帶式輸送機圓柱斜齒輪二級減速器

1、幷0診彳大厚東海科學技術學院課程設計成果說明書東?？茖W技術學院教學科研部題 目: 院系：學生姓名：專 業(yè): 班級: 指導教師：起止日期：帶式輸送機的圓柱斜齒輪二級減速器工程系機械設計制造及其自動化2017. 12.12-2018.1.3浙江海洋大學東?？茖W技術學院課程設計成果說明書規(guī)范要求課程設計說明書是課程設計主要成果之一，一般在2000200030003000 字。1 1說明書基本格式版面要求：打印時正文采用5 5 號宋體，A4A4 紙，頁邊距上、下、左、右均為2cm,2cm,行間距采用固定值2020 磅，頁碼底部居中。文中標題采用4 4 號宋體加粗。2 2說明書結構及要求（1 1）封面（

2、2 2）課程設計成績評定表（3 3）任務書 （ 指導教師下發(fā) ）（4 4）摘要摘要要求對內(nèi)容進行簡短的陳述,一般不超過 300300 字。關鍵詞應為反映主題內(nèi)容的學術詞匯,一般為 3-53-5 個,且應在摘要中出現(xiàn)。（ 5 5 ）目錄 要求層次清晰,給出標題及頁次。最后一項為參考文獻。（6 6）正文 正文應按照目錄所確定的順序依次撰寫,要求論述清楚、簡練、通順,插圖清晰整潔。文中圖、表及公式應規(guī)范地繪制和書寫。（7 7）參考文獻機械設計課程設計任務安排一、課程設計目的二、課程設計任務三、課程設計內(nèi)容四、課程設計要求五、課程設計時間進度安排設計及說明結果4、課程設計目的機械設計課程設計是本課程的

3、最后一個教學環(huán)節(jié)，總體來說，目的有三個：1 1）綜合運用機械設計及其它有關先修課程，如機械制圖、測量與公差配合、金屬 材料與熱處理、工程力學等的理論和生產(chǎn)實際知識進行機械設計訓練，使理論和實際結 合起來，使這些知識得到進一步鞏固、加深和拓展；2 2） 學習和掌握機械設計的一般步驟和方法， 培養(yǎng)設計能力和解決實際問題的能力;3 3）進行基本技能的訓練，對計算、制圖、運用設計資料（如手冊、圖冊、技術標 準、規(guī)范等）以及進行經(jīng)驗估算等機械設計方面的基本技能得到一次綜合訓練，提高技 能水平。1、課程設計任務課程設計任務內(nèi)容包括：設計題目、原始數(shù)據(jù)、設計條件和設計內(nèi)容等。1.1.設計任務書36帶式輸送機

4、的圓柱斜齒輪二級減速器工作情況：兩班制單向運轉，載荷平穩(wěn)；工作環(huán)境：室內(nèi)，多塵，環(huán)境最高溫度 350C350C;輸送帶工作拉力 F=4kN;F=4kN;輸送帶工作速度 V=1.6m/sV=1.6m/s滾筒直徑 D=500mmD=500mmIn動力及傳動裝置,設計及說明結果三、課程設計內(nèi)容機械設計課程設計通常包含以下內(nèi)容：根據(jù)設計任務書確定傳動裝置的總體設計方案；選擇電動機；計算傳動裝置 的運動和動力參數(shù)；傳動零件及軸的設計計算；軸承、連接件、潤滑密封和 聯(lián)軸器的選擇及計算；機體結構及其附件的設計；繪制裝配工作圖和零件工 作圖；編寫設計計算說明書；進行總結和答辯。(1)、帶式輸送機的圓柱斜齒輪二

5、級減速器的機械運動傳動設計圖1 1、組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。2 2、 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布， 故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3、確定傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，將V 帶設置在高速級。其傳動方案如下：選擇電動機的容量電動機所需的功率為：F=2T/DP=FV/1000P=FV/1000=2=2 X 10001000 X 1.61.6=6.4KW=6.4KW設計及說明由電動機到運輸帶的傳動總功率為廠1J、1帶傳動效率：0.96一每對軸承的傳動效率：0.99圓柱齒輪的傳動效率：0.96聯(lián)軸器的傳動效率：0.99卷筒的傳動效率：0.96a = 1:*

6、 廠0.96 0.9940.9620.99 0.96 = 0.79所以P Pd=P/=P/na a=6.4/0.79KW=8.1KW=8.1KW1確定電動機轉滾筒的工作轉速為 n=60X1000V/nD=(60000X1.6)/500X3.14=61.15r/min指導書第 7 頁表 1:取 V 帶傳動的傳動比i帶二; 二級圓柱齒輪減速器傳動比i減速器=8 - 40，所以總傳動比合理范圍為總=16 -160，故電動機轉速的可選范圍是：n電機=n滾筒Xi總=(16160)X61.53= (984.489844.8)符合這一范圍的同步轉速有 1000、1500 和 3000r/min。設計及說明結

7、果根據(jù)容量和轉速，由有關手冊查出有三種適用的電動機型號。萬案電動機型 號額定功率KW同步轉速r/mi n額定轉速r/mi n重量N總傳動比匕1Y112M-241500: 1440470125.652Y132M1-64100096073083.773Y160M1-84750720118062.83中心高H外形尺寸L*(AC/2+AD)底腳安裝尺寸地腳螺栓 亢肓徑K拉伸尺寸D+E裝鍵留位尺 P5132515+315*315216*1781238*8010+412、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比：總傳動比：i總=門電機/n總=1440/61.15=23.56=1440/61.15=23.56分配

8、傳動比：取i帶=2.8，則 iiXi2=23.56/2.8=8.41,il二i2，取=6.95, 經(jīng)計算 i2=4.63注：帶為帶傳動比，i1為高速級傳動比，i2為低速級傳動比3、五計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)：將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1 軸、2 軸、3 軸、4 軸；5，“12, 口 3, “茶一依次為電機與軸 1,軸 1 與軸 2,軸 2 與軸 3,軸 3 與 軸 4 之間的傳動效率。（1）各軸轉速設計及說明結果n1=nm/i 帶=1440/2.8=514.29r/minn2=n1/i1=514.29/6.95=74.00r/mi nn 3=n2/i2=74.00/ 4.63=15

9、.98r/mi nn4=n3=15.98 r/min（2）各軸輸入功率：P1=PdXn 01=8.101=8.1 x 0.96=7.7760.96=7.776KW01= 1P2=P1Xn 12=7.77612=7.776 x 0.980.98 x 0.97=7.392KW0.97=7.392KW口1211?.P3=P2Xn 23=7.39223=7.392 x 0.980.98 x 0.97=7.027KW0.97=7.027KW23- - 3 3P4=P3X n 34=7.02734=7.027 x 0.980.98 x 0.99=6.817KW0.99=6.817KW口34= “2*“4（

10、3）各軸輸入轉矩：Td=9550Pd/nw=9550 x8.1/1440=53.72NMT1=Tdxi 帶xn 0101=53.73x2.8x0.96=144.43NMT2=T1xi1xn 1212=144.43x6.95x0.98x0.97=954.20NMT3=T2xi2xn 2323=954.20 x4.63x0.98x0.97=4199.70NMT4=T3xn 3434=4199.70 x0.98x0.99=4074.55NM1-3 軸的輸出功率、輸出轉矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉矩乘軸承傳動效率 0.99。運動和動力參數(shù)結果如下表:軸名功率 P KW轉鉅 T N.m轉速 r/min

11、電動機軸8.153.7214401 軸7.776144.43514.292 軸7.392954.2074.003 軸7.0274199.7015.984 軸6.8174074.5515.984、設V計帶和帶輪:1. 設計 V 帶1確定 V 帶設計及說明查機械設計基礎課本表 P178 ,8-10 得：KA=1.3 ,貝UPc=KAXPd=1.3X8.1=10.53KW，又nm=l440r/min,由表 8-11 確定選取 A 型普通 V 帶，取Dl=125,D2=i帶XD1X(1-?)=125X2.8X(1-0.02)=343,取0.022驗算帶速：V=nD1m /60X1000=9.42m/s

12、25m/s3確定帶的基準長度：0.7 (D1+D2) a0120。6計算 V 帶的根數(shù) Z:由 P173表 8-2 查得 P0=1.61KW,由表 8-8 查得 =0.95,由表 8-7 查得KL=1O由表查得包P0=0.17KW，則 V 帶的根數(shù)Z=Pca/P0=KAP/(P0+?P0)XKLXKa=6.3/(1.61+0.17)X1.01X0.95=3.689 因此取 Z=47計算作用在帶輪軸上的載荷 FZ由表 8-1 查得 A 型 V 帶單位長度質(zhì)量 q=0.12Kg/m,所以單根 V 帶張緊力2F0=500(2.5/Ka-1)XPca/Kazv +qv =500X(2.5/0.95-1

13、)X6.3/0.95X4X9.42 +0.12X9.42=154.2N故作用在軸上載荷Fz=2zF0sin(a1/2)=2X4X154.2Xsin(80。)=1208.9N5、齒輪的設計：1（一） 高速級斜齒圓柱齒輪傳動設計1 選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級及齒數(shù)齒輪精度 8 級，因傳遞功率不大，轉速不高，故采用軟齒面齒輪傳動。設計及說明參考表 10-1， 小齒輪： 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ， 硬度為 230HBV 輪：45 鋼（正火），硬度為 190HBV傳動平穩(wěn)性，取z,=22，則,Z2=ZiX4.63=101.86 圓整為乙=101。 軟齒面齒輪傳動，故按齒面接觸疲勞強度設計，然后校

14、核其齒根彎曲疲勞強 度。1、按齒面接觸疲勞強度設計 轉矩Ti=144.43NM(1)初選載荷系數(shù) K=1.4，由表 10-8.選齒寬系數(shù)d=1初選螺旋角=15(3) 計算當量齒數(shù)Zv1=zcos3B=144.43/cos315 =160.333Zv2=z2/cosB=101.86/cos 15=113.02由圖 10-25 查得二Hlim1=570MPa；Hlm2= 390MPa由表 10-3 查得SH=1(4) 接觸應力循環(huán)次數(shù)為N=60njLh=60X514.29X1X300X5X8=3.703X10887M=N/i1=3.703X10/6.95=5.328X10由圖 10-26 查得接觸

15、疲勞壽命系數(shù)KHN=0.93 KHN2=0.96(5)許用接觸應力為7riH lim 1KHN1570 x 0 93H: 530.1MPaSHSa12.72 1.57滿足齒根彎曲疲勞強度要求。（二）低速級圓柱齒輪傳動設計1、選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級及齒數(shù)齒輪精度 8 級，因傳遞功率不大，轉速不高，故采用軟齒面齒輪傳動。參考表 10-1，小齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 230HBV 大齒輪：45 鋼（正火）硬度為 190HB，考慮傳動平穩(wěn)性，取，Z3=24則Z4= 24 3.42 = 82，因選用 軟齒面閉式傳動，失效形式為點蝕，故按齒面接觸疲勞強度設計，然后校核 其齒根彎曲疲勞

16、強度。2、按齒面接觸疲勞強度設計轉矩TH=179.04 N mmJ Flim1YSTKFN1SF220 2 0.8913=300.89MPa-F2Flim 2YSTYNT2SF160 2 0.92=1.3=226.46MPa1.6Kcos1Smn1Z1YFa1Y3a1=37.85MPa：300.89MPa初選載荷系數(shù) K=1.1，由表 10-8.選齒寬系數(shù)d =1(2) 初選螺旋角=15(3) 計算當量齒數(shù)計及說明z_ Z2Zv4二3cos -由圖 10-1 查得二Hlim3=570MPacHlim 4=390MPa由表 10-3 查得SH=1(4) 接觸應力循環(huán)次數(shù)為N3=60n1jLh=6

17、0 49.33 1 300 5 8 =3.552 107由圖 10-3 查得接觸疲勞壽命系數(shù)ZNT3=0.96 ZNT4=1.02(5) 許用接觸應力為It JEZNT4=3901.02+13.4MPa(6) 計算小齒輪分度圓直徑(7) 確定模數(shù)Zv3Zicos3:cos3l5傾.63m2=3=68=2.83424Z382cos315-91N4汕 3.552 107h一 6.95= 5.11 106-H3H lim 3ZNT3SH570 0.961= 547.2MPaSHd - 33一、KT” P+3.17ZEr1- I =68mmH】丿mn2=m2cos : =2.74查表取標準值為mn2=

18、3(8)計算分度圓直徑d3=mn2Z3/cos0=74.54mmd4= mn2z4/cosP=254.68mm計算傳動中心距1。23=mni（zi+z2）/cos P= 164.6mm2設計及說明結果圓整為a23=165mm確定螺旋角PP=arccosmnzz= 17.3402肚23計算分度圓直徑d3=mn2Z3/cosP=75.4mmd4= mn2z4/cos P =254.67mm計算齒寬b=wdd3=1 75.4=75.4mm圓整后取b3=80mmb4=75mm計算齒輪的圓周速度v33 3-0.22m/s60 x1000由表 10-4 可知，選用 8 級精度較為合適3、校核彎曲疲勞強度(

19、1)齒形系數(shù)YF9和應力修正系數(shù)YSa由表 10-7 查得YFa3=2.65YSa3=1.58YFa4=2.22Ysa4=1.77許用彎曲應力GF由圖 10-2 查得坊Flim3=220MPa升訕4=160MPa由表 10-3 查得SF=1.3由圖 10-4 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)YNT3=0.92YNT4=0.94(3)許用彎曲應力為“YSTYNJ22020.92=3ii.385MPaSF1.3二 |_JFMSTYNT4=160 20.94=23i.4MPaSF1.3設計及說明YFa3YSa3=42.4MPa_311.385MPacF4F3YFa4Ysa4=42.42.22 1.77=39.8

20、空231.4MPaYFa3Ysa32.65 1.58確定螺旋角1計算分度圓直徑d3=mn2z3/cosP=75.4mmd4= mn2z4/cos P =254.67mm計算齒寬b=-dd3=1 75.4=75.4mm計算齒輪的圓周速度_d3n3=o.22m/s60 1000由表 10-4 可知，選用 8 級精度較為合適3、校核彎曲疲勞強度 (1)齒形系數(shù)YFa和應力修正系數(shù)Ysa由表 10-7 查得YFa3=2.65Ysa3=1.58YFa4=2.22Ysa477許用彎曲應力F1圓整后取b3=80mmb4=75mm1.6KTIIcosP:丁F3=-P =arccosmn2（z3 +Z4）_ 仃

21、3彳o由圖 10-2 查得二Flim3=220MPa二Flm4=160MPa由表 10-3 查得SF=1.3由圖 10-4 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)YNT3=0.92YNT4=0.94(3)許用彎曲應力為1+JFMSTYNJ2202 0.92=3ii.385MPaSF1.3設計及說明“3=1.6KT11cos - YFa3YSa3=42.4MPa空311.385MPaCF4F3YFa4Ysa4=42.42.22 1.77=39.8乞231.4MPaYFa3Ysa32.65況1.58滿足齒根彎曲疲勞強度要求。八減速器機體結構尺寸如下：名稱符號計算公式結果機座厚度S=0.25a+19機蓋厚度da=0.

22、02a+18機蓋凸緣厚度b1b1= 1.5d112機座凸緣厚度bb=1.5S14機座底凸緣厚度b2b2=2.5S23地腳螺釘直徑dfdf= 0.036a + 12M24地腳螺釘數(shù)目na 250LJ500時，n = 66軸承旁聯(lián)結螺栓 直徑d1d1= 0.75dfM12蓋與座聯(lián)結螺栓 直徑d2d2=(0.50.6)dfM10軸承端蓋螺釘直徑d3d3=(0.2 0.5)df10視孔蓋螺釘直徑d4Add4=(0.3 0.4)f8定位銷直徑dd= （0.710.8）d28df，d2至凸緣邊緣距離C2查手冊表 11 22816設計及說明外箱壁至軸承端面距離11h =C1+C2+（ 5 10）50大齒輪頂

23、圓與內(nèi)箱壁距離D1D11.2d15齒輪端面與內(nèi)箱壁距離D2D2d10箱蓋，箱座肋厚m1, m換0.85di, m 0.85dmi= 8m=9軸承端蓋外徑D2軸承孔直徑+ (55.5)d3120 （I 軸）125 （II 軸）150 （III 軸）軸承旁聯(lián)結螺栓距離SS?D2120 （I 軸）125 （II 軸）150 （III 軸）九軸的設計:1 高速軸的設計：1材料：選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理，查表 10-2 取-=35N/mm2, C=1002各軸段直徑的確定：d =C嚴 由 燈，p=3.65,則d100J.6=22.0m m,因為裝小帶輪的電動機軸徑d=38，又因為高速V 342.861

24、高速軸的設計：1材料：選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理，查表 10-2 取vT=35N/mm2, C=1002各軸段直徑的確定:設計及說明d5段裝配齒輪直徑：判斷是否做成齒輪軸d -d4e =-2查手冊得tl=3.3,得 e=2.28X(50-10)=35.3Mpa(4450)所以取b 漢 h:14 漢 9查課本 123 頁表 6-2 得*丄10L120取鍵長為 120 取鍵長為 80,34T24 671.3 10. bdhl 45x9x(12014)所以所選鍵為：b h l :14 9 80 b h l :14 9 100設計及說明結果從動軸的設計：1材料：選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理，查表 10-2

25、取=34N/mm2，C=1122確定各軸段直徑心310033.3=66.1mm考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取d1=75mm，L1=150。d2裝配軸承，選用 6212 軸承，取d2=80,查手冊第 85 表 7-2,此尺寸符合軸承 蓋和密封圈標準。d3靠軸定位，取d3=85,3=45取d4=90,4=90取d5=110,5=13d6裝配軸承,選用 60114 軸承,取d6=90,6=125*向心滾子軸承，去d7=85,4=463校核該軸和軸承 兒=98,l2=210“ =115作用在齒輪上的圓周力：根據(jù)擠壓強度條件,鍵的校核為:4T24漢671.5漢103b：_：:_：dhl 45漢9漢(80

26、14)= 100.4Mpa fcrb=62.6Mpa：A b Il 2T32漢2750.37T03Ft -3-11365.2Nd4121x4徑向力.斤=Ftg 0 = 11365.2 xtg20 = 4136.6NF =5093.3N求垂直面的支反力：_l2Fr210 x4136.6F 一 2820 4 Ni1V厶o厶u.TiMh+1298+210F2V=FrF1V=4136.6 2820.4 =1316.2 N計算垂直彎矩：設計及說明結果Mav=F2vl2=1316.2x210 x10=276.4N.mMav=FJ1=2820.4 x98 0” =276.4Nm求水平面的支承力。ll2Ft2

27、1001365.2 “IFiH 7749N11十l298十210F2H=Ft-F1H=11365.2 -7749 =3616.2 N計算、繪制水平面彎矩圖。MaH=F1Hh=774998X10=759.4N.mMaH=F2HI2=3616.2漢210匯10, =759.4N.m求 F 在支點產(chǎn)生的反力lFl35093.3疋115“匸3ACC*1 7 KF1F一1901 ./Nh +l298 + 210F2F=F1F+F =1901.7 +5093.3 =6995N求 F 力產(chǎn)生的彎矩圖。M2F=Fl3=5093.311500=585.7NMmF=F1Fh=1901.7漢98漢10*=186.4

28、NF 在 a 處產(chǎn)生的彎矩：MmF=F1Fh=1901.4d 所以該軸是安全的。彎矩及軸的受力分析圖如下:因為d仁75,查課本122頁表6-1選鍵為bF：2。 2查課本123頁表6-2得 丘b =100L1204T 4匯2750.37 03ri0 = =-=111.1 Mpa v Lcb初選鍵長為 130 校核dlh 75漢（130-20）2所以所選鍵為：bSF:20 勺 2 勺 30裝聯(lián)軸器的軸直徑為 70,查課本 116 頁表 11-27 選鍵為 bxh:20d2 查課本 123頁表 6-2 得匕bl=100L120G=-=111.1Mpa2498=3747NM,查手冊 132 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計(1)窺視孔蓋與窺視孔：在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔，大小只要夠手伸進操作 可。以便檢查齒面接觸斑點和齒側間隙，了解嚙合情況.潤滑油也由此注入機體內(nèi)。 (2)放油螺塞 放油孔的位置設在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側，以便