输送带传动机构(二级圆柱齿轮减速器)说明书.

1、1机械设计课程设计任务书题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器二. 工作情况：单向运转，有轻微振动，经常满载空载启动，单班制工作，使用年限5年,输送带速度允许误差为土 5%。三. 原始数据输送带拉力 F/N : 1800输送带速度V ( m/s): 1.1滚筒的直径D (mm): 350四. 设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算；2. 直齿轮传动设计计算3. 轴的设计4. 滚动轴承的选择5. 键和连轴器的选择与校核；6. 装配图、零件图的绘制7. 设计计算说明书的编写五.设计任务1.减速器总装配图一张2.齿轮、轴零件图各一张3.设计说明书一份六.设计进度1、第一阶段

2、：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写2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。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以 大致相同。结构较复杂，轴向尺寸小。3电动机的选择1 .电动机类型和结构的选择按工作要求和条件选取丫系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异 步电动机。2 .电动机容量的选择1）工作机所需功率PwPw= 2.02kW其中，平带传动的效率0.982）电动机的输出功率Po= Pw/ n由1P134表10-1查得

3、联轴器效率n = 0.99, 一对齿轮传动效率n = 0.97, 一对滚动轴承效率n = 0.99，因此n = 0.9Po= 2.24kW3. 电动机转速的选择Pm=（1 1.3）Po=2.22.912 kWNw=60Vw/ n d=60.05 r/min根据1P13表3-2确定单级圆柱齿轮传动比i= 35 则总传动比的范围i=925电动机的转速范围应为 n=540.451501.25 r/min初选为同步转速为1000 r/min的电动机4 .电动机型号的确定结果:Pw= 2.02kWPm=3 kW综合考虑电动机和传动装置的情况后，根据 1P223表10-110确定电Y132S-6动机的型号

4、为Y132S-6o额定功率为3kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。 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. 计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确疋传动装置应有 的总传动比为：i = nm/nw=960/60.57=15.992. 合理分配各级传动比11=4.55912=3.507各轴转速、输入功率、输入转矩n m960r/mi n结果：I =15.991仁 4.559I2=3.507参数轴名电动机轴I轴II轴III轴滚筒轴转速(r/min)960960210.5760.0460.04功率(kW)32.972.852.742.69转

5、矩(N/m)29.8429.55129.26435.83427.87传动比i14.5593.5071效率0.990.960.960.98结果:t h 1 = 600MPa4传动件设计计算1.选定齿轮传动类型、精度等级、材料及齿数热处理方式、确定许 用应力。1) 直齿圆柱齿轮传动2) 材料及热处理；选择小齿轮材料为45 (正火)，硬度为210HBS，大齿轮材料为45 (正 火)，硬度为200HBS，二者材料硬度差为10HBS。2) 精度等级选用8级精度；3) 试选小齿轮齿数zi = 24，大齿轮齿数Z2 = 85的；2按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计

6、 算t h2= 550MPa按2P130式(737)试算，即(T H = 600MPa(T h2= 550MPa2)计算V=0 .88m/s合适b =55 mmm = 3.5h =6.75 mm结果：(1) 试算小齿轮分度圆直径do79.637=80mm(2) 计算圆周速度V =0 .88m/s(3) 计算齿宽b及模数mb= dd=0.7 卷0mm=56mm 经圆整 b=55 mmm = 3.32 经圆整 m = 3.5h=2.25m=2.25 3mm=6.75 mm(5) 计算载荷系数K已知载荷有轻微振动，所以取 Ka=1.252P129表7-10根据v=0.88 m/s,8级精度，由2P1

7、28图7-28查得动载系数Kv=1.2; 由表10 4查的Kh b的计算公式和直齿轮的相同，故K b =1.19由2图 7-30 查得 K B =1.19由2图7-29查得K a =1.25。故载荷系数K=KaKvK K b=1.25 1.2 为.25 1.19=2.23(6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径d1= 84 mm3按齿根弯曲强度设计 2P131式7-39-F2KT1bd1mYfsY ；乞（T F1=108.85 210（T f2=103 210 满足强度要求4. 几何尺寸计算1）计算中心距Z1 =24, z2=85a =190.75 mmB1=60mm, B2=55mm同理

8、可得，高速齿轮的几何尺寸Z1 =24， Z2=110b F1=108.85210b F2=103 26.2mmFti= 1174.9NFri=427.6NFt2=3077NFr2=1120N2求作用在齿轮上的受力Fti= 1174.9NFri=427.6NFt2=3077NFr2=1120N3.轴的结构设计1）径向尺寸di=d7=30 mm d3=35.5mm d5=40mm d4=46 mmdi、d7处与轴承内径相配合，为便于轴承安装，故取di=d7=30 mm, 选定轴承型号为6306 1P167表10-35。d3、d5处与齿轮孔径相结合， 为了便装配，按标准直径系列（2P280表14-6

9、 ）取 d3=33.5mm,d5=40mm。d4 处为轴环，起定位作用，取 d4=46mm。d2、d6处安装套筒，以固定齿轮和轴承。2） 轴向尺寸与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽度。大、小齿轮的轮毂宽度均为B= （1.21.5） 30,取B=40 mm,取轴段为L3=48,L5=43 mm。与轴承相配合的轴段Li、L7,轴承宽度为19 mm,取挡油板为5 mm,贝U Li=L7=19 mm。其他轴段长度与轴间配合有关， 取L2=30 mm,L6=10 mm4.求轴上的载荷Fh= 503 NFv=2244 N5求弯矩大齿轮所在截面所受的水平弯矩等于：MH=112.5x503=56587.5

10、N*mm大齿轮所在截面所受的垂直弯矩等于：Mv=112.5x2244=252450 N*mm合成弯矩：MM H MV =258714 N*mm 2P283因为单相运转，转矩为脉动循环，a =0.6。a *T=0.6x129243=77545.8 N*mm当量弯矩：M “ M 2： T 2 =270085.7 N*mm由2P280式14-4可知da=31.42 mmdm=36.62 mm考虑键槽 d尹105%x31.42=32.9933.5 mm dm=105%x36.62=38.45140 mm强度满足 轴承的校核：P1=2087.7 N, P2=2251.98 N因为P1P2，取较大值P2。

11、查2P252表13-15fp=1.1 表 13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x2251.8/1=2477根据P252式13-2计算C=14101.2 N20800N,满足强度要求L3=48mm, L5=43 mm L1=L7=19 mm L2=30 mm , L6=10 mmFh= 503 NFv=2244 N结果：Mh=56587.5N*mmMV=252450N*mmM=258714 N*mmM 270085.7N*mmda=105%x31.42=32.9933.5 mmdm=105%x36.62 =38.45140 mm强度满足C=14101.2N 16.03 mm2求作用在齿轮上

12、的受力Fti=1230,9 NFri=448 N3. 轴的结构设计1）径向尺寸从轴段di=18 mm开始d2起固定作用，定位轴肩高度可在（0.070.1 ） d的范围内按经验 选取，故d2=20.5221.6，该直径处将安装密封毡圈，标准直径应取 d2=20 mm 2P191表10-50 , d3处与轴承内径相配合，为便于轴承安 装，故取d3= d7 =25 mm,选定轴承型号为 6005 1P167表10-35。d4 处与齿轮孔径相结合，为了便装配，按标准直径系列（2P280表14-6） 取 d4=28mm。d5 起固定作用，由 h= （0.070.1 ） d =1.962.8 mm， 取h

13、=2 mm，d5=35 mm。d7与轴承配合，取d7=d3 =25 mm。d6为轴承 轴肩，取d6=30 mm2）轴向尺寸与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽度B=（1.21.5）=33.6 42 mm取B=40 mm取轴段L4=38 mm联轴器HL1的Y型轴孔B=30 mm, 取轴段长L1=28 mm与轴承相配合的轴段L7，查轴承宽度为15 mm， 取挡油板为8 mm，于是L7=15mm,L3 =113mm轴承端面与箱体内壁的距离 1与轴承润滑有关，取仁5 mm。 齿轮端面与箱体壁的距离 2=1015 mm分箱面宽与螺栓装拆空间有 关，轴承盖螺钉至联轴器距离 3=1015 mm综合考虑取L

14、2=55 mm4. 求轴上的载荷Fh= 116.7 Nd 16.03 mmFt1= 1230.9 NFr1=448 N结果：d1=18 mmd2=20 mmd3= d7 =25 mm d4=28mm d5=35 mm d6=30 mmL4=38 mmL1=28 mmL2=55 mmL7=15mmL3 113mmFv=320.6 NFH= 116.7 NFv=320.6 NMh=14412.5N*mmMv=39594.1N*mmM 45712 N*mmda=15.518mmdm=21.2728 mm 强度满足结果：C=10058N210800N满足强度要求5求弯矩小齿轮截面所受的水平弯矩等于：M

15、h=123.5x116.7=14412.5 N*mm小齿轮截面所受的垂直弯矩等于：Mv=123.5x320.6=39594.1 N*mm合成弯矩：MMH mV =42135.9N*mm因为单相运转，转矩为脉动循环，a =0.6。a *T=0.6X29542=17725.2N*mm当量弯矩：M M 2： T 2 =45712N*mm由2P280式14-4可知da=14.77mmdm=20.26 mm考虑键槽 da=105%x14.77=15.5v18 mmdm=105%x20.5=21.2728 mm强度满足轴承的校核：P1=331.3N,P2=968.8 N查2P252 表 13-15fp=1

16、.1 表 13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x968.8/1=945根据P252式13-2计算C=10058 N 39.31 mmFt1= 2929.6 NFr1=1066.4 N1 初步确定轴的最小直径d1= 40 mmd 39.31 mmd2=55 mm2求作用在齿轮上的受力d3=60 mmFti= 2929.6 Nd4=70mmFri=1066.4 Nd5=80 mm3.轴的结构设计d7=d 3=60 mm1）径向尺寸d6=71 mm从轴段d1= 40 mm开始d2起固定作用，定位轴肩高度可在（0.070.1 ） d1的范围内按经L1=82 mm验选取，故d2=45.648 mm

17、该直径处将安装密圭寸毡圈，标准直径应取L7=33 mmd2=55 mm 2P191表10-50 , d3处与轴承内径相配合，为便于轴承安L4=15.5 mm装，故取d3=60 mm，选定轴承型号为 6012 1P167表10-35。d6处与L2=55 mm齿轮孔径相结合，为了便装配，按标准直径系列（2P280表14-6）取L3=38 mmd4=71mm。d5处为轴环，起定位作用，取 d4=70 mm。d7与轴承配合，L6=84mm取 d7=d3=60 mm。d6 为轴承轴肩，取 d5=80 mm。L5=11.5mm2） 轴向尺寸结果:与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽度B=（1.21.5)

18、d=63.679.5 mm,取 B=86 mm 取轴段 L4=84 mm.联轴器 HL3 的 J型轴孔B-84 mm取轴段长L82 mm与轴承相配合的轴段L7，查轴承宽度为19mm，取挡油板为20 mm，于是L?=33 mm轴承端面与箱体内壁的距离 1与轴承润滑有关，取仁5 mm。齿轮端面与箱体壁的距离 2=1015 mm分箱面宽与螺栓装拆空间有关，轴承盖螺钉至联轴器距离 3=1015 mm综合考虑取L2=55 mmL3、L6的长度与其他轴的配合有关，分别取L3=38Fh= 572 Nmm L6=11.5mm 轴环宽度 L5=15.5 mm。Fv=357.8 N4.求轴上的载何Fh= 572

19、NMH=50336N*mFv=357.8 Nm5.求弯矩Mv=119486.4N大齿轮截面所受的水平弯矩等于：M H=88x572=50336N*mm*mm大齿轮截面所受的垂直弯矩等于：Mv=88x1357.8=119486.4 N*mm合成弯矩：M =#MH +MV oooooooooooooo =129656.13 N*mmM 291850.56N*mm因为单相运转，转矩为脉动循环，a =0.6。a *T=0.6x43578仁261469 N*mm当量弯矩：M = JM 2 十（aT $ =291850.56N*mm由2P280式14-4可知da=36.23 mmdm=58 mm考虑键槽

20、da=105%X36.23=37.5840 mmdm=105%x58=60.971 mm强度满足 轴承的校核：P1=1572.2 N，P2=1647.98N查2P252 表 13-15fp=1.1 表 13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x1647.98/1=1812.8根据P252式13-2计算C=6791.9 N24500N,满足强度要求6键连接的选择及校核计算da=36.2340mmdm=5871 mm强度满足C=6791.9N24500N满足强度要求结果：键的位置bx h所在 轴直径工作 长度工作 高度转矩极限 应力高速 轴齿轮8X728303.329. 55117联轴 器6x

21、618232.829. 5556中间 轴大齿 轮10x 840303.3129.26117小齿 轮10x 833.5403.3129.26117低速 轴齿轮20X1253444.9435.83100联轴 器14X 960723.8435.8395所选键槽为A和C型键槽，由于键采用静联接，冲击轻微，所以 许用挤压应力为100120MPa，所以上述键皆安全。结果:7连轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。二、高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 K=1.3，计算名义转矩为Tc=K*T=28.47 N/ m考虑电动机外伸轴径，选用弹性柱销联轴器

22、HL1 (GB5014 85)其主要参数如下：公称转矩160 N/m轴孔直径，18轴孔长，30(2P184 表 10-43) (GB5014 85)弹性柱销联轴器HL1 ( GB5014 85)凸缘联轴器YL10(GB584386)三、第二个联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为K=1.3 ,计算转矩为 Tc=K*T=430.82 N/m所以选用凸缘联轴器 YL10( GB584386)其主要参数如下：材料HT200公称转矩630 N/m轴孔直径405mm轴孔长，84 mm(2P184 表 10-41)( GB5014 85)结果：8减速器箱体的结构设计1、减速

23、器箱体的结构：铸造的卧式剖分箱体$ = 8mm2、轴承类型及润滑方式：齿轮油润滑，轴承米用深沟球轴承，由于b2=20 mm第二级级齿轮的圆周速度v v2m/s时，轴承采用脂润滑。$ 1= 8 mm3、轴承盖的结构形式：凸缘式轴承盖b1= 12 mm4、轴承组合结构方案：两端固定式df=16mm5、铸造减速器机体主要结构尺寸：1P23表5-1n= 6机座壁厚：S = 8mm，机盖壁厚：$ 1 = 8 mm，d1=12mm机座凸缘厚度：b=12 mm，机盖凸缘厚度b仁12 mm，d2=8mm机座底凸缘厚度：b2=20 mm，地脚螺钉直径：df=16mm，l 150 200mm地脚螺钉数目：n= 6

24、d3= 8 mm (6005)8 mm (6005)轴承旁连接螺栓直径：di=12mm,盖与座连接螺栓直径：d2=8mm,连接螺栓间距：I 150 200mm, 轴承端盖螺钉直径：d3= 8 mm (6005), 10 mm (6005), 10 mm (6010)df, d1, d2至外和内机壁距离：Do =34 mm, Ro= 8 mm, r=3 mm,d1、d2 至凸缘边缘距离： c1=22 mm,c2=12 mm,轴承旁凸台半径 R仁20 mm, h待定，大齿轮顶圆与内机壁距离：仁9 mm,齿轮端面与内机壁距离： 2=9 mm ,机座肋厚：m1=8 mm ,机盖肋厚 m=8 mm ,10 mm (6010)Do =34 mmRo= 8 mmr=3 mm C1=22mmC2=12 mmR1=20 mm 1=9 mm 2=9mm m1=8 mm m=8mm结果:d4=8mm d=6mm9减速器附件的选择窥视孔盖螺钉直径：d4=8mm,定位销直径：d=6mm ,通气器由于在室内使用,选通气器(一