斜齿圆柱齿轮—二级减速器说明书.doc

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1、燕山大学机械设计课程设计说明书题目： 带式输送机传动装置 学院（系）： 机械工程学院 年级专业： 08级轧钢一班 学 号： 1 学生姓名： 马晓宝 指导教师： 周玉林 教师职称： 副教授 目 录1.任务说明书-12.传动方案的分析-23.电动机选择及计算-24总传动比的确定和各级传动比的-35传动装置的动力和运动参数计算-4 6.齿轮的选择和计算-57.轴的设计计算-108.轴承的选择和校核-169.键的选择和键连接的强度计算- -1810.联轴器的选择-2011.润滑和密封选择-2112.拆装和调整的说明-2113.减速箱体的附件的说明-2214设计小结. -2215.参考材料- 23 计

2、算 及 说 明 二、传动方案分析1斜齿轮传动斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。因此将斜齿轮传动布置在第一、二级。2带传动 链式传动承载力低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，置在最4布置在高速级。因此，斜齿圆柱齿轮传动带传动对室内平稳环境而言，这样的传动方案是比较合理的。三电动机选择计算1)原始数据如下：运输带牵引力F=1701N输带工作速度V=0.61m/s 滚筒直径D=0.25m2)电动机型号选择主要参数： (1）选择电机类型 按照工作要求和工作条件，选择Y系列三相笼形异步电动机全封闭自扇冷式结构。(2）确定电机容量 电动机的输出功率为 由式 式中 取 传

3、动总效率式中所以有 (3）选择转速 卷筒轴工作转速为 rmin 由二级齿轮减速器，固电动机转速 min 符合这一范围的同步转速有750rmin，1000 rmin，1500 rmin，综合考虑选择同步转速为1000 rmin，型号为Y100L-6 电动机主要性能参数 型号额定功率（w）同步转速（rmin）满载转速（rmin）Y100-L61.510009402.022四、总传动比的确定和各级传动比的分配满载时电机转速 rmin总传动比由，所以，取，五、运动和动力参数得计算各轴转速如下:轴转速rmin2轴转速rmin3轴转速rmin卷筒轴的转速rmin电动机输出功率为，1轴输入功率 2轴输入功率

4、 3轴输入功率 卷筒轴输入功率 由得，各轴输出转矩值如下电动机轴 1轴 2轴 3轴 卷筒轴 其运动和动力学参数整理于下表运动和动力学参数功率n（rmin）转矩T（）功率P（kw）传动比i效率电机轴94012.921.27210.991轴94012.791.264.490.952轴209.354.611.204.490.953轴46.6233.071.1410.97卷筒轴46.6226.121.10六、传动零件的设计计算齿轮传动的设计1）传动件的选择（1）由使用条件，选择圆柱斜齿轮（2）选取8级精度，按GB/T 10095 （3）选取齿数 初选小齿轮齿数 =4.4923=103.27，圆整取 =

5、103=10323=4.48， 100= =0.225% 满足要求（4）选取螺旋角 初选= 10 齿宽系数 =0.82)按齿面接触强度设计 按式(1） 确定载荷系数K 由表使用系数 齿轮为8级精度,估计圆周速度v=4 ，动载系数 由图齿间载荷分布系数，齿向载荷分布系数 (2） 转矩 (3） 查的区域系数(4） 重合度系数 因。(5） 螺旋角系数 。查的影响弹性系数(6） 由图可查得接触疲劳极限应力，(7） 由公式计算应力循环次数 (8） 查得寿命系数 ,(9） 计算接触疲劳许用应力 取(10） 计算小齿轮分度圆直径 (11）计算圆周速度 (12）修正载荷系数： 按 查表得 可查得 (13）校正

6、试算的分度圆直径 (14）法向模数 取 (15）计算中心距 圆整取 a=160mm(16） 按圆整后的中心距修正螺旋角 由于值变化很小，所以值不必修正(17） 计算分度圆直径 取=58.4mm =261.6mm (18）计算齿轮宽度 圆整取 3）校核齿根弯曲疲劳强度 由公式 (1） 重合度系数 (2） 螺旋角系数(3） 计算当量齿数 (4） 查取齿形系数可得 (5） 查取应力修正系数可得 (6） 查取弯曲疲劳极限应力及寿命系数 可得分别查得(7） 计算弯曲疲劳许用应力 取失效率为1，安全系数S=1,由公式得(8） (9） 计算弯曲应力 七轴的设计和计算1）.初步计算轴径轴的材料选用常用的45钢

7、当轴的支撑距离未定时， 无法由强度确定轴径，要用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d，计算公式为： 1，3轴为外伸轴，初算轴径作为最小直径，应取较小的A值；2轴为非外伸轴，初算轴径作为最大直径，应取较大的A值；查表取A1=A3=112，A2=118。 考虑到1轴要与电动机联接，初算直径d1必须与电动机轴和联轴器空相匹配，所以初定d1=28mmd2 =35mm；d3 =35mm2）轴的结构设计 2齿轮轴的初步设计如下图： 装配方案是：齿轮、套筒、轴承依次从轴的左端向左端安装，右端只安装轴承。轴的径向尺寸：当直径变化处的端面用于固定轴上零件或承受轴向力时，直径变化值要大些，可取

8、（68）mm，否则可取（14）mm轴的轴向尺寸：轴上安装传动零件的轴段长度是由所装零件的轮毂宽度决定的，而轮毂宽度一般是和轴的直径有关，确定了直径，即可确定轮毂宽度。轴的端面与零件端面应留有距离L，以保证零件端面与套筒接触起到轴向固定作用，一般可取L=（13）mm。轴上的键槽应靠近轴的端面处。3）输出轴的校核齿轮上的作用力：（2）计算轴承反力水平面 竖直面 画水平面弯矩图，竖直面弯矩图和合成弯矩图及轴转矩图 （3）判断危险截面 初步分析A面有较大应力集中。疲劳极限b=650Mpa ,s=360Mpa，由表查的疲劳极限-1 =0.45b=0.45650Mpa=293 Mpa0=0.81b=0.8

9、1650 Mpa =527Mpa-1=0.26b=0.26650 Mpa=169 Mpa0=0.50b=0.5650 Mpa=325 Mpa由式，得= 得4）求截面A的应力弯矩（5）截面A的配合零件的综合影响系数由b=650Mpa 查得(K)=3.002 ，(K)= 2.2012（6）求表面状态系数及尺寸系数由查表得=0.92（Ra=3.2m，b=650Mpa）。（7）求安全系数（设为无限寿命，kN=1）得则综合安全系数为 结论：截面A足够安全八、轴承的选择轴承的校核选择使用圆锥滚子轴承，根据轴直径d=40mm，选用圆锥滚子轴承的型号为3020 E 8，主要参数如下： D=80mm；B=18m

10、m；a=16.9mm基本额定静载荷 Co=42.8 kN基本额定动载荷 C =59.8 kN极限转速 Vmax=6300 r / min对滚动轴承30208E查表得Y=1.6，e=0.37=15S1=S2= ，查表得X1=1，Y1=0，查表得X2= 0.4 Y2=1.6静载验算由查表得X0=0.5 Y0=0.9则Fr1故取P01=729.144NC0r=4280N故取P02=1201.1N2m/s故取润滑油润滑取浸油深度h=50mm；大、小斜齿圆柱齿轮采用飞溅润滑；润滑油使用普通工业齿轮油SH-150 滑油。轴承采用润滑油飞溅润滑，结构设计油沟。2)密封说明在试运转过程中，所有联接面及轴伸密封

11、处都不允许漏油。剖分面允许涂以密封胶或水玻璃。轴伸处密封应涂上润滑脂。十二拆装和调整的说明在安装调整滚动轴承时，必须保证一定的轴向游隙，因为游隙大小将影响轴承的正常工作。对第二轴和第三轴（中间级和低速级）轴直径分别为35mm和40mm时，可取游隙为0.040.07mm；对高速级的角接触轴承轴直径为35mm可取游隙为0.050.1mm。在安装齿轮后，必须保证需要的侧隙及齿面接触斑点，侧隙和接触斑点是由传动精度确定的，可查手册。当传动侧隙及接触斑点不符合精度要求时，可以对齿面进行刮研、跑合或调整传动件的啮合位置。十三减速箱体的附件说明机座和箱体等零件工作能力的主要指标是刚度，箱体的一些结构尺寸，如

12、壁厚、凸缘宽度、肋板厚度等，对机座和箱体的工作能力、材料消耗、质量和成本，均有重大影响，但由于其形状的不规则和应力分布的复杂性，未能进行强度和刚度的分析计算。但是可以根据经验公式大概计算出尺寸，加上一个安全系数也可以保证箱体的刚度和强度。箱体的大小是根据内部传动件的尺寸大小及考虑散热、润滑等因素后确定的。窥视孔盖尺寸是以保证可以看到传动件啮合取位置，并有足够大小保证能伸手操作，原则上孔盖长度L140mm，取160mm;放油螺塞安排在油池最低处并且不予其他零件干涉的区域，以便放油，加密封圈加强密封，尺寸参照标准。油标尺高度及角度保证油孔位置在油面上，同时油标尺应足够长深入油液中，油液高度对低速齿

13、轮可淹没至大齿轮2个齿高到1/3齿轮半径处，尺寸参照有关标准。油标尺座孔倾斜位置考虑便于加工，如铣沉孔应避开箱体凸沿；通气器结合使用环境选择，保证箱体内气体自由膨胀溢出，同时避免灰尘进入，尺寸参照图册尺寸；启盖螺钉螺纹长度大于机盖凸缘厚度，头部做成圆柱形，避免顶坏螺纹。定位销配置在箱体联接凸缘对角线方向以提高定位精度，长度打英语箱座和箱盖联接凸缘厚度，便于拆卸。箱盖上铸造吊耳，尺寸参照图册和有关标准。十四设计小结设计是一项艰巨和繁琐的任务，要反复思考、反复修改，设计是以坚实的知识基础为前提的，设计机械的最终目的是要用于实际生产的，所以任何一个环节都马虎不得，需要耐心和毅力。机械设计课程设计让我

14、又重温了一遍学过的机械类课程的知识。由于涉及开始前没能按照老师安排学习，导致后面设计过于草率和匆忙，经过老师的指导和拆装实验，自己感觉接触到了许多工程设计人员应该具备的基本素质，认识到工作一定要仔细稳重，通过课程设计体验了机械设计的过程，学会了机械设计的方法和指导思想，能为以后学习或从事机械设计提供一定的基础。十五参考资料1机械设计 许立忠 周玉林 主编，中国标准出版社，2009年。2机械设计课程设计指导手册韩晓娟 主编，中国标准出版社，2009年。3.机械零件手册周开勤 主编，高等教育出版社，2005年。4机械设计课程设计图册龚义 主编，高等教育出版社，2004年。F=1701NV=0.61

15、m/sD=0.25m电动机型号Y100L-6n1= 960 r / minn2= 209.3 r / minn3= =46.6 r / minP1= 1.26kwP2= 1.20kwP3= 1.14kwP4= 1.10kwTd=12.92NmT1= 12.79NmT2= 54.61 NmT3=233.07 NmT4= 226.12 Nm齿轮材料用45钢，金属膜铸造。=103=0.8K =1.69ZH=2.45Z=0.99 ,d1=59.4mm10.1d1=58.4mmda1=63.4mmdf1=52.155mm =261.6mma=266.6mmf =255.35mmb1=52mmb2=47m

16、mS=1Mmax=49966.73N.mmTmax=N.mmMdmax=N.mm-1=293 Mpa0 =527Mpa-1=169 Mpa0=325 Mpa(K)=3.002 (K)= 2.2012=0.92D=80mm；B=18mm；a=16.9mmCo=42.8 kNC =59.8 kNVmax=6300 r / minS1=S2=f11f21nlim =键键键键 输入轴上输出轴上L=160mm燕山大学 机械设计 课程设计综评项目细则成绩平时成绩(30分)出勤(15分)(A)全勤(B)缺勤不多于2次(C)缺勤不多于5次(D)缺勤5次以上的态度(15分)(A)积极 (B)比较积极(C)一般(D)不积极图面成绩(50分)结构(10分)合理比较合理图面质量(40分)优良中及格不及格答辩成绩(20分)优良中及格不及格总成绩答辩小组成员签字年 月 日