設(shè)計用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置

1、目 錄一、設(shè)計任務(wù)2二、傳動方案的擬定及說明2三、原動機(jī)選擇3四、齒輪的設(shè)計7五、軸的選擇設(shè)計17六、鍵連接的選擇及校核計算23七、聯(lián)軸器的選擇23八、減速器附件的選擇24九、潤滑與密封25十、設(shè)計小結(jié)25十一、參考資料目錄25一、設(shè)計任務(wù)設(shè)計題目：設(shè)計用于帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動裝置設(shè)計要求：帶式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載啟動，運(yùn)輸帶速允許誤差為50%。使用期限為10年，大修期三年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。e方案：展開式圓柱齒輪減速器數(shù)據(jù)組編號1234567運(yùn)輸帶工作拉力f/n1500180020002200240026002800運(yùn)輸帶工作速度v (m/s)1.51.51.61.61.7

2、1.71.8卷筒直徑d (mm)250260270280300320320任務(wù)設(shè)計第五組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力(f/n) 2000 運(yùn)輸帶工作速度v (m/s) 1.6 卷筒直徑d (mm) 270原始技術(shù)數(shù)據(jù) 外傳動機(jī)構(gòu)為v帶傳動 減速器為兩級展開式圓柱斜齒輪減速器二、傳動方案的擬定及說明1) 外傳動為v帶傳動2) 減速器為兩級展開式圓柱斜齒輪減速器該方案的優(yōu)缺點：該工作機(jī)有輕微振動，由于v帶有緩沖吸振能力，采用v帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用v帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大大降低了成本。減速器為兩級展開式圓柱斜齒輪減速，應(yīng)用比較廣

3、泛?？傮w來說，該傳動方案滿足工作的性能要求，適應(yīng)工作條件，工作可靠。三、原動機(jī)選擇y系列三相交流異步電動機(jī)工作機(jī)所需功率： 傳動總效率： = 電動機(jī)輸出功率： 所以選擇電動機(jī)為：型號額定功率（kw）滿載轉(zhuǎn)矩（r/min）額定扭矩（n·m）最大扭矩（n·m）y112-2428902.02.3 2、計算傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)1）、各軸轉(zhuǎn)速： 2）、各軸功率： 3、各軸轉(zhuǎn)矩： 軸名功率(p/kw)轉(zhuǎn)矩(t/n·m)轉(zhuǎn)速r/min效率電動機(jī)軸3.8812.82890軸3.7236.9963.30.96軸3.57122.1279.20.96軸3.43289.91130

4、.96軸3.432841130.983、傳動裝置總體傳動比的確定及各級傳動比的分配1、總傳動比： 齒輪按開式布置：取 （二）、v帶設(shè)計： 1、確定計算功率 1）、外傳動帶可選取普通v帶傳動 2）、 由表13-9可查得工作情況系數(shù) 傳動額定功率 3)、查圖選擇a型v帶 參考圖及表可得小帶輪直徑 2、驗算帶速 在525m/s范圍內(nèi)，合適。 3、從動帶輪直徑 查表取224mm 4、傳動比i 5、從動輪轉(zhuǎn)速 6、確定中心距a和帶長1）、 取450mm 2）、帶的計算基準(zhǔn)長度 查機(jī)械手冊取帶的基準(zhǔn)長度為1400mm。 3）、計算中心距a 4）、驗算小帶包角 5）、確定v帶根數(shù)z 查手冊得1.00kw 查

5、表得 由 查表得 查表(13-7)得=0.95 查表(13-2)得=0.96 由此可得取4根 6）、計算單根v帶初拉力 查表得q=0.1kg/m 7) 作用在帶輪軸上的壓力 四、齒輪的設(shè)計、高速級1、選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級及齒數(shù) （1）因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速高，故大小齒輪均選用硬齒面 小齒面：40cr （調(diào)質(zhì)和表面淬火） 硬度為 55hrc 大齒面：45鋼 （調(diào)質(zhì)和表面淬火） 硬度為48hrc (2) 因采用表面淬火，輪齒變形小，不需磨削，故選用8級精度 （3）選擇齒數(shù) =30 u=3.45 =u=3.4530=104 (4) 因選用閉式硬面?zhèn)鲃?，故采用彎曲疲勞?qiáng)度設(shè)計，接觸疲

6、勞強(qiáng)度校核的設(shè)計方法。 2、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計 （1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù) =1.32） 計算小齒輪名義轉(zhuǎn)矩=9.55=9.553) 由表選齒寬系數(shù) =1.04) 初選螺旋角 =5) 計算重合度= 6) 確定重合度及螺旋角系數(shù) =(>1時按=1計算)7）計算當(dāng)量齒數(shù)8）由表查取齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) （內(nèi)插法求得）9）由圖查得 10）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 11）由圖表查取彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 12）計算許用應(yīng)力，彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) （2） 設(shè)計計算1） 計算大、小齒輪的 并加以比較 2） 試算齒輪的法面模數(shù) 3） 圓周速度 4） 確定小齒輪直徑和齒寬計算值 5） 確定載

7、荷系數(shù)由表查取 根據(jù)和精度等級由表12-11查得由圖表查得 由式確定其中、由表12-10查取，=34.79,=0.0087故載荷系數(shù)6） 修正法向模數(shù)值 取標(biāo)準(zhǔn)值為=1.25mm3、確定主要幾何參數(shù)和尺寸 （1）確定中心距 取中心距86mm（2）按完整后的中心距修正螺旋角(3)計算分度圓直徑 （4） 確定齒寬 取 4、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 （1） 確定計算參數(shù)1） 由計算得節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.52） 由表查取彈性系數(shù)=188mpa3） 確定重合度及螺旋角系數(shù) （）1時按=1算） 4） 由查取接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 5） 選取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=16） 計算許用應(yīng)力 （2） 校核計算 、低速級1、選擇

8、齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級及齒數(shù) （1）因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速高，故大小齒輪均選用硬齒面 小齒面：40cr （調(diào)質(zhì)和表面淬火） 硬度為 55hrc 大齒面：45鋼 （調(diào)質(zhì)和表面淬火） 硬度為48hrc (2) 因采用表面淬火，輪齒變形小，不需磨削，故選用8級精度 （3）選擇齒數(shù) =30 u=2.47 =u2.4730=74 (4) 因選用閉式硬面?zhèn)鲃?，故采用彎曲疲勞?qiáng)度設(shè)計，接觸疲勞強(qiáng)度校核的設(shè)計方法。 2、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計 （3） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值3） 試選載荷系數(shù) =1.34） 計算小齒輪名義轉(zhuǎn)矩=9.55=9.557) 由表選齒寬系數(shù) =1.08) 初選螺旋角 =9)

9、計算重合度= 10) 確定重合度及螺旋角系數(shù) =(>1時按=1計算)7）計算當(dāng)量齒數(shù)8）由表查取齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) （內(nèi)插法求得）9）由圖12-20和圖12-21查得 10）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 11）由圖查取彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 12）計算許用應(yīng)力，彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) （4） 設(shè)計計算7） 計算大、小齒輪的 并加以比較 8） 試算齒輪的法面模數(shù) 9） 圓周速度 10） 確定小齒輪直徑和齒寬計算值 11） 確定載荷系數(shù)由表查取 根據(jù)和精度等級由表12-11查得由圖和圖查得 由式確定其中、由表12-10查取，=34.79,=0.0087故載荷系12） 修正法向模數(shù)值 取標(biāo)準(zhǔn)值為=2mm3、確

10、定主要幾何參數(shù)和尺寸 （1）確定中心距 取中心距107mm（2）按完整后的中心距修正螺旋角(3)計算分度圓直徑 （5） 確定齒寬 取 4、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 （3） 確定計算參數(shù)7） 由計算得節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2.58） 由表查取彈性系數(shù)=188mpa9） 確定重合度及螺旋角系數(shù) （）1時按=1算） 10） 由圖查取接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 11） 選取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)=112） 計算許用應(yīng)力 （4） 校核計算 、齒輪的幾何尺寸 高速級 低速級 結(jié)構(gòu)設(shè)計 兩小齒輪采用實心結(jié)構(gòu)，兩大齒輪采用復(fù)板式結(jié)構(gòu)。五、軸的選擇設(shè)計1、 結(jié)構(gòu)方案配置1軸1）、結(jié)構(gòu)配置先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)

11、質(zhì)217-255hbs。取a0=110，于是得取軸徑為25mm。輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號30205。2）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑（從左到右）i. 1段軸用于安裝軸承30205，故取直徑為25mmii. 2段為小齒輪，取直徑為27mmiii. 3段軸肩用于固軸承，查手冊得到直徑為30mmiv. 4不安裝，取直徑為28mmv. 5段軸用于安裝軸承30205，故取直徑為25mmvi. 6段比5段略小，取直徑為23mmvii. 7段安裝帶輪，取直徑為21mm。3）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度（從左到右

12、）1. 1段為軸承，所以長度軸承寬加套筒長，取30mm2. 2段為小齒輪，齒寬為38.5mm,故取長為43mm.3. 3段軸肩固定，取長為15mm.4. 4段考慮到齒輪和箱體，所以長82mm5. 5段為軸承，所以長度為軸承寬，取15mm6. 6段考慮軸承與箱體內(nèi)壁距離，取40mm7. 7段安裝帶輪，取長為50mm2軸1） 結(jié)構(gòu)配置先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)217-255hbs。取a0=110，于是得取軸徑為30mm。輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號30206。 2）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段

13、直徑（從左到右）viii. 1段軸用于安裝軸承30206，故取直徑為30mmix. 2段為大齒輪，取直徑為35mmx. 3段軸肩用于固定兩端齒輪，查手冊得到直徑為42mmxi. 4段安裝大齒輪，取直徑為35mmxii. 5段軸用于安裝軸承30205，故取直徑為30mm3）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度（從左到右）1. 1段為軸承30206，所以長度軸承寬加套筒長，取31mm2. 2段為大齒輪，故取長為38mm.3. 3段軸肩固定兩端齒輪，取長為15.5mm.4. 4段考慮到齒輪和箱體，所以長82mm5. 5段為軸承，所以長度為軸承寬加套筒長，取36.5mm3軸1）、結(jié)構(gòu)配置先初步估算軸的

14、最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)217-255hbs。取a0=110，于是得取軸徑為25mm。輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號30205。2）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑（從左到右）xiii. 1段軸用于安裝軸承30207，故取直徑為35mmxiv. 2段為大齒輪，取直徑為45mmxv. 3段軸肩用于固定齒輪，查手冊得到直徑530mmxvi. 4不安裝，取直徑為42mmxvii. 5段軸用于安裝軸承30207，故取直徑為35mmxviii. 6段比5段略小，取直徑為32mmxix. 7段與聯(lián)軸器連接，取直徑為

15、30mm。3）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度（從左到右）1. 1段為軸承30207，所以長度軸承寬加套筒長，取39.5mm2. 2段為大齒輪，故取長為58mm.3. 3段軸肩固定，取長為13.5mm.4. 4段考慮到齒輪和箱體，所以長28mm5. 5段為軸承30207，所以長度為軸承寬加套筒長，取48mm6. 6段考慮軸承與箱體內(nèi)壁距離，取40mm7. 7段與聯(lián)軸器連接，取長為50mm2、 軸（低速軸）的校核(1) 由已知得： =4.2kw =365(2) 計算輪齒受力： 圓周力 = =徑向力=209=1426n 軸向力 =3843=783n1. 由下面軸的受力分析圖a，可得水平面支反力

16、 垂直面支反力 做水平彎矩圖，如下圖b所示：由圖可得 垂直面彎矩圖，如上圖c所示在c點左邊 在c點右邊 合成彎矩圖如上圖d所示c點左邊 c點右邊做扭矩t圖，如上圖e所示做合成彎矩圖，如上圖f所示，該軸單向旋轉(zhuǎn)工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮所以取為0.59所以，c點左邊 c點右邊 按彎扭合成強(qiáng)度理論驗算軸的強(qiáng)度，校核c剖面 校核d剖面 45號鋼調(diào)質(zhì)處理時，查表15-1， 故強(qiáng)度校核通過由于軸同時受軸向力和徑向力，故選用圓錐磙子軸承軸承。1軸選30205，2軸選30206，3軸30207.3、 軸承的校核 由于1軸的轉(zhuǎn)速最高，受力最大，而3根軸上的軸承都選用統(tǒng)一系列的軸承，故選1軸軸承

17、30205來分析即可： 軸承預(yù)壽命與整機(jī)壽命相同，為10 365 1658400h 查機(jī)械設(shè)計手冊得其靜載荷量，動載荷量為故所受圓周力 軸向力 徑向力故查表得e=37 y=1.6所以 壽命足夠長六、鍵連接的選擇及校核計算代號b×h×l直徑d（mm）工作長度（mm）公稱尺寸b距高速軸8×7×36 272886×6×5021446中間軸10×8×3235221010×8×56354610低速軸14×9×5032361010×8×52454214由于鍵采用靜聯(lián)接

18、，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，上述鍵皆 所以安全。七、聯(lián)軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點，所以考慮選用它.聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計算轉(zhuǎn)矩為所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器kl6（gb4323-84）其主要參數(shù)如下：材料ht200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑 減速器鑄鐵箱體各部分結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號尺寸關(guān)系結(jié)果箱座壁厚0.025a+3箱蓋壁厚0.02a+3箱座凸緣厚b1.5平凸緣底座厚2.5斜凸緣底座厚1.5軸承旁凸臺半徑凸臺高度h大齒輪頂圓與內(nèi)壁箱的距離箱蓋肋厚箱蓋肋厚箱體深度箱體內(nèi)壁圓角半徑箱體寬度箱體高度h箱體寬度d箱體長度 l八、減速器附件的選擇通氣器由于在室

19、內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用m18×1.5油面指示器選用游標(biāo)尺m16起吊裝置采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片m16×1.5九、潤滑與密封一、 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。二、 滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。三、 潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用l-an15潤滑油。四、 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（f）b25-42-7-acm，（f）b70-90-10-acm。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。十、設(shè)計小結(jié)十一、參考資料目錄1機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，高等