帶式輸送機(jī)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 機(jī)電工程學(xué)院 院(系) 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 設(shè) 計(jì) 人 指導(dǎo)教師 完成日期 2013 年 07 月 9 日設(shè)計(jì)工作量: 設(shè)計(jì)說明書 1 份減速器裝配圖 1 張減速器零件圖 2 張 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 帶式輸送機(jī)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 機(jī)電工程學(xué)院 院(系) 工業(yè)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 設(shè)計(jì)11-2 學(xué)號(hào) 11024060213設(shè) 計(jì) 人 車?yán)m(xù)文 指導(dǎo)教師 莫才頌 完成日期 2013 年 07 月 9 日茂名學(xué)院一.設(shè)計(jì)題目1.設(shè)計(jì)一用于卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置中的兩級(jí)圓柱齒輪減速器。原始數(shù)據(jù)，卷筒直徑d=350mm,運(yùn)輸帶的扭矩t=65

2、0n.m, 運(yùn)輸帶速度。2.工作要求：每日兩班制工作，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有輕微沖擊，輸送帶速度允許誤差為5% 。二.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)：1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將v帶設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下：三選擇電動(dòng)機(jī)1.選擇電動(dòng)機(jī)類型： 按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉型結(jié)果，電壓380v，y型。2.選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需的功率為： f=2t/d kw由電動(dòng)機(jī)到運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總功率為 帶傳動(dòng)效率：0.96每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率：0.99圓柱

3、齒輪的傳動(dòng)效率：0.96聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.99卷筒的傳動(dòng)效率：0.96則：所以 kw3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒的工作轉(zhuǎn)速為 r/min查指導(dǎo)書第7頁表1：取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比；二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，所以總傳動(dòng)比合理范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000和1500r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有四種傳動(dòng)比方案如下：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw同步轉(zhuǎn)速r/min額定轉(zhuǎn)速r/min重量n總傳動(dòng)比1y112m-2 415001440470125.652y132m1-6 4100096073083.773y160m1

4、-8 4750720118062.83綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第二方案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132m1-6，其主要參數(shù)如下；四.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比： 總傳動(dòng)比： 分配傳動(dòng)比：取，則，取，經(jīng)計(jì)算=4.47注：為帶傳動(dòng)比，為高速級(jí)傳動(dòng)比，為低速級(jí)傳動(dòng)比。五.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸；，依次為電機(jī)與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動(dòng)效率。1.各軸轉(zhuǎn)速：r/min r/min r/min = r/min2.各軸輸入功率：kw kw kw kw 3.各軸輸入轉(zhuǎn)

5、矩：1-3軸的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承傳動(dòng)效率0.99。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表：軸名功率p kw轉(zhuǎn)鉅t n.m轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)軸1.4114.039601軸1.3527.1342.862軸1.29179.0449.333軸1.22733.5311.454軸1.19711.6711.45六.設(shè)v計(jì)帶和帶輪：1.設(shè)計(jì)v帶確定v帶型號(hào)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課本表 13-6得：=1.3，則 kw，又=960r/min,由圖13-15確定選取a型普通v帶，取=125，取=0.02，標(biāo)準(zhǔn)化得=375驗(yàn)算帶速：m/s確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 取=1.2（+）=1.2（125+375）=

6、600mm,由表13-2選取=2000確定實(shí)際中心距amm驗(yàn)算小帶輪包角計(jì)算v帶的根數(shù)z：由表13-3查得kw，由表13-5查得=0.95，由表13-2查得=1.03由表13-4查得=0.11kw，則v帶的根數(shù)因此取z=3計(jì)算作用在帶輪軸上的載荷由表13-1查得a型v帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m,所以單根v帶張緊力故作用在軸上載荷七.齒輪的設(shè)計(jì)：（一） 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級(jí)及齒數(shù)齒輪精度8級(jí)，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，故采用軟齒面齒輪傳動(dòng)。參考表，小齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為230hwb輪：45鋼（正火），硬度為190hwb傳動(dòng)平穩(wěn)性，取，

7、則，圓整為。軟齒面齒輪傳動(dòng)，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩(1)初選載荷系數(shù)k=1.1，由表10-8.選齒寬系數(shù)(2)初選螺旋角(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)由圖10-1查得由表10-3查得(4)接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為由圖10-3查得接觸疲勞壽命系數(shù)(5)許用接觸應(yīng)力為(6)計(jì)算小齒輪分度圓直徑42.6(7)確定模數(shù)=1.94=cos=1.88查表取標(biāo)準(zhǔn)值為=2(8)計(jì)算分度圓直徑/cos=45.55mm/cos=217.41mm(9)計(jì)算傳動(dòng)中心距=131.48mm圓整為=131mm(10)確定螺旋角=arccos15(11)計(jì)算齒寬b=145.55=45

8、.55mm圓整后取 (12)計(jì)算齒輪的圓周速度0.82m/s由表10-4可知，選用8級(jí)精度較為合適3、校核彎曲疲勞強(qiáng)度（1） 齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)由表10-7查得 （2） 許用彎曲應(yīng)力由圖10-2查得 由表10-3查得由圖10-4查得彎曲疲勞壽命系數(shù) （3）許用彎曲應(yīng)力為=300.89mpa=226.46mpa=37.85mpa300.89mpa=37.89=34.62226.46mpa滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求（二）低速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級(jí)及齒數(shù)齒輪精度8級(jí)，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，故采用軟齒面齒輪傳動(dòng)。參考表，小齒輪： ，硬度為230hbw大齒輪

9、：45鋼（正火）硬度為190hbw，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，取，則，因選用軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為點(diǎn)蝕，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩(1)初選載荷系數(shù)k=1.1，由表10-8.選齒寬系數(shù)(2)初選螺旋角(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)由圖10-1查得由表10-3查得(4)接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為由圖10-3查得接觸疲勞壽命系數(shù) (5)許用接觸應(yīng)力為(6)計(jì)算小齒輪分度圓直徑68mm(7)確定模數(shù)=2.834=cos=2.74查表取標(biāo)準(zhǔn)值為=3(8)計(jì)算分度圓直徑/cos=74.54mm/cos=254.68mm計(jì)算傳動(dòng)中心距=164.6mm圓整為=165mm確定螺

10、旋角=arccos17.34計(jì)算分度圓直徑/cos=75.4mm/cos=254.67mm計(jì)算齒寬b=175.4=75.4mm圓整后取 計(jì)算齒輪的圓周速度0.22m/s由表10-4可知，選用8級(jí)精度較為合適3、校核彎曲疲勞強(qiáng)度(1)齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)由表10-7查得 (2)許用彎曲應(yīng)力由圖10-2查得 由表10-3查得由圖10-4查得彎曲疲勞壽命系數(shù) (3)許用彎曲應(yīng)力為=311.385mpa=231.4mpa=42.4mpa311.385mpa=42.4=39.8231.4mpa(4)滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求八減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果機(jī)座厚度9機(jī)蓋厚度8機(jī)蓋凸緣厚度1

11、2機(jī)座凸緣厚度14機(jī)座底凸緣厚度23地腳螺釘直徑m24地腳螺釘數(shù)目6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑m12蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑=（0.5 0.6）m10軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）10視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定位銷直徑=（0.70.8）8，至外箱壁的距離查手冊(cè)表112342218，至凸緣邊緣距離查手冊(cè)表1122816外箱壁至軸承端面距離=+（510）50大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1.215齒輪端面與內(nèi)箱壁距離10箱蓋，箱座肋厚89軸承端蓋外徑軸承孔直徑+（55.5）120（i 軸）125（ii 軸）150（iii軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離120（i 軸）125（ii 軸）150（iii軸）九軸的設(shè)計(jì)：

12、1高速軸的設(shè)計(jì)：材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表10-2取=35，c=100各軸段直徑的確定：由，p=3.65,則，因?yàn)檠b小帶輪的電動(dòng)機(jī)軸徑，又因?yàn)楦咚佥S第一段軸徑裝配大帶輪，且，查手冊(cè)表7-7，取=36,=60mm,因?yàn)榇髱л喛枯S肩定位，所以取=40,=58，段裝配軸承，取=45，選用6309軸承，=28，段是定位軸承，取=50，根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后再確定。段裝配齒輪直徑：判斷是否做成齒輪軸查手冊(cè)得=3.3，得e=2.2d,所以該軸是安全的。彎矩及軸的受力分析圖如下：鍵的設(shè)計(jì)與校核：因?yàn)閐1=75,查課本153頁表10-9選鍵為查課本155頁表10-10得初選鍵長(zhǎng)為130,校核所以所選鍵為:

13、 裝聯(lián)軸器的軸直徑為70, 查課本153頁表10-9選鍵為查課本155頁表10-10得初選鍵長(zhǎng)為100,校核所以所選鍵為:十.輸出軸聯(lián)軸器的選擇：計(jì)算聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩： 查課本269表17-1取 ,查手冊(cè)1011頁,選用安全銷彈性塊聯(lián)軸器kla4.十一. 減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì).(1)窺視孔蓋與窺視孔：在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進(jìn)操作可。以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況.潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi).(2)放油螺塞放油孔的位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側(cè)，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封。(3)油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油

14、面高度，以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油面穩(wěn)定之處即低速級(jí)傳動(dòng)件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應(yīng)按傳動(dòng)件浸入深度確定。(4)通氣器 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱,機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏,所以在機(jī)蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱空氣自由逸處，保證機(jī)體內(nèi)外壓力均衡，提高機(jī)體有縫隙處的密封性，通氣器用帶空螺釘制成.(5)啟蓋螺釘為了便于啟蓋，在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個(gè)啟蓋螺釘。在啟蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋；螺釘上的長(zhǎng)度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱形伙半圓形，以免頂壞螺紋；螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋.對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán),裝上二個(gè)螺釘,便于調(diào)整.6）定位銷為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長(zhǎng)度方向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精