《机械设计课程设计说明书16-用于带式运输机展开式二级圆柱齿轮减速3000N》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计说明书16-用于带式运输机展开式二级圆柱齿轮减速3000N（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 - 课程设计说明书 设计题目： 用于带式运输机展开式二级圆柱齿轮减速 专业： 班级 4 班 学号 ： 设 计 人： 指导老师： - 2 - 目目录录 MEANU PART1设计任务书设计任务书4 一.工作条件4 二.原始数据4 三.设计内容4 四.设计任务4 五.设计进度5 PART2传动方案的拟定及说明传动方案的拟定及说明5 PART3电动机的选择电动机的选择6 一. 电动机类型和结构的选 择 5 二. 电动机容量的选择7 三. 电动机转速的选择6 四. 电动机型号的选择6 PART4传动装置的运动和动力参数传动装置的运动和动力参数7 一. 总传动比7 二. 合理分配各级传动比8 三
2、. 传动装置的运动和动力参数计算 8 PART5传动件的设计计算传动件的设计计算9 一. 高速啮合齿轮的设计9 二. 低速啮合齿轮的设计14 三. 滚筒速度校核19 PART6轴的设计计算轴的设计计算 21 一. 初步确定轴的最小直径21 二. 轴的设计与校核21 PART7滚动轴承的计算滚动轴承的计算 32 一. 高速轴上轴承（6206）校核32 二. 中间轴上轴承（6207）校核33 三. 输出轴上轴承（6009）校核34 PART8键联接的选择及校核键联接的选择及校核 - 3 - 35 一. 键的选择35 二. 键的校核35 PART9连轴器的选择连轴器的选择 36 一. 高速轴与电动机
3、之间的联轴器 36 二. 输出轴与电动机之间的联轴器 36 PART10减速器附件的选择减速器附件的选择37 一. 通气孔37 二. 油面指示器37 三. 起吊装置37 四. 油塞37 五. 窥视孔及窥视盖37 六.轴承盖37 七. 定位销36 八. 放油孔和螺塞36 九. 起盖螺钉36 十. 起吊装置36 PART11润滑与密封润滑与密封38 一. 齿轮润滑38 二. 滚动轴承润滑38 三. 密封方法的选择39 四.箱体主要尺寸数据39 设计小结设计小结41 参考资料目录参考资料目录42 - 4 - 设计计算及说明设计计算及说明 用于带式运输机的传动装置用于带式运输机的传动装置 C-1C-1
4、0 0（1 1） 一：设计原始数据一：设计原始数据 （1）运输带工作拉力：F=3000N； （2）运输带工作速度：smv/1 . 1； （3）滚筒直径：D=320mm； （4）工作寿命：10 年工作,大修期三年； （5）工作条件：一班制，连续单向运转、载荷平衡，室内工作，有灰尘（已考 虑） 二：传动装置设计二：传动装置设计 1 1、带式运输机的工作原理 （二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图） 三：动力机选择三：动力机选择 1 1、类型、类型 - 5 - Y 系列三相异步电动机。 2 2、型号、型号 A A 电动机容量的选择电动机容量的选择 （1） 工作机所需功率 W P smv/1
5、 . 1，F=3000N，D=320mm )( 3 . 31000/1 . 1*3000 1000 kw Fv Pw （2）电动机的输出功率 总 W d P P 查参考文献2表 2-3 得： 二级圆柱齿轮减速器传动效率95. 0 1 滚子轴承传动效率99. 0 2 连轴器传动效率99. 0 3 ， 传动滚筒效率96. 0 4 传动装置总效率 总 = 4 2 3 4 21 =0.859 kw P P W d 84. 3 859. 0 3 . 3 总 因为额定功率略大于输出功率，所以额定功率选择 4kw. B B电动机的转速选择电动机的转速选择 （1） 工作机主轴转速 D v nw 100060
6、=65.65minr （2） 各级传动比可选范围 查参考文献1表 2-2 得 两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围 a i为 8-40 （3） 电动级转速的确定 总=0.859 Kw P P W d 84. 3 总 kwPed4 - 6 - 有该传动方案知，在该系统中只有减速器中存在二级传动比 2 i=840， 其他 传动比都等于 1，电动机可选转速范围： min26262 .52565.65)408( 21 rnini in wawm 根据上面所算的结果，可选的转速有 750r/min,1000r/min,1500r/min.综合考虑电动机和传动 装置的尺寸，重量，价格和减速器的传动比，由机
7、械设计手册查出电动机型号为 Y112M- 4，满载转速 1440 r/min，基本符合题目所需的要求。 电动机 型号 额定 功率 /KW 满载转 速 r/min 堵转 转矩 额定 转矩 最大 转矩 额定 转矩 质量 /Kg Y112M-4414402.22.343 同步转速为 1500r/min，满载转速为 1440r/min 电动机额定功率kwPed4，选取 Y112M-4 型号电动机。 3 3、传动传动比分配、传动传动比分配 A A总传动比总传动比 93.21 65.65 1440 w m a n n i B B分配各级传动比分配各级传动比 93.21iia式中 i 为减速器的传动比，所得
8、的减速器的传动比值符合 一般二级展开式圆柱齿轮减速器的传动比的常用范围。 分配减速器的各级传动比 按浸油润滑考虑，取高级传动比， 121 /4 . 1iiiii aa ， 所以 96. 3 54. 5 2 1 i i 4 4、传动装置的运动和动力参数、传动装置的运动和动力参数 A A各轴转速各轴转速 n n（r/minr/min） 电动机转轴速度n0=1440r/min 高速 In1= 0 i nm =1440r/min 中间轴 IIn2= 1 1 i n =259.93r/min 同步转速 1500r/min 满载转速 mn =1440r/min 电动机型号： Y112M-4 - 7 - 低
9、速轴 IIIn3= 2 2 i n =65.64r/min 卷筒 n4=65.64r/min B B各轴输入功率各轴输入功率 P P（kWkW） 电动机轴功率KwPP d 84. 3 0 高速 IwPPk80. 3 301 Kw 中间轴 II 12 12 PP 3.57Kw 低速轴 III 12 23 PP 3.36Kw 卷筒 42 34PP 3.29Kw C C各轴扭矩各轴扭矩 T T（N Nm m） 电动机电动机 mN n P T 47.259550 0 0 0 高速轴 ImN n P T 21.259550 1 1 1 中间轴 IImN n P T16.1319550 2 2 2 低速轴
10、 IIImN n P T85.4889550 3 3 3 卷筒mN n P T66.4789550 4 4 4 得到以下数据：得到以下数据： 项 目 电动机 轴 高速轴 I 中间轴 II 低速轴 III 卷筒 转速 （r/min） 14401440259.9365.6465.64 功率（kW）3.843.83.573.363.29 转矩（N m） 25.4725.21131.16488.85478.66 传动比15.543.96 效率10.990.950.950.97 min/64.65 min/64.65 min/93.259 min/1440 min/1440 4 3 2 1 0 rn r
11、n rn rn rn kwP kwP kwP kwP kwP 29. 3 36. 3 57. 3 80. 3 84. 3 4 3 2 1 0 mNT47.25 0 mNT mNT mNT mNT 66.478 85.488 16.131 21.25 4 3 2 1 - 8 - 四、四、传动零件设计传动零件设计（齿轮的设计）（齿轮的设计） 一一 高速级齿轮高速级齿轮 1选精度等级、材料及齿数 1）材料及热处理； 选择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS 大齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240HBS 二者材料硬度差为 40HBS。 2）精度等级选用 8 级精度； 3）试选小
12、齿轮齿数 1 Z24，大齿轮齿数 2 Z133 的； 4）选直齿圆柱齿轮，压力角=20 2按齿面接触强度设计 2 1 3 1 ) ( 12 H EH d t t ZZZ u uTK d 确定各参数的值: 1试选 t K=1.3已知 T1=25210mmN 查课本选取区域系数 ZH=2.5；u=5.54 查表 10-7 选取尺宽系数d1；查 教材图 10-20 得区域系数ZH2.5；查表 10-5 的材料的弹性影响系数 E Z=189.8 5 . 0 MPa 由图 10-25d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极Hlim1600MPa；大 齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2550MPa； 2由课
13、本 202 P 公式 10-13 计算应力值环数 N1=60n1j h L=6014401（1830010）=2.07410 9h N2=54.5/ 1 N =3.74310 8h 查课本图得：K 1 =0.9K 2 =0.95 齿轮的疲劳强度极限 取失效概率为 1%,安全系数 S=1,应用得: H 1= S K HHN1lim1 =0.9600/1=540MPa H 2= S K HHN2lim2 =0.95550/1=522.5MPa 许用接触应力 - 9 - MPa HH 5 .522 2 查课本由表得： E Z=189.8MPa 由表得: d =1 计算 Z 由课本 p213 得 86
14、0. 0 3 4 740. 12/) tan20-(tan) tan20-(tan 211.221*2133/20cos133arccos 841.291*224/20cos24arccos a2 2 a1 1 a2 a1 ）（ ）（ ）（ Z zz 3.设计计算 小齿轮的分度圆直径 d t 1 2 1 3 1 ) ( 12 H EH d t t ZZZ u uTK d =mm139.36) 5 .522 860. 08 .1895 . 2 ( 54. 5 54. 6 1 10521. 23 . 12 2 4 3 计算圆周速度 100060 11 nd t sm/725. 2 100060 1
15、440139.3614. 3 计算齿宽 b 和模数 nt m 计算齿宽 b b= td d1=36.139mm 计算摸数 m n nt m=mm Z d t 769. 1 24 139.36 1 1 计算齿宽与高之比 h b 齿高 h=2.25x nt m=2.439mm h b =670.10439. 2/139.36 计算实际载荷系数 K 使用系数 A K=1 根据smv/725. 2,8 级精度, 查课本图 10-8 得 Zh=2.5 2 1 8 .189 MPaZE 3 . 1 t K 1 d 9 1 10074. 2N 10 8 2 743. 3N - 10 - 动载系数 KV=1.
16、463, t 1 1 d 2 t T F mmNmmN FKTA /100/454.74 139.36 10938. 11 b 3 1 查课本由表 10-4 得 K H =1.463 查课本由表 10-3 得: K H = F K=1.2 故载荷系数: KKV A KK H K H =11.21.28*1.463=1.932 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d1=d t 1 t KK / 3 36.139 3 . 1 932. 1 3 =41.235mm 计算模数 n m n m=mm Z d 718. 1 24 235.41 1 1 4.齿根弯曲疲劳强度设计 由弯曲强度的设计公式 n m) ( 2 1 2 1 ft 3 F SF d YY Z YTK 1确定公式内各计算数值 ftK =1.3 681. 0 740. 1 75. 0 25. 0 75. 0 25. 0
