自动送料带式运输机传动装置中的一级直齿轮减速器说明书

1、1电动机;2联轴器;3齿轮减速器;4带式运输机;5鼓轮;6联轴器二.工作情况:载荷平稳、单向旋转鼓轮的扭矩T(Nm:850鼓轮的直径D(mm:350带速允许偏差(%:5使用年限(年:5工作制度(班/日:21. 电动机的选择与运动参数计算;2. 斜齿轮传动设计计算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2.齿轮、轴零件图各一张1、第一阶段: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传动方案的拟定及说明由题目

2、所知传动机构类型为:同轴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: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,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。电动机的选择因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44系列的电动机。1工作机所需功率Pw2电动机的输出功率Pd=Pw/nd=(i1i2innw初选为同步转速为1000r/min的电动机由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,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由

3、电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为:i=nm/nw由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5速度偏差为0.5%<5%,所以可行。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 鼓轮传动比 1 1 5 5 1传动件设计计算1.选精度等级、材料及齿数1材料及热处理;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,二者材料硬度差为40HBS。2精度等级选用7级精度;3试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的;4选取螺旋角。初选

4、螺旋角=14°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算按式(1021试算,即dt1确定公式内的各计算数值(3由表10-7选取尺宽系数d=1(6由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600MPa;大齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2=550MPa;(7由式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5=3.32×10e8N2=N1/5=6.64×107(9计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-

5、12得H1=0.95×600MPa=570MPaH2=0.98×550MPa=539MPa2计算(1试算小齿轮分度圆直径d1t(2计算圆周速度(3计算齿宽b及模数mnt(4计算纵向重合度(5计算载荷系数K已知载荷平稳,所以取KA=1根据v=0.68m/s,7级精度,由图108查得动载系数KV=1.11;由表104查的KH的计算公式和直齿轮的相同,由表103查得KH=KH=1.4。故载荷系数(6按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(1010a得(7计算模数mn由式(1017 mn1确定计算参数(1计算载荷系数(2根据纵向重合度=0.318dz1tan=1.59,从图10

6、-28查得螺旋角影响系数Y=0。88(3计算当量齿数(4查取齿型系数(5查取应力校正系数(6计算FF1=500MpaF2=380MPaF2=266MPa(7计算大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。2设计计算1计算中心距z1 =32.9,取z1=33z2=165a圆整后取255mm2按圆整后的中心距修正螺旋角=arcos =13 5550”3计算大、小齿轮的分度圆直径d2 =425mm4计算齿轮宽度b=dd1b=85mmB1=90mm,B2=85mm5结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。轴的设计计算拟定输入

7、轴齿轮为右旋II轴:Ft1= =899NFr1=Ft =337NF a1=Fttan=223N;Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N1拟定轴上零件的装配方案i. I-II段轴用于安装轴承30307,故取直径为35mm。ii. II-III段轴肩用于固定轴承,查手册得到直径为44mm。iii. III-IV段为小齿轮,外径90mm。iv. IV-V段分隔两齿轮,直径为55mm。v. V-VI段安装大齿轮,直径为40mm。vi. VI-VIII段安装套筒和轴承,直径为35mm。2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1. I-II段轴承宽度为22.75mm,所以长度为22.75

8、mm。2. II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm,轴承和箱体的间隙4mm,所以长度为16mm。3. III-IV段为小齿轮,长度就等于小齿轮宽度90mm。4. IV-V段用于隔开两个齿轮,长度为120mm。5. V-VI段用于安装大齿轮,长度略小于齿轮的宽度,为83mm。6. VI-VIII长度为44mm。Fd1=443NFd2=189N因为两个齿轮旋向都是左旋。故:Fa1=638NFa2=189N1判断危险截面由于截面IV处受的载荷较大,直径较小,所以判断为危险截面2截面IV右侧的截面上的转切应力为由于轴选用40cr,调质处理,所以(2P355表15-1a 综合系数的计算由,经直

9、线插入,知道因轴肩而形成的理论应力集中为,(2P38附表3-2经直线插入轴的材料敏感系数为,(2P37附图3-1故有效应力集中系数为查得尺寸系数为,扭转尺寸系数为,(2P37附图3-2(2P39附图3-3轴采用磨削加工，表面质量系数为 ， （2P40 附图 3-4） 轴表面未经强化处理，即 ，则综合系数值为 b 碳钢系数的确定 碳钢的特性系数取为 ， c 安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为 故轴的选用安全。 I 轴： 1作用在齿轮上的力 FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2初步确定轴的最小直径 3轴的结构设计 1） 确定轴上零件的装配方案 2）根据

10、轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 d 由于联轴器一端连接电动机， 另一端连接输入轴， 所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制， 选为 25mm。 e 考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达 2.5mm，所以该段直径选为 30。 f 该段轴要安装轴承，考虑到轴肩要有 2mm 的圆角，则轴承选用 30207 型，即该段直径定为 35mm。 g 该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩要有 2mm 的圆角，经标准化，定为 40mm。 h 为了齿轮轴向定位可靠，定位轴肩高度应达 5mm，所以该段直径选为 46mm。 i 轴肩固定轴承，直径为 42mm。 j 该段轴要安装轴承，直径定为 35mm。

11、 2） 各段长度的确定 各段长度的确定从左到右分述如下： a 该段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽 18.25mm，该段长度定为 18.25mm。 b 该段为轴环，宽度不小于 7mm，定为 11mm。 c 该段安装齿轮，要求长度要比轮毂短 2mm，齿轮宽为 90mm，定为 88mm。 d 该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取 13.5mm、轴承与箱体内壁距离取 4mm（采用油润滑） ，轴承宽 18.25mm，定为 41.25mm。 e 该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装尺寸，定为 57mm。 f 该段由联轴器孔长决定为 42mm 4按弯扭合成应力校核轴的强度 W=62748N

12、.mm T=39400N.mm 45 钢的强度极限为 ，又由于轴受的载荷为脉动的，所以 。 III 轴 1作用在齿轮上的力 FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N 2初步确定轴的最小直径 3轴的结构设计 1） 轴上零件的装配方案 2） 据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII 直径 60 70 75 87 79 70 长度 105 113.75 83 9 9.5 33.25 5求轴上的载荷 Mm=316767N.mm T=925200N.mm 6. 弯扭校合 滚动轴承的选择及计

13、算 I 轴： 1求两轴承受到的径向载荷 5、 轴承 30206 的校核 1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ， 所以轴向力为 ， 4） 当量载荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为 5） 轴承寿命的校核 II 轴： 6、 轴承 30307 的校核 1） 径向力 2） 派生力 ， 3） 轴向力 由于 ， 所以轴向力为 ， 4） 当量载荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为 5） 轴承寿命的校核 III 轴： 7、 轴承 32214 的校核 1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ，

14、 所以轴向力为 ， 4） 当量载荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为 5） 轴承寿命的校核 键连接的选择及校核计算 代号 直径 （mm） 工作长度 （mm） 工作高度 （mm） 转矩 （Nm） 极限应力 （MPa） 高速轴 8×7×60（单头） 25 35 3.5 39.8 26.0 12×8×80（单头） 40 68 4 39.8 7.32 中间轴 12×8×70（单头） 40 58 4 191 41.2 低速轴 20×12×80（单头） 75 60 6 925.

15、2 68.5 18×11×110（单头） 60 107 5.5 925.2 52.4 由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为 ，所以上述键皆安全。 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 ， 计算转矩为 所以考虑选用弹性柱销联轴器 TL4（GB4323-84） ，但由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸 轴径限制，所以选用 TL5（GB4323-84） 其主要参数如下： 材料 HT200 公称转矩 轴孔直径 ， 轴孔长 ， 装配尺寸 半联轴器厚 （1P16

16、3 表 17-3） （GB4323-84 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 ， 计算转矩为 所以选用弹性柱销联轴器 TL10（GB4323-84） 其主要参数如下： 材料 HT200 公称转矩 轴孔直径 轴孔长 ， 装配尺寸 半联轴器厚 （1P163 表 17-3） （GB4323-84 减速器附件的选择 通气器 由于在室内使用，选通气器（一次过滤） ，采用 M18×1.5 油面指示器 选用游标尺 M16 起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片 M16×1.5 润滑与密封 一、齿轮的润滑 采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为 35mm。 二、滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。 三、润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到