帶式輸送機(jī)傳動裝置-展開式二級圓柱齒輪減速器機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書

機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計說明書帶式輸送機(jī)傳動裝置——展開式二級圓柱齒輪減速器目錄TOC\o"1-2"\h\u31792第一章設(shè)計任務(wù)書 4106161.已知條件 4152762.設(shè)計要求 421660第二章傳動方案的選擇 5532 57170第三章電機(jī)的選擇及傳動比的分配 61448 61810 622962 726475 720194第四章V帶的設(shè)計 816965 86072 816826 822804驗算帶速u 821906 820577 910061 917395 925456 922425 910863第五章齒輪的的設(shè)計 1028268 1019876 1019554 12248775.4計算幾何尺寸 1432046 1412724 1529558第六章軸的的設(shè)計 2225957 22108566.2高速軸的校核 232461 2495176.4中間軸的校核 2569436.5低速級軸設(shè)計 2895176.6低速軸的校核 3017108第六章軸承和鍵的的校核 3617608 33211546.2中間軸軸承和鍵的校核 3412576 3529684第七章減速器潤滑，密封方式的選擇 36279637.1潤滑方式的選擇 3626129 364029第九章減速器鑄體箱主要結(jié)構(gòu)尺寸 4026129 4126129緊固件的選擇 4520380第十章參考文獻(xiàn) 4811533第十一章設(shè)計感言 49第一章設(shè)計任務(wù)書1.已知條件：1).運輸帶工作拉力F=3.0KN.2).運輸帶工作速度V=1.3m/s.3).滾筒直徑D=520mm.4).滾筒效率η=0.96.5).工作情況兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn).6).使用折算期8年.7).工作環(huán)境室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度35°C.8).動力來源電力，三相交流，電壓380/220V.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).2.設(shè)計要求：設(shè)計用于帶式運輸機(jī)的動力及傳動裝置，完成減速器裝配圖（A0圖紙，手工繪制）1張，軸和齒輪零件圖2張（A3圖紙，計算機(jī)繪圖），下箱體零件圖1張（A2圖紙，計算機(jī)繪圖），設(shè)計計算說明書1份。第二章傳動方案的選擇（1）減速器為二級展開式圓柱齒輪減速器（2）該方案的優(yōu)缺點：瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準(zhǔn)確可靠，鏡像尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約材料。二級展開式圓柱齒輪減速器具有傳遞功率大，軸具有較大剛性，制造簡單，維修方便，使用壽命長等許多優(yōu)點。但減速器軸向尺寸及重量大，高級齒輪的承載能力不能充分利用；僅能有一個輸入和輸出端，限制了傳動布置的靈活性。第三章電機(jī)的選擇及傳動比的分配選擇Y系列和三相異步電動機(jī)，電壓380V/280V選擇電動機(jī)的容量，運用公式一對齒輪的傳動效率：0.98；一V帶傳動效率：0.95；一對滾動軸承的效率：0.99；聯(lián)軸器效率：0.98；電動機(jī)的輸出功率為根據(jù)求，，取查表10-78[1]選擇電動機(jī)Y132S-4型電動機(jī)尺寸H=132mm，D=38mm取=3，=3.75，參數(shù)軸名電動機(jī)軸1軸2軸3軸滾動軸轉(zhuǎn)速r/min1440480128功率p/kw傳動比3效率η電動機(jī)部分設(shè)計完畢。=3第四章V帶的設(shè)計工作時間每天8h，兩班制取故根據(jù)，，查表8-11[2]選用B型帶驗算帶速u初選小帶輪直徑查表8-7[2]和8-9[2]，取小帶輪基準(zhǔn)直徑=125mm因為5m/s<u<30m/s,故帶速合適，取，根據(jù)式（8-20），取=700mm。由式（8-22）由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度Ld=2180mm中心距的變化范圍631-729mm由查表8-4[2]的根據(jù)n1=1440r/min,ib=3和B帶，查表8-5[2]得查表8-6[2]的，查表8-2[2]得于是取3根由表8-3[2]得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.18kg/m,所以選用B型普通V帶3根，帶基準(zhǔn)長度2180mm，帶輪基準(zhǔn)直徑，中心距控制在631-729mm.單根V帶的初拉力為，V帶設(shè)計完畢齒輪的的設(shè)計高速機(jī)齒輪軸輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動比，工作時間8年，每年300天，兩班制，單向穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。5.1.2選擇齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)1：圓柱斜齒輪，壓力角2：齒輪等級選擇7級精度3：材料選擇。由表10-1，選擇大齒輪材料為45號鋼，調(diào)制處理，齒面硬度240HBS；小齒輪選擇40Cr，調(diào)制處理，齒面硬度280HBS，做相同處理。4：初選小齒輪的齒數(shù)為z1=24，大齒輪為,取5：初選螺旋角為14⑴初選載荷系數(shù)⑵由圖10-20查取區(qū)域系數(shù)⑶由式10-21計算解除疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)由式10-23可得計算接觸疲勞許用應(yīng)力[]由圖10-25d查的小齒輪和大齒輪解除疲勞極限為600Mpa、550Mpa由式10-15計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖10-23查取解除疲勞壽命系數(shù)取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式10-14得取較小值作為齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即 1.調(diào)整分度圓直徑計算實際載荷系數(shù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(1).圓周速度(2).齒寬b2.計算實際載荷系數(shù)(1).由表10-2查得使用系數(shù)=1(2).(3).齒輪的圓周力(4).查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)(5).由表10-4用差值法查的7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時候，3.實際載荷系數(shù)4.相應(yīng)的模數(shù)取模數(shù)Mn=2校核公式1.初選載荷系數(shù)2.由式（10-18），可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)3.由式10-19，可得到計算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)4.計算由當(dāng)量齒數(shù)，查圖10-17，得齒輪系數(shù)查表10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)求許用應(yīng)力查表10-22查的彎曲疲勞壽命系數(shù)求因為小齒輪的大，所以取小齒輪的值5.4計算幾何尺寸5.4.1計算中心距圓整中心距，取中心距為150mm5.4.2修正螺旋角5.4.3計算大小齒輪分度圓直徑計算齒輪寬度模數(shù)齒數(shù)壓力角螺旋角中心距旋向齒頂圓齒根圓分度圓齒寬齒輪mnzanβadadfdb小22473150左68大211373150右62：;高速機(jī)齒輪軸輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動比，工作時間8年，每年300天，兩班制，單向穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。選擇齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)1)圓柱斜齒輪，壓力角2).齒輪等級選擇7級精度3).材料選擇。由表10-1，和高速級材料相同4).初選小齒輪的齒數(shù)為，大齒輪為,取5).初選螺旋角為141).由式計算小齒輪分度圓直徑2).確定公式中的各參數(shù)值(1).初選載荷系數(shù)(2).由圖10-20查取區(qū)域系數(shù)(3).由式10-21計算解除疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)由式10-23可得5.6.5計算接觸疲勞許用應(yīng)力[]1).由圖10-25d查的小齒輪和大齒輪解除疲勞極限分別為600MPa、550MPa由式10-15計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)2).由圖10-23查取解除疲勞壽命系數(shù)3).取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1。4).取較小值作為齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力即：5.6.6計算小齒輪分度圓直徑計算實際載荷系數(shù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1).圓周速度2).齒寬b1).由表10-2查得使用系數(shù)=12).3).齒輪的圓周力4).查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)5).由表10-4用差值法查的7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時候，實際載荷系數(shù)為相應(yīng)的模數(shù)取模數(shù)=3校核公式1).初選載荷系數(shù)2).由式（10-18），可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)3).由式10-19，可得到計算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)4).計算由當(dāng)量齒數(shù):查圖10-17，得齒輪系數(shù)查表10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)求許用應(yīng)力查表10-22查的彎曲疲勞壽命系數(shù)求因為小齒輪的大，所以取小齒輪的值1.計算中心距圓整中心距，取中心距為175mm2.修正螺旋角3.計算大小齒輪分度圓直徑4.計算齒輪寬度模數(shù)齒數(shù)壓力角螺旋角中心距旋向齒頂圓齒根圓分度圓齒寬齒輪mnzanβadadfdb小33017.931175左100大38117.931175右95修正傳動比：;傳動比相對誤差：齒輪部分設(shè)計完畢第六章軸的的設(shè)計6.1.1已知數(shù)據(jù):，小齒輪分度圓直徑62.94mm，b1=70mm6.1.2求作用在軸上的力6.1.3估計最小軸徑選軸45號鋼，Ao=126考慮到軸上鍵槽，取d=30mm1.對于1段，，由于和帶輪相連接，帶輪長61mm，取L1=70mm2.對于2段，為了減少精加工長度，做一段階梯軸，取，L2=40mm，3.對于3段，是安裝軸承的軸段軸頸部分，為了區(qū)分加工表面，取，初選深溝球軸承6308系列軸承，參數(shù)，4.對于4段為過渡段，初選直徑5.對于5段，安裝齒輪軸頭部分，齒輪寬70mm，軸頭應(yīng)該內(nèi)縮，取L5為70mm，制作成齒輪軸，，R=16.，取L6=33mm，R=16.1.5鍵槽的選取1段鍵槽，查表6-1，取上圖為軸基本尺寸圖接下來為軸的校核部分高速軸的校核計算結(jié)果如右邊所示6.2.2按彎扭合成進(jìn)行校核高速軸的所受的力及彎扭矩可簡化為上圖的力學(xué)模型:其中,L=217mm水平面上受力分析：豎直面上受力分析：將危險截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表：高速軸危險截面彎扭矩表載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T根據(jù)軸的彎扭合成條件取α=0.6,軸的計算應(yīng)力為軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機(jī)械設(shè)計》教材第358頁表15-1查得因此，故安全。6.3.1已知數(shù)據(jù)，小齒輪分度圓直徑d1=mm，b1=100mm，大齒輪分度圓直徑d2=237.06mm，寬度b2=65mm6.3.2求小齒輪作用在軸上的力大齒輪與配合的齒輪受力大小相同，方向相反6.3.3估計最小軸徑選軸45號鋼，Ao=126取d=45mm6.3.4確定各段軸徑1.對于1段，，初選深溝球軸承6309，暫取2.對于2段，放大齒輪的軸頭，做一段定位軸肩，取，L2=61mm,高速級校核合格3.對于3段，是定位軸環(huán)，定位齒輪，取，R=24.對于4段，安裝小齒輪的軸頭部分，取，軸頭內(nèi)縮便于軸向定位，R=25.對于5段安裝軸承，6.做出結(jié)構(gòu)圖6.3.5選擇鍵槽1.大齒輪鍵槽：查表6-1，2.齒輪鍵槽：查表6-1，6.4中間軸的校核中間軸軸的所受的力及彎扭矩可簡化為上圖的力學(xué)模型:其中,水平面上受力分析：豎直面上受力分析：將危險截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表：中間軸軸危險截面彎扭矩表載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T根據(jù)軸的彎扭合成條件取α=0.6,軸的計算應(yīng)力為軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機(jī)械設(shè)計》教材第358頁表15-1查得因此，故安全。6.5低速級軸設(shè)計，齒輪分度圓直徑250.44mm，齒輪寬度b1=95mm.求作用在軸上的力與配合的小齒輪受力大小相同，方向相反選軸45號鋼，Ao=1266.5.4求各段軸徑和長度1.對于1段，選取凸緣聯(lián)軸器，查表，選用YLD11型凸緣聯(lián)軸器，,2.對于2段，為滿足軸肩定位要求，取，L2=50mm，R=23.對于3段，選擇深溝球軸承6215型，規(guī)格尺寸，L3=25mm，R=24.此段為過渡段，右邊為齒輪定位軸肩，取，R=25.5段為軸頭部分，取軸孔為75mm，，齒寬為95，為了更好的定位齒輪，軸頭應(yīng)該內(nèi)縮，取L5=92mm，R=1.6，6段為軸承段，，取L6=41mm。中間軸校核合格1.畫出軸的受力圖低速軸的所受的力及彎扭矩可簡化為上圖的力學(xué)模型:其中,L=219mm水平面上受力分析：豎直面上受力分析：將危險截面的水平彎矩、垂直彎矩、總彎矩及扭矩列表：低速軸危險截面彎扭矩表載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T根據(jù)軸的彎扭合成條件取α=0.6,軸的計算應(yīng)力為軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查《機(jī)械設(shè)計》教材第358頁表15-1查得因此，故安全。低速級校核合格第六章軸承和鍵的的校核

1.高速級軸承為6308系列深溝球軸承，2.基本額定靜載荷3.基本額定動載荷4.軸承的受力5.右端軸承受力更大，校核右端即可，軸承所受徑向力，6.求當(dāng)量動載荷，X=1，Y=07.校核軸承壽命，軸承許用壽命為兩年，兩班制，故軸承校核通過鍵的材料為鋼，許用應(yīng)力為鍵1：校核通過6.2中間軸軸承和鍵的校核6.2.1軸承的校核

1.中間軸軸承為6309系列深溝球軸承，2.基本額定靜載荷3.基本額定靜載荷4.軸承的受力5.右端軸承受力更大，校核右端即可，軸承所受徑向力，6.求當(dāng)量動載荷，X=1，Y=07：校核軸承壽命，軸承許用壽命為兩年，兩班制，故軸承校核通過鍵的材料為鋼，許用應(yīng)力為鍵1：鍵2：校核通過6.3.1軸承的校核

1.低速級軸承為6215系列深溝球軸承，2.基本額定靜載荷3.基本額定靜載荷4.軸承的受力5.左端軸承受力更大，校核左端即可，軸承所受徑向力，6.求當(dāng)量動載荷，X=1，Y=07.校核軸承壽命，軸承許用壽命為兩年，兩班制，故軸承校核通過鍵的材料為鋼，許用應(yīng)力為鍵1：鍵2：校核通過第七章減速器潤滑，密封方式的選擇7.1潤滑方式的選擇1.高速軸大齒輪2.中間大齒輪中間小齒輪3.低速軸齒輪齒輪采用浸油潤滑，選用種負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-2011），牌號150潤滑油1.高速軸，2.中間軸，3.低速軸，全部小于，采用潤滑脂潤滑，采用（SH/T0386-1992型潤滑脂1.高速軸，墊圈參數(shù)尺寸直徑毛氈圈重量槽dDd1BKGD0d0bδ40538975241612齒輪采用浸油潤滑2.中間軸，墊圈參數(shù)尺寸直徑毛氈圈重量槽dDd1BKGD0d0bδ405389752416123.低速軸，墊圈參數(shù)尺寸直徑毛氈圈重量槽dDd1BKGD0d0bδ758058878617124.結(jié)構(gòu)示意圖1.高速軸的透蓋，悶蓋，調(diào)整墊片悶蓋參數(shù)DMeld2dl1b14061037819056透蓋參數(shù)DMeld2dl1bd11406103781905635調(diào)整墊片參數(shù)b1d0902.中間軸悶蓋，調(diào)整墊片按上圖示意圖所示悶蓋參數(shù)DMeld2dl1b150810359110056調(diào)整墊片參數(shù)b1d01003.低速軸透蓋，悶蓋，調(diào)整墊片悶蓋參數(shù)DMeld2dl1b18012103512013058透蓋參數(shù)DMeld2dl1bd11801210351201305870調(diào)整墊片參數(shù)b1d0130設(shè)計完畢第九章減速器鑄體箱主要結(jié)構(gòu)尺寸單位/mm機(jī)座壁厚δ10機(jī)蓋壁厚δ110機(jī)座凸緣厚度b15機(jī)蓋凸緣厚度b115機(jī)座底凸緣厚度b225地腳螺釘直徑df15地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁連接螺栓d112機(jī)蓋機(jī)座連接螺栓d29連接螺栓d2間距l(xiāng)160軸承端蓋螺釘直徑d38,10,12窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d6軸承凸臺半徑R120凸臺高度h50大齒輪齒頂圓與內(nèi)壁距離Δ112小齒輪齒頂圓與內(nèi)壁距離Δ212機(jī)蓋，機(jī)座肋厚m,m112，12軸承端蓋外徑D2140,150,180軸承端凸緣厚度t10軸承旁連接螺栓s140,150,180內(nèi)壁至軸承座距離L309.1.1窺視孔蓋，通氣孔,封油墊片的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）孔蓋（厚度為4）（2）螺釘?shù)倪x擇查機(jī)械手冊，選取內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB/T70.1-2000），螺紋部分b=10，總長L=15（3）封油墊片的設(shè)計排油口和油塞的設(shè)計（1）油塞（2）封油墊片（厚度0.5）3：結(jié)構(gòu)油標(biāo)尺設(shè)計（1）油標(biāo)尺子（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計吊耳環(huán)合吊耳設(shè)計（1）箱坐（厚度為10mm）（2）箱體（厚度為10mm）9.2緊固件的選擇（1）選取六角頭螺栓（GB/T5782-2000)A級M12號螺栓（2）選擇彈簧墊圈(GB/T93-1987)（3）選擇螺母（GB/T6170，41-2000）K