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1、0攀枝花学院本科课程设计（论文）带式运输机传动装置的二级圆柱齿轮减速器设计学生姓名： 张 鹏 学生学号： 201211218050 院 （系）： 交通与汽车工程学院 年级专业： 2012 级汽车服务工程 指导教师： 龚建春老师 助理指导教师： 郭小兰老师 二一四年九月1摘摘 要要缸体是内燃机零件中结构较为复杂的箱体零件，也是关键件，其精度要求高，加工工艺复杂，且加工质量直接影响发动机整体性能，对于内燃机缸体制造。随着科技的发展，制造商们对内燃机缸体的机加工越来越重视，缸体的机械加工工艺技术也在不断地进步。缸体上有同轴的凸轮轴孔，进、排气阀座与导杆孔，火花塞孔等做其尺寸精度、集合形状精度和相互位
2、置精度，以及各表面质量均影响内燃机的性能与工作寿命，是一个关键。为保证缸体的加工精度要求，需要拟定合理的机械加工工艺路线。工艺路线决定了各表面的加工方法、工序数目和各工序所用的基准，之后具体编排各工序的顺序，包括机械加工工序、热处理、表面处理、检验，以及各种辅助性工序，安排工艺路线必须合理，符合客观规律。机床夹具是机床上用来装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。工件装夹的实质是在机床上对工件进行定位和夹紧，装夹的目的是通过定位和夹紧使工件在加工过程中始终保持正确的加工位置，以保证该工序所规定的加工技术要求。关键词：缸体， 技术， 工
3、艺， 定位2目目 录录设计任务书3传动方案的拟定及说明5电动机的选择5计算传动装置的运动和动力参数 6 齿轮的设计计算8输入轴的设计计算15中间轴的设计计算20输出轴的设计计算24箱体的结构尺寸29润滑与密封30设计小结30参考资料目录303攀枝花学院本科学生课程设计任务书攀枝花学院本科学生课程设计任务书题题 目目 带式运输机传动装置的二级减速器设计1、课程设计的目的、课程设计的目的 机械设计课程设计是课程教学的一重要内容,也是一重要环节,目的有三: 1)使学生运用所学,进行一次较为全面综合的设计训练,培养学生的机械设计技能,加 深所学知识的理解; 2)通过该环节,使学生掌握一般传动装置的设计
4、方法,设计步骤,为后续课程及毕业设 计打好基础,做好准备; 3)通过该环节教学使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能 力，学会编写设计计算说明书，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 设计一用于带式运输机上的传动及减速装置。设计使用期限 8 年（每年工作日 300 天） ，两班制工作，单向运转，空载起动，运输机工作平稳，大修期为 3 年。转速误差为+5%， 减速器由一般规模厂中小批量生产。要求装配图（0 或 1 号） （1：1）一张，低速级齿轮与 轴，
5、箱体或箱盖（共 3 张零件图） ，设计说明书（6000-8000 字，word）一份。传动简图 （附后）及设计原始参数如下。带拉力 F（N）带速度 V（m/s）滚筒直径 D（mm）5300 1.4 380 3、主要参考文献、主要参考文献 1所学相关课程的教材 2陆 玉主编 ,机械设计课程设计,北京,机械工业出版社 , 2004。 3濮良贵主编 ,机械设计,北京 ,高等教育出版社 , 1989. 4吴宗泽主编 ,机械设计课程设计手册,北京 ,高等教育出版社,1992. 5徐 灏主编 ,机械设计手册,北京,机械工业出版社, 1989. 6徐 灏主编 ,机械设计图,北京,机械工业出版社, 1989.
6、4、课程设计工作进度计划、课程设计工作进度计划 1)、准备阶段（1 天） 2） 、设计计算阶段（3-3.5 天） 3） 、减速器的装配图绘制（3 天） 4） 、绘零件图（3-3.5 天） 5） 、编写设计说明书（3 天） 6） 、答辩或考察阶段。(0.5-1 天)指导教师指导教师（签字）日期日期年 月 日教研室意见：教研室意见：年 月 日学生学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日4传动示意图数据编号C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10带工作拉力 F（N）3800400042004500480050005200550053005350带速度 V（m/s）0.80.60.60.50.50
7、.81.01.31.41.2卷筒直径 D（mm）300300260280250320350400380450数据编号C11C12C13C14C15C16C17C18C19C20带工作拉力 F（N）3900430044004500470052505400550053005350带速度 V（m/s）0.90.60.70.60.60.81.01.11.31.2卷筒直径 D（mm）3103202603002803203804003704105传动方案的拟定及说明传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行 分析论证。 本传动机构的特点是：结构简单，两大
8、齿轮浸油深度可以大致相同，要求轴有较大的 刚度，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，轴在转矩的作用下产生的扭矩变形和在载荷作 用下轴产生的弯曲变形可部分抵消，以缓解沿齿宽载荷分布不均匀的现象。用于载荷比较 平衡的场合电动机的选择电动机的选择1电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转，空载起动。所以选用常用的卧式封 闭结构的 Y 系列三相异步电动机。2电动机容量的选择1） 工作机所需功率 wP=7.42kwwP10004 . 1*53001000FV2） 电动机的输出功率dPwP 卷筒联轴器轴承齿轮其中， =0.98，=0.98，=0.95，=0.96联轴承2 齿卷筒卷筒联
9、轴器轴承齿轮24282. 096. 099. 098. 097. 0242dPwPkw05. 982. 042. 73电动机型号的确定 优先选用常用的 1500r/min 的四级电动机 查表选电动机型号为：Y160M-4 电机参数：额定功率：=11kw mp满载转速：=1460r/minmn6电机轴直径：=md018. 0002. 042计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1计算总传动比 确定工作机的转速=70.4r/minwn60 1000 v D由电动机的满载转速和工作机主动轴转速可确定传动装置应有的总传动比为：=8 .204 .701460w
10、m nni21ii 为高速级传动比，为低速级传动比1i2i2合理分配各级传动比为使两级大齿有相近直径，使1.4 213 . 1 ii 2i有=5.2，=41i2i3.传动装置的运动和动力参数1、电机轴：9.05mdPPkW；1460 /minmnr；9.059550955059.191460m m mPTN mng2、高速轴：；18.78mPPkW 联轴承；11460 /minmnnr；1 1 18.789550955058.611460PTN mng3、中间轴：；218.52PPkW 承齿；211/1460/5.2281 /minnnir；2 2 28.5295509550289.56281
11、PTN mng4、低速轴：；328.10PPkW 承齿7；322/281/470.4 /minnnir；3 3 38.10955095501098.7970.4PTN mng5、工作轴：；37.54oPPkW 联卷筒轴承；370.4 /minonnr7.54955095501022.8370.4o o oPTN mng各轴转速、输入功率、输入转矩项 目电动机轴高速轴 I中间轴 II低速轴 III工作轴转速（r/min）1460146028170.470.4功率（kW）119.058.528.107.54转矩（Nm）59.1958.61289.761098.791022.83传动比115.241
12、效率10.970.950.950.99齿轮的设计计算齿轮的设计计算高速级齿轮设计高速级齿轮设计按设计计算公式1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。1）根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2）运输机为一般工作机器，速度不高，选用 7 级精度（GB10095-88）3）材料选择 由表(10-1)选择小齿轮材料为40Cr（调质） ，硬度为 280 HBS，大 齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240 HBS，二者硬度差为 40 HBS。4）初选小齿轮的齿数，选124Z 211124.8ZiZ2125Z 2 按齿面接触强度设计由设计公式（注: :脚标 t 表示试选或试 2131212.32()
13、tHtdHK TZudu算值,下同.） （1）确定公式内各计算数值81）试选载荷系数 1.3tK 2）计算小齿轮转矩55411195.5 1095.5 108.965.86 101460PTN mn3）由表 10-7 选取齿宽系数（非对称布置）1.0d 4）由表 10-6 查取材料弹性影响系数12189.8EaZMp5）由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度lim1600HaMplim2550HaMp6）由式 10-13 计算应力循环次数9 116060 1460 1 (2 8 300 8)3.364 10hNn jl （j 为齿轮转一圈，同一齿面啮合
14、次数；为工作寿81 26.469 105.2NN hl命）7）由图 10-19 取接触疲劳寿命系数120.93,0.96HNHNKK8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，由式 10-12 得 1lim1 12lim2 2558528HNHaHNHaKMpS KMpS（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径，代入较小值1tdH由计算式得，2131212.32()tHtdHK TZudumm152.72td 2）计算圆周速度113.9860 1000td nmVs 3）计算齿轮 b 11 52.7252.72dtbdmmmm 4)计算齿宽与齿高比b h模数1152.722.17124t tdmz9齿轮高*(2)2.171 2.254.88ahhc mmm齿高比52.0910.674.88b h5）计算载荷系数 K根据，7 级精度，由图 10-8 查得动载系数 3.98mVs1.12vK 由表 10-2 查得 1AK 由表 10-4 用插值法，7 级精度,小齿轮相对轴承为非对称布置查得 1.420Hk由 查图
