設計一臺帶式運輸機中使用的單級直齒圓柱齒輪減速器

1、臺帶式運輸機中使用的單級直齒圓柱齒輪減速機械設計基礎課稈設計說明書設計者學 號目錄?設計課題 3?設計說明4一、設計簡述4二、電動機選擇 4三、確定傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比 6四、傳動裝置的運動和動力設計 7五、箱體結構設計9六、鍵聯(lián)接設計 9七、密封和潤滑的設計10八、聯(lián)軸器的設計11九、設計小結11設計課題設計一臺帶式運輸機中使用的單級直齒圓柱齒輪減速器。原始數(shù)據(jù)：運輸帶傳遞的有效圓周力f4000n,運輸帶速度vo. 75m/s, 滾筒的計算直徑d300mm,原動機為電動機，齒輪單向傳動，有輕微沖擊，工作 時間10年，每年按300天計，單班工作(每班8小時)。原始數(shù)據(jù)：題號 i運

2、輸帶拉力f (km)4kn運輸帶速度v (m/s)0. 75m/s卷筒直徑d (mm) 300mm設計任務要求：畫出裝配圖一張，1號圖紙零件圖一張，3號圖設計說明書一份帶式運輸機傳動示意圖設計說明一、設計簡述采用v帶傳動與齒輪傳動的組合，即可滿足傳動比要求，同時由于帶傳 動具有良好的緩沖，吸振性能，適應大起動轉矩工況要求，結構簡單，成本低， 使用維護方便。二、電動機選擇1、電動機類型和結構的選擇：選擇y系列三相異步電動機，此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結構簡單，工作可靠，價格低廉，維護 方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械。2、電動機容量選擇：電動機所需

3、工作功率為：式（1）： pd=p w / nakw由式 2： pw=f?v/1000kw因此 pdf?v/1000 na kw由電動機至運輸帶的傳動總效率為：n 總 a lxn2 4xri3xri4xri5式中：hi、ri2、113、n 4幾5、幾6分別為v帶傳動、軸承、齒輪傳動、 鏈傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率。取 n 1 0. 96, n 2 =0.98, r 3 =0.97, n 4 =0.97h 5 0. 99. h 60. 96。則:n 總 0. 96x0. 984x0. 97x0. 97x0. 99x0. 960. 79所以：電機所需的工作功率：pd f?v/1000 n 總400

4、0x0. 75/1000x0. 793. 8kw3、確定電動機轉速卷筒工作轉速為：n 卷筒=60x10009v/ （兀？d）60x1000x0. 75/ (300? ji )47.8 r/min根據(jù)手冊中表推薦的傳動比合理范圍。取v帶傳動比i 1' 24。齒輪傳動比25,鏈傳動比25。則總傳動比 理論范圍為：i a' =8100。故電動機轉速的可選范為n，dl$ xn 卷筒8 100x47.8382.44780. r/min則符合這一范圍的同步轉速有很多電動機先考慮其中三種型號：750、1000 和 1500r/min根據(jù)容量和轉速，由相關手冊查出三種適用的電動機型號：（如下表

5、）方案電動機型號額定功率電動機轉速r/min電動機重量n參考價格傳動裝置傳動比同步轉速滿載轉速總傳動比v帶傳動減速1 y132s-45.51200 18.6 3.5 5.322 y132m2-65.5 1000960 8001500 12.42 2. 8 4. 443 y160m2-85.5 750 720 12402100 9. 31 2. 5 3. 72綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器傳動 比，可見第2方案比較適合。此選定電動機型號為y132m2-6,其主要性能：額定功率：5. 5kw,滿載轉速：960轉/分。電動機主要外形和安裝尺寸：中

6、心高hii 外形尺寸lxac/2+adxhd底角安裝尺寸axb 地腳螺栓孔直徑k軸伸尺寸dxe裝鍵部位尺寸fxgd132520x345x315216x 178 12 28x80 10x41三、確定傳動裝置的總傳動比和分配各級傳動比由選定的電動機滿載轉速nm和工作機主動軸轉速n1、可得傳動裝置總傳動比為：ianm/nnm/n 卷筒960/47.820. 08總傳動比等于各傳動比的乘積分配傳動裝置傳動比iaiox i （式中io、i分別為帶傳動和減速器的傳動比）2、分配各級傳動裝置傳動比：根據(jù)指導書p7表1,取102.8 （普通v帶i24）因為：ia=iox i所以：i = ia / io= 20

7、. 08/2. 8= 7.2四、傳動裝置的運動和動力設計將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為i軸，ii軸，以及io, il, 為相鄰兩軸間的傳動比nol, 0 12, 為相鄰兩軸的傳動效率p i , pii, 為各軸的輸入功率 （kw）ti , tii, 為各軸的輸入轉矩 （n?m）n i , nil,為各軸的輸入轉矩（r/min）可按電動機軸至工作運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數(shù)1、 運動參數(shù)及動力參數(shù)的計算（1）計算各軸的轉數(shù)：i 軸：n i nm/ i0960/2.8342. 86 （r/min）ii軸:nil nl/ il324. 86/4. 4477. 22 r/min卷筒軸

8、：nlll nil(2)計算各軸的功率：i 軸：p i pdx noi pdx n 14.5x0. 964. 32 (kw)ii軸：pii plxni2plxn2xn34. 32x0. 98x0. 974. 11 (kw)卷筒軸：phi pii?n23 pii?n2?n44. 11x0. 98x0. 994. 07 (kw)計算各軸的輸入轉矩：電動機軸輸岀轉矩為：td 9550?pd/nm9550x4. 5/960 44. 77 n?mi 軸:t i td?io? n 01 td?io? n 144. 77 x2. 8x0. 96120. 34n?mi軸：th t i ?il?n 12 t i

9、 ?il?n2?n3120. 33x4. 44x0. 98x0. 97507. 91n?m卷筒軸輸入軸轉矩：t iii tii?n2?n4507.91 x0. 98x0. 99492. 77n?m計算各軸的輸出功率： 由于iii軸的輸岀功率分別為輸入功率乘以軸承效率:故：p' i p i x n 軸承 4. 32x0. 984. 23 kwp' ii pii x n 軸承 4. 11x0. 984. 02 kw計算各軸的輸出轉矩：由于iii軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則:t? i t i x 口 軸承120. 33x0. 98117.92 n?m ii th x耳軸

10、承507.91 x0.98497. 75 n?m綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下:軸名效率p(kw) 轉矩t (n?m)轉速nr/min傳動比i效率n輸入輸出輸入輸出電動機軸 4. 544. 77 960 2. 8 0. 96i軸4. 324. 23120. 33117.92342. 864. 440. 98ii軸4. 114. 02507.91497.7577.221.000. 99卷筒軸4. 073.99502. 90492.8477. 22帶速驗算： v nl?dl?3i/ (1000x60)五、箱體結構設計窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔， 以便檢查齒面接觸斑點和赤側

11、間隙，了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機體內。 窺視孔上有蓋板，以防止污物進入機體內和潤滑油飛濺出來。放油螺塞減速器底部設有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。3油標油標用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標有各種結構 類型，有的已定為國家標準件。4通氣器減速器運轉吋，由于摩擦發(fā)熱，使機體內溫度升高，氣壓增大, 導致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機 體內熱漲氣自由逸出，達到集體內外氣壓相等，提高機體有縫隙處的密封性能。5啟蓋螺釘機蓋與機座結合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結后結合較 緊，不易分開。為便于取蓋，在機蓋凸緣上常裝有一至二個啟蓋螺釘，在啟蓋時,

12、可先擰動此螺釘頂起機蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。 對于需作軸向調整的套環(huán)，如裝上二個啟蓋螺釘，將便于調整。6定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機蓋和機座用螺栓聯(lián)結 后，錘孔z前裝上兩個定位銷，孔位置盡量遠些。如機體結構是對的，銷孔位置 不應該對稱布置。7調整墊片調整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調整軸承間隙。有 的梨片述要起調整傳動零件軸向位置的作用。8環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用 以搬運或拆卸機蓋。9密封裝置在伸岀軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止 漏油和污物進入機體內。密封件多為標準件，其密封效果相差很大，應根據(jù)具體 情況

13、選用。六、鍵聯(lián)接設計1. 輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接此段軸徑 dl30mm, l150mm查手冊得，選用c型平鍵，得：a 鍵 8x7 gb1096-79 lll-b50-842mmt44.77n?m h7mm根據(jù)課木p243 (10-5)式得o p4 ?t/d?h?l4x44. 77x1000/ (30x7x42)20.30mpa or uompa2、輸入軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑 d244mm l263mm t i 120. 33n?m查手冊 選a型平鍵gb1096-79b 鍵 12x8 gb1096-791l2-b62-1250mm h8mmop4 ?t i / (d?h?l)4x

14、 120. 33x 1000/ (44x8x50)27.34mpa op llompa3、輸岀軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 軸徑 d360mm l358mm tii 51& 34nm查手冊p51選用a型平鍵鍵 18x11gb1096-79ll3-b60-1842mm hl1mmo p4?t ii / (d?h?l)4x518. 34x1000/ (60x11x42)74.80mpa op llompa七、密封和潤滑的設計1 密封由于選用的電動機為低速，常溫，常壓的電動機則可以選用毛氈密封。 毛氈密封是在売體圈內填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達到密封的目的。毛氈具有 天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲

15、存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉時，毛氈乂可以將 潤滑油自行刮下反復自行潤滑。2. 潤滑對于齒輪來說，由于傳動件的的圓周速度v 12m/s,采用浸油潤滑，因 此機體內需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉 渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xh不應小于30、50mm。對于單級減速器，浸油深度為 一個齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動，每傳遞1kw需油量 v00. 350 7m3o對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，h難以經(jīng)常供油，所以選 用潤滑脂潤滑。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時也能形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。八、聯(lián)軸器的設計(1) 類型選擇由于兩軸相對位移很小，運轉平穩(wěn)，且結構簡單，對緩沖要求不高， 故選用彈性柱銷聯(lián)。(2) 載荷計算計算轉矩 tckaxtii 1.3x518. 34673. 84nm,其中ka為工況系數(shù)，由表得ka1.3(3) 型號選擇根據(jù)tc,軸徑d,軸的轉速n,查標準gb/t 501472003,選用lxz2型彈性柱銷聯(lián)，其額定轉矩t 1250nm,許用轉速n3750r/m ,故符合要求。九、設計小結機械設計課程設計是我第一次較全面的機械設計訓練，是機械設 計和機械設計基礎課程重要的綜合性與實踐性環(huán)節(jié)