机械零件课程设计(齿轮减速器)dhel.docx

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1、机械零件课程设计说明书机械零件件课程设设计任务务书一、题目目A 设计带带式运输输机的传传动装置置传动装置置简图如如右图所所示（电动机机的位置置自己确确定）。1运输输机的数数据：运输带的的工作拉拉力F=13000(N)运输带的的工作速速度V=1.45 (mm/s)运输带的的滚筒直直径D=2800(mmm)滚筒轮中中心高度度H=3300(mm)(附：运运输带绕绕过滚筒筒的损失失用效率计计，取效效率=00.977）。2工作作条件：锅炉房运运煤：三班制，每每班工作作四小时时：空载启动动、连续续、单向向运转、载荷平稳稳。3使用用期限及及检修期期间隔：工作期限限为十年年，每年年工作三百日；检修期间间隔为三

2、三年。1电动机；2V带传动;3减速器（斜齿）；4联轴器；5带式运输机；4生产产批量及及生产条条件：只生产几几台，无无铸钢设设备。二、设计计任务1选出出电动机机型号；2确定定带传动动的主要要参数及及尺寸；3设计计该减速速器；4选出出联接减减速器输输出轴与与运输机机轴的联联轴器。三、具体体作业1减速速器装配配图一张张；2零件件工作图图两张（大大齿轮、输输出轴）；3说明明书一份份。目 录一、传动动方案的的确定 .（22）二、电动动机的选选择、传传动系统统的运动动和动力力参数 （3）1电动动机的选选择.（3）2传动动比分配配 （33）3各级级传动的的动力参参数计算算.（44）4将运运动和动动力参数数计

3、算结结果列表表 （44）三、传动动零件的的设计、计计算.（55）1V带带传动的的设计 .（55）2带的的参数尺尺寸列表表.（6）3减速速器齿轮轮设计（77）四、轴的的设计与与校核 .（111）1轴的的初步设设计 .（111）2I轴轴的校核核 .（112）3III轴的校校核 .（114）五、键联联接的选选择与校校核.（115）1I轴轴外伸端端处键联联接.（116）2III轴外伸伸端处键键联接 .（116）3III轴与大大齿轮配配合处键键联接 .（116）六、轴承承寿命校校核 .（116）1I轴轴轴承772066AC校校核 .（116）2III轴轴承承72009ACC校核 .（117）七、联轴轴器

4、的选选择与校校核 .（188）八、润滑滑与密封封形式，润润滑油牌牌号及用用量说明明 .（119）九、箱体体结构相相关尺寸寸.（199）十、减速速器附件件列表 .（220）十一、参参考资料料.（200）第 2 页计算项目目计算内容容计算结果果一、传动动方案的的确定方案A：优点：缺点：采用一级级带传动动和一级级闭式齿齿轮传动动。（1）带带传动具具有成本本低，维维护方便便的优点点。（2）带带传动有有减震和和过载保保护功能能。（1）外外形尺寸寸大，传传动比不不恒定。（2）效效率较低低，寿命命短，不不适合在繁繁重的工工作要求求和恶劣劣的工作作条件下下工作。方案B： 优点：缺点：采用一级级闭式齿齿轮传动动

5、和一级级开式齿齿轮传动动。（1）开开式传动成成本低，安安装更换换方便。（2）承承载能力力大，传传动比稳稳定，效效率高。（1）寿寿命短，齿齿面磨损损严重，需需经常维维护。（2）不不适于高高速重载载的情况况，工作作条件也也对齿面面磨损程程度影响响很大。方案确定定：综上所述述，我采采用方案案A，比比较起来来，方案案A的减减震和过过载保护护能力会会很大程程度上延延长电机机和减速速器的寿寿命，减减少维护护费用。由由于用来来运煤，工工作条件件较恶劣劣，方案案B中开开式齿轮轮离传送送带近，很很容易卷卷入煤渣渣，影响响工作，而而带传动动可以放放置在较较远处。采用方案案A第 3 页计算项目目计算内容容计算结果果

6、二、电动动机的选选择、传传动系统统的运动动和动力力参数1电动动机的选选择工作机所所需功率率传动效率率实际需要要功率工作机转转速电动机转转速由于带传传动的传传动比，单级齿齿轮，所所以电动动机的转转速范围围593.7223744.8rr/miin。常常用的电电动机转转速为110000r/mmin和和15000r/minn，而选选用15500rr/miin较为为经济。综上，电电动机型型号可选选为Y1100LL1-4型型，其额额定功率率为2.2kWW，满载载转速114200r/mmin。Y1000L1-4型型额定功率率2.22kW满载转速速14220r/minn2传动动比分配配总传动比比带传动比比减速

7、器传传动比由取则第 4 页计算项目目计算内容容计算结果果3各级级传动的的动力参参数计算算各轴转速速（分别别为小齿齿轮轴转转速和大大齿轮轴轴转速）各轴输入入功率各轴输入入转矩4将运运动和动动力参数数计算结结果进行行整理并并列于下下表轴名功率P/kW转矩T/kNmm转速r/min传动比i效率输入输出输入输出电机轴2.1514.4614030.96I轴2.0641.64473.334.780.9702II轴2193.119910.9801卷筒轴1.96189.2799第 5 页计算项目目计算内容容计算结果果三、传动动零件的的设计、计计算1V带带传动的的设计工作系数数KA查表133-6得KA=11.2

8、电动机计计算功率率PcV带型号号由，查查图133-155，选用用A型普普通V带带A型普通通V带大小带轮轮基准直直径d22，d1取d1=90mmm，则查表133-7，取取d2=2655mmd1=990mmmd2=2265mmm验证V带带带速带速，v在525mm/s之之内，合合适。v=6.7m/sV带基准准长度LLd和中心心距a初步选取取中心距距a0=1.5(d1+d2)=532.5mmm取a0=5400，得带带长查表133-2，取取Ld=1600mmm，则得实际中中心距，小带轮包包角的验算合适。第 6 页计算项目目计算内容容计算结果果单根普通通V带的的基本额额定功率率由n满=14220r/min

9、n及d11=90mmm，查表133-3得得，传动比iii=3.0额定功率率增量查表133-5得，包角修正正系数由，查表表13-7得，带长修正正系数由Ld=1600mmm，查查表133-2得得V带根数数z根数z=2根单位长度度质量qq查表133-1得得，q=0.11kg/mq=0.1kgg/m单根V带带的初拉拉力F00作用在带带轮上的压力力FQ带轮结构构大带轮采采用腹板板式，小带轮采采用整体体式。2带的的参数尺尺寸列表表A型带小带轮直径d1/mm大带轮直径d2/m中心距a/mm带长Ld/mm902655401600带根数Z初拉力F0/N轴上载荷FQN2161.56636.9第 7 页计算项目目计

10、算内容容计算结果果3减速速器齿轮轮（闭式式、斜齿齿）设计计材料选择择及确定定许用应应力由于闭式式传动主要要磨损方方式为齿齿面点蚀蚀和齿根根折断，故故大小齿齿轮选用用硬齿面。小齿面选选用455号钢表表面淬火火，表面硬度度为40050HRC；大齿面选选用455号钢表表面淬火火，表面硬度度为40050HRC。小齿轮的的接触疲疲劳极限限取大齿轮的的接触疲疲劳极限限取小齿轮弯弯曲疲劳劳极限大齿轮弯弯曲疲劳劳极限查表111-5取SF=1.225SH=1.11查表111-4取ZE=1899.8 ZH=2.55小齿面选选用455号钢表表面淬火火大齿面选选用455号钢表表面淬火火SF=11.255SH=1.11

11、ZE=1189.8ZH=2.55（1）按按齿轮弯弯曲强度度设计按8级精精度制造造小齿轮上上的转矩矩T1初选螺旋旋升角齿轮齿数数实际传动动比齿形系数数查表111-3取取载荷系系数K=1.33，查表111-6取取齿宽系系数取T1=441.664K=1.3T1=441.664取小齿轮轮齿数zz1=19则大齿轮轮齿数z1=119z2=991=4.88=21.08=1000.977第 8 页计算项目目计算内容容计算结果果查图111-8得得，强度设计计的选择择因为所以以应该对对小齿轮轮进行弯弯曲强度度设计小齿轮进进行弯曲曲强度设设计法面模数数由表4-1，取取=2.5=2.55确定中心心距a取整数值值确定螺

12、旋旋角分度圆直直径d1，dd2齿宽b取第 9 页计算项目目计算内容容计算结果果（2）验验算齿面面接触强强度接触强度度的校验齿轮圆周周速度VV满足强度度要求安全V=1.24（3）齿齿轮其他他传动参参数端面压力力角齿顶高hha齿根高hhf全齿高hh顶隙cha=mmn=2.55mmhf=11.255mn=3.1125mmmh= hha+ hhf=5.6625mmmc= hhf-ha=0.625mmmha= 2.55mmhf=33.1225mmmh= 55.6225mmmc= 00.6225mmm齿顶圆直直径daada1=d1+2hha=55.0911mmda2=d2+2haa=2444.9111mm

13、da1= 555.0991mmmda2= 2444.9911mmm齿根圆直直径dff1df1=d1-2hhf=43.8411mmdf2=d2-2hff=2333.6661mmmdf1=43.8411mmdf2=2333.6661mmm齿轮结构构小齿轮为为齿轮轴轴大齿轮为为腹板式式（4）齿齿轮传动动参数列列表中心距a/mm模数mn/mm螺旋角端面压力角t1452.518.5120.998齿数齿宽/mm分度圆直径/mmz1z2b1b2d1d21991454050.091239.991齿高/mm齿顶圆/mm齿圆/mmhahfda1da2df1df22.53.12555.091244.91143.84

14、1233.661第 100 页计算项目目计算内容容计算结果果（5）大大齿轮结结构简图图（6）大大齿轮结结构尺寸寸参数列列表ds(mm)dh=1.6ds(mm)lh=(1.21.5)ds(mm)b(mm)5080取6040c=0.3b(mm)=(2.54)mn(mm)d0(mm)d(mm)取12取87440第 111 页计算项目目计算内容容计算结果果四、轴的的设计与与校核1轴的的初步设设计材料选取取选用455号钢，调调质处理理45号钢钢调质初估最小小直径I轴：II轴：考虑到轴轴的削弱弱作用：考虑I轴轴连接带带轮，取取dI=20mm考虑III轴连接接联轴器器，取ddII=335mmdI=220mm

15、dII=35mm初选轴承承I轴选用用72006ACC，d=30mmm，BB=166mmII轴选选用72209AAC，dd=455mm，BB=199mmI轴选用用72006ACCII轴选选用72209AAC轴的结构构设计根据轴上上零件的的定位及及轴承等等零件的的标准确确定轴结结构如下下：第 122 页计算项目目计算内容容计算结果果2I轴轴的校核核小齿轮受受力切向力径向力轴向力简化为简简支梁垂直面支支撑反力力垂直面弯弯矩图水平面支支撑反力力水平面弯弯矩图合成弯矩矩计算传递扭矩矩图FQ第 133 页计算项目目计算内容容计算结果果垂直面支支撑反力力垂直面弯弯矩计算算水平面支支撑反力力水平面弯弯矩计算算

16、合成弯矩矩计算危险截面面当量弯弯矩由合成弯弯矩图，aa-a与与b-bb截面均均为危险险截面，但但由于MMa与Mb相差不不大，但但b-bb比a-a轴径径小许多多，故bb-b更更危险，只只验算bb-b截截面的当当量弯矩矩。由于TII为不变变的转矩矩，取=0.6危险截面面的校核核45钢的的，则 合适I轴结构构合理第 144 页计算项目目计算内容容计算结果果3III轴的校校核大齿轮受受力切向力径向力轴向力简化为简简支梁垂直面支支撑反力力垂直面弯弯矩图水平面支支撑反力力水平面弯弯矩图合成弯矩矩计算传递扭矩矩图第 155 页计算项目目计算内容容计算结果果垂直面支支撑反力力垂直面弯弯矩计算算水平面支支撑反力

17、力水平面弯弯矩计算算合成弯矩矩计算危险截面面当量弯弯矩由合成弯弯矩图，aa-a截截面为危危险截面面， 验验算a-a截面面的当量量弯矩。由于TII为不变变的转矩矩，取=0.6危险截面面的校核核45钢的的，则 合适II轴结结构合理理五、键联联接的选选择与校校核材料选择择许用挤压压应力选用455号钢，由由表100-100，取45号钢钢1I轴轴外伸端端处键联联接键的选择择选用圆头头普通平平键（GGB10096-79）根据dII=20mm及及外伸端端长度，选择键620，其中b=6mm，h=6mm，L=20mm，t=3.5mm，t1=2.8mm键6220第 166 页计算项目目计算内容容计算结果果键的校核

18、核键选取合合适2III轴外伸伸端处键键联接键的选择择选用圆头头普通平平键（GGB10096-79）根据dIII=335mm及及外伸端端长度，选择键1070，其中b=10mm，h=8mm，L=70mm，t=5mm，t1=3.3mm键1070键的校核核键选取合合适3III轴与大大齿轮配配合处键键联接键的选择择选用圆头头普通平平键（GGB10096-79）根据轴径径d=550mmm及台阶阶长度，选择键1436，其中b=14mm，h=9mm，L=36mm，t=5.5mm，t1=3.8mm键1436键的校核核键选取合合适六、轴承承寿命校校核1I轴轴轴承772066AC(GB/T2992-994)轴承受力

19、力图Fr2F2FaF1Fr1径向载荷荷Fr第 177 页计算项目目计算内容容计算结果果内部轴向向力F确定压紧紧端由故轴承11压紧。轴承1压压紧轴承受的的轴向载载荷当量动载载荷的XX、Y由于而，由表166-122，取XX1=0.41，YY1=0.87 X22=1，YY2=0X1=00.411，Y11=0.87X2=11，Y22=0当量动载载荷P温度系数数ft载荷系数数fP由表166-9，取取ft=0.95由表166-100，取ffP=1.2ft=00.955fP=11.2要求轴承承寿命LLh每天工作作12小小时，每每年工作作3000天，检检修间隔隔三年，则则要求轴轴承寿命命达到1108000hL

20、h=1108000h基本额定定动载荷荷Cr1由于P11P2，故按按轴承11计算合适I轴轴承承选用72066AC合合适2III轴轴承承72009ACC(GBB/T2292-94)轴承受力力图FaF2F1Fr2Fr1径向载荷荷Fr第 188 页计算项目目计算内容容计算结果果内部轴向向力F确定压紧紧端由故轴承11压紧。轴承1压压紧轴承受的的轴向载载荷当量动载载荷的XX、Y由于而，由表166-122，取XX1=0.41，YY1=0.87 X22=1，YY2=0X1=00.411，Y11=0.87X2=11，Y22=0当量动载载荷P温度系数数ft载荷系数数fP由表166-9，取取ft=0.95由表166

21、-100，取ffP=1.2ft=00.955fP=11.2要求轴承承寿命LLh每天工作作12小小时，每每年工作作3000天，检检修间隔隔三年，则则要求轴轴承寿命命达到1108000hLh=1108000h基本额定定动载荷荷Cr11由于P11P2，故按按轴承11计算合适II轴轴轴承选用用72099AC合合适七、联轴轴器的选选择与计计算联轴器的的选择II轴外外伸端需需使用联联轴器选用弹性性柱销联联轴器HHL3型型(GBB50114-885)弹性柱销销联轴器器HL3型型HL3联联轴器参参数公称转矩Tn（Nm）许用转矩n(r/min)轴孔直径d（mm）630500035轴孔长度外径D(mm)轴孔类型键

22、槽类型LL18260160JA第 199 页计算项目目计算内容容计算结果果联轴器的的计算取工作情情况系数数KA=1.5，则则计算转转矩合适联轴器选选取合理理八、润滑滑与密封封形式，润润滑油牌牌号及用用量说明明润滑方式式齿轮线速速度故齿轮选选用油池池润滑，需油量2L左右，最高-最低油面相距15mm轴承采用用脂润滑滑齿轮选用用油池润润滑轴承采用用脂润滑滑润滑油牌牌号润滑脂牌牌号选用中负负荷工业业齿轮油油代号2220(GGB59903-86)选用钠基基润滑脂脂牌号ZNN-3(GB4492-89)220ZN-33密封形式式机座与与机盖凸凸缘结合合面的密密封选用用在接合合面涂密密封胶或或水玻璃璃的方式式

23、观察孔孔和放油油孔等处处的密封封选用石石棉橡胶胶纸垫片片密封轴承端端盖处的的密封采采用毡圈圈油封轴承处处用挡油油环防止止润滑油油甩入轴轴承内部部九、箱体体结构相相关尺寸寸长宽高435mmm3380mmm3223mmm机座壁厚厚机盖壁厚厚1机座凸缘缘厚b机盖凸缘缘厚b11机座底凸凸缘厚bb2=8mmm1=88mmb=1.5=12mmmb1=11.51=122mmb2=22.5=200mm=8mmm1=88mmb=122mmb1=112mmmb2=220mmm地脚螺栓栓直径ddf大齿轮顶顶圆与内内机壁距离离1小齿轮端端面与内内机壁距离离2df=116mmm111.2，取1=10mmm2，取2=9m

24、mmdf=116mmm1=110mmm2=99mm第 200 页计算项目目计算内容容计算结果果轴承与箱箱体内机机壁距离离3外机壁与与轴承座座端面距距离l11I轴轴承承端盖外外径DIIII轴轴轴承端盖盖外径DDII轴承端盖盖凸缘厚厚t3=99mml1=446mmmDI=888mmmDII=116mmmt=8mmm3=99mml1=446mmmDI=888mmmDII=116mmmt=8mmm十、减速速器附件件列表名称及规格数量功能材料备注螺栓M12786轴承旁联接Q235AGB5782-86螺母M126轴承旁联接Q235AGB6170-86垫圈6轴承旁联接65MnGB93-87-12螺栓M835

25、2机座机盖联接Q235AGB5782-86螺母M82机座机盖联接Q235AGB6170-86垫圈2机座机盖联接65MnGB93-87-12螺钉M61724轴承端盖联接Q235AGB5782-86启盖螺钉M8331开启机盖Q235AGB5782-86螺钉M6134窥视孔盖联接Q235AGB5782-86销B6302定位35GB117-86油标尺1标志油位组合件放油孔螺塞1放油孔联接Q235A通气孔螺塞1通气孔联接Q235A垫片2密封石棉橡胶纸油封2I轴端盖密封毡圈油封2II轴端盖密封毡圈十一、参参考资料料机械设设计基础础（第五五版） 杨可桢桢 程光光蕴 主主编 高等教育育出版社社 220066年5月第5版机械设设计课程程设计 任嘉嘉卉 李李建平 王之栎栎 马纲纲 编 北京京航空航航天大学学出版社社 220011年1月月第1版版