設(shè)計(jì)一臺(tái)帶式運(yùn)輸機(jī)中使用的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

1、臺(tái)帶式運(yùn)輸機(jī)中使用的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課稈設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)者學(xué) 號(hào)目錄?設(shè)計(jì)課題 3?設(shè)計(jì)說明4一、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述4二、電動(dòng)機(jī)選擇 4三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 6四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) 7五、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9六、鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 9七、密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)10八、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)11九、設(shè)計(jì)小結(jié)11設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)一臺(tái)帶式運(yùn)輸機(jī)中使用的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶傳遞的有效圓周力f4000n,運(yùn)輸帶速度vo. 75m/s, 滾筒的計(jì)算直徑d300mm,原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，齒輪單向傳動(dòng)，有輕微沖擊，工作 時(shí)間10年，每年按300天計(jì)，單班工作(每班8小時(shí))。原始數(shù)據(jù)：題號(hào) i運(yùn)

2、輸帶拉力f (km)4kn運(yùn)輸帶速度v (m/s)0. 75m/s卷筒直徑d (mm) 300mm設(shè)計(jì)任務(wù)要求：畫出裝配圖一張，1號(hào)圖紙零件圖一張，3號(hào)圖設(shè)計(jì)說明書一份帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)示意圖設(shè)計(jì)說明一、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述采用v帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，同時(shí)由于帶傳 動(dòng)具有良好的緩沖，吸振性能，適應(yīng)大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低， 使用維護(hù)方便。二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù) 方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。2、電動(dòng)機(jī)容量選擇：電動(dòng)機(jī)所需

3、工作功率為：式（1）： pd=p w / nakw由式 2： pw=f?v/1000kw因此 pdf?v/1000 na kw由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為：n 總 a lxn2 4xri3xri4xri5式中：hi、ri2、113、n 4幾5、幾6分別為v帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、 鏈傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。取 n 1 0. 96, n 2 =0.98, r 3 =0.97, n 4 =0.97h 5 0. 99. h 60. 96。則:n 總 0. 96x0. 984x0. 97x0. 97x0. 99x0. 960. 79所以：電機(jī)所需的工作功率：pd f?v/1000 n 總400

4、0x0. 75/1000x0. 793. 8kw3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒工作轉(zhuǎn)速為：n 卷筒=60x10009v/ （兀？d）60x1000x0. 75/ (300? ji )47.8 r/min根據(jù)手冊(cè)中表推薦的傳動(dòng)比合理范圍。取v帶傳動(dòng)比i 1' 24。齒輪傳動(dòng)比25,鏈傳動(dòng)比25。則總傳動(dòng)比 理論范圍為：i a' =8100。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為n，dl$ xn 卷筒8 100x47.8382.44780. r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有很多電動(dòng)機(jī)先考慮其中三種型號(hào)：750、1000 和 1500r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：（如下表

5、）方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電動(dòng)機(jī)重量n參考價(jià)格傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比v帶傳動(dòng)減速1 y132s-45.51200 18.6 3.5 5.322 y132m2-65.5 1000960 8001500 12.42 2. 8 4. 443 y160m2-85.5 750 720 12402100 9. 31 2. 5 3. 72綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng) 比，可見第2方案比較適合。此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132m2-6,其主要性能：額定功率：5. 5kw,滿載轉(zhuǎn)速：960轉(zhuǎn)/分。電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸：中

6、心高h(yuǎn)ii 外形尺寸lxac/2+adxhd底角安裝尺寸axb 地腳螺栓孔直徑k軸伸尺寸dxe裝鍵部位尺寸fxgd132520x345x315216x 178 12 28x80 10x41三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：ianm/nnm/n 卷筒960/47.820. 08總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比iaiox i （式中io、i分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比）2、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：根據(jù)指導(dǎo)書p7表1,取102.8 （普通v帶i24）因?yàn)椋篿a=iox i所以：i = ia / io= 20

7、. 08/2. 8= 7.2四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為i軸，ii軸，以及io, il, 為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比nol, 0 12, 為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率p i , pii, 為各軸的輸入功率 （kw）ti , tii, 為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （n?m）n i , nil,為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩（r/min）可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（1）計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)：i 軸：n i nm/ i0960/2.8342. 86 （r/min）ii軸:nil nl/ il324. 86/4. 4477. 22 r/min卷筒軸

8、：nlll nil(2)計(jì)算各軸的功率：i 軸：p i pdx noi pdx n 14.5x0. 964. 32 (kw)ii軸：pii plxni2plxn2xn34. 32x0. 98x0. 974. 11 (kw)卷筒軸：phi pii?n23 pii?n2?n44. 11x0. 98x0. 994. 07 (kw)計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸輸岀轉(zhuǎn)矩為：td 9550?pd/nm9550x4. 5/960 44. 77 n?mi 軸:t i td?io? n 01 td?io? n 144. 77 x2. 8x0. 96120. 34n?mi軸：th t i ?il?n 12 t i

9、 ?il?n2?n3120. 33x4. 44x0. 98x0. 97507. 91n?m卷筒軸輸入軸轉(zhuǎn)矩：t iii tii?n2?n4507.91 x0. 98x0. 99492. 77n?m計(jì)算各軸的輸出功率： 由于iii軸的輸岀功率分別為輸入功率乘以軸承效率:故：p' i p i x n 軸承 4. 32x0. 984. 23 kwp' ii pii x n 軸承 4. 11x0. 984. 02 kw計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：由于iii軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則:t? i t i x 口 軸承120. 33x0. 98117.92 n?m ii th x耳軸

10、承507.91 x0.98497. 75 n?m綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下:軸名效率p(kw) 轉(zhuǎn)矩t (n?m)轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比i效率n輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸 4. 544. 77 960 2. 8 0. 96i軸4. 324. 23120. 33117.92342. 864. 440. 98ii軸4. 114. 02507.91497.7577.221.000. 99卷筒軸4. 073.99502. 90492.8477. 22帶速驗(yàn)算： v nl?dl?3i/ (1000x60)五、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔， 以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)

11、間隙，了解嚙合情況。潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。 窺視孔上有蓋板，以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤(rùn)滑油飛濺出來。放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞賭注。3油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu) 類型，有的已定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件。4通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)吋，由于摩擦發(fā)熱，使機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大, 導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使機(jī) 體內(nèi)熱漲氣自由逸出，達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等，提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。5啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠，聯(lián)結(jié)后結(jié)合較 緊，不易分開。為便于取蓋，在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘，在啟蓋時(shí),

12、可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘，便于拆卸端蓋。 對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，如裝上二個(gè)啟蓋螺釘，將便于調(diào)整。6定位銷 為了保證軸承座孔的安裝精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié) 后，錘孔z前裝上兩個(gè)定位銷，孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對(duì)的，銷孔位置 不應(yīng)該對(duì)稱布置。7調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成，用一調(diào)整軸承間隙。有 的梨片述要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。8環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤，用 以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。9密封裝置在伸岀軸與端蓋之間有間隙，必須安裝密封件，以防止 漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件，其密封效果相差很大，應(yīng)根據(jù)具體 情況

13、選用。六、鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)1. 輸入軸與大帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接此段軸徑 dl30mm, l150mm查手冊(cè)得，選用c型平鍵，得：a 鍵 8x7 gb1096-79 lll-b50-842mmt44.77n?m h7mm根據(jù)課木p243 (10-5)式得o p4 ?t/d?h?l4x44. 77x1000/ (30x7x42)20.30mpa or uompa2、輸入軸與齒輪1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑 d244mm l263mm t i 120. 33n?m查手冊(cè) 選a型平鍵gb1096-79b 鍵 12x8 gb1096-791l2-b62-1250mm h8mmop4 ?t i / (d?h?l)4x

14、 120. 33x 1000/ (44x8x50)27.34mpa op llompa3、輸岀軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 軸徑 d360mm l358mm tii 51& 34nm查手冊(cè)p51選用a型平鍵鍵 18x11gb1096-79ll3-b60-1842mm hl1mmo p4?t ii / (d?h?l)4x518. 34x1000/ (60x11x42)74.80mpa op llompa七、密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)1 密封由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。 毛氈密封是在売體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有 天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)

15、存潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈乂可以將 潤(rùn)滑油自行刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。2. 潤(rùn)滑對(duì)于齒輪來說，由于傳動(dòng)件的的圓周速度v 12m/s,采用浸油潤(rùn)滑，因 此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。同時(shí)為了避免油攪動(dòng)時(shí)泛起沉 渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xh不應(yīng)小于30、50mm。對(duì)于單級(jí)減速器，浸油深度為 一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級(jí)傳動(dòng)，每傳遞1kw需油量 v00. 350 7m3o對(duì)于滾動(dòng)軸承來說，由于傳動(dòng)件的速度不高，h難以經(jīng)常供油，所以選 用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。這樣不僅密封簡(jiǎn)單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動(dòng)表面完全分開的一層薄膜。八、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)(1) 類型選擇由于兩軸相對(duì)位移很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)緩沖要求不高， 故選用彈性柱銷聯(lián)。(2) 載荷計(jì)算計(jì)算轉(zhuǎn)矩 tckaxtii 1.3x518. 34673. 84nm,其中ka為工況系數(shù)，由表得ka1.3(3) 型號(hào)選擇根據(jù)tc,軸徑d,軸的轉(zhuǎn)速n,查標(biāo)準(zhǔn)gb/t 501472003,選用lxz2型彈性柱銷聯(lián)，其額定轉(zhuǎn)矩t 1250nm,許用轉(zhuǎn)速n3750r/m ,故符合要求。九、設(shè)計(jì)小結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是我第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè) 計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)踐性環(huán)節(jié)