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1、课程设计任务书2012-2013学年第一学期学院：工学院班级：姓名：学号：课程名称：机械设计课程设计设计题目：链式运输机传动装置设计完成期限：自 2012年12月24日 至2013年1月7日内 容 及 任 务一、设计的主要技术参数：运输链牵引力F (KN)：输送速度V(m/s):链轮节圆直径D(mm) : 140工作条件：链式运输机单向运转，工作中载荷有轻微振动，输送机效率，工 作年限8年，大修期限3年.每年工作250天，两班制工作，工作机允许速度误 差5%；在专门工厂小批量生产。二设计任务：传动系统的总体设计；传动零件的设计计算；减速器的结构、 润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计；设
2、计计算说明书的编写。-每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务：(1) 减速机装配图1张；(2) 零件工作图23张；(3) 设计说明书1份(60008000字)。进 度 安 排起止日期工作内容传动系统总体设计传动零件的设计计算；减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书交图纸并答辩主 要 参 考 资 料1 濮良贵，纪名刚机械设计M 北京：高等教育出版社，2001.2 金清肃机械设计课程设计M.武汉：华中科技大学出版社，2007.3 赵大兴，工程制图.M 北京：高等教育出版社，2006.4 朱理，机械原理.M 北京：高等教育出版社，2004.指导老师(签字)： 2013年1月 日系(教研室)主任
3、(签字)： 年 月 日目录1 设计任务52 传动方案分析63 原动件的选择与传动比的分配 7原动件的选择 7计算总传动比和分配传动比 8传动系统运动和动力参数的计算94 传动零件的设计计算10减速器内部传动零件的设计计算 125 轴的设计计算 20减速器低速轴的设计计算20减速器高速轴的设计计算23减速器中间轴的设计计算266 滚动轴承及键联接的校核计算 29滚动轴承的校核计算29键联接的校核计算307减速器的结构、润滑和密封32减速器的结构设计32减速器的润滑和密封338 设计小结349 参考资料351、设计任务设计任务如图所示，为用于链式运输机单向运转，工作中载荷有轻微振动， 输送机效率，
4、工作年限8年,大修期限3年每年工作250天，两班制工作，工 作机允许速度误差 5%；在专门工厂小批量生产；三相交流电源的电压为 380/220V。已知数据：运输链牵引力F (KN)：输送速度V(m/s):链轮节圆直径D(mm) : 140图链式输送机传动系统简图1动力与传动系统； 2联轴器； 3链式输送机2.传动方案分析合理的传动方案，首先应满足工作机的性能要求，其次应满足工作可靠，转 动效率高，结构简单，结构紧凑，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求 任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要多方面来拟定和评比各种 传动方案，统筹兼顾，满足最主要和最基本的要求，然后加以确认。本传动
5、装置传动比不大，采用二级级传动，减速箱内两级直齿圆柱齿轮减速， 轴端连接选择弹性柱销联轴器。图链式输送机传动方案示意图1电动机；2联轴器；3滚动轴承；4圆柱齿轮；5链式输送机3原动件的选择与传动比的分配原动件的选择1电动机类型的选择根据动力源和工作条件，选用一般用途的丫系列三相交流异步电动机，卧 式封闭结构，电源的电压为380V。2电动机容量的选择根据已知条件，工作机所需要的有效功率为=1.68kw厂 Fv 2400 x 0.7Pw =1000 1000设：耳一输送机的的效率；“ 4w4w% 一对滚动轴承效率，耳二； bb耳一闭式圆柱齿轮传动效率(设齿轮精度为7级)，耳二; gg耳一联轴器效率
6、，耳=; cc估算传送系统总效率为耳二耳 xq xq xq xq01 12 23 344 wq 01 二u 二 99q 二qq 二 0.99 x 0.98 二 0.970212 b gq 二qq 二 0.99 x 0.98 二 0.970223 b gq 二qq 二 0.99 x 0.99 二 0.980134 b cq 4 w 二 090则传动系统的总效率n为q 二 0.99 x 0.9702 x 0.9702 x 0.9801 x 0.90 二 0.823工作时，电动机所需的功率为Pw1.68P =kw = 2.04kwd q 0.823查表可知，满足PP条件的丫系列三相异步电动机额定功率
7、P应取为。e de3电动机转速的选择根据已知条件，可得输送机的工作转速60000 x 0.73.14 x 140r. min = 95.54r. min60000v.r mm =兀D初选同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机，查表可知，对应于额定 功率为的电动机型号分别为Y100L1-4和Y112M-6型。现将有关技术数据及相应算的总传动比列于下表中。方案的比较方 案号型号额 定功率 (kW)同 步转速 (r/m in)满 载转速(r/总 传动比外 伸轴颈D/m轴 外伸长 度 E/mmmi n)mIY100L1-4150014302860IIY112M610009402860
8、通过对上述两种方案比较可以看出：方案I选用的电动机转速高、质量轻、 价格低，总传动比对二级减速传动而言不算大，故选方案I较为合理。Y100L1-4型三相异步电动机的额定功率为，满载转速nm二1430 r min由表查得电动机中心高H=110mm，轴伸出部分的直径和长度分别为D=28mm和 E=60mm。计算总传动比和各级传动比的分配链式输送机传动系统的总传动比 n 1430i = m = 14.97n 95.54w由传动系统方案知 i 134i01 1由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比为- i 14.9714971 S = l12 X 123=1497l01l341 X 1为了便于两级圆柱
9、齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度HBS 350、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比为i12 =匸=、丄3 x 14.97 = 4.412 低速级传动比为14.973 39i 23 =3.3923i124.412传动系统各级传动比分别为i01 = 1 ； ii2 = I4】2 ； i23 = 39 ； / = 134传动系统的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下所示。0 轴（电动机轴）：1轴n0 = nm = 1430 r minP 0 = P = 2.04kw0dP2.04T0 = 9550=9550 x= 13.624
10、N m0n01430减速器高速轴）：2轴n01430； n = 0 = 1430 r mini 011P = Po 01 = 2.04 x 0.99 = 2.02kwP2.02T, = 9550=9550 x= 13.49N m1n1430减速器中间轴）：3轴n 1430n =324.116 r min2 i!2 4.412 P 2 = P” 12 = 2.02 x 0.9702kw = 1.96kwP1.96T 2 = 9550=9550N m = 57.75N m2n2324.116减速器低速轴）：4轴n2324.116 95 6 ；.n =95.6 r mm3 i233.39P 3 =
11、P 2耳 23 = 1.96 x 0.9702kw = 1.90kwP1.90T3 = 9550= 9550N .m = 189.80N m3n395.6输送机轴）：n 4 = 3 = 9 = 95.6 rmini 341P 4 = P3H 34 = 1.90 x 0.9801kw = 1.862kwP1.862乙=9550=9550N .m = 186.0 N m4n495.6轴号电动 机两级圆柱齿轮减速器工作 机0轴1轴2轴3轴4轴转速14301430传动系统的运动和动力参数n /(r/m in)功率P/kW转矩 T/( N m)传动 比i1 14传动零件的设计计算减速器内部传动零件的设计
12、计算一、高速级圆柱齿轮传动的设计根据已知：输入功率P = 202曲，小齿轮转速ni - 1430 r min，传动比 i = 4412，传递的转矩T1 = 13.49N.m，工作寿命8,两班制，250天，工作轻 微冲击1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（3）材料选择。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，硬度差为40HBS。（4）选小齿轮齿数z = 23，大齿轮齿数z2 = 4.412 x 23 = 10112、按齿面接触强度设计由设计计算公式KT i +1 Z、化-2.32t h 丁（m）2dH（1）、确定公式内的各计算数值1）、试选载荷系数K二1.3t2）、选取齿宽系数=1d3）、查得材料的弹性影响系数Z二189.8MPatE4）、按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限b= 600MPaH lim1大齿轮的接触疲劳强度极限b二550MPaH lim 25）、计算应力循环次数N1 = 60n1 jLh = 60 x 1430 x 1 x 8 x 16 x 250 = 2.75 x 109N22.75 x 1094.412
