機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計-斗式提升機(jī)傳動用二級斜齒圓柱齒輪同軸式減速器(全套圖紙)H=27,V=2.3,D=450

1、設(shè)計一斗式提升機(jī)傳動用二級斜齒圓柱齒輪同軸式減速器題目要求及設(shè)計時間安排未找到目錄項。設(shè)計參數(shù) 題 號 參 數(shù)-3生產(chǎn)率Q(t/h)12提升帶的速度,(m/s)2.3提升帶的高度H,(m)27提升機(jī)鼓輪的直徑D,(mm)450說明: 1. 斗式提升機(jī)提升物料：谷物、面粉、水泥、型沙等物品。 2. 提升機(jī)驅(qū)動鼓輪(圖2.7中的件5)所需功率為 3. 斗式提升機(jī)運轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定，傳動機(jī)構(gòu)中有保安裝置(安全聯(lián)軸器)。 4. 工作壽命為8年，每年300個工作日，每日工作16小時。 5允許的速度誤差為5%。傳動簡圖1-電動機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-減速器 4-聯(lián)軸器 5-驅(qū)動鼓輪 6-運料斗 7-提

2、升帶(一) 設(shè)計內(nèi)容i. 電動機(jī)的選擇與運動參數(shù)計算；ii. 斜齒輪傳動設(shè)計計算iii. 軸的設(shè)計iv. 滾動軸承的選擇v. 鍵和連軸器的選擇與校核；vi. 裝配圖、零件圖的繪制vii. 設(shè)計計算說明書的編寫(二) 設(shè)計任務(wù)a) 減速器總裝配圖一張b) 齒輪、軸零件圖各一張c) 設(shè)計說明書一份(三) 設(shè)計進(jìn)度i. 第一階段：總體計算和傳動件參數(shù)計算ii. 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計iii. 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制iv. 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫電動機(jī)的選擇1 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式

3、Y（IP44）系列的電動機(jī)。2 電動機(jī)容量的選擇1） 工作機(jī)所需功率Pw 電動機(jī)的輸出功率PdPw/Pd2.77kW1 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇nd（i1·i2in）nw初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機(jī)4電動機(jī)型號的確定由表121查出電動機(jī)型號為Y132S-6,其額定功率為3kW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min?；痉项}目所需的要求。計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)傳動裝置的總傳動比及其分配1 計算總傳動比由電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為：inm/nwnw60v/ 97.66i9.832 合理分配各級傳動比由于減速箱是同軸式布置，所以i1i2=。各

4、軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩項 目電動機(jī)軸高速軸I中間軸II低速軸III鼓 輪轉(zhuǎn)速（r/min）960960305.797.497.4功率（kW）32.972.882.792.77轉(zhuǎn)矩（N·m）29.829.589.9273.7271傳動比113.143.141效率10.990.970.970.99傳動件設(shè)計計算1 選精度等級、材料及齒數(shù)1） 材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。2） 精度等級選用7級精度；3） 試選小齒輪齒數(shù)z120，大齒輪齒數(shù)z263的；4） 選取螺旋角。初選

5、螺旋角14°1 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算按式試算，即 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1） 試選Kt1.6（2） 由圖1030選取區(qū)域系數(shù)ZH2.433（3） 由表107選取尺寬系數(shù)d1（4） 由圖1026查得10.75，20.85，則121.60（5） 由表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE188.9Mpa（6） 由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1680MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2610MPa；（7） 由式1013計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh60×287.4×1&

6、#215;（16×300×8）7.04×10e8 N2N1/3.342.24×10e8（8） 由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.95；KHN20.98（9） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式（1012）得 H10.95×680MPa646MPa H20.98×610MPa598MPa HH1H2/2=622MPa2） 計算（1） 試算小齒輪分度圓直徑d1td1t=mm=54.78mm（2） 計算圓周速度v=2.75m/s（3） 計算齒寬b及模數(shù)（4） 計算縱向重合度=0.318×1×

7、;20×tan14=1.59（5） 計算載荷系數(shù)K。 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1根據(jù)v=2.75m/s,7級精度，由圖108查得動載系數(shù)=1.03；由表104查的的計算公式和直齒輪的相同，故 =1.42 由表1013查得由表103查得。故載荷系數(shù) =1×1.03×1.4×1.42=2.05（6） 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得 =mm=51.57mm(7)計算模數(shù) =mm=2.5mm1 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計由式(1017) mn1） 確定計算參數(shù)（1） 計算載荷系數(shù)=1×1.03×1.4×1.36

8、=1.96（2） 根據(jù)縱向重合度=1.59，從圖1028查得螺旋角影響系數(shù) 0.88（3） 計算當(dāng)量齒數(shù)z1=z1/cos=20/cos14=21.89 z2=z2/cos=63/cos14=68.96（4） 查取齒型系數(shù)由表105查得YFa1=2.83；Yfa2=2.3（5） 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表105查得Ysa1=1.56；Ysa2=1.74（6） 計算F由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪彎曲強(qiáng)度極限；由圖5-19,Yn1=Yn2=1，Yst=2,Yx1=Yx21.0。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由（10-12）得 （7） 計算大、小齒輪的并加以比較=0.0103=0.

9、0112 大齒輪的數(shù)值大。2） 設(shè)計計算取=2mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑=51.57mm來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由，取，則2 幾何尺寸計算1） 計算中心距a圓整后取107mm2） 按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。3） 計算大、小齒輪的分度圓直徑4） 計算齒輪寬度 ，圓整后取B2=52mm，B1=60mm。5） 齒輪主要幾何參數(shù),=79, u=3.14, m=2 , d, dd, da=,軸的設(shè)計計算II軸：1 初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取=110于是得2 求作用在齒輪上

10、的受力已知大齒輪分度圓直徑，小齒輪分度圓直徑，。而，,；，3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1） 擬定軸上零件的裝配方案 i. I-II段軸用于安裝軸承30305，故取直徑為25mm。ii. II-III段安裝套筒，直徑25mm。iii. III-IV段安裝小齒輪，直徑35mm。iv. IV-V段分隔兩齒輪，直徑為45mm。v. V-VI段安裝大齒輪，直徑為35mm。vi. VI-VIII段安裝套筒和軸承，直徑為25mm。2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1. I-長度為16mm。2. III-IV段用于安裝小齒輪，長度略小于小齒輪寬度，為57mm。3. IV-V段用于隔開兩個齒輪，長度為110mm

11、。4. V-VI段用于安裝大齒輪，長度略小于齒輪的寬度，為49mm。5. VI-VIII長度為42mm。1 求軸上的載荷 A B C D 59.2 164.5 53.7 FNVA FNVD Ft3Ft2 MV MVC FNHA MVB Fa2 FNHD Fr2 Fr3 Fa3 MH T如圖受力簡圖，按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，校核截面B、C。校核B截面由d=35mm，可得，校核C截面，軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1得，。故安全I(xiàn)軸：1 作用在齒輪上的力, 2 初步確定軸的最小直徑3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1） 確定軸上零件的裝配方案2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各

12、段直徑和長度a.由于聯(lián)軸器一端連接電動機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為25mm。b.考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm，所以該段直徑選為30。c.該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，則軸承選用30207型，即該段直徑定為35mm。d.該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為40mm。e.為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm，所以該段直徑選為46mm。f.軸肩固定軸承，直徑為42mm。g.該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm。各段長度的確定：各段長度的確定從左到右分述如下：a.該段軸安裝軸承和擋油盤

13、，軸承寬17mm，該段長度定為17mm。b.該段為軸環(huán)，寬度不小于7mm，定為10mm。c.該段安裝齒輪，要求長度要比輪轂短3mm，齒輪寬為60mm，定為57mm。d.該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取19.7mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm（采用油潤滑），軸承寬17mm，定為40.7mm。e.該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸，定為57mm。f.該段由聯(lián)軸器孔長決定為44mmIII軸1 作用在齒輪上的力;2 初步確定軸的最小直徑3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計2） 軸上零件的裝配方案3） 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度-直徑445755497255長度825045671

14、222.75滾動軸承的選擇及計算I軸：1 求兩軸承受到的徑向載荷1、 軸承30207的校核1） 徑向力2） 派生力，查設(shè)計手冊得Y=1.6，3） 軸向力由于，所以軸向力為，4） 當(dāng)量載荷，查設(shè)計手冊e=0.37由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5） 軸承壽命的校核，查設(shè)計手冊得Cr=54200NII軸：2、 軸承30305的校核1） 徑向力2） 派生力,查設(shè)計手冊得Y=1.9，3） 軸向力由于，所以軸向力為，4） 當(dāng)量載荷,查設(shè)計手冊得e=0.31由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5） 軸承壽命的校核,查設(shè)計手冊得Cr=59000NIII軸：3、

15、 軸承30211的校核1） 徑向力2） 派生力，查設(shè)計手冊得Y=1.4，3） 軸向力由于，所以軸向力為，4） 當(dāng)量載荷,查設(shè)計手冊得e=0.42由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5） 軸承壽命的校核，查設(shè)計手冊得Cr=132000N鍵聯(lián)接的選擇及校核計算（一） 高速軸上的鍵聯(lián)接由軸的設(shè)計計算可知所選平鍵分別為b×h×L=8×7×40由公式6-1，取有輕微沖擊b×h×L=12×8×70 (二)中速軸上的鍵聯(lián)接由軸的設(shè)計計算可知所選平鍵分別為b×h×L=10×8&#

16、215;70 b×h×L=10×8×63 (三)低速軸上的鍵聯(lián)接由軸的設(shè)計計算可知所選平鍵分別為b×h×L=14×9×80 b×h×L=18×11×63 連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。二、 高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于運輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計算轉(zhuǎn)矩為所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4（GB4323-84），但由于聯(lián)軸器一端與電動機(jī)相連，其孔徑受電動機(jī)外伸軸徑限制，所以選用TL5（GB4323-84）其主要參數(shù)如下：材料HT2

17、00公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑，軸孔長，裝配尺寸半聯(lián)軸器厚（1P163表17-3）（GB4323-84）三、 第二個聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于運輸機(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TL10（GB4323-84）其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑 軸孔長， 裝配尺寸半聯(lián)軸器厚（1P163表17-3）（GB4323-84）減速器附件的選擇通氣器由于在室內(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M(jìn)16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潤滑與密封一、 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由

18、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。設(shè)計小結(jié)由于時間緊迫，所以這次的設(shè)計存在許多缺點，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設(shè)計中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)