帶式輸送機(jī) 同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器-mike

第第#頁(yè)共39頁(yè)目錄1.題目及總體分析TOC\o"1-5"\h\z各主要部件選擇2選擇電動(dòng)機(jī)3分配傳動(dòng)比4傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)5設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪6設(shè)計(jì)低速級(jí)圓柱斜齒傳動(dòng)11斜齒圓柱齒輪上作用力的計(jì)算1510.減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)10.減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)16II軸（高速軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)18W軸（低速軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)23皿軸（中間軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)293411.潤(rùn)滑與密封34TOC\o"1-5"\h\z箱體結(jié)構(gòu)尺寸34主要附件作用及形式35設(shè)計(jì)總結(jié)373915.參考文獻(xiàn)

39、題目及總體分析題目：設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期10年(每年300個(gè)工作日)，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%。帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)效率為0.96.帶式輸送機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下：圖示：1為電動(dòng)機(jī)，2皮帶輪，3為減速器，4為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)，5為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)，6為聯(lián)軸器，7為輸送機(jī)滾筒。輔助件有:觀察孔蓋，油標(biāo)和油尺，放油螺塞,通氣孔，吊環(huán)螺釘，吊耳和吊鉤,定位銷，啟蓋螺釘,軸承套，密封圈等.。設(shè)計(jì)參數(shù)：題號(hào)6—C輸送帶的牽引力F/kN5.4輸送帶的速度v/(m/s)0.8輸送帶滾筒的直徑D/mm420二、各主要部件選擇目的過程分析結(jié)論動(dòng)力源考慮到經(jīng)濟(jì)成本和方便維修電動(dòng)機(jī)

齒輪斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)斜齒輪傳動(dòng)軸承此減速器軸承同時(shí)受軸向和徑向力圓錐滾子軸承聯(lián)軸器考慮到彈性柱銷聯(lián)軸器裝拆方便，成本較低彈性聯(lián)軸器三選擇電動(dòng)機(jī)目的過程分析結(jié)論類型根據(jù)般帶式輸送機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)選擇選用Y系列（IP44）封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)功率工作機(jī)所需有效功率為P=FXV=5.2x0.85=4.42kwwV帶傳動(dòng)效率為n0=0.96圓柱齒輪傳動(dòng)（7級(jí)精度）效率（兩對(duì)）為n1=0.972圓錐滾子軸承傳動(dòng)效率（四對(duì)）為n2=0.994彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率（一個(gè)）取n3=0.993輸送機(jī)滾筒效率為n4=0.96電動(dòng)機(jī)輸出有效功率為p4.22p=w=d耳0.96x0.972x0.994x0.993x0.96要求電動(dòng)機(jī)輸出功率為P=5.34kWd型號(hào)查得型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速滿載時(shí)效滿載時(shí)輸電動(dòng)機(jī)的■Y1320S-4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)*kW=5.5[\r/min=1440【率\%=85.5j出功率為P=Pxq=5.5xreJ外形示意圖：1L1幾參數(shù)如下0.855=4.7KW選用型號(hào)Y1320S-4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)M—J■—._1

電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸表（單位：mm）電機(jī)型號(hào)Y1320S型號(hào)尺寸HABCDEFXGDGADACHDL13221614089388010X833210135315475四?分配傳動(dòng)比目的過程分析結(jié)論ni=3傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比i二F其中i是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的vnwi=3.44總傳動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積；n是電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min；n為工作機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速，r/min。計(jì)算如下n=1440r/minm分1000X60v1000X60X0.85n===40.58r/min配w兀D兀x400傳n動(dòng)i==35.49比總傳動(dòng)比：tnw取帶傳動(dòng)比：iv=3取每對(duì)齒輪傳動(dòng)比：2=3.44五、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算目的過程分析結(jié)論

設(shè)：從電動(dòng)機(jī)到輸送機(jī)滾筒軸分別為0軸、1軸、2軸、3軸、4軸；對(duì)應(yīng)于各軸的轉(zhuǎn)速分別為呦、?、、、叫.9對(duì)應(yīng)于0軸的輸出功率和其余各軸傳廠I動(dòng)的輸入功率分別為嶺、尸1、耳、、'；對(duì)應(yīng)于0軸的輸出轉(zhuǎn)矩和其余名系統(tǒng)軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為°、、、、4；相鄰兩軸間的傳動(dòng)比分別為51、的運(yùn)312臨、、調(diào)；相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率分別為冊(cè)1、衍2、、心4O動(dòng)電機(jī)軸軸I軸II軸III軸W和功率P/KW5.345.285.084.874.77動(dòng)力轉(zhuǎn)矩36.47105.13347.631147.111122.6力T/(Nm)參數(shù)轉(zhuǎn)速1440480139.540.5640.562_Ln/(r/min)計(jì)算傳動(dòng)比i33.443.441效率n0.960.99X0.970.99X0.970.99X0.9930.96六、設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)目的過程分析結(jié)論確定計(jì)算功率P:由工作情況知K=1.2,caA故P=KP=1.2X5.5=6.6KWcaAr選擇V帶的帶型：根據(jù)P、n由圖8-11可確定選取A型帶ca0確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并演算帶速，由表8-6和表8-8,取d=118mm,則帶速dl兀Dn兀X118X1440v=dtt-1—==8.90m/s60X100060X1000,5〈v〈30,故帶速合適。d=id=355mm,圓整為d=400mmd2vdld2確定v帶中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ldr兀/t,、(d—d)2彳彳La2a+(d+d)+D2=1771mm、、d002d1d24a初定a=500mm,24a。L—L””aa2a+~~dD0=514.5mm由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L-1800mm,02d演算小帶輪上的包角a157.3oaa180o一(d一d)=153.6o>90o12d1a計(jì)算帶的根數(shù)z由d-118mm和n-1440r/min,查表8-4a得P-1.72KW

△P=0.17KW,k=0.934,K=1.01,P=(P+△P)kK=1.89KW,所以0aLr00aLp6.6z=ca==3.7Pr1.89，所以取4根計(jì)算單根V帶的最小初拉力由表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q-0.1kg/m,所以(2.5—K)P(F)=500ca+qv2=163NKazv，應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F〉(F)00min計(jì)算壓軸力Fpa(F)=2z(F)sinr=1270N最小壓軸力為Pmin0min2七、設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪目的過程分析結(jié)論選1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)精度2）選用7級(jí)精度等級(jí)3）材料選擇。小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為236HBS，大齒輪材料、材為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為190HBS,一者材料硬度差為46HBS。料和選小齒輪齒數(shù)Z]—23，大齒輪齒數(shù)Z2—i?Z]—3.44X23=79.12，取Z2=79。齒數(shù)選取螺旋角。初選螺旋角0=14目的過程分析結(jié)論按齒面接按式（10—21）試算，即12kTu+1ZZd>31—r-(HE)21tWeuQ]1dalh」1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值

觸強(qiáng)(1)試選K=1.6t度設(shè)(2)由圖10—30,選取區(qū)域系數(shù)Z-2.433H計(jì)(3)由圖10—26查得8-0.788-0.88aia28=8aa1+8一1.66a2（4）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=105i.13N-m一105130N-mm(5)由表10—7選取齒寬系數(shù)①-1d(6)由表10—6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa1/2E(7)由圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hliml=600MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限-Hlim2=(8)由式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL1=60x480x1x(2x8x300x10)=1.38x109hN=1.238x109/3.44=4.02x108(9）由圖10—19查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)K=0.90HN1K=0.94HN2(10）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=1，由式10—12得Kr_.1O[O」=H1~~hlim1=0.9x600MPa=540MPaSK「r1OECTTr?c-CC匚、，匚匚AAADo匚CCOA/TDc[O」一H2HN211lim2=0.95x554Mia=520.8MiaS[Q]=H([O」+[H1o])/2一(540+520?8)/2MPa一530?4MPaH2目的過程分析結(jié)論2）計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑d]t，由計(jì)算公式得

d1t、2x1.6x1.05x1051x1.664.44xx3.44(2.433x189.8)530.4d1t、2x1.6x1.05x1051x1.664.44xx3.44(2.433x189.8)530.457.71mm計(jì)算圓周速度兀x57.71x480=1.45m/60x100060x1000計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)ntdcos卩—rt—Z1h=2.25m=2.25ntb/h=57.71/5.4857.71=57.71mm57.71xcos14。2.43mm23x2.43=5.48mm=10.53）計(jì)算縱向重合度￡￡=0.318①ZtanB=0.318x1x23xtan14。=1.824Pd1(5)計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)KA=1根據(jù)v=1.45m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.14由表10—4查得K。=1.12+0.18(1+0.6①2)①2+0.23x10-3bHpdd=1.12+0.18(1+0.6x12)x12+0.23x10-3x48.94=1.42由圖10—13查得K=1.35邛KF假定一A—匚<100N/mm，由表10—3查得KHa=KFa=1.4d1K=KKKK=1x1.14x1.4x1.42=2.27故載荷糸數(shù)AVHaHP(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10—10a得目的過程分析結(jié)論按齒面[Kb?27d=dJ—=57.71x3=64.85mm1113KV1.6td=71.25mm1m=3mmn

接觸(7)計(jì)算模數(shù)mn強(qiáng)度設(shè)dcosB64.85xcosl42.74m=i=nZ23imm計(jì)m(z+z)a=n12取m=3,中心距02cos0n3x2(23+79)—157.68xcos140圓整為a=158mmc.m(z+z)d—1zm23x371.25mm0=arccosni2=14.4502a1cos,n——3'cos14.450zm79x3mmd=2n==244.742cos0'cos14.450b—0d—71.25mmd1圓整后取B=75mm,B=80mm2kT0—YYfbmdfn11)確定計(jì)算參數(shù)YYSE<0[0]FK,T,m,d同前，b=B=75mm,,1n12K—KKKK—AVFaF01x1.1x1.4x1.35—2.08(2)根據(jù)縱向重合度80—1.824,從圖10—28查得螺旋角影響系數(shù)按Y0—0.88iH齒/c、、1kr>rz口.rH*件根彎(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z,r\(Tc曲z—1—25.33v1cos30'強(qiáng)度z87校z—2—87v2cos30'核(4)查取齒形系數(shù)由表10—5查得Y—2.Fa62YFa：—2.2(5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10—5查得Y—1.Sa1596YSa2—1.783(6)由圖10—20c查得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限o—215MPaFE1大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限oFE；170MPa

(7)由圖10—18查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Kfn1=°-85KFN2=°.88目的過程分析結(jié)論(8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力齒數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)S-1.25，由式10—12得Z=231「rKG0.85X215Z=79[o]=—FN!_FE1==146MPa2F1S1.4Ko0.88x170[o]=—FN^―FE^==120MPaF2S1.4(9)校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度按齒2kT2x2.27x10513°o=1YYYY=2.62x1.59x0.71x0.88=77.4MP<[oJ根F1bmdF1S1e375x3x71.25F1彎n1曲o=of2s2=76.76MP<[o]F2F1YYF2強(qiáng)F1S1度強(qiáng)度足夠校核中心距幾m(z+z)3x(23+79)a=n12==157.68何中心距°2cos32xcosl4o,圓整為a=158mma=158mm尺cm(z+z)螺旋角寸3'=arccosn12=14.450計(jì)2a3=14.450算因3值改變不多，故參數(shù)￡、K3、ZH等不必修正。目的分析過程結(jié)論2)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑分度圓直徑zm23x3d=1—==71.25mmd=53.7mm11cos3'cos14.450d=194.3mm2幾何尺zm79x3齒根圓直徑d=2n==244.74mm2cos3'cos14.450d=48.7mmf1寸計(jì)3)計(jì)算大、小齒輪的齒根圓直徑d=189.3mmf2

算d=d—2.5m=71.25—2.5x3=63.75mmf11nd=d—2.5m=244.74—2.5x3=237.24mmf22n4)計(jì)算齒輪寬度b=Qd=71.25mmd1圓整后取B=75mm,B=80mm齒輪寬度B=60mm1B=55mm2八、設(shè)計(jì)低速級(jí)圓柱斜齒傳動(dòng)目的設(shè)計(jì)過程結(jié)論選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用7級(jí)精度2）由表10—1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為263HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為236HBS。3）選小齒輪齒數(shù)Z=23,3人齒輪齒數(shù)Z=iZ=3.44x23=79.12，取Z=794234按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式10—9a進(jìn)行試算，即112kTu+1ZZd>\—-(~~)23t斗①￡U[G]daH1)確定公式各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)Kt=1.6，P=14°,ZH=2.433,i=3.44計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=95.5x105P/n=347630N?mm333由表10—7選取齒寬系數(shù)?d=1.2，￡a=1?71，￡廠2.19Z=0.775，Z=0.99￡P(guān)由表10—6查得材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MPa1/2E由圖10—21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Q口=680MPaHlim3

大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Q=580MPaHlim4由式10—13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60njL=60x139.5x1x(2x8x300x10)=4.02x11hN=4.02x108/3.44=1.17x1084由圖10—19查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)Kt=1.07Kt=1.145HN3HN4計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)為S=1，由式1012得KQ[g]=hn-3hlim3=1.07x680MPa=728MPaH3SKg[g]=hlim4=1.145x580MPa=664MPaH4S[g]=696MPaF2)計(jì)算(1)試算小齒輪分度圓直徑d]t，代入[gh]中的較小值〔2x1.6x3476304.44189.8x2.433d>3xx()2=67.6831F1.71x1.23.446960目的過程分析結(jié)論(2)計(jì)算圓周速度v分度圓直徑兀dn兀x69.84x139.5v=-==0.49m/sd=71.25mm60x100060x10001按(3)計(jì)算齒寬b模數(shù)齒m=3b=①d=1.2x67.84=84.18mm面d1t接(4)計(jì)算載荷系數(shù)K觸根據(jù)v=1.19m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載荷系數(shù)疲K=1.03勞V強(qiáng)度假設(shè)KaFt/b<100N/mm，由表10—3查得設(shè)K口=K廠=1.2計(jì)HaFa

由表10—2查得使用系數(shù)KA=1由表10—4查得K。二1.12+0.18(1+0.6①2)①2+0.23x10-3bHpdd=1.12+0.18(1+0.6x12)X12+0.23x10-3X84.18=1.427由圖10—23查得KFp=1.35故載荷系數(shù)K=KKKK=1x1.03x1.2x1.427=1.82AVHaHp按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10—10a得d=dJ=70.46mm3313Kt計(jì)算模數(shù)mdcosPm==2.97nz3m(z+z)15768a=n34=157.68mm22cosP圓整為a2=158mmP=M45O無需修正gr.jd=71.25mmd=244.74mmb=①d=85.5mm圓整后取B=88mm,B=95mm按齒根彎曲強(qiáng)度校核由式10—5得彎曲強(qiáng)度的校核公式為2kT「qo—YYYY<LaJFbmdFS*pfn1確定計(jì)算參數(shù)K,T,m,d同前，b=B=75mm,,1n12K—KKKK—1x1.1x1.4x1.35—2.08AVFaFP根據(jù)縱向重合度*p—1.824，從圖10—28查得螺旋角影響系數(shù)Yp—0.88計(jì)算當(dāng)里齒數(shù)zz———1——25.33v1cos3P'

z=2=87v2COS3B'查取齒形系數(shù)由表10—5查得Y=2.62Y=2.2FaFa2查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10—5查得Y=1.596Y=1.783Sa1Sa2由圖10—20c查得，小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度