用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器說明書

1、-32-已知條件，運(yùn)輸帶工作拉力F2200N，運(yùn)輸帶速度V1.8m/s，滾筒直徑D450mm，兩班制，連鎖單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷輕微沖擊，空轉(zhuǎn)啟動(dòng)，工作年限5年，環(huán)境最高溫度35,小批量生產(chǎn)。二、 電動(dòng)機(jī)的選擇(1) 選擇電動(dòng)機(jī)類型：按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2) 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：電機(jī)所需的工作功率為其中，（取1）則由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)總效率為，其中則即，(3) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=60×1000V/D=60×1000×1.6/×260=117.6r/min根據(jù)合理的傳動(dòng)比范圍，初選V帶的傳動(dòng)比i

2、=224,齒輪的傳動(dòng)比i=325電動(dòng)機(jī)的技術(shù)特性和外形及安裝尺寸公表141，表142，符合這一范圍電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min，有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)可供選擇，如圖：傳動(dòng)比方案比較從動(dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比1Y100L2-431500142012.083.0242Y132S-6310009608.1624.083Y132M-837507106.0423.02綜合考慮，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和價(jià)格選擇Y132S-6比較合適，因此選定型號(hào)為Y132S-6，所選

3、電動(dòng)機(jī)的主要性能和外觀尺寸如下：額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速起動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩3100096022電動(dòng)機(jī)（Y132S-6）的主要外形尺寸和安裝中心高H外形尺寸底腳安裝尺寸地腳螺栓空直徑K軸外伸尺寸11212三、 計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）、計(jì)算各軸的功率：齒輪軸功率：×2.43×0.972.36kw軸功率：×3.26×0.995×0.972.27kw卷筒軸功率：×2.27×0.995×0.9952.25kw（2）、各軸的轉(zhuǎn)速：  齒輪軸：960/2480r/min  軸：

4、960/（24.08）117.65r/min  聯(lián)軸器： 117.65r/min（3）、各軸的轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸：=9550 =9550×2.43/960=24.17 N·m齒輪軸：9550 =9550×2.36/480=46.95 N·m軸：9550 =9550×2.27/117.65=184.26 N·m聯(lián)軸器：9550 =9550×2.25/117.65=182.64N·m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果參數(shù)軸名電動(dòng)機(jī)軸I軸II軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n(r/min)960480117.65117.65

5、功率P(kw)2.432.362.272.25轉(zhuǎn)矩T(N·m)24.1746.96184.26182.64傳動(dòng)比i24.081效率=0.97=0.960.99四、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)已知帶傳動(dòng)選用Y系列異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率P=3,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，兩班制工作，有輕度沖擊。（1）、V帶設(shè)計(jì)：項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果計(jì)算功率查表機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表9-3-1得選V帶型號(hào)根據(jù)查表9-3-1選區(qū)A型V帶取A型V帶確定帶輪基準(zhǔn)直徑查表9-3-1，選100mm，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為，查表9-3-2，選驗(yàn)算帶速度VV在5m/s15m/s范圍內(nèi)，故帶的速度合適V=5.024m/s確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和

6、傳動(dòng)中心距初選中心距基本V帶長(zhǎng)度查表表9-1-2，選取V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度計(jì)算實(shí)際中心距驗(yàn)算主動(dòng)輪上包角計(jì)算V帶的根數(shù)z由查表9-3-3，取根Z=5計(jì)算V帶合適的初拉力查表得：計(jì)算作用在軸上的載荷（2）、小帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算查機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-3Y132S-6，D38 mm已設(shè)計(jì)好外徑輪厚B78mm內(nèi)孔徑D=38mm內(nèi)孔徑長(zhǎng)L57mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零件圖（3）、大帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表14.1-24得：D=，S=14查機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖9-4-1及公式得：B70mm查機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表9-4-1得：外徑普V帶輪基準(zhǔn)線上槽深，基

7、準(zhǔn)直徑輪緣厚，基準(zhǔn)下槽深hf=8.7mmH=ha+hf=2.75+8.7=10.45mm取107mm內(nèi)孔徑：D25mm內(nèi)孔徑長(zhǎng)：L=50mm輪厚：B70mm輻板厚度：S14mm輪轂直徑：dh=50mm外徑：205.5mm基準(zhǔn)直徑：基準(zhǔn)線下槽深：hf=8.7mm輪緣厚：基準(zhǔn)線上槽深：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零件圖五、齒輪的設(shè)計(jì)已知，。項(xiàng)目計(jì)算與說明主要結(jié)果選擇材料 材料 熱處理方法 齒面硬度小齒輪 40Cr 表面淬火 55HRC大齒輪 40Cr 表面淬火 50HRC10-5-5 10-5-7 由表10-5-5得，SH=1.1,SF=1.4計(jì)算初選精度等級(jí)8級(jí)精度8級(jí)按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)公式：查表10-5-3

8、，取載荷系數(shù)k=1.2計(jì)算小輪轉(zhuǎn)矩：初選螺旋角：取齒數(shù)：=20查表10-5-6，計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：取齒形系數(shù)：查表10-5-7，選齒寬系數(shù)以上數(shù)據(jù)代入得，標(biāo)準(zhǔn)化確定齒輪主要參數(shù)及幾何尺寸中心距：重算螺旋角：分度圓直徑：齒寬：驗(yàn)算：查表10-5-2，確定精度等級(jí)為9精度等級(jí)為9校核齒面接觸強(qiáng)度根據(jù)安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零件圖六、軸的設(shè)計(jì)1、齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖，項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果選料鋼 調(diào)質(zhì) 217255HBS選鋼估算最小處的軸徑考慮到有鍵槽，將直徑增大3，標(biāo)準(zhǔn)化確定各軸段的直徑軸段取4mm軸段（與其相配軸承30207，d=35mm,D=72mm,T=18.25mm,B=17mm）取1mm軸段軸段取

9、5mm軸段軸段與齒軸牙頂直徑相等2、齒輪軸的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖，項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果各段軸長(zhǎng)計(jì)算軸段查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)設(shè)計(jì)好的輪轂長(zhǎng)度為54mm軸段去接近已設(shè)計(jì)好的主動(dòng)齒輪厚度軸段查以確定好的軸承30207，B=17mm,擋油環(huán)厚度取5mm軸段軸段暫定軸段軸段取15mm取25mm跨距與總長(zhǎng)跨距：L=軸承厚度B+2擋油環(huán)厚度+124mm總長(zhǎng)：跨距：校核軸的彎矩組合強(qiáng)度1、主動(dòng)軸的空間受力簡(jiǎn)圖：2、計(jì)算扭矩：3、計(jì)算合成彎矩：分度圓直徑：d=60mm圓周力：斜齒輪的壓力角：，螺旋角：徑向力：軸向力：4、水平受力計(jì)算：水平受力圖支反力：彎矩：5、垂直的受力分析：垂直面受力圖支反力：彎矩：合成彎矩：6、作

10、當(dāng)量彎矩圖，當(dāng)扭剪應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取系數(shù)a=0.67、最大彎矩，由當(dāng)量彎矩圖可見，C處的當(dāng)量彎矩最大為8、計(jì)算危險(xiǎn)截面處直徑查表11-1-1，強(qiáng)度極限查表11-1-3，許用彎曲應(yīng)力則由于d=66mm>22.1mm故所設(shè)計(jì)軸的直徑強(qiáng)度足夠3、從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果選料鋼 調(diào)質(zhì) 217255HBS選鋼估算最小處的軸徑考慮有鍵槽，將直徑增大3，標(biāo)準(zhǔn)化d=40mm確定各軸段的直徑將軸分為7段，如圖軸段取4.5mm軸段（與其相配軸承為圓錐滾子軸承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）取0.5mm軸段取0.5mm有一個(gè)鍵槽，所以增大

11、4取整軸段取4mm軸段取3mm4、從動(dòng)軸的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)如下圖：項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果各軸段長(zhǎng)度計(jì)算軸段取彈性柱銷聯(lián)軸器，軸孔直徑d=40mm，軸孔長(zhǎng)度L=112mm（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表13-2）軸段軸段軸段S取7mm,a取13mm軸段（與其相配軸承為圓錐滾子軸承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）軸段C取15mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-11，取25mm軸段（與其相配軸承為圓錐滾子軸承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）暫取軸承B=20mm跨距L=120mm總長(zhǎng)校核軸的彎曲組合強(qiáng)度（1）、繪制空間受力計(jì)算

12、簡(jiǎn)圖計(jì)算作用在軸上的力，齒輪受力分析：圓周力：徑向力：軸向力：為軸承A水平反力，H面為軸承A垂直反力，V面為軸承B水平反力，H面為軸承B垂直反力，V面（2）、繪制水平反力計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算水平反力及彎矩，繪制彎矩圖水平支反力：垂直支反力：水平面彎矩：（3）、繪制垂直受力計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算垂直支反力及彎矩，繪制彎矩圖垂直彎矩：（4）、計(jì)算合成彎矩，繪制合成彎矩圖M（5）、計(jì)算扭矩，繪制扭矩圖（6）、計(jì)算當(dāng)量彎矩，繪制當(dāng)量彎矩圖（取1）（7）、校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度（d=54mm）該軸強(qiáng)度足夠七、軸承的選擇與驗(yàn)算1、驗(yàn)算軸承30210項(xiàng)目計(jì)算與說明計(jì)算結(jié)果根據(jù)條件計(jì)算軸承的預(yù)計(jì)壽命軸承預(yù)計(jì)壽命為29200h

13、選擇軸承類型一對(duì)圓錐滾子軸承30210軸各參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速n=117.65r/min輸入功率P=2.27kw輸入轉(zhuǎn)矩T=184.26查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)11-3Y=1.4e=0.42預(yù)選圓錐滾子軸承30210分別為跟n=117.65r/minP=2.27kwT=184.26Y=1.4e=0.42計(jì)算兩軸承的徑向反力軸向力計(jì)算軸承的軸向力軸承的內(nèi)部軸向力按查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3-5，假設(shè)內(nèi)部軸向力與軸向力的方向一致，所以應(yīng)該將軸承的內(nèi)部軸向力與軸向力之和與軸承的內(nèi)部軸向力比較所以軸承被“壓緊”，軸承被“放松”，根據(jù)機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3-4有：查判斷系數(shù)e查機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3，e=

14、0.42e=0.42判斷與e的關(guān)系，求系數(shù)x,y軸承的系數(shù)：x=1,y=0軸承的系數(shù)：x=0.4,y=1.4x=1,y=0x=0.4,y=1.4計(jì)算當(dāng)量載荷選取當(dāng)量動(dòng)載荷的軸承，計(jì)算軸承預(yù)期壽命軸承的壽命，滾子軸承，預(yù)期壽命為，取，則所以預(yù)期壽命足夠預(yù)期壽命滿足要求2、驗(yàn)算軸承30207項(xiàng)目計(jì)算與說明計(jì)算結(jié)果根據(jù)條件計(jì)算軸承的預(yù)計(jì)壽命軸承預(yù)計(jì)壽命為29200h選擇軸承類型一對(duì)圓錐滾子軸承30207軸各參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速n=480r/min輸入功率P=2.23kw輸入轉(zhuǎn)矩T=46.96查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)11-3Y=1.6e=0.37預(yù)選圓錐滾子軸承30207分別為跟n=480r/minP=2.2

15、3kwT=46.96Y=1.6e=0.37計(jì)算兩軸承的徑向反力軸向力計(jì)算軸承的軸向力軸承的內(nèi)部軸向力按查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3-5，假設(shè)內(nèi)部軸向力與軸向力的方向一致，所以應(yīng)該將軸承的內(nèi)部軸向力與軸向力之和與軸承的內(nèi)部軸向力比較所以軸承被“壓緊”，軸承被“放松”，根據(jù)機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3-4有：查判斷系數(shù)e查機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-3，e=0.37e=0.37判斷與e的關(guān)系，求系數(shù)x,y軸承的系數(shù)：x=1,y=0軸承的系數(shù)：x=0.4,y=1.6x=1,y=0x=0.4,y=1.6計(jì)算當(dāng)量載荷選取當(dāng)量動(dòng)載荷的軸承，計(jì)算軸承預(yù)期壽命軸承的壽命，滾子軸承，預(yù)期壽命為，取，則所以預(yù)期壽命足夠預(yù)期

16、壽命滿足要求八、健的選擇與驗(yàn)算1、聯(lián)軸器與軸的鍵連接驗(yàn)算項(xiàng)目計(jì)算與說明主要結(jié)果鍵的類型聯(lián)軸器與軸要求對(duì)中性好，故選擇A型平鍵連接選擇A型平鍵連接確定鍵槽尺寸由d=40mm,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表15-6，選寬度b=12mm,鍵高h(yuǎn)=8mm,鍵長(zhǎng)L=90mm,GBIT1096鍵b=12mmh=8mmL=90mmGBIT1096鍵驗(yàn)算彎矩壓強(qiáng)該鍵的彎矩壓強(qiáng)：查課本，表8-2-2，且有輕微沖擊所以該鍵的磨損壓強(qiáng)在范圍內(nèi)，該鍵強(qiáng)度足夠。安全確定鍵槽尺寸及相應(yīng)公差由課程設(shè)計(jì)表15-6，軸槽深5mm，轂深，寬為b=mm，軸槽長(zhǎng)L90mm。5mmb=mmL90mm2、軸與大齒輪的鍵連接驗(yàn)算項(xiàng)目計(jì)算與說明主要結(jié)果鍵

17、的類型聯(lián)軸器與軸要求對(duì)中性好，故選擇A型平鍵連接選擇A型平鍵連接確定鍵槽尺寸由d=54mm,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表15-6，選寬度b=16mm,鍵高h(yuǎn)=10mm,鍵長(zhǎng)L=52mm,GBIT1096鍵b=16mmh=10mmL=52mmGBIT1096鍵驗(yàn)算彎矩壓強(qiáng)該鍵的彎矩壓強(qiáng)：查課本，表8-2-2，且有輕微沖擊所以該鍵的磨損壓強(qiáng)在范圍內(nèi)，該鍵強(qiáng)度足夠。安全確定鍵槽尺寸及相應(yīng)公差由課程設(shè)計(jì)表15-6，軸槽深mm，轂深，寬為b=mm，軸槽長(zhǎng)L52mm。mmb=mmL52mm3、齒輪軸與帶輪的鍵連接驗(yàn)算項(xiàng)目計(jì)算與說明主要結(jié)果鍵的類型聯(lián)軸器與軸要求對(duì)中性好，故選擇A型平鍵連接選擇A型平鍵連接確定鍵槽尺寸由

18、d=25mm,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表15-6，選寬度b=8mm,鍵高h(yuǎn)=7mm,鍵長(zhǎng)L=48mm,GBIT1096鍵b=8mmh=7mmL=7mmGBIT1096鍵驗(yàn)算彎矩壓強(qiáng)該鍵的彎矩壓強(qiáng)：查課本，表8-2-2，且有輕微沖擊所以該鍵的磨損壓強(qiáng)在范圍內(nèi)，該鍵強(qiáng)度足夠。安全確定鍵槽尺寸及相應(yīng)公差由課程設(shè)計(jì)表15-6，軸槽深mm，轂深，寬為b=mm，軸槽長(zhǎng)L48mm。mmb=mmL48mm九、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與說明主要結(jié)果類型選擇為了緩和震動(dòng)和沖擊，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器選擇彈性柱銷聯(lián)軸器載荷計(jì)算查機(jī)械工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表8-3-1，選取工作情況系數(shù)k=1.5選聯(lián)軸器暫選彈性柱銷聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速，軸

19、頸40mm，滿足適用選彈性柱銷聯(lián)軸器十、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合.1. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4. 對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到

20、 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固B 油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.D 通氣孔：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.E 蓋螺釘：?jiǎn)⑸w螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F 位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G 吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.十一、設(shè)計(jì)小結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱斜齒輪減速器的課程設(shè)計(jì)是我