帶式運(yùn)輸機(jī)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目帶式運(yùn)輸機(jī)單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 院系機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)過(guò)程裝備與控制工程班級(jí)裝控 設(shè)計(jì)者學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師周瑞強(qiáng) 12月25日廣東石油化工學(xué)院 及內(nèi)容及內(nèi)容1、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其他先修課的知識(shí)，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使已學(xué)知識(shí)2、學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零件、部件、機(jī)械傳動(dòng)及一般機(jī)械的基本設(shè)計(jì)方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力；3、提高學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料(手冊(cè)、圖冊(cè))進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算及考2、電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；3、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)(齒輪傳動(dòng)(單極))；4、軸的設(shè)計(jì)(所有軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，低速軸的彎、扭組合強(qiáng)度校核及安全系數(shù)5、軸承的設(shè)計(jì)(所有軸承的組合設(shè)計(jì)，低速軸上軸承的壽命計(jì)算)；6、鍵的選擇及強(qiáng)度校核(高速軸上鍵的校核)；8、減速器的潤(rùn)滑與密封；9、減速器裝配圖設(shè)計(jì)(箱體、箱蓋、附件設(shè)計(jì)等)；12、總結(jié)及答辯。15、低速齒輪圖一張：A3號(hào)圖紙比例自定16、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份：10000~15000字2、帶牽引力F＝1250N，鼓輪直徑D＝240mm。3、工作條件：運(yùn)輸機(jī)雙班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，運(yùn)量生產(chǎn)。及內(nèi)容(三)設(shè)計(jì)要求、傳動(dòng)方案的擬定和及說(shuō)明帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置。作用：介于機(jī)械中原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)，在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。體發(fā)生干涉。 1、選擇電動(dòng)機(jī)系列按工作要求及工作條件，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠及內(nèi)容2、選電動(dòng)機(jī)功率(1)傳動(dòng)裝置總效率按課程設(shè)計(jì)書(shū)表128確定各部分效率如下：12345η=ηη2ηηn=0.960.9920.980.990.96=0.88a12345(2)工作機(jī)所需功率Fv12501.5P==kW=1.88kWw10001000(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率P1.88P=w=kW=2.14kWdn0.883、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇運(yùn)輸帶的帶速v，卷筒直徑D(mm)，卷筒軸轉(zhuǎn)速n(r/min)wDV帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比i'=2~4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i'=3~6，故i'=6~2012總電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選的范圍n'=n?i'=714~2380r/min。故可選同步轉(zhuǎn)速為dw總額定功率滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)型號(hào) (kW)(r/min)矩(N·m)n=0.961n=0.992n=0.983n=0.994n=0.965n=0.88awd 及內(nèi)容及內(nèi)容 (1)傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比：i=d=11w(2)分配各級(jí)的傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=2.7，則單級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為1i==4.42，i符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)和單級(jí)圓柱減速器傳動(dòng)比的常用范22.72圍課程設(shè)計(jì)書(shū)(表2-1)。(3)各軸輸入轉(zhuǎn)速0d高速軸Ⅰ的輸入轉(zhuǎn)速Ii2.71低速軸Ⅱ的輸入轉(zhuǎn)速n=I==119r低速軸Ⅱ的輸入轉(zhuǎn)速IIi4.422卷筒軸Ⅳ的輸入轉(zhuǎn)速卷筒軸Ⅳ的輸入轉(zhuǎn)速卷II(1)、各軸輸入功率高速軸Ⅰ輸入功率低速軸Ⅱ的輸入功率卷筒軸Ⅳ的輸入功率kW0I01III23P=Pηn=2.050.980.99=1.99kW卷34i71i=4.422n=1420r/min0n=526r/minIIIn=119r/min卷0I卷 及內(nèi)容3)各軸輸入扭矩出轉(zhuǎn)矩高速軸Ⅰ輸入扭矩低速軸Ⅱ輸入扭矩卷筒軸Ⅳ輸入扭矩0p=9550ndT=9550I=9550=38.31N.mIT=9550II=9550=164.52N.m2n119P2.03T=9550卷=9550=162.91N.m3n119卷0123軸轉(zhuǎn)速 軸輸入功率(kW)輸入轉(zhuǎn)矩Nm傳動(dòng)比i效率ni=2.7n=0.961n=0.96i=4.42221計(jì)算功率PKPkWAcAc0及內(nèi)容m11由公式(2.16)得2n526214、驗(yàn)算帶速vc12 5、求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度L和中心距a'd012120120由公式(2.1)得帶長(zhǎng)0002124a由表機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)本表(2-2)基準(zhǔn)長(zhǎng)度選用L=1600mm，再由公式(2.24)可近d似計(jì)算出實(shí)際中心距得0226、驗(yàn)算小帶輪包角a1a5387、求V帶根數(shù)Z，P 00aL010d'23611aL及內(nèi)容Zc==2.2400aL8、求作用在帶輪軸上的壓力FQ 故由公式(13-17)得單根V帶的初拉力0ZvK3人6.690.96Q022齒輪傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定齒輪的材料HBS。大齒輪：ZG35SiMn調(diào)質(zhì)，齒面硬度為(241~269)HBS。2、確定需用應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)本圖4.19-3得(=730Mpa,(=600Mpa，Hlim1Flim1查機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)本圖4.21-3得(=620Mpa,(=510MpaHlim2Flim2HminFminHESHminHminFim480MPaFS1.25FminFmin3、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)及內(nèi)容D小齒輪上的轉(zhuǎn)矩T=9550I=N·m=38.31N·mn526IoQ (=730MPaHlim1 (=620MPaHlim2 (=600MPaFlim1 (=510MPaHminFminZ=2.5HH2F1C0.8D 初選螺旋角8。，則Zd311.u1.ZEZZ20.84.6564取齒數(shù)Z191則Z194.687。取Z87。實(shí)際傳動(dòng)比i4.58219d49法向模數(shù)m1mm2.6mm。查表4-1后，取m3mmnZ19n11122d121dd572614、驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度87s齒形系數(shù)sFaFa2SaSa2Z191Z872n1d261mm212Z21.23Z.23Y2.88Y2.23Y.8及內(nèi)容 F12Fa2Sa2MPaKTYY2Fa2Sa2MPaFbdm50261360Ma2408MPa5、齒輪的圓周速度60006000F16、齒輪其他參數(shù)m3端面模數(shù)mn分度圓直徑1t1分度圓直徑1t12t2afnfan齒頂圓直徑齒根圓直徑a1aa22af11ff22f(一)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)t12f1f2pdC311103n1及內(nèi)容 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸上零件的定位，固定和裝配軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過(guò)渡配合固定(2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度01d=40mm，L=18；22d=48L=6；33d=64，L=7744d=48，L=555d=40，L=19662T238.351000高速齒輪上的圓周力F=1==1345.6NF=1345.6Nt1F=1345.6N3F=507Nr1F=507Nr11t1F=489.8N1內(nèi)容 aF=r12a12=22N=113.23NN2vr11v求水平面的支承力F1345.6F=F=t1=N=672.8N1H2H22F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力FK54292F==N=484.12N1FL103FFQ直彎矩圖：L0.103求并繪制水平面彎矩圖：m考慮最不利的情況，把M'與M2+M2直接相加。aFavaHm及內(nèi)容F=393.77N2F 因?yàn)椴牧线x擇45調(diào)質(zhì)，查課本表14-1和表14-3得B1b5、軸承壽命校核：軸承壽命可由式L=106(Cft)ch進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的h60nPfPrtpr0r0RF507r1r1a1年(按全年300天，一天16小時(shí)工作)該軸承符合要求。aaetpr0rh及內(nèi)容 彎矩圖及軸的受力分析圖6、鍵的設(shè)計(jì)與校核T37.598MPa]，選用平鍵66。dhl20634p(二)低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)]=35MPa]=35MPaP①各軸段直徑的確定：根據(jù)課本第245頁(yè)公式(14-2)dC3mmn 及內(nèi)容p2.03p2.031212m3al=16mm1d=42mm1l=11mm223l=50mm34l=13mm45l=70mm56l=38mm6K低速齒輪上的圓周力F=2t2d402at2軸向力求垂直面的支反力Ld8976F一F23203.1一1165.9F=r22a22=22N=1103.75N1vL89vr21v求水平面的支承力F=F=t2=N=4240.3N1H2H22F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力F=4240.3N 及內(nèi)容F==N=939.33N1FL89直彎矩圖：L0.089L0.089求并繪制水平面彎矩圖：L0.089L0.089考慮最不利的情況，把M'與M2+M2直接相加。aFavaH2FmM=M+aaFM,=M+aaFaa因?yàn)椴牧线x擇45調(diào)質(zhì)，查課本表14-1和表14-3得 B1be 及內(nèi)容4、軸承壽命校核：軸承壽命可由式L=106(Cft)eh進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的h60nPfPrtpr0r0Rrra2(按全年300天，一天16小時(shí)工作)該軸承符合要求。tpr0rh5、鍵的設(shè)計(jì)與校核=4T1=4169.611000=52.99MPa<]，選用平鍵128dhl40840p結(jié)構(gòu)尺寸序號(hào)123456789符號(hào)aδ1bb1b2dfnd1d2d3d4dc1c2R1hL1e稱f1f12距離2距離11122f2fd=(0.3~0.4)dd=(0.7~0.8)d=(0.7~0.8)d2R=C12根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定l=C+C+(5~10)12884MM mm1D2SS1f1D=D+(5~5.5)2d3277計(jì)算聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩：T=KT查課本291表17-1取K=1.5，cAA方式的確定圖設(shè)計(jì)(一)、裝配圖的作用作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝次序及減速器的調(diào)整和使用方法。(二)、減速器裝配圖的繪制1、裝備圖的總體規(guī)劃：(1)、視圖布局：①、選擇3個(gè)基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個(gè)基本視圖上。布置視圖時(shí)應(yīng)注意： 計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容計(jì)算結(jié)果a、整個(gè)圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。b標(biāo)注和零件序號(hào)標(biāo)注的位置。(2)、尺寸的標(biāo)注：①、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動(dòng)零件的中心距及②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長(zhǎng)與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長(zhǎng)度及中心高等。(