機制專業(yè)帶式輸送機二級同軸式減速器設計

1、目錄一、設計任務書1二、傳動方案的擬定及說明1三、電動機的選擇3四、計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比3五、計算傳動裝置的運動和動力參數4六、傳動件的設計計算51.V帶傳動設計計算52.斜齒輪傳動設計計算7七、軸的設計計算121.高速軸的設計122.中速軸的設計153.低速軸的設計19精確校核軸的疲勞強度22八、滾動軸承的選擇及計算261.高速軸的軸承262.中速軸的軸承273.低速軸的軸承29九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計算31十、聯(lián)軸器的選擇32十一、減速器附件的選擇和箱體的設計32十二、潤滑與密封33十三、設計小結34十四、參考資料35設計計算及說明結果一、 設計任務書設計一用于帶式運輸機上

2、同軸式二級圓柱齒輪減速器1. 總體布置簡圖2. 工作情況工作平穩(wěn)、單向運轉3. 原始數據運輸機卷筒扭矩（Nm）運輸帶速度（m/s）卷筒直徑（mm）帶速允許偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）11000.854205824. 設計內容(1) 電動機的選擇與參數計算(2) 斜齒輪傳動設計計算(3) 軸的設計(4) 滾動軸承的選擇(5) 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核(6) 裝配圖、零件圖的繪制(7) 設計計算說明書的編寫5. 設計任務(1) 減速器總裝配圖1張(2) 零件圖工作圖23(3) 設計計算說明書一份二、 傳動方案的擬定及說明如任務書上布置簡圖所示，傳動方案采用V帶加同軸式二級圓柱齒輪減速箱

3、，采用V帶可起到過載保護作用，同軸式可使減速器橫向尺寸較小。設計計算及說明結果三、 電動機的選擇1. 電動機類型選擇按工作要求和工作條件，選用一般用途的（IP44）系列三相異步電動機。它為臥式封閉結構。2. 電動機容量(1) 卷筒軸的輸出功率(2) 電動機的輸出功率傳動裝置的總效率式中，為從電動機至卷筒軸之間的各傳動機構和軸承的效率。由機械設計課程設計（以下未作說明皆為此書中查得）p86表12-8查得：V帶傳動；滾動軸承；圓柱齒輪傳動；彈性聯(lián)軸器；卷筒軸滑動軸承，滑動軸承效率則故 (3) 電動機額定功率由p193表19-1選取電動機額定功率。3. 電動機的轉速由p7表2-1查得V帶傳動常用傳動

4、比范圍，由表2-2查得兩級同軸式圓柱齒輪減速器傳動比范圍，則電動機轉速可選范圍為設計計算及說明結果可見同步轉速為750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的電動機均符合。4. 電動機的技術數據和外形、安裝尺寸由表20-1、表20-2查出Y132M-6型電動機的主要技術數據和外形、安裝尺寸，并列表記錄備份。型號額定功率(kw)同步轉速(r/min)滿載轉速(r/min)堵轉轉矩額定轉矩最大轉矩額定轉矩Y132M-67.510009702.02.0四、 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2. 分配各級傳動比取V帶傳動的傳動比，則兩級圓柱齒輪

5、減速器的傳動比為所得符合一般圓柱齒輪傳動和兩級圓柱齒輪減速器傳動比的常用范圍。設計計算及說明結果五、 計算傳動裝置的運動和動力參數1. 各軸轉速電動機軸為0軸，減速器高速軸為軸，中速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉速為2. 各軸輸入功率按電動機額定功率計算各軸輸入功率，即 3. 各州轉矩電動機軸高速軸中速軸低速軸轉速（r/min）970323.33111.838.71功率（kW）7.57.1256.776.26轉矩（）73.84210.45577.881544.38設計計算及說明結果六、 傳動件的設計計算1. V帶傳動設計計算（1） 確定計算功率由于是帶式輸送機，每天工作兩班，查機械設計（V帶設計部

6、分未作說明皆查此書）表8-7得， 工作情況系數（2） 選擇V帶的帶型由、 由圖8-11選用A型（3） 確定帶輪的基準直徑并驗算帶速初選小帶輪的基準直徑。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準直徑驗算帶速v。按式(8-13)驗算帶的速度,故帶速合適。計算大帶輪的基準直徑。根據式(8-15a),計算大帶輪基準直徑根據表8-8，圓整為（4） 確定V帶的中心距a和基準長度根據式(8-20)，初定中心距。由式(8-22)計算帶所需的基準長度由表8-2選帶的基準長度A型設計計算及說明結果按式(8-23)計算實際中心距a。中心距變化范圍為518.4599.4mm。（5） 驗算小帶輪上的包角（6） 確定帶的根數

7、 計算單根V帶的額定功率由和，查表8-4a得根據，i=2.5和A型帶，查表8-4b得 計算V帶的根數z。取5根。（7） 計算單根V帶的初拉力的最小值由表8-3得A型帶的單位長度質量q=0.1kg/m，所以應使帶的實際初拉力（8） 計算壓軸力5根設計計算及說明結果2. 斜齒輪傳動設計計算按低速級齒輪設計：小齒輪轉矩，小齒輪轉速，傳動比。（1） 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數選用斜齒圓柱齒輪運輸機為一般工作機器，速度不高，選8級精度由機械設計（斜齒輪設計部分未作說明皆查此書）p191表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調質），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240HBS，

8、二者硬度差為40HBS。選小齒輪齒數：大齒輪齒數初選取螺旋角（2） 按齒面接觸強度設計P203按式(10-9）試算，即確定公式內各計算數值a) 試選載荷系數b) 由p217圖10-30選取區(qū)域系數c) 由圖10-26查得，d) 小齒輪傳遞的傳矩e) 由p205表10-7選取齒寬系數f) 由p201表10-6查得材料彈性影響系數g) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限h) 由式10-13計算應力循環(huán)次數：斜齒圓柱齒輪8級精度設計計算及說明結果i) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數j) 計算接觸疲勞許用應力：取失效概率為1%，安全系數S=1，由式(1

9、0-12)得k) 許用接觸應力計算a) 試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得b) 計算圓周速度c) 齒寬b及模數mntd) 計算縱向重合度e) 計算載荷系數KP193由表10-2查得使用系數 根據，8級精度，由p194圖10-8查得動載系數；p198由表10-13查得的值與直齒輪的相同，故；p195表10-3查得；p198圖10-13查得設計計算及說明結果故載荷系數： f) 按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，由式(10-10a)得g) 計算模數根據國標Mn為3（3） 按齒根彎曲強度設計由式(10-17)確定計算參數a) 計算載荷系數b) 根據縱向重合度，從p17圖10-28查得螺旋角影響系

10、數c) 計算當量齒數d) 查取齒形系數P200由表10-5查得e) 查取應力校正系數P200由表10-15查得f) 計算彎曲疲勞許用應力由p208圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限設計計算及說明結果由p206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數取彎曲疲勞安全系數S=1.4，由式(10-12)得g) 計算大、小齒輪的，并加以比較大齒輪的數值大設計計算對比計算的結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，取，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數。于是由取，則（4） 幾何尺寸計算計

11、算中心距將中心距圓整為175mm按圓整后的中心距修正螺旋角設計計算及說明結果因值改變不多，故參數等不必修正計算大、小齒輪的分度圓直徑計算齒輪寬度圓整后取由于是同軸式二級齒輪減速器，因此兩對齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據低速級傳動計算得出的齒輪接觸疲勞強度以及彎曲疲勞強度一定能滿足高速級齒輪傳動的要求。為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級小齒輪采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級小齒輪右旋大齒輪左旋。高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動比2.89模數(mm)3螺旋角中心距(mm)170齒數29842984齒寬(mm)90859085直徑(mm)分度

12、圓89.8260.289.8260.2齒根圓82.3252.782.3252.7齒頂圓95.8266.295.8266.2旋向左旋右旋右旋左旋設計計算及說明結果七、 軸的設計計算1. 高速軸的設計(1) 高速軸上的功率、轉速和轉矩轉速（）高速軸功率（）轉矩T（）323.337.125210.45(2) 作用在軸上的力已知高速級齒輪的分度圓直徑為=89.8 ，根據機械設計（軸的設計計算部分未作說明皆查此書）式(10-14)，則(3) 初步確定軸的最小直徑先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據表15-3，取,于是得(4) 軸的結構設計 1）擬訂軸上零件的裝配方

13、案（如圖） 設計計算及說明結果2）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足V帶輪的軸向定位，-軸段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=32mm。V帶輪與軸配合的長度L1=80mm，為了保證軸端檔圈只壓在V帶輪上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應比L1略短一些，現取L-=75mm。初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據d-=32mm，由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承30307，其尺寸為dDT=35mm80mm22.75mm，故d-=d-=35mm；而L-=21+21=42mm，L-=10mm。右

14、端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位。由手冊上查得30308型軸承的定位軸肩高度h=4.5mm，因此，套筒左端高度為4.5mm，d-=44mm。取安裝齒輪的軸段-的直徑d-=40mm，取L-=103mm齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。軸承端蓋的總寬度為36mm（由減速器及軸承端蓋的結構設計而定）。根據軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與V帶輪右端面間的距離L=24mm，故取L-=60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的軸向定位V帶輪與軸的周向定位選用平鍵10mm8mm63mm，V帶輪與軸的配合為H7/r6；齒輪與軸的周向定位選用平鍵12mm8mm70mm，為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2，取軸端倒角，各圓角半徑見圖軸段編號長度（m