带式输送机用单级圆柱齿轮减速器

1、 毕业设计姓名：学号：专业：机电一体化设计内容：带式输送机用单级圆柱齿轮减速器一、传动方案分析（略）二、选择电动机和计算传动装置的运动和动力参数计算项目计算内容计算结果1、选择电动机2、计算传动装置各轴的运动和动力参数(1) 依题意选择电动机为Y型全封闭笼型三相异步电动机(2) 选择电动机的功率由式(2.1)(2.2)得 查表2.3，取=0.96 =0.99 =0.97 =0.97=0.98 =0.96查附表8.1取=5.5KW(3)确定电动机轴转速卷筒轴工作转速查表2.2得 iv带=24，i齿轮=35i总=（24）(35)=620电动机转速可选范围为 综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量及带传

2、动和减速器的传动比,取同步转速为1000r/min，查附表8.1得电动机型号为Y132 M2-6 Ped=5.5KW，n满=960r/min 合适取i齿轮=4， 则因为iv带i齿轮 所以合适（1）各轴转速由式（2.8）和(2.10)得轴 轴 卷筒轴 （2）各轴的输入功率由式（2.11）(2.13)得轴 II轴 卷筒轴 （3）各轴输入转矩由式(2.17)计算电动机轴的输入转矩Td 由式(2.14)(2.16)得I轴 II轴 卷筒轴 运动和动力参数的计算结果列于下表。pd=4.2KWped=5.5KW电动机型号为Y132 M2-6Ped=5.5KW，n满=960r/min 各轴运动和动力参数 轴名

3、参数电动机轴I轴II轴卷筒轴转速n(r/min)960286.5771.771.7输入功率P(KW)4.24.033.873.72输入转矩T(N.m)41.78134.36516.1495.6传动比i3.3541效率0.960.960.96三、设计计算齿轮的主要工作参数和尺寸1、选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用40Cr，调质，260HBS；大齿轮选用45钢，调质，220HBS；因是运输机用的齿轮，由表7-10选用8级精度。2、计算步骤如下计算项目计算内容计算结果1、按齿面接触疲劳强度设计2、几何尺寸计算3、按齿根弯曲疲劳强度校核4、齿轮圆周速度小齿轮齿数取z1=30，则大齿轮齿数为z2=i z

4、1，由（二）已求得i=4，故有z2=120。实际传动比i0= z2/ z1=4，即传动比误差为0。传动对称布置，由（1）表7-16取齿宽系数d=1由（二）已求得T1=134.36103 N.mm由表7-11，取K=1.2由式（7-38）得，（ZN=1）由图7-23查得Hlim1=710MPa，Hlim2=560MPa，由表7-15查得安全系数SH=1.25（取较高可靠度）。故 由式7-34得由表8.3.1取标准模数m=3mmd1=mz1=330=90mm d2=mz2=3120=360mmb=dd1=190=90mm ，取b2=90mm，则b1=b2+5=95mma=m(z1+z2)/2=3(

5、30+120)/2=225mm根据）式7-36，如F F，则校验合格。由图7-24查得，Flim1=590Mpa，Flim2=410Mpa由表7-15得SF=1.25（取较高可靠度）， 由表8.8.5查得，YF1=2.54，YF2=2.17，YS1=1.63，YS2=1.90 由式7-36得可见弯曲疲劳强度足够。m/s 可知选8级精度合适z1=30， z2=120d=1 T1=134.36103 N.mmK=1.2H1=568MPaH2=448MPam=3mmd1=90mm，d2=360mmb2=90mm，b1=95mma=225mmF1=472MPaF2=328MPaF1F1F2F2v=1.

6、35m/s四、低速轴系的结构设计1、根据轴的工作条件，选择材料及热处理方法，确定许用应力，由（二）（三）已算得从动齿轮转速n2=71.7r/min。齿轮分度圆直径d2=360mm。选用45号钢调质。查表111得抗拉强度，查表119得许用弯曲应力。2、按扭转强度估算最小直径由（二）知，P2=3.87kw，T2516.1N.m查表115取A=110，按式（113）计算得：考虑轴和联轴器用一个键联接，故将轴放大5并取标准值，即取d=45mm。3、轴的结构设计（1）将轴设计成阶梯轴，按T=516.1N.m，从查用TL8型弹性联轴器，孔径为45mm，长L=112mm，与轴头配合长度为84mm。取轴头直径

7、为45mm，故靠近轴头的轴身直径为52mm，轴颈直径取55mm。轴两端选用6011型轴承，轴承宽度B=18mm，外径D=90mm。轴承由套筒和轴肩实现轴向定位，圆角r=1mm。取齿轮轴头直径为60mm，定位环高度h=5mm，其余圆角r=1.5mm，挡油盘外径取D=89mm。（2）在（三）已经求得轮毂长为60mm，因此轴头长度为88mm，轴颈长度与轴承宽度相等为18mm，齿轮两端与箱体内壁间距离各取15mm，由于转速较低，故轴承用润滑脂，所以轴承端面与箱体内壁距离取10mm。这样可定出跨距为158mm。伸出箱体的轴段长度取44mm。为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上，应将头长度取短一些，故取轴头长

8、度为75mm。 3、由于是单级齿轮减速器，因此齿轮布置在中央，轴承对称布置，齿轮与轴环、套筒实现轴向定位，以平键联接及选用过渡配合H7/n6实现周向固定。齿轮轴头有装配锥度，两端轴承分别以轴肩和套筒实现轴向定位，采用过盈配合k6实现周向固定。整个轴系以两端轴承盖实现轴向定位，联轴器以轴肩、平键和选用过渡配合H7/k6实现轴向定位和周向固定。4、草图如下： 5、轴的强度校核：计算项目计算内容计算结果1、周向力2、周向力3、径向力4、H面支座反力5、V面支座反力6、H面弯矩7、V面弯矩8、合成弯矩9、当量弯矩10、强度校核已知T2=516.1N.mRHA=RHB=Ft/2=2867.22/2=14

9、33.61NRVA=RVB=Fr/2=1043.58/2=521.79NMHC=RHAL/2=1433.610.58/2=113.26NmMVC=RVBL/2=521.790.58/2=41.22Nm在AB处为0，C处最大取0.59由式11.43把齿轮轴头d=60代入得：所以，轴径取60mm，强度足够RHA= RHB 1433.61NRVA=RVB521.79NMHC=113.26N.mMVC= 41.22N.m强度足够轴的受力图及弯矩图如下 五、高速轴的设计由前面已求得：n1=286.57r/min d1=90mm，轮毂长95mm，P1=4.03KW1、 选 用45钢，调质。按扭转强度估算最

10、小直径，查表11-5取A=110按式（11-3）计算得：因轴头直径最小且有键、与带轮联接，故将轴放大0.5d，即d=27.88mm，按11-3取整d=28mm。2以低速轴和大小齿轮的分度圆直径，齿宽为基准，求出高速轴的尺寸已知d1=90，取齿轮两端轴身直径为70mm，轴颈直径为50mm，套筒直径为59mm，伸出箱体轴的直径为47mm，轴头直径 为40mm，大于dmin=28mm，所以合适已知轮毂长95mm，取齿轮两端轴身各长5mm，依题意由10.1选用6010型深沟球轴承d=50mm,D=80mm,B=16mm，所以轴颈长度与轴承宽度相等为16，齿轮端面距箱体内壁12.5mm，轴承端面距箱体内

11、壁12mm，这样可定出跨距为160mm，伸出箱体的轴身长44mm，轴头的配合长度由P128 查得 L=2d0=240=80mm，则选用A型键1270 GB1069-79轴承由轴承盖、套筒实现轴向定位，采用过盈配合K6实现周向固定，带轮用轴肩实现轴向定位用键以 配合H7/h6实现周向固定，草图如下：六、滚动轴承、键、联轴器的选择计算1、 低速轴轴承在（四）已选取6011型轴承。查附表10.1得基本额定动载荷Cr=30.2KN。如右图所示，在（四）已经求得RHA= RHB=1433.61N RVA= RVB=521.79N轴承寿命校核计算如下：计算项目计算内容计算结果1、求当量动载荷P2、轴承的寿

12、命计算3、AB总支座反力RA= RB=由式（10-6）得 当量动负荷P=fp（xFrYFa）因轴承只受径向载荷，所以Fa=0查表10-12和10-11得 fp=1.5，x=1P=fpxFr= fpx RA=1.511525.62=2288.42N由式（10-8）查表10-14得ft=1因为是轴承，所以=3Lh=536524=43800hLhLh故预选的6011型轴承合适。RA =RB =1525.62NP=2288.42NLh=534734.5h轴承类型6011合适2、 低速轴键的选择（1）依题意齿轮与轴选用A型普通平键联接。已知轴的直径d=60mm，查表11-10得b=18mm,h=11mm

13、。由于轴身长88mm，L=70mm，键的工作长度l=Lb=7018=52mm。查表11-12,取P=120Mpa，已知T=516.6N.m键的强度计算由式11-44得P=2T103/（kld）=2516.1103/（0.4115260）=75.19MpaPP，故选用1870 GB1096-79 A型键合适。（2）轴头与联轴器选用A型普通平键。根据轴头直径d=45mm, 查表11-10得 b=14mm,h=9mm由于轴头长75mm，故取L=70mm则l=Lb=7014=56mm查表11-12得取P=120Mpa，已知T=495.6N.m由式11-44得 P=2T103/（kld）=2495.6103/（0.495645）=109.26MpaPP，故选用1470 GB1096-79 A型键合适。3、 低速轴联轴器的选择由前面已选用TL8型弹性套柱销联轴器已知Td=41.78N.m, kA=1.5TCA= kA.Td=1.541.78=62.67N.mTCATd,故选用TL8型弹性套柱销联轴器合适。七、润滑与密封1、润滑选择齿轮传动