(整理)帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計單級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計

1、課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計（一級直齒圓柱齒輪減速器及帶傳動） 傳動簡圖：1.電動機(jī) 2.V帶 3.減速箱 4.聯(lián)軸器 5滾筒 6.輸送帶原始數(shù)據(jù)：（已知條件）說明：1 .單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動；2 .每年按300個工作日計算，每日工作二班。完成日期：年 月 日設(shè)計指導(dǎo)教師：年月 日任課教師：年 月 日評分與評語：設(shè)計內(nèi)容1、 電動機(jī)的選擇及運(yùn)動參數(shù)的計算2、 V 帶的傳動設(shè)計；3、齒輪傳動的設(shè)計；4、軸的設(shè)計；5、聯(lián)軸器的選擇；6、潤滑油及潤滑方式的選擇；7、繪制零件的工作圖和裝配圖(1)、減速器的裝配圖(2)、繪制零件的工作圖注：裝配圖包括：尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求及特性、零件編

2、號、零件明細(xì)表、標(biāo)題欄。零件的工作圖包括：尺寸的標(biāo)注、公差、精度、技術(shù)要求。10、編寫設(shè)計說明書(1) 、目錄； (2)、設(shè)計任務(wù)書； (3)、設(shè)計計算：詳細(xì)的設(shè)計步驟及演算過程； (4)、對設(shè)計后的評價； (5)、參考文獻(xiàn)資料。(三) 設(shè)計工作量1. 減速器總裝圖一張2. 零件圖二張3. 設(shè)計說明一份。目 錄設(shè)計任務(wù)書傳動方案說明電動機(jī)的選擇傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)傳動件的設(shè)計計算軸的設(shè)計計算聯(lián)軸器、滾動軸承、鍵聯(lián)接的選擇減速器附件的選擇潤滑與密封設(shè)計小結(jié)參考資料一傳動方案說明第一組：用于膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)筒的傳動裝置1、工作條件：室內(nèi)、塵土較大、環(huán)境最高溫度 35C；2、原始數(shù)據(jù)：(1)輸送拉力

3、F=5500N;(2)輸送帶工作速度V=1.4m/s (允許輸送帶的工作速度誤差為± 4%);(3)輸送機(jī)滾筒直徑 D=450mm；(4)卷筒效率4=0.96 (包括卷筒及軸承的效率)；(5)工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)(6)使用折舊期：8年(7)工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度 380(8)動力來源：電力，三相交流電源，電壓為 380/220伏；(9)檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修(10)制造條件及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)二電動機(jī)的選擇1、選擇電動機(jī)類型1)電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工條件，選用一般用途的Y(IP44)系列

4、三相異步電動 機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2)電動機(jī)容量(1)卷筒軸的輸出功率Pwc Fv 5500 1.4 r rPw 7.710001000(2)電動機(jī)輸出功率Pd傳動裝置的總效率PdPw1? I? 3? 4? 5式中,1, 2為從電動機(jī)至卷筒軸之間的各傳動機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由表2-4查得：V帶傳動1 0.96;滾動軸承42=0.99;圓柱齒輪傳動“3=0.97;彈性聯(lián)軸器44=0.99;卷筒軸滑動軸承q5=0.96,則0.96 X0.99 2X0.97 X0.99 X0.96 =0.86PdPw7.78.95kW0.86Pd7.7kwPed =11kW 。(3)電動機(jī)額定功率Ped由有關(guān)表格選

5、取電動機(jī)額定功率1) 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速滾筒軸的轉(zhuǎn)速是 nm =60 1000v/3.14d=59.44r/min為了便于選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-1查 得V帶傳動常用傳動比范圍=24 ,單級圓柱齒輪傳動比范圍=36 ,則電 動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為nd nw i1 i2 356.64 1426.56r/minnw 59.44r/min可見同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min 的電動機(jī)均符合。這里初選同 步轉(zhuǎn)速分別為750r/min和1000r/min 的兩種電動機(jī)進(jìn)行比較，如下表：電動機(jī)型號額定功率(KW)電動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)電動機(jī)質(zhì)量(kg)傳動裝置的傳動比同步

6、總傳動比V帶傳動單級7器1Y180L-8117507303812.3342Y160L-61110009706316.3235.44由表中數(shù)據(jù)可知兩個方案均可行，但方案 1的傳動比較小，傳動傳動裝 置結(jié)構(gòu)尺寸較小。因此可采用方案 1,選定電動機(jī)的型號為 Y180L-8。4）電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由表查出Y180L-8型電動機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形，安裝尺寸，并列 表記錄備用（略）。3.計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比1）傳動裝置總傳動比nm73012.3 nw59.44ii=12.32）分配各級傳動比則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為i 12.3- 4取V帶傳動的傳動比ii 3ii13所

7、彳3i2值符合一般齒輪傳動和圓柱單級齒輪減速器傳動比的常用范圍。4.計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速電動機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為I軸，低速軸為II軸，各軸轉(zhuǎn)速為no nm 730r/minnon 730/3 243.33r/mini1nn /i2 243.33/4 60.8r/min2）各軸輸入功率P0 11KW按電動機(jī)額定功率%計算各軸輸入功率，即B Ped 11kWT0 144N mPPo 1 11 0.96 10.56kWP P 2 3 10.56 0.99 0.97 10.14kW3）各軸轉(zhuǎn)矩Pi10.56kwni243.33r/mc - P。c -11,-T0 9550 9

8、550 144N ?mn0730TI 414.45N mnTR 9550Qcnc 10.569550243.33414.45N ?MPiiQiTii10.14kw60.8r / min1592.7N rTP 9550 n10.14955060.81592.7N ?m將計算結(jié)果匯總列表備用（略）三皮帶輪傳動的設(shè)計計算PC=13.2kw1、確定計算功率PCKa為工作情況系數(shù)，查課本表8.21可得,Ka=1.2dmin =125mmdd2450 mmPC= KA Ped =1.2X 11=13.2kw2、選擇V帶的型號根據(jù)計算功率PC=13.2kw,主動輪轉(zhuǎn)速ni=730r/min,由課本圖8.12

9、選擇B型普通V帶。3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑dddd2由課本表8.6和圖8.12得dmin =125mm取 dd1 =150mm>dmini 3n2 243.33r/mir大帶輪的基準(zhǔn)直徑，因?yàn)閕帶 上=3所以n2=243.33r/min1n1dd2 dd1 3Xl50=450mmn2由課本表8.3選取標(biāo)準(zhǔn)值dd2 450mm則實(shí)際傳動比i ,從動輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為dd2 450d7150n1730,.n2- 243.33 r/mini 34、驗(yàn)算帶速Vdd1n160 1000150 73060 10005.73m/sV=7.11m/s帶速在525的范圍內(nèi)5、確定帶的基準(zhǔn)長度Ld和實(shí)際中心距a

10、根據(jù)課本(8.14)式得 0.7( dd1 + dd2)< 30<2(dd1+dd2)得：420m麗 a0 < 1200mm按照結(jié)構(gòu)設(shè)計要求初定中心距a0=1000mm由課本式（8.15）得:L02 a0+2 Ui dd2)2(dd 2 dd1)4a0(450 150)2=2 X 1000+- (150+450)+ A)24 1100=2964.5mm查課本表8.4可得：Ld =3150mm由課本(8.16)式得實(shí)際中心距a為a=a0+士_L0 =1092.75mm 2中心距a的變動范圍為amin =a-0.015 Ldamax=a+0.03 Ld=(1092.75-0.01

11、5 義 3150)mm=1045.5=(1092.75+0.03 義3150)mm=1187.25mm6、校驗(yàn)小帶輪包角a1由課本式（8.17）得:a1 =180dd2 dd157.3 a180450 150 小57.31092.75164.31207、確定V帶根數(shù)Z由課本（8.18式）得L0=2964.5mmLd =3150mmamin =1045.5mm、amax =1187.25mmPC(PoP°)KaKla1 164.3120根據(jù)dd1=150mm、n1 =730r/min,查表8.10,用內(nèi)插法得2.13 1.82P0 1.82+730 800980 800=2.16kw取

12、 P0=2.16kw由課本式（8.11）得功率增量為P0為匕二。1 （1K-)KiPo 2.16kw由課本表8.18查得Kb 2.6494 10 3根據(jù)傳動比i =3.21本表8.19得Ki=1.1373,則3/1、P0= 2.6494 10730(1 ) kw1.1373=0.23kw由課本表8.4查得帶長度修正系數(shù)Kl =1.03，本圖8.11查得包角系數(shù)Ka =0.86,得普 VP0 2.16kw13.2擔(dān)z 根(2.16 0.23) 1.09 0.86Z=6根=5.89 根P0 =0.23kw圓整得z =6根F0 280.6N8、求初拉力F。及帶輪軸上的壓力Fq由課本表8.6查得B型普

13、通V帶的每米長質(zhì)量q=0.17 kg/m,根據(jù)課本式(8.19)得單根V帶的初拉力為匚500Pc 2.5 八 2F0(- 1) qvZVKa500 13.2( 2.51) 0.17 (5.73)2 N6 5.73 0.86=371.6NFq=4417N由課本式(8.20)可得作用在軸上的壓力Fq為Fq =2F0zsin-a12164.3 =2X371.6 X6sinN2二44179、設(shè)計結(jié)果選用6根B型V帶，中心距a=1092.75mm,帶輪直徑 ddi=150mmdd2=450mm 軸上壓力 Fq=4417N四齒輪傳動的設(shè)計計算1、選擇齒輪材料及精度等級根據(jù)課本表10.9可得，齒輪選用20C

14、rMnMo鋼，滲碳淬火,齒面硬度為5862HRC,心部硬度132HRC。因?yàn)槭瞧胀p速器、由課本表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度 Ra 3.26.3 m。2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用課本式（10.22）求出d1值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：1）轉(zhuǎn)矩T16 P6 10.56 一 5T1=9.55X10 9.55 10 N - mm=4.14< 10 N mmn1243.332）載荷系數(shù)K查課本表10.11取K=1.13）齒數(shù)乙和齒寬系數(shù)d小齒輪的齒數(shù)乙取為25,則大齒輪齒數(shù)Z2=100。因單級齒輪傳動為對稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由課本表10.20選取d=1o

15、4）許用的接觸應(yīng)力H由課本圖 10.24 查得 Hlim1= Hlim2=1500 Mpa一 .一5Ti =4.14 義 10N - mmK=1.1d =1H lim 1=560MPaHlim2 =530Mp a由課本表10.10查得Sh=1N1 =4.9 X 108N2=1.23 X 108N1=60njLh=60X243.33 XlX (7X300X 16) =4.9 X108N2 = N"=4.9 X 108/4=1.225 X 108查課本圖 10.27 得ZNT1 =0.95, ZNT2=1.06。由課本式(10.13)可得H 1=532MPah 2=562MPaZnT1

16、Hlim1 0.95 1500H H 2= NT1 Hlim1 MPa 1425MPaSh1Ze-材料彈性系數(shù)(JMP),按表查取ZE=189.8Zh-節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，考慮節(jié)點(diǎn)處輪廓曲率對接觸應(yīng)力的影響, 由圖查取。對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，a=25° , Zh=2.5Ze-重合度系數(shù)，考慮重合度對單位齒寬載荷的影響，其值可由圖查取，Ze=0.76,故d12KT1 (u 1)(ZEZHZe)23:2 -,dU H1.1 4.14 105 5 (189.8 2.5 0.76)221 5 14252mm29.8d129.8 d 。m=- mm 1.2mm乙 25由課本表10.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2.5

17、mm3、主要尺寸計算d1 mz1 2.5 25mm 62.5mmd2 mz22.5 100mm250mmbdd1 1 62.5mm 62.5mm經(jīng)圓整后取b1=62.5mmm=2.3mmd1二62.5d2=250mmb=62.5mmb1 =65mma=156.25mmb2 = b1 +2.5mm=65mm1a 一 m z1z2212.5 25 100 mm =156.25mm2Yfi =2.65YF2=2.184、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由課本式（10.24）得出F,如F F則校核合格確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：1）、齒形系數(shù)Yf查課本表 10.13得YF1=2.65, YF2=2.182）、應(yīng)力修正系

18、數(shù)Ys查課本表 10.14 得Ys1 1.59, Ys21.803）許用彎曲應(yīng)力F由課本圖10.25查得F lim 1 F lim 2450 Mpa。由課本表10.10查得 SF =1.130由課本圖10.26查得Ynt1 Ynt2 1由課本式（10.24）可得F1 F 2Y NT1F lim 1Sf4501.13=400MPa2KT1bm2z1YfYs52 1.1 4.14 105 _265 2.52 252.651.59 393MPaF 1 400MPa齒根彎曲強(qiáng)度校核合格5、齒輪的圓周速度vv dm吃匚243.33m/s 0.8m/s60 100060 1000由課本表10.22可知，選

19、8級精度是合適的。6、幾何尺寸計算及繪制齒輪零件工作圖。(見零件圖1)五軸的設(shè)計計算1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件知減速器傳遞的功率屬小功率，對材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。由課本表14.7查得強(qiáng)度極限B=650MPa，冉Id1Hd1軸30mm軸48mm由課本表14.2得許用彎曲應(yīng)力1b =60MPa。2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)課本表14.1得C=107118。又由課本式(14.2)得P一 10.56I 軸：d C3(107 118)3 mm 37.641.5mm1 n. 243.33II 軸：d C3 P (107118) 3. 10.14mm 58.9 65mm n丫

20、 60.8考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%5%,取為38.743.6mm。由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1=40mm。II軸取為60.768.3mm,由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1 =65mm八聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器通常用來連接兩軸并在其間傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、受載變形和溫度變化等影響，往往存在著某種程 度的相對位移。因此，設(shè)計聯(lián)軸器時要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使聯(lián) 軸器具有補(bǔ)償上述偏移量的性能，否則就會在軸、聯(lián)軸器、軸承中引起附加 載荷，導(dǎo)致工作情況惡化。綜上所述，故選擇撓性聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器具有 一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，再根據(jù)聯(lián)軸器

21、補(bǔ)償位移方法，選彈性柱銷聯(lián)軸 器，它僅用彈性柱銷（通常用尼龍制成）將兩半聯(lián)軸器連接起來，它傳遞轉(zhuǎn) 矩的能力大、結(jié)構(gòu)更簡單、耐用性好，故選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。為了隔離震動、緩和沖擊和安裝方便，擬I軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器， n軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器2）計算轉(zhuǎn)矩由設(shè)計手冊查的K=1.3八 c P 八 c 10.56 一Tc1=K X 9550 =1.3 X 9550X=538,8 N- mn1243.33Tc1=316.8N - m d1=35mmTc2=1039N - m d1=48mm_ _P10.14Tc2=KX 9550=1,3X 9550X=2070.5N mn260.83）選擇型號及尺

22、寸由 Tc1=538.8N - m d1 =40mm,Tc2=2070.5N - m d1 =65mm ,差GB432384, I軸選用選彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為TL8 ,其中Tn=710 N mQ n= 3000r/min;II軸選用無彈性元件擾性聯(lián)軸器，型號為HL5,其中Tn=2000 N - m, n= 3550r/min九 潤滑、密封裝置的選擇根據(jù)課本1118頁，再根據(jù)齒輪的圓周速度，軸承可以用脂潤滑和油潤 滑潤滑，由于齒輪的轉(zhuǎn)速是小于2m/s,故軸承潤滑采用脂潤滑，為防止箱體 內(nèi)的軸承與潤滑脂的配合，防止?jié)櫥魇?，?yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)，潤滑 脂的裝填量不應(yīng)超過軸承空隙體積的，在減速器

23、中，齒輪的潤滑方式根據(jù)齒 輪的圓周速度而定，由于 V<12m/s,所以采用油池潤滑，齒輪浸入油池 1-2 個齒高深度，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x為 40mm箱體內(nèi)采用SH0357-92 中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度。軸承蓋中采用氈圈油封密封。十減速器的設(shè)計名稱符號減速器型式、尺、美系/mm結(jié)果齒輪減速器箱座壁厚0.025a+1 >88箱蓋壁厚10.025a+1 >88箱蓋凸緣厚度b11.5 112箱座凸緣厚度b1.512箱座底凸緣厚度b22.520地腳螺釘直徑df0.036a+1222地腳螺釘數(shù)目nA> 250 時，n=66軸承旁連接螺栓直徑d10.75 df16蓋與座

24、連接螺栓直徑d2(0.5 0.6) df12連接螺栓d2的間隔l150200150軸承端蓋螺釘直徑d3(0.4 0.5) df10檢查孔蓋螺釘直徑d4(0.3 0.4) df8定位銷直徑d(0.70.8) d29d f、d1、d2 至外箱壁距離Ci見課本表4.2df : C二30d1: C1=22d2 : C1=18d f、d2至凸緣邊緣距離C2見課本表4.2df : C2=26d2 : C2=16軸承旁凸臺半徑R1C216凸臺高度h根據(jù)低速級軸承座外徑確 定，以便于扳手操作為準(zhǔn)20外箱壁至軸承座端面的距離liC1 + C2 + (5+10)36齒輪頂圓與內(nèi)箱壁間的距離11.210齒輪端面與內(nèi)

25、箱間的距離29箱蓋、箱座肋厚m1、mmi0.85 1；m 0.85m16; m 6.8軸承端蓋外徑D2D+ (55.5) d3, D-軸承外徑I 軸：120II 軸：140軸承旁連接螺栓距離S盡量靠近，以Md1和Md3M不干涉為準(zhǔn)，一般取S=D2I 軸：120II 軸：140設(shè)計小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的一級圓柱直齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真 正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實(shí)踐考驗(yàn)，對于提高我們 機(jī)械設(shè)計的綜合素質(zhì)起到了很大的幫助； 使我對機(jī)械設(shè)計有了更多的了解和 認(rèn)識.為我們以后的工作弗卜了堅實(shí)的基礎(chǔ).1、機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)，是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)課程，它融機(jī) 械設(shè)計基礎(chǔ)、工程力學(xué)、互換性與測重技術(shù)、Auto CAD、機(jī)械設(shè)計 手冊等于一體。2、這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計思想；訓(xùn)練綜合運(yùn)用 機(jī)械設(shè)計和肩關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的 能力；鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械