帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)的圓錐-圓柱齒輪減速器H3北京工業(yè)大學(xué)目錄說明部分：設(shè)計(jì)任務(wù)書—-———3計(jì)算部分：一總體設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的選擇———4傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定和分配5計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)———-5二、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪的設(shè)計(jì)與校核——--8聯(lián)軸器的選擇———12三、軸與軸承的校核———--12四、鍵的校核——19五、減速器的潤滑方式、密封類型的選擇—--—--20六、箱體結(jié)構(gòu)———--20七、設(shè)計(jì)小結(jié)—————-21八、參考資料————21

課題：設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式二級(jí)圓柱減速器課程設(shè)計(jì)的目的1、通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它有關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。 2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力。3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。已知條件1、工作參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力2300F/N，運(yùn)輸帶工作速度1.60，卷筒直徑270mm。2.工作條件連續(xù)單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)，小批量生產(chǎn)，單班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差。工作要求1、畫減速器裝配圖一張（A0圖紙）；2、零件工作圖二張（齒輪、軸）；3、對傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析并確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)、工作能力分析；4、對傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行精度分析，合理確定并標(biāo)注配合與公差；5、設(shè)計(jì)說明書一份。結(jié)題項(xiàng)目1、檢驗(yàn)減速能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2、每人一套設(shè)計(jì)零件草圖。3、減速器裝配圖：A0；每人1張。4、零件工作圖：A3；每人共2張、齒輪和軸各1張。5、課題說明書：每人1份。完成時(shí)間（2011.6～2011.7）

[計(jì)算部分]：計(jì)算、說明、結(jié)果項(xiàng)目和內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)和過程計(jì)算結(jié)果一總體設(shè)計(jì)1選擇電動(dòng)機(jī)1）確定電動(dòng)機(jī)所需工作的功率Pd由題目所給條件計(jì)算工作機(jī)所需功率F=2300Nv=1.60m/s計(jì)算總效率傳動(dòng)裝置總效率按文獻(xiàn)2表2-3：聯(lián)軸器效率1=0.99滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率2=0.99（一對）錐齒輪傳動(dòng)效率3=0.94圓柱齒輪傳動(dòng)效率4=0.97（8級(jí)精度）傳動(dòng)滾筒效率5=0.96則電動(dòng)機(jī)所需工作的功率Pd因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率Ped應(yīng)略大于，由文獻(xiàn)2表17-1，選電動(dòng)機(jī)額定功率Ped=5.5KW。2）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速套筒軸工作轉(zhuǎn)速nw由文獻(xiàn)2表2-2可知，二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比為8-15，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min，1500r/min由文獻(xiàn)2表17-1電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率Ped/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量m/kg同步滿載Y132s-45.51500144068Y132M2-65.5100096084綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的重量、價(jià)格，應(yīng)選Y132M2-6，結(jié)構(gòu)緊湊。由文獻(xiàn)2表17－3選取電動(dòng)機(jī)的外形及安裝,尺寸D＝38㎜，中心高度H＝132㎜，軸伸長E＝80㎜。2傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定和分配1）總傳動(dòng)比：ia2）分配各級(jí)傳動(dòng)比高速級(jí)傳動(dòng)比低速級(jí)傳動(dòng)比3計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)0軸1軸2軸3軸4軸軸名功率P/KW轉(zhuǎn)矩T轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)比i效率n輸入輸出輸入輸出0軸4.4744.596010.991軸4.434.3944.143.79602.120.932軸4.124.0886.986.0452.840.963軸3.963.92334.1330.8113.210.984軸3.883.84327.3324.0113.2二傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算1直齒錐齒輪的設(shè)計(jì)與校核材料由文獻(xiàn)1表11-1小齒輪選用35SiMn，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為207~286HBS,=700MPa，=580MPa；大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度156~217HBS，=370MPa,=310MPa;由文獻(xiàn)1表11-5取=1，=1.25；表11-4取=2.5，=189.8按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算由文獻(xiàn)1表11-2齒輪精度等級(jí)設(shè)為8級(jí)載荷系數(shù)由文獻(xiàn)1表11-3取K=1.0齒寬系數(shù)由文獻(xiàn)1表11-6取小錐齒輪上的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比齒輪分度圓直徑齒數(shù)齒寬校核齒根彎曲強(qiáng)度中心距取確定螺旋角齒輪分度圓直徑齒寬取驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度齒輪的圓周速度對照文獻(xiàn)1表11-8選8級(jí)制造精度是合宜的。2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與校核因工作時(shí)有輕微的振動(dòng)，故要求結(jié)構(gòu)緊湊，因此采用硬齒面組合材料由文獻(xiàn)1表11-1小齒輪選用40Cr，表面淬火，齒面硬度48~55HRC，=1150~1210MPa，=700~740MPa；大齒輪選用45，表面淬火，齒面硬度40~50HRC，=1120~1150MPa，=680~700MPa；由文獻(xiàn)1表11-5取=1，=1.25；表11-4取=2.5，=189.8按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算由文獻(xiàn)1表11-2齒輪精度等級(jí)設(shè)為8級(jí)載荷系數(shù)齒寬系數(shù)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩初選螺旋角齒數(shù)實(shí)際傳動(dòng)比齒形系數(shù)查文獻(xiàn)1圖11-8得查文獻(xiàn)1圖11-9得因>所以對小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算法向模數(shù)由文獻(xiàn)1表4-1取=2mm中心距取確定螺旋角齒輪分度圓直徑齒寬取驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度齒輪的圓周速度對照文獻(xiàn)1表11-8選8級(jí)制造精度是合宜的。速度驗(yàn)算實(shí)際總傳動(dòng)比實(shí)際轉(zhuǎn)速實(shí)際速度傳送帶速度偏差合格3初估軸的小徑1軸為40Cr由文獻(xiàn)1表14-2取C=105有一個(gè)鍵槽取d1=20mm2軸為45由文獻(xiàn)1表14-2取C=110有一個(gè)鍵槽取d2=30mm3軸為45由文獻(xiàn)1表14-2取C=110有一個(gè)鍵槽d3=40mm4聯(lián)軸器的選擇選聯(lián)軸器類型按工作條件，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，宜用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，輸出端轉(zhuǎn)速低，動(dòng)載荷小，轉(zhuǎn)矩較大，故應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、具有微量補(bǔ)償兩軸線偏移和緩沖吸振能力彈性套柱銷聯(lián)軸器。其優(yōu)點(diǎn)是裝拆方便，耐久性好，可補(bǔ)償兩軸相對位移和緩和沖0軸與1軸間得聯(lián)軸器由文獻(xiàn)1表17-1取KA=1.5表14-4選LT4[n]=5700r/min>1440r/min3軸與4軸間的聯(lián)軸器由文獻(xiàn)1表17-1取KA=1.5表14-4選LT7[n]=3600r/min>106.68r/min三、軸與軸承的校核1軸（高速軸）與軸承的校核軸的受力分析如圖AP=3.84Kwn=1440r/minT=25.47Nm材料40Cr調(diào)質(zhì)a由圖可知a處為危險(xiǎn)斷面彎矩不變?nèi)?0.3危險(xiǎn)斷面當(dāng)量彎矩由文獻(xiàn)1表14-3危險(xiǎn)斷面軸徑高速軸安全軸承受力分析由文獻(xiàn)2表12-4選軸承7305ACn=1440r/min由文獻(xiàn)1表16-12軸承當(dāng)量動(dòng)載荷軸承壽命合格2軸（中間軸）與軸承校核軸的受力分析如圖AP=3.69Kwn=331.0r/min材料45鋼正火a由圖可知a處為危險(xiǎn)斷面彎矩不變?nèi)?0.3危險(xiǎn)斷面當(dāng)量彎矩由文獻(xiàn)1表14-3危險(xiǎn)斷面軸徑高速軸安全軸承受力分析由文獻(xiàn)2表12-4選軸承7306ACn=331.0r/minFa=1124-583=586N由文獻(xiàn)1表16-12軸承當(dāng)量動(dòng)載荷軸承壽命合格3軸（低速軸）與軸承校核軸的受力分析如圖AP1=3.54Kwn=106.68r/min材料45鋼正火a由圖可知a處為危險(xiǎn)斷面彎矩不變?nèi)?0.3危險(xiǎn)斷面當(dāng)量彎矩由文獻(xiàn)1表14-3危險(xiǎn)斷面軸徑高速軸安全軸承受力分析由文獻(xiàn)2表12-4選軸承7210ACn=106.68r/minFa=1078N由文獻(xiàn)1表16-12軸承當(dāng)量動(dòng)載荷軸承壽命合格四、鍵的校核中間軸第一個(gè)鍵校核1.選擇鍵的型號(hào)軸徑32mm，由文獻(xiàn)2表11-26選擇型號(hào)為鍵1025，GB/T1096的鍵即圓頭普通平鍵（A型），L=25mmb=10mmh=8mm； 2.鍵的材料用45鋼調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1表10-10查的3.校核鍵的工作長度為l=L-b=25-10=15mmT=106.46Nm安全中間軸第二個(gè)鍵校核軸徑32mm，由文獻(xiàn)2表11-26選擇型號(hào)為鍵1045，GB/T1096的鍵即圓頭普通平鍵（A型），L=45mmb=10mmh=8mm； 2.鍵的材料用45鋼調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1表10-10查的3.校核鍵的工作長度為l=L-b=45-10=35mmT=106.46Nm安全低速軸鍵校核軸徑52mm，由文獻(xiàn)2表11-26選擇型號(hào)為鍵1640，GB/T1096的鍵即圓頭普通平鍵（A型），L=40mmb=16mmh=10mm； 2.鍵的材料用45鋼調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)1表10-10查的3.校核鍵的工作長度為l=L-b=40-16=24mmT=316.9Nm安全五、減速器的潤滑方式、密封類型的選擇1齒輪的潤滑方式1．潤滑方式閉式齒輪傳動(dòng)的潤滑方法取決于其圓周速度。高速級(jí)v=2.40m/s＜12m/s，采用浸油潤滑低速級(jí)v=1.056m/s＜12m/s，采用浸油潤滑2．浸油深度對雙級(jí)齒輪減速器，當(dāng)采用浸油潤滑時(shí)較小齒輪的浸油深度不小于10mm,較大齒輪的浸油深度不得超過其分度圓半徑的1/3，即1/3×189.076÷2=31.5mm3．油池深度大齒輪頂圓距油池底面距離h>30～50mm，避免齒輪旋轉(zhuǎn)激起沉積在箱底的污物，造成齒面磨損。4．油量：單級(jí)傳動(dòng)，傳遞每千瓦功率需油量為：L=（0.35～0.7）升對多級(jí)傳動(dòng)，則按比例增加L=2×（0.35～0.7）升=0.7～1.4升則總油量為0.7×6.79KW=4.8L，采用A型壓配式圓形油標(biāo)。2軸承的潤滑方法及潤滑方式軸承的潤滑方法取決于傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度。高速級(jí)v=2.40m/s>2m/s，應(yīng)采用油潤滑。3密封類型軸外伸處為防止?jié)櫥瑒┩饴┘巴饨绲幕覊m、水分和其他雜質(zhì)滲入，造成軸承磨損或腐蝕，選用氈圈密封，材料為粗羊毛氈。在剖分面上涂水玻璃，以防止漏油。4潤滑油的牌號(hào)由文獻(xiàn)2表13-1選用L-CKC68則取取m=4.5,則取，則取b=30mm由文獻(xiàn)1表11-3取K=1.3由文獻(xiàn)1表11-6取=3.12取=4.353.103=13.498水平圖B豎直圖C合成彎矩T=25.47Nm水平圖B豎直圖C合成彎矩T=106.46Nm水平圖B豎直圖C合成彎矩T=316.9Nm總=0.824Pd=4.47kWnw=113.18r/minb=30mm=1.5mm=2mmd1=20mmd2=30mmd3=40mm7305AC7306AC7210AC鍵1025鍵1045鍵1640六、箱體結(jié)構(gòu)名稱符號(hào)減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸箱座壁厚8mm箱蓋壁厚8mm箱座凸緣厚度1.5δ=12mm箱蓋凸緣厚度1.5δ1=12mm箱座底凸緣厚度2.5δ=20mm地腳螺釘直徑16mm地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑12mm箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑10mm聯(lián)接螺栓的間距150mm窺視孔蓋螺釘直徑6mm定位銷直徑(0.7—0.8)d2=8mm至外箱壁距離c122mm,18mm,16mm至凸緣邊緣距離20mm,16mm，14mm軸承臺(tái)凸臺(tái)半徑16mm外箱座至軸承座端面距離C1+C2+(5—10)=40mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離>1.2δ取10mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離>δ=8mm取10mm箱蓋、箱座筋厚≈0.85δ1=6.8mm取8mm≈0.85δ=6.8mm取8mm七、設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過這次機(jī)械課程設(shè)計(jì)，我深深感受到了機(jī)械理論設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的過程。在本學(xué)期開始的時(shí)候，我們以學(xué)習(xí)理論性的設(shè)計(jì)知識(shí)為主，比如齒輪、軸、軸承的強(qiáng)度校核，壽命計(jì)算，以及帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、軸承的失效形式等等。而在期末的這次為期兩個(gè)禮拜的課設(shè)中，這些設(shè)計(jì)的理論終于和實(shí)踐