课程设计-带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器直齿

1、 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 一设计题目2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 二应完成的工作2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 三传动装置总体设计方案2 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document .电动机的选择2 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document .确定传动装置的总传动比和分配传动比 3 HYPERLINK l bookm

2、ark25 o Current Document .计算传动装置的运动和动力参数 3.V带的设计和带轮设计4 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document .齿轮的设计5 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document .传动轴承和传动轴的设计 6 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document .使用寿命计算 10 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document .箱体结构的设计 10 HYPERLINK l bookmark47 o Curren

3、t Document .润滑密封设计12 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 四.设计小结13一、设计题目带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器（直齿）给定数据及要求：已知条件：运输带拉力 F（N）=1250 N.m； 运输带工作速度v=1.3m/s；滚筒直径D=240mm ;二、应完成的工作.减速器装配图1张；.零件工作图3张（轴、齿轮）.设计说明书1份。三、传动装置总体设计方案：.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将

4、V带设置在高速级。其传动方案如下：初步确定传动系统总体方案如：传动装置总体设计图所示。选才 V带传动和一级圆柱斜齿轮减速器传动装置的总效率总1为V带的传动效率，2为轴承的效率，3为对齿轮传动的效率，（齿轮为 7级精度，油脂润滑）4为联轴器的效率，5为滚筒的效率查机械设计手册知：刀带= 0.96 刀齿= 0.97 刀轴= 0.98 刀联=0.99刀卷= 0.96_ 3 . 一. 刀一刀带刀齿刀 轴刀联刀卷=0.96*0.97*0.984*0.99*0.96=0.832.电动机的选择工作机效率Pw =FNV/1000=1250*1.3/1000=1.625kw电机效率Pd = Pw /4 a=1.

5、625/0.832=1.911kw2滚筒轴工作转速为n= 1000 60V =i03.5r/min, D经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i； =24, 一级圆柱斜齿轮减速器传动比iQ =36,则总传动比合理范围为i总=624,电动机转速的可选范围为Ind = O、Xn= (6-24) X 103.5= 620.72484r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、效率和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y1325-8的三相异步电动机，额定功率为 2.2kw满载转速nm 710 r/min,同步转速750r/min,总传动比6.9。.确定传动装置的总传动比和分配传动比(1)总

6、传动比由选定的电动机满载转速n满和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为i总=n满/n = 6.9(2)分配传动装置传动比i 总=i 0 x i式中i0,i分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0 =2.0 (实际的传动比要在设计V带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算)，则减速器传动比为i = i总 / i0 = 3.5取齿轮传动比为3.5.计算传动装置的运动和动力参数各轴转速n = nm/i0=236.7r/minnn = ni /i 1 = 102.9r/min各轴功率Pi = Pd x 1 = 1.835WPn = pi x 邛 x 3 = 1.

7、744kWPw = R x 咋 x 3= 1.692 kW各轴转矩电动机轴的转矩Td =9550包=25.704N m nm所以：Ti = Td 凶0 X 1 =74.028N mTn = Tz Xii x 1 x 2 = 161.854N mTw =凶2 X 2 X 3=361.17N m运动和参数结果如下表项目电动机外伸轴高速轴低速轴卷筒轴转速(r/min )710236.7102.9102.9功率(kw)2.21.8351.7441.692转矩(N.m)25.70474.028161.854361.17效率10.960.940.92.V带的设计和带轮设计(1)确定V带型号，由书上表和书上

8、图确定选取 B型普通V带小带轮 R取。R=140mm, D2i D1(1-E)=410mm/ 三 -,三验算带速： 60 x 1000 5.2m/s(3)确定带的基准长度0.7 R Q %2 D Qa。为中心距ao=1.5(D 1+D)=825mm TOC o 1-5 h z L = 2s. 4-业 + D： + ，一 ) 带长-”=5209由书上表确定带长Ld =5209mm4 一 3. + -= 确定实际中心距a= ,9927mm(5)验算小带轮的包角= 130 -2也 x 57. 3：=122120(6)计算V带的根数:z 由书上表8-3 8-4 8-5 8-6 得额定功率P0=1.82

9、kw功率增量VP0 =0.22kw i=2.9 (i2)包角系数K a=0.86带长系数K L=1.182 七二-t p. ITT, g由 ”， ；1.61取2根因结果只比2小一点，可取Z=2,即需2普通B型V带(7)计算初拉力F。及作用在轴上的力Fq根据书上计算公式得尸 (2.5-E)巳= 500 xJ -式-=408=408N压轴力Fq,根据书上公式得：作用在轴上的压力尽为凡=ZZTCsin 2 =714N5.齿轮的设计.选择齿轮材料、热处理、精度等级及齿数材料：所设计齿轮传动属于闭式传动，为使结构紧凑，选用 45钢，该对齿轮为 硬齿面齿轮，热处理工艺：表面淬火，齿面硬度4050HRC。运

10、输机一般工作机器，速度不高，因此由表可选择齿轮精度为 9级。取齿数Z1=24, u=2, Z2=uX乙=48,大齿轮转速102.9r/min,由图查得弯曲疲劳极限应力Flim =730MPa,由图查得接,疲劳极限应力 Hlm=600MPa。查表得 Sf=1.25 ,Sh=1.1, Zh=2.5, Ze=188.齿根弯曲疲劳强度设计1)确定许用弯曲应力FP取，则：=81Mpa2)选择载荷系数K,取K=1.2。3)确定复合齿形系数Yfs。因大、小齿轮选用同一材料及热处理，则 fp相同,故按小齿轮的复合齿形系数 Yfs1代入即可，由图查得Yfa1=2.73 Yfa2=2.174) Zvi =20.7

11、1, Zv2 =82.82即有按1及v 1.695从图541中查得，将上述各参数代入求mn式中，得:按表51取标准模数 mn=2mm。则中心距a=1/2(d1+d2)=1086）计算传动的几何尺寸bi=68 b2=603.校核齿面的接触疲劳强度q=109型，砰料可花 850MpaS=1.5所以它是安全的S2 S2截面IV右侧同理，也是安全的。7.使用寿命计算高速轴外伸轴处键挤压应力 低速轴外伸轴处键挤压应力 低速轴连接齿轮处挤压应力 挤压强度均合格。C|p=4T/dhl=26.1N110N|：.qp=4T/dhl=50.2N110N|.?p=4T/dhl=41.3N15 年所以，轴承寿命合格箱

12、体结构的设计减速器的箱体采用铸造(HT200)制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合 质量，大端盖分机体采用 旦工配合.is6.机体有足够的刚度机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度.考虑到机体内零件的润滑，密封散热。因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅 起，齿顶到油池底面的距离H为40mm为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创， 其表面粗糙度为63.机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为10,圆角半径为R=3o机体外型简单，拔模方便.对附件设计A视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间， 以

13、便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机 械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用 M6紧固B油螺塞:10放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放 油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块， 由机械加工成螺塞 头部的支承面，并加封油圈加以密封。C油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出 .D通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部 的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡 .E盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联

14、结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.F位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方 向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.G 吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体 .减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座壁厚0.025a 3 88箱盖壁厚110.02a 3 88箱盖凸缘厚度bibi1.5 i12箱座凸缘厚度bb 1.512箱座底凸缘厚度b2b22.520地脚螺钉直径dfdf 0.036a 1216地脚螺钉数目n查手册6轴承旁联接螺栓直径did10.72d fM12机盖与机座联接螺栓直d2d2= (0.50.6 ) d f

15、M12径轴承端盖螺钉直径d3d3= (0.40.5 ) d f8视孔盖螺钉直径d4d4= (0.30.4 ) d f611定位销直径dd = (0.70.8 ) d2df , d,，d2至外机壁距C14离宜矶祗珠往坟TT于日可衣df, d2至凸缘边缘距离C 24宜矶祗珠往坟TT于日可衣外机壁至轴承座端面距离I1l1=C1 +C2+ (812)大齿轮顶圆与内机壁距离11 1.2齿轮端面与内机壁距离22 机盖，机座肋厚5.63422182816401010m1, mm,0.85 1,m 0.85m18 m 8.5轴承端盖外径D2D2 D+(55.5) d3102(1 轴)150 (2 轴)9.润滑

16、密封设计(1)对于单级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于2m/s,所以采用脂润滑，箱体内选用 SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度.油的深度为H+h1H=30h1=34所以 H+h1=30+34=64油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接螺柱之间的距离不宜太大。并匀均布置，保证部分面处的密封性。(2)滚动轴承的润滑目的：(1)降低摩擦和磨损;(2)散热；12（3）缓冲、吸振、降低噪音；（4）防锈和密封。润滑方式1、脂润滑一一承载大，不易流失，结构简单，密封和维护方便，但Ff大，易于发热。适合于不便经常维护，转速不太高的场合。一股润滑剂的填充量1/31/2轴承空间。常用钙基脂（T65C）,钠基脂、钙钠基脂（T较高），n较 高时，锂基脂。2、油润滑润滑冷却效果较好，f较小，但供油系统和密封装置均较复杂，适于高速场 合。润滑方式有；油浴或飞溅润滑、滴油 、喷油、油零等润滑油粘度的选择：1220csi 1）载荷大，n低，工作温度高时用粘度大的 润滑油；2）载荷小，dn大，用粘度低的润滑油，搅油损失小，冷却效果好。3、固体润滑一一高温真空条件下（二硫化铝）四、设计小结课程设计体会课程设计都需要刻