帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)1課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐圓柱減速器課程設(shè)計(jì)說明書班級：08車輛3班學(xué)號：1608080313姓名：#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)目錄1、設(shè)計(jì)任務(wù)書32、裝置的總體設(shè)計(jì) 33、傳動件的設(shè)計(jì)計(jì)算 54、齒輪上作用力的計(jì)算 125、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 146、減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 2310、裝配圖和零件圖 2411、設(shè)計(jì)小結(jié) 2512、參考資料目錄 253課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐圓柱齒輪減速器，已知帶式運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動卷筒的工作拉力拉力F=2200N，運(yùn)送帶工作速

2、度 V=1.25m/s，卷筒直徑 D=240mm。輸送機(jī)連聲單向運(yùn)轉(zhuǎn)， 載荷較平穩(wěn)，使用期限為 8年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作運(yùn)送帶工作允許誤差為_5%。2、傳動裝置的總體設(shè)計(jì)2.1傳動方案的擬定及說明2.1.1計(jì)算驅(qū)動卷筒的轉(zhuǎn)速60 漢 1000V60 0000 0.25“.nw99.47r/minnD兀 x 2402.1.2擬定以下傳動方案I 1 I1 電動機(jī)2聯(lián)軸器3圓錐圓柱齒輪減速器4運(yùn)輸帶 5卷筒2.2電動機(jī)的選擇2.2.1確定電動機(jī)功率PwF wvw1000 w2200 1.251000 0.95= 2.89Kw電動機(jī)所需功率P0按下式計(jì)算Po =pwn5課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒

3、輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)式中，為電動機(jī)到滾筒工作軸的傳動裝置總效率。根據(jù)傳動特點(diǎn)，由表2 4查得軸承=0.99彈性聯(lián)軸器=0.99 錐齒輪=0.97圓柱斜齒=0.97、 、 、二 4軸承彈性聯(lián)軸器錐齒輪圓柱斜齒4-0.990.970.99 0.96 =0.89電動機(jī)所需工作功率為PwPo2.890.89=3.25 Kw#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)由表2 1,取電動機(jī)額定功率Ped =4Kw2.2.2確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速由課本表1-8可知圓錐齒輪傳動比i錐3、圓柱齒輪傳動比I齒二4 6，則總傳動比范圍 為i總

4、二 i錐 i齒（0 3） （4 6 = 0 18而卷筒轉(zhuǎn)速為99.47r/mi n所以時(shí)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為n0 = nJ總二 99.47 (0 18) = 0 1790.46r / m i n由手冊表 2-1可知，符合這一要求的電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速有960r/min和1440r/min。考慮到1440r/min轉(zhuǎn)速較高，所以這里選用960r/min。其型號為Y132M 1 - 6#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)2.3傳動比的計(jì)算及分配2.3.1計(jì)算總傳動比n。nw叫 9.6599.47232分配傳動比高速級傳動比為0.25 =0.25 9.65 =2

5、.41取ii =240低速傳動比為= 4.02i 9.65 i2ii 2.402.4傳動裝置動力參數(shù)計(jì)算2.4.1各軸的轉(zhuǎn)速 = n0 二 960r / minn1 n2 二.i1960400.00r/min2.40n2na-i2400.0099.47r / min4.02佩=99.47r / min2.4.2各軸的功率P1 = Po 聯(lián)-3.25 0.99 =3.22Kwp2 二 p1 軸承 錐齒=3.220.990.96 = 3.06Kwp3 = p2 軸承 齒輪-3.06 0.99 0。97 = 3.00KwPw = P3 軸承聯(lián)=2.00 0.99 0。97 = 3.00Kw2.4.3

6、各軸轉(zhuǎn)矩p03.25To =9550竺=955032.33N mn。960p13.22=9550 -955032.03N mn1960p23.06T2 =9550 巴 -955073.06 N mn2400.007課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)p33.00T3 二 9550匕二 955028803N m3n399.47p2 94Tw =9550也=9550282.27N mnw99.473、傳動件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1高速級錐齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1、選擇材料材料用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，大齒輪正火處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-1得齒面硬度 HB3=217255HBS2=1622

7、17HBS, =236HBS2 =190HBS1 -HBS2 =46,在30 50HBS范圍內(nèi)，選擇8級精度3.1.2、初步計(jì)算傳動尺寸因?yàn)檐淉X面閉式傳動，故按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。其計(jì)算公式為3 d1Kt = 1.3 ZE = 189.8、MPa ZH = 2.5 u = i2 = 2.40 R = 0.31、取，,小齒輪許用應(yīng)力J 1 =215MPa，大齒輪許用應(yīng)力4 L2 =215MPa3d4KT1(ZEZH ) 2x0.85 ru(1-0.5r)2(；h丿3_1.332030 嚴(yán)公字普一 0.85 0.3 2.40(1 -0.50.3)2(390)=82.307mm3.1.3、確定

8、傳動尺寸1計(jì)算載荷系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）查得KA =1.0齒寬蹲點(diǎn)分度圓直徑為dm1t - d1t 1 -0.5 r= 82.3071 -0.5 0.3二 70.015mm兀dmitm兀 70.015 漢 960 c LC ,vm13.52m / s60 1000 60 1000= 1.25經(jīng)檢驗(yàn)精度降低一級，由機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版) 表10-13查得，動載荷系數(shù) KvKp=1.13 Ka貝y K =KAKvKp=1x1.25x1.13 = 1.40d1(3 )選定齒數(shù)(2)對d1t進(jìn)行修正,-82.307 3 1.40 = 84.366 mm取 Z2 = 55X 1.3選齒數(shù)Z1 = 23 ,

9、5523-2.39毛存100%=41%。在允許范圍內(nèi)9課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)(4 )大端模數(shù)mZ184.33623= 3.67由機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)表10-13查得，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)(5)大端分度圓直徑為di =mz =4 23 = 92 _ 84.336mm d2 = mz2 =4 55 = 220mm(6 )錐頂距為d-292;2R 1 ,u2 12.4021 =119.6mm2 2(7)齒寬為b 二 rR =0.3 119.35.88mm取 b

10、=40mm , bi =45 mm3.1.4、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件為KF10.85bm(1 -0.5 r)YfYs L2二78mm丄3二54mm5.2.4鍵連接圓錐齒輪的周向定位采用A型普通平鍵連接，按d5 =27mm由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表6-1查得平鍵截面b hNmm 7mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為28mm，19課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)21課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)同時(shí)為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為525軸的受力分析525.1畫軸的受力簡圖軸的受力簡圖如圖所示52

11、5.2計(jì)算支承反力已知 dm2 -0.5 R d209mm在水平面上為H7k6Rihdm2 d3Ft3 L2 L3 Fr2L3Fa2 詩 Fa3LiL2L3515.8517854 -302.793 54 126.165209119.09469 + 78 +5470.8152= 344.0NR2H 二 Fa3 F1H -Fr2 =119.094 344.0302.793=527.7N式中負(fù)號表示與圖中所畫方向相反在垂直平面上為R1VFt3 L2 L3R2L3L1 L2 L3#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)515.8517854901.244 5469 +78 +54-580.9NR2

12、V Ft3 Ft2 一 R1V= 515.851 901.244-580.9-822.2N軸承1的總支反力為R =哂曲 +R1V =344.02 +(-527.7 丫 =629.9N軸承2的總支承反力為R2 = _R；hR；v = -527.7 2822.2 2 = 977.0N5.2.5.3畫彎矩圖彎矩圖如圖所示在水平面上，a-a剖面左側(cè)為MaH - -R1HL1 一 -344.0 69 - -23736N * mma -a剖面右側(cè)為MaH 二 MaHFa3 - = -23736 119.094 70815 =-19571.3N2 2b -b剖面右側(cè)為M 訊-1R2HL3 =527.7 54

13、 = 284958N * mmM bH= MbHd2= 28495.8 -126.165 竺-14617.7N mm223課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)在垂直平面上為M aV = R1V L1 = 580.9 69 = 40082.1 N * mmM bV = R2V L3 = 822.2 54 =44398.8N * mm合成彎矩，a - a剖面左側(cè)為Ma = . mIh M Iv = 23736240082.12 =46583.0N *mma -a剖面左側(cè)為Ma： hMaH M：v = 1957.32 40082.12 =40129.

14、9N mmb -b剖面左側(cè)為MbMbH M 2v = 14617.7244398.82 = 46743.2N mmb -b剖面右側(cè)為Mb = , M UhMbv = . 28495.82 44398.82 = 52756.6N * mm5.2.5.4畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖如圖所示5.2.6校核軸的強(qiáng)度雖然a _a剖面左側(cè)彎矩大，但 aa剖面右側(cè)除作用有彎矩外還有轉(zhuǎn)矩，其軸頸較小，故 a - a剖面兩側(cè)均有可能為危險(xiǎn)面，故分別計(jì)算a - a剖面的抗彎截面系數(shù)。df“32bt(d2 -t f2d2亠-8 430 一4 =2636.7mm3322 30#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：

15、二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)抗扭截面系數(shù)為d|6bt d2t $2d2二 303 _8430一42=4994餉口3162 30#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)a -a剖面左側(cè)彎曲應(yīng)力為#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)25課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)46583.02636.7= 17.7MPaa -a剖面右側(cè)彎曲應(yīng)力為40129.92636.7= 15.2MPa#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)扭剪應(yīng)力為T2 _ 73060Wt - 2636.7二 27.7MPa#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器

16、的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)按彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸， 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理， 故取折合系數(shù)- =0.6則當(dāng)量應(yīng)力為% =624 ： 2 =、15.2240.6 27.7 2 = 36.6MPa二e ，故a - a剖面右側(cè)為危險(xiǎn)截面由表查得，45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強(qiáng)度極限匚b =650MPa，則由表查得軸的許用彎曲應(yīng)力JgOMPa，二e故滿足強(qiáng)度要求5.2.7校核鍵的連接強(qiáng)度齒輪2處鍵連接的擠壓應(yīng)力為4T2dqhl7306030 7 28= 12.4MPa#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)#課程設(shè)計(jì)：二級圓錐圓柱斜齒齒輪減速器的設(shè)計(jì)取鍵、軸及齒輪

17、的材料都為鋼，由表查得匕L =125150MPa，匚p ：匕L，強(qiáng)度足夠,齒輪3處的鍵強(qiáng)度也足夠5.2.8校核軸承壽命5.2.8.1計(jì)算軸承的軸向力由手冊30205軸承查得Cr =32200N , Cr - 37000Ne=0.37，丫胡.6由手冊查得30205軸向力計(jì)算公式，則軸承 1、2的內(nèi)部軸向力分別為c R1 629.9y2 1.6= 196.8N977.02 1.6-305.3N外部軸向力人=卩品-F=I119.094-伽165 =7.1N。各軸向力方向如圖所示,S2 A =305.37.1 =312.4N S1則兩軸承軸向力分別為Fa1 =S2 A =312.4NFa2 卡=196

18、.8N5.2.8.2計(jì)算軸承1的當(dāng)量動載荷Fa2因Ri ： R2 , Fa1 ： Fa2，故只需校核軸承承2的當(dāng)量載荷2的壽命。因R2196.8977.0=0.20 ： e，同軸p = R2 =977.0N軸承在100cC以下工作，查手冊得fT二1。對于減速器，查手冊得載荷系數(shù)fp = 1.55.283校核軸承壽命 軸承1壽命為10減速器預(yù)期壽命為10106(1X32200 2x |60 x 400.001.5 x 977.0 丿=1237910hLh = 2 8 300 8h = 38400hLhLh，故軸承壽命足夠5.3、低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算531選擇材料因其傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)無特殊

19、要求，故選用常用的材料5.3.2初算軸徑。45鋼，調(diào)質(zhì)處理由機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）表10-28查得C = 106 135，載荷不大，故取C =120x軸與聯(lián)軸器連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大3% 5%，軸端最細(xì)處直徑為d 37.353H3% 5% J- 38.474 39.221mm5.4.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，5.4.3.1軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.4.3.2為方便軸承部件的拆裝，減速器的機(jī)體采用剖分式結(jié)構(gòu)， 采用和端軸承固定方式， 由最小直徑d = 38.474 39.221mm，取d45mm，由b85mm，齒輪采用套筒定 位，長度略小于齒寬，取12 = 80 mm。5.4.3.3軸段和軸段和用軸承定位，

20、其直徑略小于d2=40mm，查表取用角接觸球軸承，型號為7007C，di = d =35mm，由于軸段套筒定位，套筒長度取1套筒=15mm， 所以 h 二 B 1 套筒=14 15 = 29mm5.4.3.4軸段軸段的用于定位齒輪，直徑略大于d2 =40mm，所以取d3 =45mm，13 = 10mm5.4.3.5軸段 由于低速軸和中間軸的長度對稱，軸承之間長度相等，所以軸段和之間長度相等，所以13 =41mm,為節(jié)省材料，取d3 =45mm5.4.3.6軸段，為了便于安裝，軸段直徑略小于軸段，所以d 30mm，長度取16 = 30mm5.4.3.7軸段軸段采用彈性聯(lián)軸器，根據(jù)= 288.03

21、N m，選取TL7，聯(lián)軸器，長度Y =112mm，直徑 d28,1110mm圖形如下6、減速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號計(jì)算公式結(jié)果箱座厚度0.0i25(d mi+d mi)+i8i0箱蓋厚度0.0i(d mi+ dm+i88箱蓋凸緣厚度bii.5 s ii2箱座凸緣厚度bi.5 si5箱座底凸緣厚度b22.5 S25地腳螺釘直徑df0.0i8( dmi+dm2) +iMi6地腳螺釘數(shù)目n查手冊4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直 徑didi=0.75 d fMi2蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直 徑d2d2= (0.5 U 0.6 ) dfMi0軸承端蓋螺釘直徑dad3= (0. 4L 0.5 ) dfM8視孔蓋螺釘直徑d4d4

22、= ( 0.3 LJ 0. 4) df6定位銷直徑dd = ( 0.7 u 0.8 ) d28df，di，d2至外箱壁的距離Ci查手冊表ii 222 i8 i6df，d2至凸緣邊緣距離C2查手冊表ii 220i4外箱壁至軸承端面距離lili =Ci +C2+ (5 - i0)40大齒輪頂圓與內(nèi)相 壁距離1.2 a18齒輪端面與內(nèi)箱壁距離心2A2 CT15箱蓋，箱座肋厚mi ,mm1 化 0.85cjm 彩 0.85c1013軸承端蓋外徑D2D2 = D +5d3150 （高速軸）130 （中間軸）125 （低速軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距 離SS % D2120 （高速軸）112 （中間軸）125 （低速軸）7、減速器附件的選擇由機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)選定通氣帽M 36 2，A型壓配式圓形油標(biāo) A20（GB1160.1-89），外六角油塞及封油