砂型運(yùn)輸帶雙級(jí)齒輪減速器計(jì)算說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書- 2 -i.課程設(shè)計(jì)題目- 2 -ii.原始數(shù)據(jù)- 2 -二、機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)- 2 -i.傳動(dòng)方案的確定- 2 -ii.平面布置簡(jiǎn)圖- 2 -iii.選擇電動(dòng)機(jī)- 3 -三、傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算- 5 -i.V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算- 5 -ii.高速軸齒輪的設(shè)計(jì)與校核- 7 -iii.低速軸齒輪的設(shè)計(jì)與校核- 12 -i v.傳動(dòng)比誤差- 16 -四、軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算- 17 -i.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算- 17 -ii.滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算- 24 -iii.鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算- 27 -iv.聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算- 27 -v.潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑油牌及密封裝置的選擇

2、- 28 -五、課程體會(huì)與小結(jié)- 29 -六、參考文獻(xiàn)- 30 -一、設(shè)計(jì)任務(wù)書i.課程設(shè)計(jì)題目鑄工車間一造型用砂型運(yùn)輸帶，系由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)，該減速器傳動(dòng)裝置由一個(gè)砂型運(yùn)輸帶雙級(jí)齒輪減速器和其他傳動(dòng)件組成，運(yùn)輸帶每日兩班制工作，工作7年。設(shè)計(jì)此傳動(dòng)裝置。ii原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶主動(dòng)鼓輪軸輸入端轉(zhuǎn)矩Tw650N/m主動(dòng)鼓輪直徑D 500mm運(yùn)輸帶速度vw 1.13m/s減速器設(shè)計(jì)壽命7年兩班制工作,空載啟動(dòng)，輕微載荷，常溫下連續(xù)(單向)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境多塵；三相交流電源，電壓為380/220V二、機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)i.傳動(dòng)方案的確定a） 初估電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速 b) 初估總傳動(dòng)比 c) 確定傳

3、動(dòng)方案 高速級(jí)V帶傳動(dòng)。兩級(jí)齒輪減速箱傳動(dòng)，均采用斜齒輪。低速級(jí)閉式鏈傳動(dòng) ii. 平面布置簡(jiǎn)圖iii. 選擇電動(dòng)機(jī) a)選擇電動(dòng)機(jī)類型工業(yè)上一般運(yùn)用三相交流電源，無特殊要求應(yīng)選三相交流異步電動(dòng)機(jī)，該傳動(dòng)裝置選用Y系列異步電動(dòng)機(jī)。b)工作機(jī)的輸入功率計(jì)算pw= c)機(jī)械傳動(dòng)裝置的總效率傳動(dòng)效率傳動(dòng)裝置選用裝置效率帶傳動(dòng) V帶 =0.95一對(duì)滾動(dòng)軸承球軸承=0.99圓柱齒輪傳動(dòng)八級(jí)精度 =0.97聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器 =0.99鏈傳動(dòng) 閉式=0.96 =0.800d)電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率 e)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)使電動(dòng)機(jī)額定功率所需的輸出功率，即 選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī): Y112M-4額定功率 滿

4、載轉(zhuǎn) 該傳動(dòng)裝置是專用的，以實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)功率作設(shè)計(jì)功率。f)傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的計(jì)算及分配i=nm/nw=1440/43.163=33.362 初取 解得 高速級(jí)傳動(dòng)比： 低速級(jí)傳動(dòng)比：g)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1、 輸出功率： P0=3.673kW軸I： 軸II： 軸III：2、轉(zhuǎn)速：軸I： 軸II：n軸III：n3、輸出轉(zhuǎn)矩：軸I：軸II： 軸III： 參數(shù)軸名軸出功率P（KN）轉(zhuǎn)速n(r/min)輸出轉(zhuǎn)矩T（N.mm）軸I3.48972048705軸II3.351208156966軸III3.21872426856三、 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算i. V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容

5、計(jì)算結(jié)果工作情況系數(shù)計(jì)算功率選帶型小帶輪直徑大帶輪直徑大帶輪轉(zhuǎn)速計(jì)算帶長(zhǎng)Dm初取中心距帶 長(zhǎng)基準(zhǔn)長(zhǎng)度中心距包角中心距小輪包角求帶根數(shù)帶速帶根數(shù)求軸上載荷張緊力軸上載荷V帶尺寸頂寬b節(jié)寬 bp高度 h帶質(zhì)量q輪轂尺寸計(jì)算直徑DhahfefD0帶寬B由表11.5由圖11.15由表11.6D2= N2=0.7(D1+D2)a2(D1+D2) 即210a600 取a=480mm L=1436.208mm由表11.4由表11.8 由表11.7 由表11.12 由表11.10 由表11.4 hf=h-haD0=D+2ha=200+23B=(Z-1)e+2f=(4-1)15+20KA=1.2Pc=4.408

6、kWA型D1=100mmD2=200mmn2=720r/minLd=1400mma=461.673mm=167v=7.536m/s取Z=4根Fo=121NFQ=960Nb=13mmbp=11.0mmh=8mmq=0.10kg/mD=200mm=38ha=3mmhf=5mme=15mmf=10mmD0=206mmB=65mmii. 高速軸齒輪的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果選材料大齒輪小齒輪齒面轉(zhuǎn)矩T齒寬系數(shù)接觸疲勞極限初步計(jì)算許用接觸應(yīng)Ad值初步計(jì)算初步計(jì)算齒寬b校核計(jì)算圓周速度v齒數(shù)Z模數(shù)m螺旋角使用系數(shù)KA動(dòng)載系數(shù)KV齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)重合度系

7、數(shù)螺旋角系數(shù)接觸最小安全系數(shù)工作時(shí)間應(yīng)力循環(huán)次數(shù)接觸壽命系數(shù)許用接觸應(yīng)力驗(yàn)算確定傳動(dòng)尺寸中心距圓整中心距齒寬b螺旋角齒形系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)重合度系數(shù) 螺旋角系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)彎曲疲勞極限彎曲最小安全系數(shù)應(yīng)力循環(huán)系數(shù)彎曲壽命系數(shù)尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力驗(yàn)算45鋼 調(diào)質(zhì) 硬度240HB45鋼 調(diào)質(zhì) 硬度280HB齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算由圖12.17C由表12.16 估計(jì)取Z1=30 Z2=iZ1=103 =2.033cos=由表12.9由圖12.9由表12.10先求由此得 由表12.11 非對(duì)稱分布由表12.12由圖12.16由式12.31因取故由表12.14假定工作時(shí)間七年 ,

8、每年工作365天，雙班制,則有由圖12.18計(jì)算表明,接觸疲勞強(qiáng)度足夠mm取a=137mmd1=d2=id1=3.46461.380=212.620mmb=d1=0.67061.380=41.125mm41mm齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算由圖12.21由圖12.22由表12.11注前已求得 由圖12.14由圖12.23c由表12.14由圖12.24由圖12.25彎曲疲勞強(qiáng)度足夠取d1=61mmb=41mmZ1=30Z2=103 mn =2KA=1.35KV=1.142a=137mmK=3.55iii. 低速軸齒輪的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算項(xiàng)目材料選擇小齒輪大齒輪齒面轉(zhuǎn)矩T齒寬系數(shù)接觸疲勞極限初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力Ad

9、值初步計(jì)算小輪直徑初步計(jì)算齒寬 校核計(jì)算圓周速度v齒數(shù)Z模數(shù)m螺旋角使用系數(shù)KA動(dòng)載系數(shù)KV齒間載荷分系數(shù)齒向載荷分布數(shù)載荷系數(shù)彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)接觸最小安全系數(shù)總工作時(shí)間應(yīng)力循環(huán)次數(shù)接觸壽命系數(shù)許用接觸應(yīng)力驗(yàn)算確定傳動(dòng)尺寸中心距螺旋角齒寬齒形系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)重合度系數(shù) 螺旋角系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)彎曲疲勞極限彎曲最小安全系數(shù)應(yīng)力循環(huán)系數(shù)彎曲壽命系數(shù)尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力許用彎曲應(yīng)力驗(yàn)算帶傳動(dòng)比高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)比總傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差計(jì)算內(nèi)容45號(hào)鋼 調(diào)質(zhì)處理 硬度 280HB45號(hào)鋼 調(diào)質(zhì)處理 硬度 240HB齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

10、（高速級(jí)齒輪已計(jì)算） b=取Z3=29 Z4=iZ3=2.88729=83.725由表12.9由圖12.9由表12.10先求 由表12.11由表12.12由圖12.16由式12.31因取故由表12.1由圖12.18計(jì)算表明,接觸疲勞強(qiáng)度足夠mmd3=2a/(i+1)=2173/(2.887+1)=89.015mmd4=id3=2.88789.015=256.986mmb2=d3=0.77789.015=69.165mm齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算由圖12.21由圖12.22由表12.11注前已求得 由圖12.23c由表12.14由圖12.24由圖12.25彎曲強(qiáng)度夠iv.傳動(dòng)比誤差 各級(jí)傳動(dòng)比設(shè)計(jì)符合要求

11、計(jì)算結(jié)果取d3=89mmb=69mmZ3=26 取 Z4=85mn=3KA=1.35KV=1.08K=3.44a=173mmb2=69mm錯(cuò)誤！未指定書簽。K=3.85材料估算軸長(zhǎng)度斜齒螺旋角齒輪直徑帶對(duì)軸上載荷小齒輪受力轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力畫受力圖計(jì)算支承反力水平面受力圖垂直面受力圖水平面彎矩圖垂直面彎矩圖合成彎矩圖許用應(yīng)力應(yīng)力校正系數(shù)畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖設(shè)計(jì)危險(xiǎn)面直徑軸的結(jié)構(gòu)化高速級(jí)大齒輪受力低速級(jí)小齒輪受力螺旋角轉(zhuǎn)矩圓周力徑向力軸向力畫受力圖計(jì)算支撐反力水平面受力圖垂直面受力圖水平面反力垂直面反力水平彎矩圖垂直彎矩圖合成彎矩圖許用應(yīng)力應(yīng)力校正系數(shù)畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量

12、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖設(shè)計(jì)危險(xiǎn)面直徑軸的結(jié)構(gòu)化齒輪受力畫受力圖計(jì)算支撐反力水平面受力圖垂直面受力圖水平面反力垂直面反力水平彎矩圖垂直彎矩圖合成彎矩圖許用應(yīng)力應(yīng)力校正系數(shù)畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖設(shè)計(jì)危險(xiǎn)面直徑軸的結(jié)構(gòu)化四、軸系零件的設(shè)計(jì)計(jì)算i.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算選用45鋼調(diào)質(zhì)，由手冊(cè)查出 T1=T 查表16.3得 初取： (2)對(duì)軸2進(jìn)行設(shè)計(jì)Ft2=-Ft1Fr2=-Fr1Fa2=Fa1B2=T=TII=156966Nmm查表16.3得 初?。?(3)對(duì)軸III進(jìn)行設(shè)計(jì)與軸II小齒輪互為相反力查表16.3得 初?。?L=354mmd1=61.380mmT=46278Nmmii

13、. 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算由齒輪受力情況可求出軸承所受徑向力和軸向力 預(yù)期壽命取12000h對(duì)軸承I 初選用單列深溝球軸承6207或6307，左端固定右端游動(dòng) 計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果附加軸向力軸承軸向力X、Y值沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷62076307兩種軸承都可滿足，選6207對(duì)軸承II初選用角接觸球軸承7208 AC，采用正裝，兩端單向固定計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果附加軸向力軸承軸向力Fa/FrX、Y值沖擊載荷系數(shù)當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算額定動(dòng)載荷選軸承選用7208AC軸承Fs1=1926NFs2=1624NFa1=2023N Fa2=1624NP1=2868NP2=3113N 所以7208A

14、C強(qiáng)度滿足對(duì)軸承III初選用角接觸球軸承7208 AC，采用正裝，兩端單向固定附加軸向力軸承軸向力X、Y值當(dāng)量動(dòng)載荷選軸承選用7210AC軸承uanyong- 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 -

15、29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 -

16、29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 -P1=2495NP2=3237N所以7209AC軸承iii. 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)要求：根據(jù)軸徑選擇鍵 選用平鍵圓頭A型 取=100Mpa設(shè)計(jì)參數(shù)： 標(biāo)號(hào)位置dmmmmmmTN.mmpMPa深度軸t轂t1帶輪288x76556484870520.504.03.32高速大齒輪4514x939321814876085.125.53.83低速小齒輪4514x974564215696665.455.53.84低速大齒輪5016x10675036412

17、64045.626.04.35聯(lián)軸器3510x885706042685685.545.03.3經(jīng)過校核，帶輪、高速大齒輪、低速小齒輪、低速大齒輪處鍵均滿足，強(qiáng)度均滿足要求。聯(lián)軸器處鍵的參數(shù)由聯(lián)軸器給出，無需校核。iv.聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算v.潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑油牌及密封裝置的選擇齒輪的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑方式的選擇高速級(jí)齒輪圓周速度：低速級(jí)齒輪圓周速度： 潤(rùn)滑劑的選擇滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑方式的選擇滾動(dòng)軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速的乘積為：高速軸（I軸）：中間軸（II軸）：低速軸（III軸）： 潤(rùn)滑劑的選擇 V V因?yàn)?Vmax=2.313m/s12 m/s，所以采用浸油潤(rùn)滑。由表6-29查得，

18、齒輪潤(rùn)滑油選用工業(yè)閉式齒輪油，代號(hào)是：L-CKC220,運(yùn)動(dòng)粘度為：198-242（單位為：）。dn=40720=28800mm r/mindn=45208=9360mm r/mindn=5072=3600mm r/min均不超過2105mm r/min。由于脂潤(rùn)滑易于密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)無須補(bǔ)充及更換潤(rùn)滑劑，所以滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑選用脂潤(rùn)滑。脂的種類為通用鋰基潤(rùn)滑脂（GB7342-87）,代號(hào)為ZL-2，滴點(diǎn)不低于175，工作錐入度,25每150g 265295（1/10mm）。V1=2.313m/sV30.968m/s浸油潤(rùn)滑工業(yè)閉式齒輪油代號(hào)是：L-CKC220滾動(dòng)軸承采用脂潤(rùn)滑代號(hào)為ZL-2密封方式的選擇滾動(dòng)軸承密封選擇箱體密封選擇滾動(dòng)軸承采用氈圈密