带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计

1、课程设计说明书题目 ：带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计二级学院 机电工程学院年级专业15 机械制造与自动化学号07学生姓名胡定鹏指导教师熊建强教师职称副教授目录第一章原始数据 0.第二章选择电动机 1.第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数 2.第四章齿轮传动的设计 3.第五章轴的设计 6.第六章滚动轴承的选择及验算 9.第七章键的选择及强度校核 1.0第八章联轴器的选择 1.1.第九章设计体会 1.2.参考文献 1.3.2- 带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带新余学院课程设计说明书第一章原始数据运输带工作拉力 F=3500（N）；运输带工作速度 n=260 （r/min）

2、；滚筒直径 D=300 （mm）；每天工作 24小时，连续单向运转， 工作期限为 5年，每年工作 300天， 载荷较平稳。环境最高温度 350C；小批量生产。传动装置简图：1-电动机第二章选择电动机（1）电动机的类型按已知的工作要求和条件，选用 Y 型全封闭笼型三相异步电机（2）传动效率 带传动 V 带传动 1=齿轮传动的轴承 2 =齿轮传动 3=联轴器 4 =卷筒轴的轴承 5=卷筒 6 =3）电动机工作功率运输带速度 v 60 d1n000 = m/s工作机所需的电动机输出功率 :PdFv1000 wkW（4）电动机转速卷筒轴的工作转速为 :nW 60 1000v = r /minD按推荐的

3、合理传动比范围，取 V带传动的传动比 i1 =24,单级齿轮传动比 i2 =35,则合理总传动比的范围为 i =620，故nd=i nW =(620) r /min , nd= r /min根据计算出的量， 由附表查出适应的电动机型号， 其技术参数及传动比的情况见 表 2-4 。表 2-4 电动机型号电动机型号额定功率满载转速总传动比带传动比齿轮传动比kWr / minY160M2-2152930第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数1）总传动比 : inmnw电动机至轴的传动比 i0 =,轴至轴的传动比 i1 =2）各轴转速轴n1 nm = r /min i0（3）轴 n2 n1 =

4、r /mini1卷筒轴 nW n2 = r /min （3）各轴输入功率 轴 P1 Pd 01 = kW 轴 P2 P1 12 = kW 卷筒轴 PW P2 23 = kW（4）各轴输入转矩 电动机轴的输出转矩 :Td =Td 9550 Pd = N mnm轴: T1 Td i0 01 = N m轴 T2 T1 i1 12 = N m 卷筒轴 TW T2 2 4 = N m 运动和动力参数的计算结果列于表 3-4 表 3-4 运动和动力参数的计算结果轴名电动机轴 轴轴 卷筒轴参数转速 n/(r /min)2930输入功率 P/kW 输出功率 T /(N m)第四章齿轮传动的设计(1) 数据 传

5、递功率 P= kW 输入转速 n1= r /min 传动比 i =(2) 选择齿轮材料及精度等级小齿轮材料用 40Gr钢调质，硬度为 280HBS，大齿轮材料用 40 钢调质，硬度为 240HBS。选用 8 级精度(3) 设计计算T1 Td = N m取K=选小齿轮齿数 Z1 =28，则大齿轮齿数 Z2 i Z1 =取 Z2 =112选齿宽系数 d 1 齿轮材料的弹性系数 ZE = MPa1/2H lim1 600 MPa , H lim 2 550 MPa安全系数： SH =1N1 60njL h=60(530024)=109N19N21 = 109i接触疲劳寿命系数： KHN1=； KHN

6、2= H1=KHN1 H lim1 = 0.9 600 =540 MPa H 1SH1 H2=KHNS2HHlim2 =0.951550=540 MPa将数据代入公式中d1 3KT1(i 1)(3.52ZE )2 = mm di H 2则模数 m=dZ11 482.3897取标准模数 m=2d1 = mZ1 =228=56 mm d2=mZ2 =2113=224 mmb由 d b 可得 b d d1=1 56=56 mm d1b2 =b=56 mmb1 b2 5=75 mm1a= m(Z1 Z2 ) =150 mm2 1 2(4)强度校核复合齿形系数： YFS1 =， YFS 2 =F lim

7、 1 =500 MPa , F lim 2=380 MPa弯曲疲劳寿命系数： KFN1=， KFN2=弯曲疲劳安全系数： SF 1.3 F 1 K FN1 Flim1 326.92 MPa F 1SF F 2 KFN2 Flim 2 257.23 MPa F 2SF校核弯曲强度2KT1F1bd1mYFS172.799MPa F 12KT1F2YFS269.147MPa F 2bd1md1n1vm/s 5m/s60 1000第五章轴的设计(1) 选择材料，确定许用应力和轴径选用 45 钢调质 许用弯曲应力 1 =60 MPa按 45 号钢，取 C =110dmin =C3 p2 = mmminn

8、2考虑有键槽，轴径应增加 5%+ 5%= mm为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同时选取联轴器。选用 LT 8 型弹性 套柱销联轴器，其轴孔直径为 45 mm ，和轴配合部分长度为 84 mm，故取 d1=45 mm。(2) 确定轴各段直径和长度轴段 1 从联轴器开始向左取，轴段 1 直径最小，且安装了联轴器轴径，故取 d1=45 mm轴段 2 轴段 2 上应有轴肩定位联轴器，故 d2=d1+2 d1+(12)取标准值 d2 =52 mm轴段 3 轴段 3 上安装了轴承颈，且 应由轴肩定位齿轮，取 d3 =55 mm轴段 4 轴段 4 上安装齿轮，取 d4=60 mm轴段 5 轴段 5 为

9、轴环，根据式得 d5 =72 mm轴段 6 轴段 6 为轴环，根据轴承的安装尺寸得 d6 =66 mm轴段 7 轴段 7上安装了轴承，根据同轴两轴承取同样的型号确定 d7 =d3=55 mm 选用轴承得其宽度 B=23 mm齿轮端面至箱体壁间的距离取 a=15 mm 箱体有铸造误差，取滚动轴承与箱体内边距 s=5 mm 轴承处箱凸缘宽度B2=B+（） a+（1020）取得 B2 =50 mm 轴承盖厚度取为 20 mm 轴承盖与联轴器之间的距离取为 b=16 mm半联轴器与轴配合长度为 l =84 mm 为使压板压住半联轴器，取其相应的轴长为 已知齿轮宽度为 b2 =56 mm 为使套筒压住齿

10、轮端面，取其相应的轴长为 L2=b+20+22=16+20+22=58 mm L3=s a B +2=45 mm 由轴肩和轴环尺寸的关系得 L5=8 mm L6=12 mm L7=22 mm 根据设计手册，取在齿轮处的键剖面尺寸为 剖面尺寸为 b h =149。 （3）轴的强度校核L1=82 mmL4=54 mmb h=18 11，取在半联轴器处的键转矩： T2= N m圆周力：Ft 2 = 2T2 = N t2 d2径向力：Fr2=Ft2 tan n /cos = N轴向力：Fa2 Ft2 tan = N水平面上的支反力：FRA FRB= N2垂直面身上的支反力：FRA ( Fa2d2 /2

11、 71.5 Fr2) /143= NFRB (Fa2d2 /2 71.5 Fr2)/143=N水平面上的弯矩：MC =FRA= N m 垂直面身上的弯矩：M c1= FRA= N mMC2=( FRA Fa2d2/2)= N m合成弯矩：MC1 MC2 M C21 = N mMC2MC2 MC22 = N m因为单向回转，视转矩为脉动循环： 1b 0b由表可得剖面 C 处的当量弯矩：NmMC1 MC21 ( T2)2 =MC2MC22 ( T2 )2 = N m剖面 C当量弯矩最大，而其直径与邻接段相差不大，股剖面 C为危险剖面M e M C2 377.03 N m 1b=60 MPae Me

12、Me3= N m 1be W0.1d31 b剖面 D 处虽然仅受转矩，但其直径较小，则该剖面也为危险剖面。M D( T2)2 = N me MMD3 = MPaW0.1d3Memax = MPa 3600 h h 60n fPFa故选用单列 30308 型圆锥滚子轴承，能满足使用要求第七章键的选择及强度校核（1）与半联轴器配合轴段处的键的选择及强度校核 在轴的结构设计中已选用圆头平键 （A型） b h =149 d =82 mm取键长 L=72 mm键和轴的材料均为钢，可得许用挤压应力 P =120 MPa 键的工作长度 l L b=72-14=58 mm3MPa4T 103 = dhl =安

13、全（2）与大齿轮配合轴段处的键的选择及强度校核在轴的结构设计中已选用圆头平键 （A 型） b h =1811d =54 mm取键长 L=44 mm键和轴的材料均为钢，可得许用挤压应力 P =120 MPa键的工作长度 l L b=44-18=26 mm3MPa4T 103 = dhl =第八章联轴器的选择1）联轴器的类型选择根据联轴器已知的各种条件，选用 LT型弹性套柱销联轴器2）联轴器型号、尺寸的选择工作情况系数：K=轴的转矩：联轴器的计算转矩 : TC KT = N m已知 TC值的大小，可根据设计手册附表查得可选用LT8型弹性套柱销联轴器 其公称转矩为：Tn =710 N m N m 联

14、轴器的各种参数如表 8-2 表 8-2 LT8 型弹性柱销联轴器参数型号公称转矩许用转速轴孔直径轴孔长度外径轴孔类型LT8710 N m3000r /min45mm112mm190mmY型第九章设计体会机械设计基础的课程设计是我们机械类专业学生第一次全面的机械设计训练， 在 设计过程中虽然遇到了一些问题， 但经过不断的学习和一次一次的更改以及不断 的验证，最终找出来原因的所在。通过这次课程设计， 我们更好更加深入地学习到了一般的设计方法， 掌握了通用 零件、机械传动装置和简单的机械设计原理， 同时对制图标准也有了更多的了解， 在课程设计的这段时光里，我们学到了很多书本上的知识和课本上没有的知识

15、， 可以说是多门课程的综合运用， 通过这次设计， 把我们以前所学的知识都运用出 来了，这时才发现， 原来之前学的知识是那么那么的少， 远远不够这次设计所用， 让自己以后更加努力地学习， 不断充实自己。 同时也深深感到自己初步掌握的知 识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续努力学习和实践。 由于设计的时间较为紧张， 在设计中肯定会有许多欠缺， 若想把它变成实际产品 的话还需要反复仔细的考虑和探讨。 但经过这一次练习， 确实给我们带来了很大 的收获，设计涉及到了机械、电气等多个方面的内容，通过设计计算、认证、画 图，提高了我对机械结构设计、电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之， 本次设计

16、让我受益非浅， 各方面的能力也得到了一定的提高， 并且提升了我的思 考问题和解决问题的能力。最后特别感谢老师的悉心指导， 特别是在我们的设计思路中， 同时教导我学会独 立通过课程设计，使自己对所学的专业知识和各门课程有了进一步的加深理解， 对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。 使我们在以后的学习和工作中能够 更快地解决问题， 有更多的经验运用到学习和工作中去， 让我们更好地工作和学 习。参考文献1 濮良贵，纪名刚 .机械设计 M.第八版，北京：高等教育出版 社，2006.2 吴宗泽，罗圣国 .机械设计课程设计手册 S.第三版 ,北京：高 等教育出版社， 2005.3 徐学林 .互换性与测量

17、技术基础 M.长沙：湖南大学出版社，2005.4 范元勋，宋梅利，梁医 .机械设计课程设计指导书 M. 南京： 南京理工大学出版社， 2007. 5 孙岩，陈晓罗，熊涌.机械设计课程设计 M.北京： 北京理工大学出版社， 2007.6 杨黎明，杨志勤 .机械设计简明手册 .北京：国防工业出版社， 2008.工作量1. 低速轴组件图一张（ A2 图纸）2. 从动齿轮零件图和减速器低速轴零件图1 张。（均为 A3 图纸）；3. 设计说明书 1 份。工作 计 划设计时间： 2016 年 12 月 25 日-2016 年 12 月 30 日（一周） 一、设计准备工作（天）1、熟悉任务书，明确设计的内容和要求；2、准备参考资料和手册。二、参数选择与设计计算（天）1）选择电动机3）计算总传动比和分配传动比4）计算传动装置的运动和动力参数5）齿轮传动的设计（确定齿轮的主要参数和尺寸）；6）轴（低速轴