机械专业齿轮设计课程设计说明书djeq.docx

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1、机械设计计课程设设计说明明书 设计题目目： 带式式输送机机传动装装置中的的二级圆圆柱齿轮轮减速器器 机械 系系机械设设计与制制造专业业设计者：指导教师师： 220100 年年 007月 022日目录一、前言言3 1作作用意义义3 2传传动方案案规划3二、电机机的选择择及主要要性能的的计算44 1电电机的选选择42传动动比的确确定53传动动功率的的计算6三、结构构设计881齿轮轮的计算算82轴与与轴承的的选择计计算 123轴的的校核计计算 1144键的的计算 175箱体体结构设设计 17四、加工工使用说说明201技术术要求 2202使用用说明 221五、结束束语221参考文献献 222一、前言言

2、1 作用及意意义机器一般般是由原原动机、传传动装置置和工作作装置组组成。传传动装置置是用来来传递原原动机的的运动和和动力、变变换其运运动形式式以满足足工作装装置的需需要，是是机器的的重要组组成部分分。传动动装置是是否合理理将直接接影响机机器的工工作性能能、重量量和成本本。合理理的传动动方案除除满足工工作装置置的功能能外，还还要求结结构简单单、制造造方便、成成本低廉廉、传动动效率高高和使用用维护方方便。 66=tssIv 本设计中中原动机机为电动动机，工工作机为为皮带输输送机。传传动方案案采用了了两级传传动，第第一级传传动为二二级直齿齿圆柱齿齿轮减速速器，第第二级传传动为链链传动。 6HbbgW

3、l! GgnPP齿轮传动动的传动动效率高高，适用用的功率率和速度度范围广广，使用用寿命较较长，是是现代机机器中应应用最为为广泛的的机构之之。本本设计采采用的是是二级直齿齿轮传动动(说明明直齿轮轮传动的的优缺点点)。 J?67gg 说明明减速器器的结构构特点、材材料选择择和应用用场合。综合运用用机械设设计基础础、机械械制造基基础的知知识和绘绘图技能能，完成成传动装装置的测测绘与分分析，通通过这一一过程全全面了解解一个机机械产品品所涉及及的结构构、强度度、制造造、装配配以及表表达等方方面的知知识，培培养综合合分析、实实际解决决工程问问题的能能力，2 传动方案案规划原始条件件：胶带带运输机机由电动动

4、机通过过减速器器减速后后通过链链条传动动，连续续单向远远传输送送谷物类类散粒物物料，工工作载荷荷较平稳稳，设计计寿命110年，运输输带速允允许误差差为。原始数据据:运输机工工作拉力力 运输带工工作转速速1.55卷筒直径径 2240二、电机机的选择择及主要要性能参参数计算算1电动动机的选选择电机类类型的选选择，按按已知工工作要求求和条件件选用YY系列一一般用途途的全封封闭自扇扇鼠笼型型三相异异步电动动机，电电压3880V电动机机的选择择滚筒工作作所需功功率为：确定各个个部分的的传动效效率为：链条传传动效率率，滚动动轴承效效率（一一对），闭闭式齿轮轮传动效效率，二二级减速速器传动动效率，带带入得

5、所需电动动机功率率为：因载荷平平稳，电电动机额额定功率率Pedd大于PPd，查电动动机技术术数据选选择电动动机的额额定功率率为5.5kWW。确定电电动机的的转速滚筒轴的的工作转转速为：根据书1中中表2-1推荐荐的传动动比范围围，二级级圆柱齿齿轮减速速器为88400，链传传动比为为2，总总传动比比，故电电动机转转速可选选范围为为符合这一一范围的的同步转转速有330000，查1中中表8-1699中Y系系列电动动机技术术数据，选选电动机机选用30000电电动机，型型号为YY1322S1-2。额定定功率55.5kkW，转转速29900，额额定转矩矩2.00。2传动动比的确确定总传动比比为：分配传动动比

6、：链链传动传传动比为为2，则则减速器器的传动动比为：取二级圆圆柱齿轮轮减速器器低速级级传动比比所以高速速级传动动比 低速级传传动比 图13传动动功率计计算轴1： 轴轴2： 轴3： 轴4：将以上算算得的运运动和动动力参数数列表如如下： 轴轴名参 数电动机轴轴轴1轴2 轴33工作轴 4转 速nn(r/minn)2900029000944.6236.7118.4功 率率P(kkW)4.9114.8114.5774.4333.744转 矩矩T(NNm)15.88546.22175301.7传动比ii13.0773.9992效 率率0.9880.9550.9770.8444三、 结构设计计1齿轮轮的计算

7、算 （11）由2表表10-1选用用闭式直直齿圆柱柱齿轮传传动，为为使结构构紧凑，小小齿轮选选用400Cr（调调质），硬硬度2880HBBS，大大齿轮选选用455钢（调调质），硬硬度2440HBBS，二二者材料料硬度差差40HHBS。由由2表100-4选选择齿轮轮精度77级。取取小齿轮轮齿数 24,则大齿齿轮齿数数3.00724473.68，取取74。（2）按按齿面接接触疲劳劳强度设设计，由由书22 设设计公式式（100-9aa）进行行试算：1）确定定公式内内各个计计算数值值 试取，小齿轮转转矩 查22表110-77，选取取齿宽系系数查2表100-6，得得材料的的弹性影影响系数数 查22图110

8、-221d，按按齿面硬硬度查得得小齿轮轮的接触触疲劳强强度极限限，大齿齿轮的接接触疲劳劳强度极极限计算的寿寿命系数数（以工工作寿命命10年年，每年年工作3300天天，每天天8小时时设计）： 小齿轮轮应力循循环系数数大齿轮应应力循环环系数由2图100-199查得按按接触疲疲劳疲劳劳寿命系系数，取失失效概率率为1%，安全全系数SS=1，由由2式100-122得MPaMPa 2）试试算齿轮轮分度圆圆直径=34.5mmm 计算算圆周速速度： 计计算齿宽宽： 计计算齿宽宽与齿高高比 模模数： 齿齿高： 计算算载荷系系数：根根据 ，查查2表表10-8，得得动载系系数。查查2表100-3得得直齿轮轮。查表表

9、10-2得。查查2表100-4，77级精度度，小齿齿轮相对对支撑非非对称布布置。由由齿宽与与齿高比比10.65及及,查2中中图100-133得。所所以载荷荷系数为为 按实实际的载载荷系数数校正所所算得的的分度圆圆直径，有有2公式（110-110a）得得 计计算模数数：（3）按按齿根弯弯曲强度度计算式中各个个计算数数值 查查书22图110-220c得得小齿轮轮弯曲疲疲劳强度度极限；大齿轮轮的弯曲曲疲劳强强度极限限； 由由书22图110-118取弯弯曲疲劳劳寿命系系数； 计计算弯曲曲疲劳许许用应力力，取弯弯曲疲劳劳安全系系数S=1.44，由2中中公式110-112得 ，计算载荷荷系数： 查表表取齿

10、形形系数：,查表取应应力校正正系数：故，小齿齿轮，大大齿轮，大大齿轮的的值大故对比计算算结果，由由齿面接接触疲劳劳强度计计算的模模数m大大于由齿齿根弯曲曲疲劳强强度计算算的模数数，由于于齿轮模模数m的的大小主主要取决决于弯曲曲疲劳强强度所决决定的承承载能力力，而齿齿面接触触疲劳强强度所决决定的承承载能力力，仅与与齿轮直直径有关关，可取取弯曲疲疲劳强度度算得的的模数11.2996，并并圆整为为标准值值1.55mm，按按接触疲疲劳强度度算得的的分度圆圆直径mmm算出出小齿轮轮齿数：大齿轮齿齿数：(4)几几何尺寸寸计算齿宽：所以取小小齿轮齿齿宽： 大齿轮轮齿宽：齿轮3和和齿轮44的确定定：同理，通通

11、过计算算，取齿齿轮3的的齿数为为，齿轮轮4的齿齿数为，模模数为计算几何何尺寸：齿宽：所以取小小齿轮齿齿宽：，大大齿轮齿齿宽：齿轮参数第一对齿齿轮第二对齿齿轮齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数Z268127107模数m/(mmm)1.51.522分度圆直直径d/(mmm)39121.554214齿宽b/(mmm)49446257传动比ii3.0773999中心距aa/(mmm)801342轴与与轴承的的选择和和计算 输输出轴即即轴3的的设计计计算(1)初初步确定定轴的最最小直径径：已知kww ,rr/miin, Nm 选用材材料为445钢，经经调质处处理，根根据查2表表15-3，取取,查22 表表15

12、-1得对对称循环环弯曲许许用应力力,按扭扭转强度度计算，初初步计算算轴径考虑键槽槽的影响响，增大大3% ，则轴最小直直径输出出直径为为安装联联轴器处处，联轴轴器的孔孔径有标标准系列列，故轴轴最小直直径处须须与联轴轴器的孔孔径想适适应，所所以，取取轴的最最小直径径为(2)确确定轴各各段的直直径和长长度：根据联联轴器的的长度，取取：半联联轴器需需要定位位，故需需设计一一定位轴轴肩，轴轴肩高度度，所以以取则：根据外外伸长度度确定为为60mmm：这段段与轴承承配合，初初选轴承承内径为为，初定定为62209 ：根据轴轴承宽度度b=119mmm，所以以L3=200mm：有轴轴承的安安装尺寸寸确定，取取：根

13、据装装配草图图大齿轮轮和轴承承在箱体体内位置置取：安装装轴承，采采用套筒筒给齿轮轮定位，：根据装装配草图图，确定定：这段段安装齿齿轮，取取：根据齿齿轮宽度度，取：这段段为轴环环的直径径，用来来定位齿齿轮，故故需要设设计定位位轴肩，：轴环长长度，按按确定，所所以这里里取图2(3)轴轴承的选选择对轴进行行受力分分析，轴轴承上受受到的力力为，如如图3图3求支反力力垂直方向向：水平方向向：所以轴承承上受到到的力为为：,轴承只受受到径向向力，没没有轴向向力，计计算当量量动载荷荷P，根根据22中公公式133-8取，则nn根据书2公公式133-6，求求轴承应应有的基基本额定定动载荷荷值查机械设设计手册册6选

14、择CC=5228000n的63309轴轴承。同理，对对另外两两对轴承承进行计计算选择择，得： 深沟沟球轴承承 参数数第一对 第第二对 第三三对 型型号630556405563099内径（mmm） 25 25 455 额定动动载荷 Cr(KN) 22.2 38.3 552.883轴的的校核及及计算考虑到箱箱体的结结构，对对齿轮以以及轴进进行修正正。(1)齿齿轮修改改模数，第第一对齿齿轮取，第第二对齿齿轮模数数取3则则齿轮参数第一对齿齿轮第二对齿齿轮齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数Z268127107模数m/(mmm)2.52.533分度圆直直径d/(mmm)65202.581321齿宽b/(mmm)

15、44507872中心距： (2)根根据齿轮轮，修改改输出轴3各段尺尺寸如图图4：图4同理计算算，可等等输入轴轴，与中中间轴的的各段尺尺寸： 输入入轴1：图5 中间间轴2：图6对输入轴轴1进行行校核计计算：直齿圆柱柱齿轮传传动，将将受到的的法向载载荷分解解为圆周周力和径径向力，受力如如图所示示，得垂直方向向： 得垂直方向向最大弯弯矩弯矩图如如图所示示水平方向向： 得得水平方向向最大弯弯矩合成弯矩矩：如图所示示扭矩：图7按照第三三强度理理论： 所以以满足使使用要求求。4键的的计算 输出轴轴3安装装齿轮的的键，材材料为445钢，静静载荷时时，根据据安装齿齿轮段轴轴的直径径，选择择普通平平键14456

16、 载载荷载键键上工作作面上均均匀分布布，普通通平键连连接强度度条件 得得： 所所以满足足强度要要求。 同同理计算算出，中中间轴22上键的的型号为为普通平平键122455箱体体的结构构设计1）减速速器箱体体的结构构设计箱体采用用剖分式式结构，剖剖分面通通过轴心心。下面面对箱体体进行具具体设计计：名称符号尺寸关系系尺寸大小小箱体壁厚厚9箱盖壁厚厚9箱座、箱箱盖、箱箱座底凸缘厚度度b、b、bb地脚螺栓栓直径及及数目、轴承旁联联接螺栓栓直径箱盖、箱箱座联接接螺栓直直径轴承端盖盖螺钉直直径轴承外圈圈直螺钉数目目检查孔盖盖螺钉直直径双级减速速器、螺栓直径径M10M16M20162226142024轴承座外

17、外径130150185轴承旁联联接螺栓栓距离一般取轴承旁凸凸台半径径轴承旁凸凸台高度度由结构决决定，可可取388mm箱外壁至至轴承座座端面距距离50箱盖、箱箱座肋厚厚、大齿轮顶顶圆与箱箱内壁间间距离10齿轮端面面与箱内内壁距离离102）减速速器附件件的结构构设计（1）检检查孔和和视孔盖盖检查孔用用于检查查传动件件的啮合合情况、润润滑情况况、接触触斑点及及齿侧间间隙，还还可用来来注入润润滑油，检检查要开开在便于于观察传传动件啮啮合区的的位置，其其尺寸大大小应便便于检查查操作。视视孔盖用用铸铁制制成，它它和箱体体之间加加密封垫垫。（2）放放油螺塞塞放油孔设设在箱座座底面最最低处，其其附近留留有足够

18、够的空间间，以便便于放容容器，箱箱体底面面向放油油孔方向向倾斜一一点，并并在其附附近形成成凹坑，以以便于油油污的汇汇集和排排放。放放油螺塞塞为六角角头细牙牙螺纹，在在六角头头与放油油孔的接接触面处处加封油油圈密封封。（3）油油标油标用来来指示油油面高度度，将它它设置在在便于检检查及油油面较稳稳定之处处。（4）通通气器通气器用用于通气气，使箱箱内外气气压一致致，以避避免由于于运转时时箱内温温度升高高，内压压增大，而而引起减减速器润润滑油的的渗漏。将将通气器器设置在在检查孔孔上，其其里面还还有过滤滤网可减减少灰尘尘进入。（5）起起盖螺钉钉为便于起起盖，在在箱盖凸凸缘上装装设2个个起盖螺螺钉。拆拆卸

19、箱盖盖时，可可先拧动动此螺钉钉顶起箱箱盖。（7）定定位销在箱体连连接凸缘缘上相距距较远处处安置两两个圆锥锥销，保保证箱体体轴承孔孔的加工工精度与与装配精精度。四加工工使用说说明1技术术要求.装配配之前，所所有零件件均用煤煤油清洗洗，滚动动轴承用用汽油清清洗，未未加工表表面涂灰灰色油漆漆，内表表面涂红红色耐油油油漆；.啮合合间隙用用铅丝检检查，侧侧隙值应应不小于于0.110mmm；用涂色色法检查查齿面接接触斑点点，按齿齿高不得得小于555%，按按齿长不不得小于于50%；安装轴轴承时严严禁用榔榔头直接接敲击轴轴承内、外外圈，轴轴承装配配后应紧紧贴在轴轴肩或套套筒端面面上；调整、固固定轴承承，应使使

20、各轴上上轴承留留有0.05到到0.110 mmm的轴轴向游隙隙；减速器器注入990号工工业齿轮轮油（SSY11172-80）至至规定高高度；装配时时应在盖盖、座接接合处用用密封胶胶或水玻玻璃粘合合，不允允许使用用任何填填料；按JBB11330-770的规规定进行行负荷实实验，实实验时油油池温升升不得超超过355度，轴轴承温升升不得超超过400度，密密封处不不得有漏漏油现象象。2使用用说明润滑方方式、润润滑油牌牌号的选选择，由由于两对对啮合齿齿轮中的的大齿轮轮直径相相差不大大，且它它们的速速度都不不大，所所以齿轮轮传动可可采用浸浸油润滑滑，选用用90号工工业齿轮轮油（SSY11172-80）。输

21、入入轴与输输出轴处处用毡圈圈密封。密封说说明在试运转转过程中中，所有有联接面面及轴伸伸密封处处都不允允许漏油油。剖分分面允许许涂以密密封胶或或水玻璃璃，不允允许使用用任何碘碘片。轴轴伸处密密封应涂涂上润滑滑脂。拆装和和调整的的说明在安装调调整滚动动轴承时时，必须须保证一一定的轴轴向游隙隙，因为为游隙大大小将影影响轴承承的正常常工作。当当轴直径径为300500mm时时，可取取游隙为为4070mmm。在在安装齿齿轮或蜗蜗杆蜗轮轮后，必必须保证证需要的的侧隙及及齿面接接触斑点点，侧隙隙和接触触斑点是是由传动动精度确确定的，当当传动侧侧隙及接接触斑点点不符合合精度要要求时，可可以对齿齿面进行行刮研、跑

22、跑合或调调整传动动件的啮啮合位置置。也可可调整蜗蜗轮轴垫垫片，使使蜗杆轴轴心线通通过蜗轮轮中间平平面。结束语 通过设设计，该该二级圆圆柱齿轮轮减速器器具有以以下特点点及优点点：1）能满满足所需需的传动动比齿轮传动动能实现现稳定的的传动比比，该减减速器为为满足设设计要求求而设计计了19.773的总总传动比比。2）选用用的齿轮轮满足强强度刚度度要求由于系统统所受的的载荷不不大，在在设计中中齿轮采采用了腹腹板式齿齿轮不仅仅能够满满足强度度及刚度度要求，而而且节省省材料，降降低了加加工的成成本。3）轴具具有足够够的强度度及刚度度由于二级级展开式式齿轮减减速器的的齿轮相相对轴承承位置不不对称，当当其产生

23、生弯扭变变形时，载载荷在齿齿宽分布布不均匀匀，因此此，对轴轴的设计计要求最最高，通通过了对对轴长时时间的精精心设计计，设计计的轴具具有较大大的刚度度，保证证传动的的稳定性性。4）箱体体设计的的得体设计减速速器的具具有较大大尺寸的的底面积积及箱体体轮毂，可可以增加加抗弯扭扭的惯性性，有利利于提高高箱体的的整体刚刚性。5）加工工工艺性性能好设计时考考虑到要要尽量减减少工件件与刀具具的调整整次数，以以提高加加工的精精度和生生产率。此此外，所所设计的的减速器器还具有有形状均均匀、美美观，使使用寿命命长等优优点，可可以完全全满足设设计的要要求。6）个人人体会这次关于于带式运运输机上上的两级级圆柱齿齿轮减

24、速速器的课课程设计计是真正正理论联联系实际际、深入入了解设设计概念念和设计计过程的的实践考考验，对对于提高高我们机机械设计计的综合合素质大大有用处处。通过过三个星星期的设设计实践践，使我我对机械械设计有有了更多多的了解解和认识识.为我我们以后后的工作作打下了了坚实的的基础.参考文献献1 陈秀宁宁，施高高义机械设设计课程程设计(2版)M杭州州： 浙浙江大学学出版社社,200042 濮良贵贵，纪名名刚机械设设计（8版）M北京京：高等等教育出出版社，200063 蒋寿伟伟现代机机械工程程图学（2版）M北京：高等教教育出版版社,200064 陆玉、冯冯立艳机械设设计课程程设计（4版版）M北京京：机械械工业出出版社,200075 刘鸿义义材料力力学（11）（4版版）M北京：高等教教育出版版社, 200046 张展机械设设计通用用手册北京：机械工工业出版版社，22008825