和條件，選用 Y 型全封閉籠型三相異步電機(jī)（2）傳動效率 帶傳動 V 帶傳動 1=齒輪傳動的軸承 2 =齒輪傳動 3=聯(lián)軸器 4 =卷筒軸的軸承 5=卷筒 6 =3）電動機(jī)工作功率運(yùn)輸帶速度 v 60 d1n000 = m/s工作機(jī)所需的電動機(jī)輸出功率 :PdFv1000 wkW（4）電動機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為 :nW 60 1000v = r /minD按推薦的

3、合理傳動比范圍，取 V帶傳動的傳動比 i1 =24,單級齒輪傳動比 i2 =35,則合理總傳動比的范圍為 i =620，故nd=i nW =(620) r /min , nd= r /min根據(jù)計(jì)算出的量， 由附表查出適應(yīng)的電動機(jī)型號， 其技術(shù)參數(shù)及傳動比的情況見 表 2-4 。表 2-4 電動機(jī)型號電動機(jī)型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速總傳動比帶傳動比齒輪傳動比kWr / minY160M2-2152930第三章計(jì)算總傳動比和傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)1）總傳動比 : inmnw電動機(jī)至軸的傳動比 i0 =,軸至軸的傳動比 i1 =2）各軸轉(zhuǎn)速軸n1 nm = r /min i0（3）軸 n2 n1 =

4、r /mini1卷筒軸 nW n2 = r /min （3）各軸輸入功率 軸 P1 Pd 01 = kW 軸 P2 P1 12 = kW 卷筒軸 PW P2 23 = kW（4）各軸輸入轉(zhuǎn)矩 電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 :Td =Td 9550 Pd = N mnm軸: T1 Td i0 01 = N m軸 T2 T1 i1 12 = N m 卷筒軸 TW T2 2 4 = N m 運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于表 3-4 表 3-4 運(yùn)動和動力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果軸名電動機(jī)軸 軸軸 卷筒軸參數(shù)轉(zhuǎn)速 n/(r /min)2930輸入功率 P/kW 輸出功率 T /(N m)第四章齒輪傳動的設(shè)計(jì)(1) 數(shù)據(jù) 傳

5、遞功率 P= kW 輸入轉(zhuǎn)速 n1= r /min 傳動比 i =(2) 選擇齒輪材料及精度等級小齒輪材料用 40Gr鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 280HBS，大齒輪材料用 40 鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 240HBS。選用 8 級精度(3) 設(shè)計(jì)計(jì)算T1 Td = N m取K=選小齒輪齒數(shù) Z1 =28，則大齒輪齒數(shù) Z2 i Z1 =取 Z2 =112選齒寬系數(shù) d 1 齒輪材料的彈性系數(shù) ZE = MPa1/2H lim1 600 MPa , H lim 2 550 MPa安全系數(shù)： SH =1N1 60njL h=60(530024)=109N19N21 = 109i接觸疲勞壽命系數(shù)： KHN1=； KHN

6、2= H1=KHN1 H lim1 = 0.9 600 =540 MPa H 1SH1 H2=KHNS2HHlim2 =0.951550=540 MPa將數(shù)據(jù)代入公式中d1 3KT1(i 1)(3.52ZE )2 = mm di H 2則模數(shù) m=dZ11 482.3897取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2d1 = mZ1 =228=56 mm d2=mZ2 =2113=224 mmb由 d b 可得 b d d1=1 56=56 mm d1b2 =b=56 mmb1 b2 5=75 mm1a= m(Z1 Z2 ) =150 mm2 1 2(4)強(qiáng)度校核復(fù)合齒形系數(shù)： YFS1 =， YFS 2 =F lim

7、 1 =500 MPa , F lim 2=380 MPa彎曲疲勞壽命系數(shù)： KFN1=， KFN2=彎曲疲勞安全系數(shù)： SF 1.3 F 1 K FN1 Flim1 326.92 MPa F 1SF F 2 KFN2 Flim 2 257.23 MPa F 2SF校核彎曲強(qiáng)度2KT1F1bd1mYFS172.799MPa F 12KT1F2YFS269.147MPa F 2bd1md1n1vm/s 5m/s60 1000第五章軸的設(shè)計(jì)(1) 選擇材料，確定許用應(yīng)力和軸徑選用 45 鋼調(diào)質(zhì) 許用彎曲應(yīng)力 1 =60 MPa按 45 號鋼，取 C =110dmin =C3 p2 = mmminn

8、2考慮有鍵槽，軸徑應(yīng)增加 5%+ 5%= mm為了使所選軸徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，需要同時(shí)選取聯(lián)軸器。選用 LT 8 型彈性 套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為 45 mm ，和軸配合部分長度為 84 mm，故取 d1=45 mm。(2) 確定軸各段直徑和長度軸段 1 從聯(lián)軸器開始向左取，軸段 1 直徑最小，且安裝了聯(lián)軸器軸徑，故取 d1=45 mm軸段 2 軸段 2 上應(yīng)有軸肩定位聯(lián)軸器，故 d2=d1+2 d1+(12)取標(biāo)準(zhǔn)值 d2 =52 mm軸段 3 軸段 3 上安裝了軸承頸，且 應(yīng)由軸肩定位齒輪，取 d3 =55 mm軸段 4 軸段 4 上安裝齒輪，取 d4=60 mm軸段 5 軸段 5 為

9、軸環(huán)，根據(jù)式得 d5 =72 mm軸段 6 軸段 6 為軸環(huán)，根據(jù)軸承的安裝尺寸得 d6 =66 mm軸段 7 軸段 7上安裝了軸承，根據(jù)同軸兩軸承取同樣的型號確定 d7 =d3=55 mm 選用軸承得其寬度 B=23 mm齒輪端面至箱體壁間的距離取 a=15 mm 箱體有鑄造誤差，取滾動軸承與箱體內(nèi)邊距 s=5 mm 軸承處箱凸緣寬度B2=B+（） a+（1020）取得 B2 =50 mm 軸承蓋厚度取為 20 mm 軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離取為 b=16 mm半聯(lián)軸器與軸配合長度為 l =84 mm 為使壓板壓住半聯(lián)軸器，取其相應(yīng)的軸長為 已知齒輪寬度為 b2 =56 mm 為使套筒壓住齒

10、輪端面，取其相應(yīng)的軸長為 L2=b+20+22=16+20+22=58 mm L3=s a B +2=45 mm 由軸肩和軸環(huán)尺寸的關(guān)系得 L5=8 mm L6=12 mm L7=22 mm 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊，取在齒輪處的鍵剖面尺寸為 剖面尺寸為 b h =149。 （3）軸的強(qiáng)度校核L1=82 mmL4=54 mmb h=18 11，取在半聯(lián)軸器處的鍵轉(zhuǎn)矩： T2= N m圓周力：Ft 2 = 2T2 = N t2 d2徑向力：Fr2=Ft2 tan n /cos = N軸向力：Fa2 Ft2 tan = N水平面上的支反力：FRA FRB= N2垂直面身上的支反力：FRA ( Fa2d2 /2

11、 71.5 Fr2) /143= NFRB (Fa2d2 /2 71.5 Fr2)/143=N水平面上的彎矩：MC =FRA= N m 垂直面身上的彎矩：M c1= FRA= N mMC2=( FRA Fa2d2/2)= N m合成彎矩：MC1 MC2 M C21 = N mMC2MC2 MC22 = N m因?yàn)閱蜗蚧剞D(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)： 1b 0b由表可得剖面 C 處的當(dāng)量彎矩：NmMC1 MC21 ( T2)2 =MC2MC22 ( T2 )2 = N m剖面 C當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與鄰接段相差不大，股剖面 C為危險(xiǎn)剖面M e M C2 377.03 N m 1b=60 MPae Me

12、Me3= N m 1be W0.1d31 b剖面 D 處雖然僅受轉(zhuǎn)矩，但其直徑較小，則該剖面也為危險(xiǎn)剖面。M D( T2)2 = N me MMD3 = MPaW0.1d3Memax = MPa 3600 h h 60n fPFa故選用單列 30308 型圓錐滾子軸承，能滿足使用要求第七章鍵的選擇及強(qiáng)度校核（1）與半聯(lián)軸器配合軸段處的鍵的選擇及強(qiáng)度校核 在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已選用圓頭平鍵 （A型） b h =149 d =82 mm取鍵長 L=72 mm鍵和軸的材料均為鋼，可得許用擠壓應(yīng)力 P =120 MPa 鍵的工作長度 l L b=72-14=58 mm3MPa4T 103 = dhl =安

13、全（2）與大齒輪配合軸段處的鍵的選擇及強(qiáng)度校核在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已選用圓頭平鍵 （A 型） b h =1811d =54 mm取鍵長 L=44 mm鍵和軸的材料均為鋼，可得許用擠壓應(yīng)力 P =120 MPa鍵的工作長度 l L b=44-18=26 mm3MPa4T 103 = dhl =第八章聯(lián)軸器的選擇1）聯(lián)軸器的類型選擇根據(jù)聯(lián)軸器已知的各種條件，選用 LT型彈性套柱銷聯(lián)軸器2）聯(lián)軸器型號、尺寸的選擇工作情況系數(shù)：K=軸的轉(zhuǎn)矩：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 : TC KT = N m已知 TC值的大小，可根據(jù)設(shè)計(jì)手冊附表查得可選用LT8型彈性套柱銷聯(lián)軸器 其公稱轉(zhuǎn)矩為：Tn =710 N m N m 聯(lián)

14、軸器的各種參數(shù)如表 8-2 表 8-2 LT8 型彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù)型號公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑軸孔長度外徑軸孔類型LT8710 N m3000r /min45mm112mm190mmY型第九章設(shè)計(jì)體會機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練， 在 設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題， 但經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)和一次一次的更改以及不斷 的驗(yàn)證，最終找出來原因的所在。通過這次課程設(shè)計(jì)， 我們更好更加深入地學(xué)習(xí)到了一般的設(shè)計(jì)方法， 掌握了通用 零件、機(jī)械傳動裝置和簡單的機(jī)械設(shè)計(jì)原理， 同時(shí)對制圖標(biāo)準(zhǔn)也有了更多的了解， 在課程設(shè)計(jì)的這段時(shí)光里，我們學(xué)到了很多書本上的知識和課本上沒有的知識

15、， 可以說是多門課程的綜合運(yùn)用， 通過這次設(shè)計(jì)， 把我們以前所學(xué)的知識都運(yùn)用出 來了，這時(shí)才發(fā)現(xiàn)， 原來之前學(xué)的知識是那么那么的少， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠這次設(shè)計(jì)所用， 讓自己以后更加努力地學(xué)習(xí)， 不斷充實(shí)自己。 同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知 識與實(shí)際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和實(shí)踐。 由于設(shè)計(jì)的時(shí)間較為緊張， 在設(shè)計(jì)中肯定會有許多欠缺， 若想把它變成實(shí)際產(chǎn)品 的話還需要反復(fù)仔細(xì)的考慮和探討。 但經(jīng)過這一次練習(xí)， 確實(shí)給我們帶來了很大 的收獲，設(shè)計(jì)涉及到了機(jī)械、電氣等多個(gè)方面的內(nèi)容，通過設(shè)計(jì)計(jì)算、認(rèn)證、畫 圖，提高了我對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電動機(jī)的選用等方面的認(rèn)識和應(yīng)用能力?？傊?， 本次設(shè)計(jì)

16、讓我受益非淺， 各方面的能力也得到了一定的提高， 并且提升了我的思 考問題和解決問題的能力。最后特別感謝老師的悉心指導(dǎo)， 特別是在我們的設(shè)計(jì)思路中， 同時(shí)教導(dǎo)我學(xué)會獨(dú) 立通過課程設(shè)計(jì)，使自己對所學(xué)的專業(yè)知識和各門課程有了進(jìn)一步的加深理解， 對于各方面知識之間的聯(lián)系有了實(shí)際的體會。 使我們在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠 更快地解決問題， 有更多的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到學(xué)習(xí)和工作中去， 讓我們更好地工作和學(xué) 習(xí)。參考文獻(xiàn)1 濮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) M.第八版，北京：高等教育出版 社，2006.2 吳宗澤，羅圣國 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊 S.第三版 ,北京：高 等教育出版社， 2005.3 徐學(xué)林 .互換性與測量

17、技術(shù)基礎(chǔ) M.長沙：湖南大學(xué)出版社，2005.4 范元勛，宋梅利，梁醫(yī) .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 M. 南京： 南京理工大學(xué)出版社， 2007. 5 孫巖，陳曉羅，熊涌.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) M.北京： 北京理工大學(xué)出版社， 2007.6 楊黎明，楊志勤 .機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊 .北京：國防工業(yè)出版社， 2008.工作量1. 低速軸組件圖一張（ A2 圖紙）2. 從動齒輪零件圖和減速器低速軸零件圖1 張。（均為 A3 圖紙）；3. 設(shè)計(jì)說明書 1 份。工作 計(jì) 劃設(shè)計(jì)時(shí)間： 2016 年 12 月 25 日-2016 年 12 月 30 日（一周） 一、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作（天）1、熟悉任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求；2、準(zhǔn)備參考資料和手冊。二、參數(shù)選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算（天）1）選擇電動機(jī)3）計(jì)算總傳動比和分配傳動比4）計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)5）齒輪傳動的設(shè)計(jì)（確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸）；6）軸（低速軸