帶式輸送機(jī)用單級(jí)圓柱齒輪減速器

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：機(jī)電一體化設(shè)計(jì)內(nèi)容：帶式輸送機(jī)用單級(jí)圓柱齒輪減速器一、傳動(dòng)方案分析（略）二、選擇電動(dòng)機(jī)和計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、選擇電動(dòng)機(jī)2、計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1) 依題意選擇電動(dòng)機(jī)為Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)(2) 選擇電動(dòng)機(jī)的功率由式(2.1)(2.2)得 查表2.3，取=0.96 =0.99 =0.97 =0.97=0.98 =0.96查附表8.1取=5.5KW(3)確定電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速查表2.2得 iv帶=24，i齒輪=35i總=（24）(35)=620電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸重量及帶傳

2、動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比,取同步轉(zhuǎn)速為1000r/min，查附表8.1得電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132 M2-6 Ped=5.5KW，n滿=960r/min 合適取i齒輪=4， 則因?yàn)閕v帶i齒輪 所以合適（1）各軸轉(zhuǎn)速由式（2.8）和(2.10)得軸 軸 卷筒軸 （2）各軸的輸入功率由式（2.11）(2.13)得軸 II軸 卷筒軸 （3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩由式(2.17)計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸的輸入轉(zhuǎn)矩Td 由式(2.14)(2.16)得I軸 II軸 卷筒軸 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于下表。pd=4.2KWped=5.5KW電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132 M2-6Ped=5.5KW，n滿=960r/min 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名

3、參數(shù)電動(dòng)機(jī)軸I軸II軸卷筒軸轉(zhuǎn)速n(r/min)960286.5771.771.7輸入功率P(KW)4.24.033.873.72輸入轉(zhuǎn)矩T(N.m)41.78134.36516.1495.6傳動(dòng)比i3.3541效率0.960.960.96三、設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪的主要工作參數(shù)和尺寸1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)小齒輪選用40Cr，調(diào)質(zhì)，260HBS；大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，220HBS；因是運(yùn)輸機(jī)用的齒輪，由表7-10選用8級(jí)精度。2、計(jì)算步驟如下計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)2、幾何尺寸計(jì)算3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核4、齒輪圓周速度小齒輪齒數(shù)取z1=30，則大齒輪齒數(shù)為z2=i z

4、1，由（二）已求得i=4，故有z2=120。實(shí)際傳動(dòng)比i0= z2/ z1=4，即傳動(dòng)比誤差為0。傳動(dòng)對(duì)稱布置，由（1）表7-16取齒寬系數(shù)d=1由（二）已求得T1=134.36103 N.mm由表7-11，取K=1.2由式（7-38）得，（ZN=1）由圖7-23查得Hlim1=710MPa，Hlim2=560MPa，由表7-15查得安全系數(shù)SH=1.25（取較高可靠度）。故 由式7-34得由表8.3.1取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3mmd1=mz1=330=90mm d2=mz2=3120=360mmb=dd1=190=90mm ，取b2=90mm，則b1=b2+5=95mma=m(z1+z2)/2=3(

5、30+120)/2=225mm根據(jù)）式7-36，如F F，則校驗(yàn)合格。由圖7-24查得，F(xiàn)lim1=590Mpa，F(xiàn)lim2=410Mpa由表7-15得SF=1.25（取較高可靠度）， 由表8.8.5查得，YF1=2.54，YF2=2.17，YS1=1.63，YS2=1.90 由式7-36得可見彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。m/s 可知選8級(jí)精度合適z1=30， z2=120d=1 T1=134.36103 N.mmK=1.2H1=568MPaH2=448MPam=3mmd1=90mm，d2=360mmb2=90mm，b1=95mma=225mmF1=472MPaF2=328MPaF1F1F2F2v=1.

6、35m/s四、低速軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、根據(jù)軸的工作條件，選擇材料及熱處理方法，確定許用應(yīng)力，由（二）（三）已算得從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速n2=71.7r/min。齒輪分度圓直徑d2=360mm。選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。查表111得抗拉強(qiáng)度，查表119得許用彎曲應(yīng)力。2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最小直徑由（二）知，P2=3.87kw，T2516.1N.m查表115取A=110，按式（113）計(jì)算得：考慮軸和聯(lián)軸器用一個(gè)鍵聯(lián)接，故將軸放大5并取標(biāo)準(zhǔn)值，即取d=45mm。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）將軸設(shè)計(jì)成階梯軸，按T=516.1N.m，從查用TL8型彈性聯(lián)軸器，孔徑為45mm，長L=112mm，與軸頭配合長度為84mm。取軸頭直徑

7、為45mm，故靠近軸頭的軸身直徑為52mm，軸頸直徑取55mm。軸兩端選用6011型軸承，軸承寬度B=18mm，外徑D=90mm。軸承由套筒和軸肩實(shí)現(xiàn)軸向定位，圓角r=1mm。取齒輪軸頭直徑為60mm，定位環(huán)高度h=5mm，其余圓角r=1.5mm，擋油盤外徑取D=89mm。（2）在（三）已經(jīng)求得輪轂長為60mm，因此軸頭長度為88mm，軸頸長度與軸承寬度相等為18mm，齒輪兩端與箱體內(nèi)壁間距離各取15mm，由于轉(zhuǎn)速較低，故軸承用潤滑脂，所以軸承端面與箱體內(nèi)壁距離取10mm。這樣可定出跨距為158mm。伸出箱體的軸段長度取44mm。為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，應(yīng)將頭長度取短一些，故取軸頭長

8、度為75mm。 3、由于是單級(jí)齒輪減速器，因此齒輪布置在中央，軸承對(duì)稱布置，齒輪與軸環(huán)、套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，以平鍵聯(lián)接及選用過渡配合H7/n6實(shí)現(xiàn)周向固定。齒輪軸頭有裝配錐度，兩端軸承分別以軸肩和套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，采用過盈配合k6實(shí)現(xiàn)周向固定。整個(gè)軸系以兩端軸承蓋實(shí)現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器以軸肩、平鍵和選用過渡配合H7/k6實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向固定。4、草圖如下： 5、軸的強(qiáng)度校核：計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、周向力2、周向力3、徑向力4、H面支座反力5、V面支座反力6、H面彎矩7、V面彎矩8、合成彎矩9、當(dāng)量彎矩10、強(qiáng)度校核已知T2=516.1N.mRHA=RHB=Ft/2=2867.22/2=14

9、33.61NRVA=RVB=Fr/2=1043.58/2=521.79NMHC=RHAL/2=1433.610.58/2=113.26NmMVC=RVBL/2=521.790.58/2=41.22Nm在AB處為0，C處最大取0.59由式11.43把齒輪軸頭d=60代入得：所以，軸徑取60mm，強(qiáng)度足夠RHA= RHB 1433.61NRVA=RVB521.79NMHC=113.26N.mMVC= 41.22N.m強(qiáng)度足夠軸的受力圖及彎矩圖如下 五、高速軸的設(shè)計(jì)由前面已求得：n1=286.57r/min d1=90mm，輪轂長95mm，P1=4.03KW1、 選 用45鋼，調(diào)質(zhì)。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算最

10、小直徑，查表11-5取A=110按式（11-3）計(jì)算得：因軸頭直徑最小且有鍵、與帶輪聯(lián)接，故將軸放大0.5d，即d=27.88mm，按11-3取整d=28mm。2以低速軸和大小齒輪的分度圓直徑，齒寬為基準(zhǔn)，求出高速軸的尺寸已知d1=90，取齒輪兩端軸身直徑為70mm，軸頸直徑為50mm，套筒直徑為59mm，伸出箱體軸的直徑為47mm，軸頭直徑 為40mm，大于dmin=28mm，所以合適已知輪轂長95mm，取齒輪兩端軸身各長5mm，依題意由10.1選用6010型深溝球軸承d=50mm,D=80mm,B=16mm，所以軸頸長度與軸承寬度相等為16，齒輪端面距箱體內(nèi)壁12.5mm，軸承端面距箱體內(nèi)

11、壁12mm，這樣可定出跨距為160mm，伸出箱體的軸身長44mm，軸頭的配合長度由P128 查得 L=2d0=240=80mm，則選用A型鍵1270 GB1069-79軸承由軸承蓋、套筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，采用過盈配合K6實(shí)現(xiàn)周向固定，帶輪用軸肩實(shí)現(xiàn)軸向定位用鍵以 配合H7/h6實(shí)現(xiàn)周向固定，草圖如下：六、滾動(dòng)軸承、鍵、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算1、 低速軸軸承在（四）已選取6011型軸承。查附表10.1得基本額定動(dòng)載荷Cr=30.2KN。如右圖所示，在（四）已經(jīng)求得RHA= RHB=1433.61N RVA= RVB=521.79N軸承壽命校核計(jì)算如下：計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1、求當(dāng)量動(dòng)載荷P2、軸承的壽

12、命計(jì)算3、AB總支座反力RA= RB=由式（10-6）得 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷P=fp（xFrYFa）因軸承只受徑向載荷，所以Fa=0查表10-12和10-11得 fp=1.5，x=1P=fpxFr= fpx RA=1.511525.62=2288.42N由式（10-8）查表10-14得ft=1因?yàn)槭禽S承，所以=3Lh=536524=43800hLhLh故預(yù)選的6011型軸承合適。RA =RB =1525.62NP=2288.42NLh=534734.5h軸承類型6011合適2、 低速軸鍵的選擇（1）依題意齒輪與軸選用A型普通平鍵聯(lián)接。已知軸的直徑d=60mm，查表11-10得b=18mm,h=11mm

13、。由于軸身長88mm，L=70mm，鍵的工作長度l=Lb=7018=52mm。查表11-12,取P=120Mpa，已知T=516.6N.m鍵的強(qiáng)度計(jì)算由式11-44得P=2T103/（kld）=2516.1103/（0.4115260）=75.19MpaPP，故選用1870 GB1096-79 A型鍵合適。（2）軸頭與聯(lián)軸器選用A型普通平鍵。根據(jù)軸頭直徑d=45mm, 查表11-10得 b=14mm,h=9mm由于軸頭長75mm，故取L=70mm則l=Lb=7014=56mm查表11-12得取P=120Mpa，已知T=495.6N.m由式11-44得 P=2T103/（kld）=2495.6103/（0.495645）=109.26MpaPP，故選用1470 GB1096-79 A型鍵合適。3、 低速軸聯(lián)軸器的選擇由前面已選用TL8型彈性套柱銷聯(lián)軸器已知Td=41.78N.m, kA=1.5TCA= kA.Td=1.541.78=62.67N.mTCATd,故選用TL8型彈性套柱銷聯(lián)軸器合適。七、潤滑與密封1、潤滑選擇齒輪傳動(dòng)