二級減速器課程設(shè)計計算說明書模版未填寫

1、計算說明書設(shè)計題目：設(shè)計帶式輸送機(jī)中的傳動裝置二級減速器專業(yè)年級：學(xué) 號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：機(jī)械工程系完成時間 年月日機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)：任務(wù)起止時間：2013年 月 日至 2013年月日設(shè)計題目：設(shè)計帶式輸送機(jī)中的傳動裝置一、 傳動方案如圖1所示：圖1 帶式輸送機(jī)減速裝置方案1、輸送膠帶 2、傳動滾筒3、兩級圓柱齒輪減速器 4、V帶傳動 5、電動機(jī)二、 原始數(shù)據(jù)表2-1滾筒直徑d /mm傳送帶運(yùn)行速度v /(m/s)運(yùn)輸帶上牽引力F /N每日工作時數(shù)T /h傳動工作年限單向連續(xù)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，常溫空載啟動三、設(shè)計任務(wù)：1.減速器裝配圖1張（A0圖紙）2.低速軸零件圖1

2、張（A3圖紙）3.低速軸齒輪零件圖1張（A3圖紙）在三周內(nèi)完成并通過答辯參考資料：機(jī)械設(shè)計 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書機(jī)械設(shè)計手冊工程力學(xué)機(jī)械制圖指導(dǎo)教師簽字：年月日目錄一、電機(jī)的選擇11.1 選擇電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式：11.2 電機(jī)容量的選擇11.3 電機(jī)轉(zhuǎn)速確定1二、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算22.1 分配傳動比及計算各軸轉(zhuǎn)速22.2 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算2三、V帶傳動設(shè)計33.1 確定計算功率43.2 選擇普通V帶型號43.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速43.4 確定V帶中心距和基礎(chǔ)長度43.5 驗(yàn)算小帶輪包角43.6 計算V帶根數(shù)Z53.7 計算壓軸力5四、設(shè)計減速器內(nèi)傳動零

3、件（直齒圓柱齒輪）54.1 高速級齒輪傳動設(shè)計計算54.2 低速級齒輪傳動設(shè)計計算74.3 傳動齒輪的主要參數(shù)9五、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算95.1 高速軸的計算（1軸）95.2 中間軸的計算（2軸）115.3 低速軸的計算（3軸）13六、軸的強(qiáng)度校核166.1 高速軸校核166.2 中間軸校核176.3 低速軸校核19七、校核軸承壽命207.1 高速軸207.2 中間軸207.3 低速軸21八、鍵連接的選擇和計算21九、箱體的設(shè)計22一、電機(jī)的選擇1.1 選擇電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式：依工作條件的要求，選擇三相異步電機(jī)：封閉式結(jié)構(gòu)U=380 VY型1.2 電機(jī)容量的選擇工作機(jī)所需的功率PW=Fv /10

4、00=kWV帶效率h1：滾動軸承效率（一對）h2：閉式齒輪傳動效率（一對）h3:聯(lián)軸器效率h4：工作機(jī)（滾筒）效率h5(hw)：傳輸總效率h=則，電動機(jī)所需的輸出功率PW=Pd/h=kW1.3 電機(jī)轉(zhuǎn)速確定卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速= r/minV帶傳動比的合理范圍為24，兩級圓柱齒輪減速器傳動比的合理范圍為840，則總傳動比的合理范圍為=16160，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：=r/min 在此范圍的電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有：依課程設(shè)計指導(dǎo)書表18-1：Y系列三相異步電機(jī)技術(shù)參數(shù)（JB/T9616-1999）選擇電動機(jī)型 號： 額定功率Ped：同步轉(zhuǎn)速n： 滿載轉(zhuǎn)速nm：二、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算總傳動比

5、：2.1 分配傳動比及計算各軸轉(zhuǎn)速取V帶傳動的傳動比i0=則減速器傳動比i=i/i0=取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比則低速級傳動比2.2 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算0軸（電動機(jī)軸）kWr/minN×m1軸（高速軸） kWr/minN×m2軸（中間軸） kWr/minN×m3軸（低速軸） kWr/minN×m4軸（滾筒軸） kWr/minN×m以上功率和轉(zhuǎn)矩為各軸的輸入值，13軸的輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩為各自輸入值與軸承效率的乘積。各軸運(yùn)動和動力參數(shù)如下表：表2-1 各軸運(yùn)動和動力參數(shù)軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/N×m轉(zhuǎn)速n/(r/min

6、)傳動比i效率h輸入輸出輸入輸出0軸1軸2軸3軸4軸三、V帶傳動設(shè)計3.1 確定計算功率根據(jù)已知條件結(jié)合教材由圖/表得到工作情況系數(shù)KA=，故Pca=KA×Pd= kW。3.2 選擇普通V帶型號已知Pca，nm，結(jié)合教材由圖/表 確定所使用的V帶為型。3.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速(1) 結(jié)合教材由圖/表 ，初選小帶輪直徑dd1=mm。(2) 驗(yàn)算帶速：m/s，滿足5m/s<v<30 m/s。(3) 計算大齒輪的基準(zhǔn)直徑mm。3.4 確定V帶中心距和基礎(chǔ)長度(1) 根據(jù)，初定中心距a0=mm。(2) 計算所需的帶長 =mm。由圖/表，對型帶進(jìn)行基準(zhǔn)長度Ld=mm。(3

7、) 實(shí)際中心距mm 中心距的變化范圍 mm。3.5 驗(yàn)算小帶輪包角>120°合格。3.6 計算V帶根數(shù)Z由nm，dd1結(jié)合教材查圖/表得P0=kW。由nm，i0，型帶，查圖/表 得DP0= kW。已知a1查表 得Ka=，已知Ld查表得KL=則V帶根數(shù)，取z= 。3.7 計算壓軸力 由教材表 ，可知 型帶單位長度質(zhì)量q=kg/m。單根V帶的初拉力最小值：= N。壓軸力的最小值：=N。四、設(shè)計減速器內(nèi)傳動零件（直齒圓柱齒輪）4.1 高速級齒輪傳動設(shè)計計算(1) 選擇材料及確定許用應(yīng)力由教材表確定以下參數(shù)：表4-1 高速級齒輪材料及許用應(yīng)力齒輪熱處理方式齒面硬度/MPa/MPa小齒輪

8、大齒輪由表，取安全系數(shù)SH=，SF=。則許用應(yīng)力為：MPa MPaMPa MPa(2) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計設(shè)齒輪按級精度制造，由教材表得載荷系數(shù)K=，由表得齒寬系數(shù)d=，由表可得彈性系數(shù)ZE=。小齒輪傳遞的（輸入）轉(zhuǎn)矩：T1=N×mm (注意單位換算)小齒輪分度圓直徑： mm。齒數(shù)取z1=，z2=i1z1，故實(shí)際傳動比i1=z2/ z1=。齒寬 mm（圓整）。取大齒輪齒寬b2= mm，為補(bǔ)償安裝誤差，取小齒輪齒寬b1=b2+(510) =mm。模數(shù)m=d1t/z1=，按表，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=，實(shí)際分度圓直徑mm，mm，中心距mm。(3) 驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度由教材圖/表，取齒形系數(shù)YFa1=

9、, YFa2=，應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=，YSa2=。判斷：F1判斷：F2滿足條件，安全。 (4) 齒輪的圓周速度m/s。對照表可知，選著級精度是合適的。4.2 低速級齒輪傳動設(shè)計計算(1) 選擇材料及確定許用應(yīng)力由教材表確定以下參數(shù)：表4-2低速級齒輪材料及許用應(yīng)力齒輪熱處理方式齒面硬度/MPa/MPa小齒輪大齒輪由表，取安全系數(shù)SH=，SF=。則許用應(yīng)力為：MPa MPaMPa MPa(2) 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計設(shè)齒輪按級精度制造，由教材表得載荷系數(shù)K=，由表得齒寬系數(shù)d=，由表可得彈性系數(shù)ZE=。小齒輪傳遞的（輸入）轉(zhuǎn)矩：T2=N×mm (注意單位換算)小齒輪分度圓直徑：mm。齒數(shù)

10、取z1=，z2=i1z1，故實(shí)際傳動比i1=z2/ z1=。齒寬 mm（圓整）。取大齒輪齒寬b2= mm，為補(bǔ)償安裝誤差，取小齒輪齒寬b1=b2+(510) =mm。模數(shù)m=d1t/z1=，按表，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=，實(shí)際分度圓直徑mm，mm，中心距mm。(3) 驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度由教材圖/表，取齒形系數(shù)YFa1=, YFa2=，應(yīng)力修正系數(shù)YSa1=，YSa2=。判斷：F1判斷：F2滿足條件，安全。 (4) 齒輪的圓周速度m/s。對照表可知，選著級精度是合適的。4.3 傳動齒輪的主要參數(shù)表4-3 傳動齒輪的主要參數(shù)高速級低速級齒數(shù) z中心距a /mm模數(shù) m /mm齒寬b /mm分度圓直徑d/mm齒

11、頂高h(yuǎn)a /mm齒根高h(yuǎn)f /mm齒高h(yuǎn) /mm齒頂圓直徑da /mm齒根圓直徑df /mm五、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算5.1 高速軸的計算（1軸）根據(jù)表得，高速軸材料為：，熱處理方式：，許用彎曲應(yīng)力-1b=MPa。(1) 初估軸徑初選軸徑，根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算初估。由表得常數(shù)A0=mm考慮到鍵槽的作用，軸徑增加3%為mm，圓整后暫取d1=mm。(2) 軸的徑向尺寸設(shè)計根據(jù)軸及軸上零部件的固定、定位、安裝要求，確定軸的結(jié)構(gòu)如下圖（結(jié)構(gòu)草圖,標(biāo)注軸段，用充分的文字說明支撐計算結(jié)果）：表5-1 高速軸徑向尺寸確定軸段直徑d/mm確定方法說明d1=d2=d3=d4=d5=d6=d7=(3) 軸的軸向尺寸設(shè)計軸的

12、結(jié)構(gòu)圖如下（結(jié)構(gòu)草圖,標(biāo)注軸段長度及支撐點(diǎn)距離，表格內(nèi)用充分的文字說明支撐計算結(jié)果）：經(jīng)驗(yàn)值的計算與選?。狠S承端蓋至箱外傳動件間的距離L¢=箱座壁厚d=聯(lián)接螺栓至外箱壁的距離C1= ；至凸緣邊距離C2= 軸承座寬度L=C1+C2+d+(510)=齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離D2=大齒輪齒輪端面的距離D3=軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離D4= （指導(dǎo)書38頁圖5-12）表5-2 高速軸軸向尺寸確定軸段長度L /mm確定方法說明L1=L2=L3=L4=L5=L6=L7=l1=l2=l3=5.2 中間軸的計算（2軸）根據(jù)表得，中間軸材料為：，熱處理方式：，許用彎曲應(yīng)力-1b=MPa。(1) 初估軸徑初選

13、軸徑，根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算初估。由表得常數(shù)A0=mm(2) 軸的徑向尺寸設(shè)計根據(jù)軸及軸上零部件的固定、定位、安裝要求，確定軸的結(jié)構(gòu)如下圖（結(jié)構(gòu)草圖,標(biāo)注軸段，用充分的文字說明支撐計算結(jié)果）：表5-3 中間軸徑向尺寸確定軸段直徑d/mm確定方法說明d1=d2=d3=d4=d5=(3) 軸的軸向尺寸設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)圖如下（結(jié)構(gòu)草圖,標(biāo)注軸段長度及支撐點(diǎn)距離，表格內(nèi)用充分的文字說明支撐計算結(jié)果）：經(jīng)驗(yàn)值的計算與選?。狠嗇瀸挾扰c軸段長度之差D= （指導(dǎo)書38頁圖5-10）齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離D2=大齒輪齒輪端面的距離D3=軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離D4= （指導(dǎo)書38頁圖5-12）表5-4中間軸軸向尺寸確定軸段

14、長度L /mm確定方法說明L1=L2=L3=L4=L5=l1=l2=l3=5.3 低速軸的計算（3軸）根據(jù)表得，低速軸材料為：，熱處理方式：，許用彎曲應(yīng)力-1b=MPa。(1) 初估軸徑初選軸徑，根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算初估。由表得常數(shù)A0=mm考慮到鍵槽的作用，軸徑增加3%為mm，圓整后暫取d1=mm。(2) 軸的徑向尺寸設(shè)計根據(jù)軸及軸上零部件的固定、定位、安裝要求，確定軸的結(jié)構(gòu)如下圖（結(jié)構(gòu)草圖,標(biāo)注軸段，用充分的文字說明支撐計算結(jié)果）：表5-5 低速軸徑向尺寸確定軸段直徑d/mm確定方法說明d1=d2=d3=d4=d5=d6=d7=表5-6 所選用聯(lián)軸器的主要參數(shù)型號公稱轉(zhuǎn)矩Tn /N×

15、m許用轉(zhuǎn)速n /mm軸孔直徑d /mm軸孔長度L /mm軸孔長度L1 /mmDD1D2bA(3) 軸的軸向尺寸設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)圖如下（結(jié)構(gòu)草圖,標(biāo)注軸段長度及支撐點(diǎn)距離，表格內(nèi)用充分的文字說明支撐計算結(jié)果）：經(jīng)驗(yàn)值的計算與選取：軸承端蓋至箱外傳動件間的距離L¢=箱座壁厚d=聯(lián)接螺栓至外箱壁的距離C1= ；至凸緣邊距離C2= 軸承座寬度L=C1+C2+d+(510)=齒輪至機(jī)體內(nèi)壁的距離D2=大齒輪齒輪端面的距離D3=軸承內(nèi)側(cè)至箱體內(nèi)壁的距離D4= （指導(dǎo)書38頁圖5-12）表5-7低速軸軸向尺寸確定軸段長度L /mm確定方法說明L1=L2=L3=L4=L5=L6=L7=l1=l2=l3=

16、六、軸的強(qiáng)度校核6.1 高速軸校核軸的受力分析如下圖：(1) 齒輪的受力N；N(2) 水平面內(nèi)軸承約束力(3) 豎直面內(nèi)軸承約束力(4) 彎矩圖和扭矩圖水平面內(nèi)彎矩圖豎直面內(nèi)彎矩圖扭矩圖(5) 合成彎矩（考慮最不利的情況下）帶輪的壓軸力FP在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力彎矩圖合成彎矩 N×mm （注意單位換算）(6) 按第三強(qiáng)度理論校核 MPa < 滿足強(qiáng)度要求。6.2 中間軸校核軸的受力分析如下圖：(1) 齒輪的受力大齒輪 N；N小齒輪 N；N(2) 水平面內(nèi)軸承約束力(3) 豎直面內(nèi)軸承約束力(4) 彎矩圖和扭矩圖水平面內(nèi)彎矩圖豎直面內(nèi)彎矩圖扭矩圖最危險截面的合成彎矩 N×mm

17、 （注意單位換算）(5) 按第三強(qiáng)度理論校核 MPa < 滿足強(qiáng)度要求。6.3 低速軸校核軸的受力分析如下圖：(1) 齒輪的受力N；N(2) 水平面內(nèi)軸承約束力(3) 豎直面內(nèi)軸承約束力(4) 彎矩圖和扭矩圖水平面內(nèi)彎矩圖豎直面內(nèi)彎矩圖扭矩圖最危險截面的合成彎矩 N×mm （注意單位換算）(5) 按第三強(qiáng)度理論校核 MPa < 滿足強(qiáng)度要求。七、校核軸承壽命表7-1 所選用的軸承主要參數(shù)軸名稱軸承代號d / mmD / mmB /mmCr / kN高速軸中間軸低速軸 軸承設(shè)計要求壽命 h7.1 高速軸根據(jù)軸的受力情況可知，高速軸上所受徑向力大的軸承作用在軸段， N。h 滿足要求。7.2 中間軸根據(jù)軸的受力情況可知，中間軸上所受徑向力大的軸承作用在軸段， N。h 滿足要求。7.3 低速軸根據(jù)軸的受力情況可知，低速軸上所受徑向力大的軸承作用在軸段， N。h 滿足要求。八、鍵連接的選擇和計算本設(shè)計減速器共需鍵： 個。表8-1 鍵的主要參數(shù)軸名安裝直徑 d / mm類型h / mmb /mm輪轂長度/ mm鍵長L /mm高速軸中間軸低速軸九、箱體的設(shè)計表9-1 鑄鐵減