二級圓柱齒輪減速器機械設(shè)計課程設(shè)計運輸帶拉力2000-運輸帶速度0.9-直徑300

1、目 錄1、設(shè)計任務(wù)書.(2)2、總體設(shè)計.(3)3.傳動零件的設(shè)計.(5)4、軸的設(shè)計(9)5、滾動軸承校核(13)7、鍵的選擇(158、滾動軸承的選擇 (17)9、聯(lián)軸器的選擇 (18)10、箱體設(shè)計.(19)11、潤滑、密封設(shè)計.(23)一、設(shè)計題目 1、設(shè)計題目帶式運輸機傳動系統(tǒng)中的展開式二級圓柱齒輪減速器 2、系統(tǒng)簡圖 系統(tǒng)簡圖如下列圖所示 3、工作條件單向運轉(zhuǎn)，有輕微振動，經(jīng)常滿載，空載啟動，單班制工作一天8小時，使用期限5年，輸送帶速度容許誤差為5%。4、原始數(shù)據(jù) 題 號參 數(shù)3運輸帶工作拉力F(kN)2000運輸帶工作速度(m/min)卷筒直徑D(mm)300五、設(shè)計工作量：1、

2、設(shè)計說明書一份2、減速器裝配圖1張3、減速器零件圖23張二、總體設(shè)計一、選擇電動機1、選擇電動機的類型根據(jù)動力源和工作條件，選用Y型三相交流異步電動機。2、確定電動機的功率1計算工作所需的功率其中，帶式輸送機的效率。2通過查?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?表10-1確定各級傳動的機械效率：滾筒 =0.96；齒輪 =0.97；軸承 =0.99；聯(lián)軸器 =0.99。總效率。電動機所需的功率為：。由表?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?10-110選取電動機的額定功率為3kW。3電動機的轉(zhuǎn)速選940r/min 和1420r/min兩種作比擬。工作機的轉(zhuǎn)速：現(xiàn)將兩種電動機的有關(guān)數(shù)據(jù)進行比擬如下表所示方案電動機型號額定功率

3、/kW滿載轉(zhuǎn)速/傳動比Y112M-6940Y100L1-41420由上表可知方案的總傳動比過大，為了能合理分配傳動比，使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案。4選定電動機型號為Y112M-6。查表?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?10-111得電動機外伸軸直徑D=28，外伸軸長度E=60，如下列圖所示。二、傳動比分配根據(jù)上面選擇的電動機型號可知道現(xiàn)在的總傳動比i=16.40，高速級齒輪轉(zhuǎn)動比，低速級齒輪傳動比。三、傳動裝置的運動和動力參數(shù)1、各軸的轉(zhuǎn)速計算2、各軸輸出功率計算3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算各軸運動和動力參數(shù)如下表所示參數(shù)軸名高速軸中間軸低速軸轉(zhuǎn)速940功率轉(zhuǎn)矩傳動比i三、傳動零件的計算一、高速級齒輪傳動

4、設(shè)計1、選定高速級齒輪精度等級、材料及齒數(shù)。1輸送機為一般工作機器，速度不高，應(yīng)選用8級精度足夠。2通過查教材表11-1選擇小齒輪的材料為40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為241-286HBS，大齒輪為ZG35Si，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241-269HBS，。3選小齒輪齒數(shù)為Z1=26，那么大齒輪齒數(shù)Z2=i1Z1=264.62=120.12，取Z2=120，實際傳動比。2、按齒面接觸強度設(shè)計設(shè)計公式1確定公式內(nèi)的各計數(shù)值m=22100Nmm4通過查教材表11-4得彈性系數(shù)5計算接觸疲勞許用應(yīng)力通過查教材表11-5，取2計算1試計算小齒輪分度圓的最小直徑2計算齒寬 ，取3計算模數(shù) 實際直徑4驗算彎曲

5、疲勞強度通過查教材表11-5，取由圖11-8和11-9查得，那么5齒輪的圓周速度對照表11-2可知選用8級精度是合宜的。高速齒輪各參數(shù)如下表所示名稱計算公式結(jié)果/mm模數(shù)m壓力角齒數(shù)26120傳動比i分度圓直徑39180齒頂圓直徑42183齒根圓直徑中心距齒寬3530二、低速級齒輪傳動的設(shè)計1、選定低速級齒輪精度等級、材料及齒數(shù)。1輸送機為一般工作機器，速度不高，應(yīng)選用8級精度足夠。2通過查教材表11-1選擇小齒輪的材料為40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為241-286HBS，大齒輪為ZG35Si，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241-269HBS，。3選小齒輪齒數(shù)為Z1=34，那么大齒輪齒數(shù)Z2=i2Z1=

6、343.55=120.7，取Z2=120，實際傳動比。2、按齒面接觸強度設(shè)計設(shè)計公式1確定公式內(nèi)的各計數(shù)值2小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T2m=98100Nmm4通過查教材表11-4得彈性系數(shù)5計算接觸疲勞許用應(yīng)力通過查教材表11-5，取2計算1試計算小齒輪分度圓的最小直徑2計算齒寬 ，取3計算模數(shù) ，取m=2實際直徑4驗算彎曲疲勞強度通過查教材表11-5，取由圖11-8和11-9查得，那么5齒輪的圓周速度對照表11-2可知選用8級精度是合宜的。低速齒輪各參數(shù)如下表所示名稱計算公式結(jié)果/mm模數(shù)m2壓力角齒數(shù)34120傳動比i分度圓直徑70240齒頂圓直徑74244齒根圓直徑65235中心距154齒寬55

7、50四、軸的設(shè)計一、軸的材料選擇和最小直徑估計 根據(jù)工作條件，選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸的最小直徑計算公式 ，C的值通過查教材表14-2確定為：C=107。高速軸 因為高速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器設(shè)一個鍵槽，因此。中間軸 。低速軸 因為低速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器設(shè)一個鍵槽，因此。二、減速器的裝配草圖設(shè)計 減速器草圖如下列圖所示三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、高速軸1高速軸的直徑確實定：最小直徑處 與電動機相連安裝聯(lián)軸器的外伸軸段，因此：密封處軸段 ：滾動軸承軸段 滾動軸承選取6207 ：dDB=35mm72mm17mm:過渡段 齒輪軸段由于齒輪直徑較小，所以采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。：滾動軸承段，2高速軸各段

8、長度確實定： ：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定：由滾動軸承、擋油環(huán)及裝配關(guān)系等確定 ：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定：由高速小齒輪齒寬確定：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定2、中間軸1中間軸各軸段的直徑確定：最小直徑處 滾動軸承軸段，因此.滾動軸承選取6207 dDB=35mm72mm17mm。：低速小齒輪軸段 ?。狠S環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取 : 高速大齒輪軸段 ?。簼L動軸承段 2中間軸各軸段長度確實定：由滾動軸承，擋油盤及裝配關(guān)系 ?。河傻退傩↓X輪齒寬取：軸環(huán) ?。河筛咚俅簖X輪齒寬 ?。?3、低速軸低速軸各軸段的直徑確定： 滾動軸承軸段，因此.滾動軸承選取6208,dDB=40mm

9、80mm18mm。：低速大齒輪軸段 取：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取 : 過度段取，考慮擋油盤的軸向定位 ?。簼L動軸承段 ：封密軸段處，根據(jù)聯(lián)軸器的定位要求以及封面圈的的標注，?。鹤钚≈睆?，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段 2低速軸各軸段長度確實定：由滾動軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定取：由低速大齒輪齒寬 ?。狠S環(huán) ?。河裳b配關(guān)系和箱體結(jié)構(gòu) 取：滾動軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系 ：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定：五、軸的校核低速軸1、低速軸的受力分析圓周力、徑向力、軸向力大小如下：2、低速軸的受力情況如下列圖所示3、求垂直面的支承反力NN4、求水平面的支承反力5、繪制垂直面的彎距圖如下列圖所示6、繪

10、制水平面的受力與彎距圖如下列圖所示7、求合成彎距8、危險截面的當量彎距由下列圖可見，截面a-a最危險，其轉(zhuǎn)距當量彎距如認為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)變力，取折合系數(shù)=0.6，代入上式9、計算危險截面處軸的直徑軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由教材14-1查得=650 MPa，由表14-3查得=60MPa38.02=39.92mm44mm故軸符合強度要求。六、鍵的選擇一、高速軸鍵的選擇高速軸上只有安裝聯(lián)軸器的鍵。根據(jù)安裝聯(lián)軸器處直徑d=38，通過查?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?表10-33選擇普通平鍵。選擇的鍵尺寸：bh=87t=4.0，r=0.25。標記：鍵88=4mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩。按表6-2差得鍵的靜連接

11、時需用應(yīng)力 那么所以高速軸上的鍵強度足夠。二、中間軸鍵的選擇 中間軸上的鍵是用來安裝齒輪的，因此選用圓頭普通平鍵。因為高速大齒輪齒寬B=30mm ，軸段直徑d=38mm，所以通過查?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?表10-33選用bh =108t=5.0，r=0.4，標記：鍵108GB/T1096-2003 。低速小齒輪齒寬B=55 ，軸段直徑d=38所以選用bh=108t=5.0，r=0.4，標記：鍵148=4mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩 那么故軸上的鍵強度足夠。三、低速軸鍵的選擇低速上有兩個鍵，一個是用來安裝低速級大齒輪，另一個是用來安裝聯(lián)軸器。齒輪選用圓頭普通平鍵，齒輪的軸段的直徑d=42mm，輪寬B=50m

12、m ，通過查表?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?表10-33選用bh=128t=5.0，r=0.4標記：鍵128=4mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩 那么故安裝齒輪的鍵強度足夠。安裝聯(lián)軸器的鍵用單圓頭普通平鍵，軸直徑d=35mm，所以選鍵bh=108。標記：鍵108=4mm，傳遞的轉(zhuǎn)矩 那么應(yīng)選的鍵強度足夠。七、滾動軸承的選擇一、高速軸軸承的選擇根據(jù)載荷及速度情況，選用深溝球軸承。由高速軸的設(shè)計，根據(jù)，查?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?表10-35選軸承型號為6027二、中間軸軸承的選擇 根據(jù)載荷及速度情況，選用深溝球軸承。由中間軸的設(shè)計，根據(jù)，查?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?表10-35選軸承型號為6207 三低速軸軸承的選擇根據(jù)

13、載荷及速度情況，選用深溝球軸承。由低速軸的設(shè)計，根據(jù)，選軸承型號為6208。八、聯(lián)軸器的選擇根據(jù)工作要求，為了緩和沖擊，保證減速器的正常工作，輸出軸低速軸選用凸緣聯(lián)軸器，考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取，那么按照計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查?機械設(shè)計根底課程設(shè)計?表10-41，高速軸選用YL7聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩，孔徑d=28mm，L=44mm，許用轉(zhuǎn)速n=7600r/min，故適用; 低速軸選用YL8聯(lián)軸器，公稱轉(zhuǎn)矩，孔徑d=35mm，L=60mm，許用轉(zhuǎn)速n=7000r/min，故適用。九、箱體的設(shè)計箱體各局部尺寸關(guān)系如下表所示名稱符號尺寸關(guān)系mm箱座壁厚8箱蓋壁厚18箱蓋凸緣厚度b115箱座凸緣厚度b15地腳螺釘直徑dfM16地腳螺釘數(shù)量n6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d1M16蓋與座聯(lián)接螺栓直徑d2M8聯(lián)接螺栓d2的間距L軸承端蓋螺釘直徑d3M10檢查孔蓋螺釘直徑d4 M4定位銷直徑d8大齒輪齒頂圓與箱體壁的距離L1軸承座軸承蓋外徑D1D2D3125125130箱體外壁到軸承座端面的距離L2凸緣尺寸C1C215箱坐上的肋厚