2022年带式输送机二同轴式减速器方案.docx

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1、精品学习资源机械设计说明书 目录一、设计任务书 1二、传动方案的拟定及说明1三、电动机的挑选 3四、运算传动装置总传动比和安排各级传动比3五、运算传动装置的运动和动力参数4六、传动件的设计运算 51. V 带传动设计运算 52. 斜齿轮传动设计运算 7七、轴的设计运算 121. 高速轴的设计 122. 中速轴的设计 153. 低速轴的设计 19精确校核轴的疲惫强度 22八、滚动轴承的挑选及运算 261. 高速轴的轴承 262. 中速轴的轴承 273. 低速轴的轴承 29九、键联接的挑选及校核运算 31十、联轴器的挑选 32欢迎下载精品学习资源十一、减速器附件的挑选和箱体的设计32十二、润滑与密

2、封 33十三、设计小结 34设计运算及说明一、 设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器1. 总体布置简图2. 工作情形工作平稳、单向运转3. 原始数据运输机卷筒运输带卷 筒 直径带速答应使用年限工作制度扭矩 N.m）速度mm）偏差 %）年）班/ 日）m/s）13500.7032051024.设计内容1电动机的挑选与参数运算2斜齿轮传动设计运算3轴的设计4滚动轴承的挑选5键和联轴器的挑选与校核6装配图、零件图的绘制7设计运算说明书的编写5.设计任务1减速器总装配图 1 张0 号或 1 号图纸）2齿轮、轴零件图各一张2 号或 3 号图纸）3设计运算说明书一份二、传动方案的拟定及说

3、明如任务书上布置简图所示，传动方案采纳V 带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱，采纳V 带可起到过载爱护作用，同轴式可使减速器横向尺寸较小；欢迎下载精品学习资源设计运算及说明三、 电动机的挑选1. 电动机类型挑选按工作要求和工作条件，选用一般用途的IP44 ）系列三相异步电动机；它为卧式封闭结构；2. 电动机容量(1) 卷筒轴的输出功率(2) 电动机的输出功率传动装置的总效率式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率；由机械设计课程设计以下未作说明皆为此书中查得）表2-4 查得： V 带传动；滚动轴承；圆柱齿轮传动；弹性联轴器；卷筒轴滑动轴承，就故(3) 电动机额定功率由其次十章表 20-1

4、 选取电动机额定功率；3. 电动机的转速由表 2-1 查得 V 带传动常用传动比范畴，由表 2-2 查得两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比范畴，就电动机转速可选范畴为设计运算及说明欢迎下载精品学习资源可见同步转速为 750r/min 、 1000r/min 、1500r/min和 3000r/min的电动机均符合；这里初选同步转速分别为1000r/min和 1500r/min的两种电动机进行比较， 如下表：欢迎下载精品学习资源方电 动 机额 定 功电 动 机 转 速电 动 机传动装置的传动比欢迎下载精品学习资源案型号率kW）r/min同步）满载质同步转速r/min满载转速r/min堵转转矩额定转矩

5、最大转矩额定转矩欢迎下载精品学习资源Y132M-47.5150014402.22.3HDEGKL质量kg）132388033125151081四、 运算传动装置总传动比和安排各级传动比1. 传动装置总传动比2. 安排各级传动比取 V 带传动的传动比，就两级圆柱齿轮减速器的传动比为所得符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范畴；设计运算及说明欢迎下载精品学习资源五、 运算传动装置的运动和动力参数1. 各轴转速电动机轴为 0 轴，减速器高速轴为轴，中速轴为轴，低速轴为轴，各轴转速为2. 各轴输入功率按电动机额定功率运算各轴输入功率，即3. 各州转矩电动机轴高速轴中速轴低速轴14405

6、76153.640.967.206.916.646.3749.74118.75422.361370.92转速r/min ） 功率 kW）转矩）设计运算及说明欢迎下载精品学习资源六、 传动件的设计运算1. V 带传动设计运算（ 1） 确定运算功率由于是带式输送机，每天工作两班，查机械设计 验算带的速度, 故带速合适；运算大带轮的基准直径；依据式8-15a,运算大带轮基准直径依据表 8-8 ，圆整为（ 4） 确定 V 带的中心距 a 和基准长度依据式 8-20 ，初定中心距；由式 8-22 运算带所需的基准长度由表 8-2 选带的基准长度设计运算及说明欢迎下载精品学习资源按式 8-23 运算实际中

7、心距 a；中心距变化范畴为518.4 599.4mm；（ 5） 验算小带轮上的包角（ 6） 确定带的根数 运算单根 V 带的额定功率由和，查表 8-4a 得依据， i=2.5和 A 型带，查表 8-4b 得 运算 V 带的根数 z；取 5 根；（ 7） 运算单根 V 带的初拉力的最小值5由表 8-3 得 A 型带的单位长度质量q=0.1kg/m ，所以应使带的实际初拉力（ 8） 运算压轴力设计运算及说明欢迎下载精品学习资源2. 斜齿轮传动设计运算按低速级齿轮设计：小齿轮转矩，小齿轮转速，传动比；（ 1） 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，应选7

8、级精度 GB10095-88）斜由机械设计 斜齿轮设计部分未作说明皆查此书）表10-1挑选小齿轮材料为40Cr调质），硬度7为 280HBS；大齿轮材料为 45 钢 得k) 许用接触应力运算a) 试算小齿轮分度圆直径，由运算公式得b) 运算圆周速度c) 齿宽 b 及模数 mntd) 运算纵向重合度e) 运算载荷系数 K由表 10-2查得使用系数依据， 7级精度，由图10-8查得动载系数； 由 表 10-4查 得的 值 与 直 齿 轮 的 相 同 ， 故； 因表10-3查得；图 10-13 查得设计运算及说明欢迎下载精品学习资源故载荷系数：f) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-

9、10a 得g) 运算模数（ 3） 按齿根弯曲强度设计由式 10-17确定运算参数a) 运算载荷系数b) 依据纵向重合度，从图 10-28 查得螺旋角影响系数c) 运算当量齿数d) 查取齿形系数 由表 10-5 查得e) 查取应力校正系数由表 10-5 查得f) 运算弯曲疲惫许用应力由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲惫强度极限；大齿轮的弯曲疲惫强度极限设计运算及说明欢迎下载精品学习资源由图 10-18 查得弯曲疲惫寿命系数取弯曲疲惫安全系数S=1.4 ，由式 10-12 得g) 运算大、小齿轮的，并加以比较大齿轮的数值大设计运算对比运算的结果，由齿面接触疲惫强度运算的法面模数大于由齿根弯曲疲惫强

10、度运算的法面模数， 取，已可满意弯曲强度；但为了同时满意接触疲惫强度，需按接触疲惫强度算得的分度圆直径来运算应有的齿数；于是由取，就（ 4） 几何尺寸运算运算中心距将中心距圆整为 233mm按圆整后的中心距修正螺旋角设计运算及说明欢迎下载精品学习资源因值转变不多，故参数等不必修正运算大、小齿轮的分度圆直径运算齿轮宽度圆整后取由于是同轴式二级齿轮减速器，因此两对齿轮取成完全一样，这样保证了中心距完全相等的要求，且依据低速级传动运算得出的齿轮接触疲惫强度以及弯曲疲惫强度肯定能满意高速级齿轮传动的要求；为了使中间轴上大小齿轮的轴向力能够相互抵消一部分，故高速级小齿轮采纳左旋，大齿轮采纳右旋，低速级小

11、齿轮右旋大齿轮左旋；高速级低速级小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮传动比3.713模数 mm3中心距 mm齿数3211923332119齿宽 mm105100105100分度圆直径齿根圆齿顶圆旋向98.7591.25104.75左旋367.24359.74373.24右旋98.7591.25104.75右旋367.24359.74373.24左旋设计运算及说明螺旋角mm欢迎下载精品学习资源七、 轴的设计运算1. 高速轴的设计欢迎下载精品学习资源(1) 高速轴上的功率、转速和转矩转速）高速轴功率 ） 转矩 T）欢迎下载精品学习资源(2) 作用在轴上的力5766.91118.75欢迎下载精品学习资源已知高速

12、级齿轮的分度圆直径为=98.75，依据机械设计 ，就(3) 初步确定轴的最小直径先按式 15-2初步估算轴的最小直径；选取轴的材料为45 钢，调质处理；依据表15-3，取,于是得(4) 轴的结构设计1） 拟订轴上零件的装配方案如图） 设计运算及说明欢迎下载精品学习资源2） 依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满意 V 带轮的轴向定位， -轴段右端需制出一轴肩，故取-段的直径 d -=32mm ；V 带轮与轴协作的长度 L1=80mm ，为了保证轴端档圈只压在V 带轮上而不压在轴的端面上，故-段的长度应比L1 略短一些，现取L -=75mm ；初步挑选滚动轴承；因轴承同时受有径向力和轴向

13、力的作用，应选用单列圆锥滚子轴承；参照工作要求并依据 d - =32mm ，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30307，其尺寸为 d D T=35mm 80mm 22.75mm ，故 d - =d -=35mm ；而 L -=21+21=42mm， L -=10mm ；右端滚动轴承采纳轴肩进行轴向定位；由手册上查得30308 型轴承的定位轴肩高度h=4.5mm ，因此，套筒左端高度为4.5mm ， d - =44mm；取安装齿轮的轴段- 的直径 d - =40mm，取 L - =103mm齿轮的左端与左端轴承之间采纳套筒定位；轴承端盖的总宽度为36mm 由减速

14、器及轴承端盖的结构设计而定）；依据轴承端盖的装拆，取端盖的外端面与 V 带轮右端面间的距离L=24mm，故取 L- =60mm ；至此，已初步确定了轴的各段直径和长度；3） ）轴上零件的轴向定位V 带轮与轴的周向定位选用平键10mm 8mm 63mm ，V 带轮与轴的协作为H7/r6 ；齿轮与轴的周向定位选用平键 12mm 8mm 70mm ，为了保证齿轮与轴协作有良好的对中性，应选齿轮轮毂与轴的协作为H7/n6 ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡协作来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6；4） ）确定轴上圆角和倒角尺寸参考表 15-2，取轴端倒角，各圆角半径见图直径欢迎下载精品学习资源轴段编号

15、长度 mm）及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的运算应力已选定轴的材料为45Cr，调质处理；由表15-1 查得；因此，故安全；2. 中速轴的设计1中速轴上的功率、转速和转矩安转速中速轴功率 ）转矩）153.66.64T ，就已知低速级齿轮的分度圆直径为，依据式 10-14 ，就设计运算及说明欢迎下载精品学习资源(3) 初步确定轴的最小直径先按式 15-2初步估算轴的最小直径；选取轴的材料为45 钢，调质处理；依据表15-3，取,于是得(4) 轴的结构设计1）拟订轴上零件的装配方案如图）2） 依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度初步挑选滚动轴承；因轴承同时受有径向力和轴向力的

16、作用，应选用单列圆锥滚子轴承；参照工作要求并依据 d -=d - =45mm ，由轴承产品目录中初步选取标准精度级的单列圆锥滚子轴承30309，其尺寸为 d D T=45mm 100mm 27.25mm ，故 L- =L - =27+20=47mm；两端滚动轴承采纳套筒进行轴向定位；由手册上查得30309 型轴承的定位轴肩高度h=4.5mm ，因此，左边套筒左侧和右边套筒右侧的高度为4.5mm ；取安装大齿轮出的轴段-的直径 d- =50mm ；齿轮的左端与左端轴承之间采纳套筒定位；为了使大齿轮轴向定位，取d - =55mm ，又由于考虑到与高、低速轴的协作，取L - =100mm ；至此，已

17、初步确定了轴的各段直径和长度；设计运算及说明欢迎下载精品学习资源3） ）轴上零件的轴向定位大小齿轮与轴的周向定位都选用平键 14mm 9mm 70mm ，为了保证齿轮与轴协作有良好的对中性，应选齿轮轮毂与轴的协作为 H7/n6 ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡协作来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 m6；4） ）确定轴上圆角和倒角尺寸参考表 15-2，取轴端倒角，各圆角半径见图欢迎下载精品学习资源直径轴段编号长度mm）协作说明欢迎下载精品学习资源及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的运算应力已选定轴的材料为45Cr，调质处理；由表15-1 查得；因此，故安全；3. 低速轴的设计(

18、1) 低速轴上的功率、转速和转矩安转速 中速轴功率 ）转矩）T ，就(3) 初步确定轴的最小直径先按式 15-2初步估算轴的最小直径；选取轴的材料为45 钢，调质处理；依据表15-3 ，取，于是得(4) 轴的结构设计1） 拟订轴上零件的装配方案如图） 设计运算及说明欢迎下载精品学习资源2） 依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满意半联轴器的轴向定位，-轴段左端需制出一轴肩，故取-段的直径d -=64mm ；半联轴器与轴协作的毂孔长度L1=107mm ，为了保证轴端档圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故- 段的长度应比 L1 略短一些，现取 L - =105mm ；初步挑选滚动轴承；

19、因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，应选用单列圆锥滚子轴承；参照工作要求并依据 d -=65mm ，由轴承产品目录中初步选取标准精度级的单列圆锥滚子轴承30314，其尺寸为 d D T=70mm 150mm 38mm ，故 d - =d- =70mm；而 L -=38mm ， L - =38+20=58mm ；左端滚动轴承采纳轴环进行轴向定位；由表15-7 查得 30314 型轴承的定位高度h=6mm ，因此，取得 d- =82mm；右端轴承采纳套筒进行轴向定位，同理可得套筒右端高度为6mm ；取安装齿轮出的轴段-的直径 d -=75mm ；齿轮的右端与右端轴承之间采纳套筒定位；已知齿轮轮毂的

20、宽度为 100mm ，为了使套筒端面牢靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取l- =98mm ；轴承端盖的总宽度为30mm 由减速器及轴承端盖的结构设计而定）；依据轴承端盖的装拆，取端盖的外端面与联轴器左端面间的距离L=30mm ，故取 L-=60mm ；至此，已初步确定了轴的各段直径和长度；3） 轴上零件的轴向定位半联轴器与轴的联接，选用平键为18mm 11mm 80mm ，半联轴器与轴的协作为H7/k6 ；齿轮与轴的联接，选用平键为20mm 12mm 80mm ，为了保证齿轮与轴协作有良好的对中性，应选齿轮轮毂与轴的协作为 H7/n6 ；4） 确定轴上圆角和倒角尺寸参考表 15-2，取

21、轴端倒角，各圆角半径见图直径轴段编号长度 mm ）及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的运算应力已 选 定 轴 的 材 料 为 45Cr ， 调 质 处 理 ； 由 表 15-1查 得； 因 此，故安全；安（ 7） 精确校核轴的疲惫强度1） 判定危急截面截面只受扭矩作用，虽然键槽，轴肩及过渡协作引起的应力集中将减弱轴的疲惫强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为富裕确定的，所以截面 无需校核；从应力集中对轴的疲惫强度的影响来看，截面和处过盈协作引起应力集中最严峻；从受载情形来看，截面B 上的应力最大；截面的应力集中影响和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同时轴径也较大，故不必做强度

22、校核；截面B上虽然应力最大，但应力集中不大 15-8 就得故可知其安全；3） 截面右侧抗弯截面系数抗扭截面系数安截面右侧的弯矩为截面上的扭矩为截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为 45Cr，调质处理；由表15-1 查得截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数按附表3-2设计运算及说明欢迎下载精品学习资源经插值后可查得又由附图 3-1 可得轴的材料的敏性系数为故有效应力集中系数为由附图 3-2 得尺寸系数由附图 3-3 得扭转尺寸系数轴按磨削加工，附图3-4 得表面质量系数为轴未经表面强化处理，即 q=1，就得综合系数值为又由 3-1 和 3-2 查得碳钢的特性系数,取；,取；于是，运算安

23、全系数值，按式 15-6 15-8 就得故可知其安全；安设计运算及说明欢迎下载精品学习资源八、 滚动轴承的挑选及运算轴承预期寿命1. 高速轴的轴承选 用 30307型 圆 锥 滚 子 轴 承 ， 查 课 程 设 计 表 15-7 ， 得，（ 1） 求两轴承所受到的径向载荷和由高速轴的校核过程中可知：，（ 2） 求两轴承的运算轴向力和由机械设计表13-7 得由于所以（ 3） 求轴承当量动载荷和设计运算及说明欢迎下载精品学习资源由机械设计表13-6，取载荷系数（ 4） 验算轴承寿命由于，所以按轴承 1 的受力大小验算故所选轴承满意寿命要求；满2. 中速轴的轴承选 用 30309型 圆 锥 滚 子

24、轴 承 ， 查 课 程 设 计 表 15-7 ， 得，（ 1） 求两轴承所受到的径向载荷和由中速轴的校核过程中可知：，（ 2） 求两轴承的运算轴向力和设计运算及说明欢迎下载精品学习资源由机械设计表13-7 得由于所以（ 3） 求轴承当量动载荷和由机械设计表13-6，取载荷系数（ 4） 验算轴承寿命由于，所以按轴承 1 的受力大小验算满故所选轴承满意寿命要求；设计运算及说明欢迎下载精品学习资源3. 低速轴的轴承选 用 30314型 圆 锥 滚 子 轴 承 ， 查 课 程 设 计 表 15-7 ， 得，（ 1） 求两轴承所受到的径向载荷和由低速轴的校核过程中可知：，（ 2） 求两轴承的运算轴向力和

25、由机械设计表13-7 得由于所以（ 3） 求轴承当量动载荷和设计运算及说明欢迎下载精品学习资源由机械设计表13-6，取载荷系数（ 4） 验算轴承寿命由于，所以按轴承 2 的受力大小验算故所选轴承满意寿命要求；满设计运算及说明欢迎下载精品学习资源九、 键联接的挑选及校核运算由机械设计式6-1 ）得键、轴和轮毂的材料都是钢，由机械设计表6-2 ，取（ 1） V 带轮处的键取一般平键 1063GB1096-79键的工作长度键与轮毂键槽的接触高度该（ 2） 高速轴上小齿轮处的键求取一般平键 1270GB1096-79键的工作长度键与轮毂键槽的接触高度（ 3） 中速轴上大齿轮处的键该取一般平键 1470GB1096-79求键的工作长度键与轮毂键槽