螺旋输送机传动装置设计软齿轮

1、建筑大学课程设计说明书题 目： 螺旋输送机传动装置 课 程： 机械设计基础（A） 院 （部）： 专 业： 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期： 目录一、 机械设计课程设计任务书2二、 减速器各零件的设计计算及说明31. 电动机的选择.32. 传动装置的总传动比的计算及各级传动比的分配.53. 各轴的转速和转矩的计算.54. V带和带轮的设计与计算.65. 齿轮传动的设计与计算.76. 输出传动轴的设计与计算. .87. 键连接的选择计算.168. 滚动轴承的选择.189. 箱体设计.1910. 传动装置的润滑密封选择.2011. 附件的选择.21三、 小节.22一、机械设计课程设

2、计任务书一、设计题目：螺旋输送机传动装置设计二、工作条件及设计要求：已知条件：1.工作条件：单班制，两年一大修，传动平稳，使用期限7年，输送带速度允许误差±7。2.螺旋机主轴功率p=3kw，主轴转速n=85r/min（2）原始数据螺旋输送机主轴功率P=3.0KW，输送机主轴转速n=85r/min（3）设计内容1、电动机的选择与其它参数选择计算2、设计带轮传动和齿轮传动3、设计输出传动轴和输入传动轴4、滚动轴承的选择5、联轴器的选择6、减速器附件的选择及箱体设计7、润滑与密封8、绘制装配图、零件图9、编写设计说明书（4）设计任务1、设计说明书一份2、齿轮、带轮零件图各一张、传动轴零件图

3、两张3、减速器总装配图一张二、减速器各零件的设计计算及说明1、电动机的选择计算内容计算说明1、 电机类型的选择：Y系列2、 电机容量的确定（1） 确定电动机所需功率查表8-20为V带轮的传动效率为0.96 为球轴承的效率为0.99为8级精度的一般齿轮的传动效率为0.97为联轴器的效率为0.9935 为卷筒的效率为0.96=1345=0.96*0.99*0.99*0.99*0.97*0.993*0.96=0.86Pd=3/0.86=3.49KW电动机的额定功率Ped=（11.3）x3.49kw=3.494.537Kw 取Ped=4Kw计算结果Pw=3kw总=0.86Pd=3.49KwPed=4K

4、w(2)确定电动机的转速卷筒轴工作转速Nm=（620）x85=5101700r/min根据 Pd=3.49KW Nm=5101700r/min选Y-132M1-6电动机主要性能如下电动机型号额定功率（kw）满载转速（r/min）堵转转矩/额定转矩同步转速（r/min）Y132M1-649602.010002分配传动比总传动比i=nm/ nw=960/85=11.29分配传动比：根据传动比范围知，i带=2.63，i齿=i/ i带轮=11.29/2.63=4.3i=1.29i带=2.63，i齿轮=4.33计算各轴的输入的功率、转速和转矩(1)各轴转速nI= nm/ i带=960/2.63r/min

5、=365.02r/minnII= nI/ i齿轮=365.02/4.3 r/min=84.89 r/min,nII=nIII=84.89r/min（2）.各轴输入转矩TI=9550x3.35/365.02=87.65N*mTII=9550x3.22/84.89=362.25N*mTIII=9550x3.16/84.89=355.5N*m（3）各轴输入功率PI=Pd =3.49*0.96=3.35kw PII=PI * =3.35*0.99*0.97=3.22KWPIII= PII*4=3.22*0.99*0.993=3.16 KWnI=365.02r/minII=84.89r/minnIII=

6、84.89r/minTI=87.65N*mTII=362.25N*mTIII=355.5N*mPI= 3.35kw PII=3.22 KW PIII=3.16 KW5、齿轮传动设计与计算1.材料确定为了减小体积，采用硬齿面齿轮传动。小齿轮用45钢调质后表面淬火处理，齿面平均硬度为220HBW 大齿轮为45钢，正火处理，齿面平均硬度180HBW2、参数选择 1、齿数Z1 Z2，由于采用硬齿面闭式传动，故取Z1=24，Z2=iZ1=106 2、齿宽系数，由于单级齿轮传动，支撑对称布置且两轮均为硬齿轮，查表7-7则d=1.0 3、载荷系数k，由于载荷比较平稳，支撑对称布置且两轮均为硬齿轮，查表7-6

7、则k=1.1 4、齿数比u，对于单级减速传动，齿数比u=i=4.43、确定许应力 小齿轮齿面硬度为47HRC，查表7-21得Hlim1=550Mpa， 查表7-23Flim1=210Mpa，并取安全系数SHlim1=1，SFlim1=1.25。大齿轮齿面硬度180HBW，查表7-21得Hlim1=395Mpa， 查表7-23Flim1=165Mpa，并取安全系数SHlim1=1，SFlim1=1.25。计算接触疲劳许用应力 H1=MPa =MPa 计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数SFlim =1.25F1=MPa F2 = MPa 4.按齿面接触强度计算小齿轮传递的转矩 T=9.55*

8、106P1/n1=8.765*104N.m代入设计公式取较小许应用力得分度圆直径=69.83mm模数m=mm。由表得m=35.验算轮齿的弯曲强度由Z1=24，Z=106齿形系数查表得：=2.76 ，=2.20应力校正系数查表得：由公式得：MPa<F1F2=F1*YF2/YF1=27.28 MPa <F2故安全6、计算齿轮主要尺寸d1=z1m=72,d2=z2m=318,da1=d2+2m=78, da2=d2+2m=324df1=d1-2.5m=64.5, df2=d2-2.5m=310.5,a=m/2*(z+z)=195b2=dd1=72, b1=b2+6=78df1-d=50.

9、75-50<2mm则小齿轮采用齿轮轴式df2=245.75mm则大齿轮采用辐板式 FT1=FT2=2T1/d1=2434.72N Fr1=Fr2=886.17NH1=MPa=MPaF1=MPaF1=168MPa,F2=132MPa,m=3mmd1=72 mmd2=318 mmda1=78mmda2=324mmdf1=64.5mmdf2=310.5mmFT=2434.72NFr=886.17Nb1=78mmb2=72mmH=987MPaV=2.6m/s6输出传动轴的设计与计算(1)选择轴的材料，确定许用应力减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢，调质处理。由课本表1

10、3-1查得b=650MPa，由表13-3查得许用弯曲应力-1b=60MPa(2)按抗扭强度估算轴的最小直径由课本表13-2得A=112，则d1A=23.45mm,d138mm 根据带轮的实际情况 d1=38mmd2A=37.63mm 查表12-5选用LX3型号联轴器dII=42mm（3）结构设计1、 画结构草图2、尺寸确定（1）直径的确定轴I：dI=38mm密封圈是标准件d2=d1+2h=38+2*3.5=45mm轴承是标准件d3=d2+2h=45+2*2.5=50mmd4=52mmd5=54+4.5*2=62mmd6=d3=50mm轴II：dI=42mm密封圈是标准件d2=d1+2h=42+

11、2*4=50mm轴承是标准件d3=d2+2h=50+2*2.5=55mmd4=57mmd5=59+5*2=67mmd6=d3=55mm（2） 长度确定 轴I：L1有大带轮轮毂长度确定，大带轮轮毂长60mmL1=58mmL2：无法确定，与轴承盖尺寸有关L3：B+20+2=20+20+2=42mmL4：为齿轮轴式L4=d2=76mmL5+ L6=B+20=20+20=40mm轴II：L1有联轴器毂长度确定 联轴器毂长112mmL1=110mmL2：无法确定，与轴承盖尺寸有关L3：B+20+2=20+20+2=42mmL4： L4=d2-2=70mmL5+ L6=B+20=21+20=41mm（3）

12、 轴承和键的选择轴I：轴承选择6210 键的选择小齿轮上的键d4=52mm 查表b*h=16*10 L4=76mm L=63mm大带轮上的键d1=38mm 查表b*h=12*8L1=58mm L=50mm配合代号确定轴II：轴承选择6211 键的选择联轴器上的键d1=42mm 查表b*h=12*8L1=110mm L=100mm大齿轮上的键d4=57mm 查表b*h=16*10 L4=70mm L=63mm配合代号确定(4)齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩T=9.55×106×P减/n减 =9.55×106×1.55/61224187Nmm 圆周力：Ft

13、=2T/d=2876/72N=2434.72 N径向力：Fr= Fttan=886.17 NFh1= Fh2 =1/2Fr=443.085NFv1= Fv2 =1/2Ft=1217.36 N（5）强度校核轴：齿轮圆周力和径向力需转化到轴承上去跨距L=b2+2×20+B=78+40+20=138mm画轴的空间受力简图求支反力画弯矩图求合力弯矩= Fh× L=60.6m= Fv× L=168m求扭矩TT=87.65Nm求当量弯矩强度校核 图如下：轴：齿轮圆周力和径向力需转化到轴承上去跨距L=b2+2×20+B=72+40+21=133画轴的空间受力简图求支反

14、力画弯矩图求合力弯矩= Fh× L=58.4m= Fv× L=161.9m求扭矩TT=362.25Nm求当量弯矩强度校核 7键连接的选择计算1、选择键的材料 45钢2、根据轴径大小，轮毂宽度选择键的型号 轴： 大带轮处 （A） 12×8 GB/T 1096-1979 小齿轮处 （A） 16×10 GB/T 1096-1979轴： 联轴器处 （A） 12×8 GB/T 1096-1979 大齿轮处 （A） 16×10 GB/T 1096-19793、强度校核轴：大带轮处齿轮处符合轴：联轴器处大齿轮处符合8轴承的选择1，选择轴承型号轴：6

15、210 D=90mm d=50mm B=20mm Cr=35Kw 轴：6211 D=100mm d=55mm B=21mm Cr=43.2Kw2， 轴承校核计算Lh=8×300×16=38400hP=XFr+Yfa=Fr=1037.3N轴:即6210轴承满足寿命要求，合格轴:即6210轴承满足寿命要求，合格（8）联轴器的选择根据表14-1得工作机工作情况系数KA=1.0即 Tc= KAT=1×342.7=342.7Nm Tc应小于公称转矩Tn且轴径应符合联轴器的孔径范围查得联轴器的型号为 LX39箱体设计名称符合数值（mm）箱座壁厚8箱盖壁厚18箱座凸缘厚度b12

16、箱盖凸缘厚度b112箱底座凸缘厚度b220地脚螺栓直径df20地脚螺栓数目n4轴承旁联接螺栓直径d116箱盖与箱座联接螺栓直径d212联接螺栓d2间距l72轴承端盖螺钉直径d38检查孔盖螺钉直径d46大齿轮齿顶圆与箱体内壁直径间距110轴承端面至箱体内壁距离l210箱体外旋转零件至轴承盖端面l420定位销直径d10dfd1d2至外箱壁距离C126，22，18dfd1d2至凸缘边缘距离C124,20,16沉头座直径D040,32,26轴承旁凸台半径R120凸台高度h40外壁至轴承端面距离l158轴承座孔边缘至轴承螺栓轴线l816箱盖，箱座肋厚m，m8轴承端盖外径D2130,160轴承旁联接螺栓距

17、离S130,160传动零件端面至内壁距离210箱体内壁至轴承座孔外端L5410 传动装置的润滑密封的选择1齿轮润滑剂的选择 选择工业闭式齿轮油，此润滑油适用于齿轮传动装置的润滑。代号L-CKC320 GB/T 5903-19952轴承润滑剂的选择选择滚珠轴承脂，常用于电动机等滚动轴承的润滑代号 ZGN69-2 SH/T 0386-1992轴承密封用接触式毡圈密封减速器剖分面，接触面均不允许漏油。采用涂密封胶式水玻璃来密封。11附件的选择1.检查孔及盖板 检查孔为长方形，大小允许将收伸入箱体 用螺钉Md8将盖板固定于箱盖上2.通气器 d：M16×1.5 D=22mm D1=19.6mm

18、3.起盖螺钉 采用M8的螺钉4.定位销不对称分布d=10mm L=35mm dmax =10mm dmin = 9.94mm5.油尺选择长形油尺M20 6.放油螺塞选择M20×1.5 7.起吊装置 为吊环和吊钩三、小节短短两周的课程设计让我感到了的紧迫，本来想在设计的一周内把图画好的，但由于不熟练仅仅画图以及制表格就花费了太多的时间，每天不停的加班加点终于把设计完。在此要感谢我们的指导老师任秀华老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。我感觉本次的课程设计涉及到了我们开学以来所学过的与设计有关的课程，是一个大的综合，对我们所学的内容是一次全面的考察，我学到了很多，对以前所学有了深刻