帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書題目: 帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計二級學(xué)院機電工程學(xué)院年級專業(yè)15機械制造與自動化學(xué) 號1501011007學(xué)生姓名胡定鵬指導(dǎo)教師熊建強教師職稱副教授目錄第一章原始數(shù)據(jù) 0.第二章選擇電動機 1.第三章計算總傳動比和傳動裝置的運動和動力參數(shù) 2.第四章齒輪傳動的設(shè)計 3.第五章軸的設(shè)計 6.第六章滾動軸承的選擇及驗算 9.第七章鍵的選擇及強度校核 1.0第八章聯(lián)軸器的選擇 1.1.第九章設(shè)計體會 1.2.參考文獻 1.3.新余學(xué)院課程設(shè)計說明書第一章原始數(shù)據(jù);滾筒直徑D=300每年工作300天，運輸帶工作拉力F=3500 ( N ;運輸帶工作速度 n=260 (r/mi

2、n)(mm；每天工作24小時，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作期限為 5年, 載荷較平穩(wěn)。環(huán)境最高溫度35°C;小批量生產(chǎn)。傳動裝置簡圖：第二章選擇電動機(1) 電動機的類型按已知的工作要求和條件，選用 Y型全封閉籠型三相異步電機(2) 傳動效率 帶傳動V帶傳動產(chǎn)0.96齒輪傳動的軸承2=0.99齒輪傳動3=0.97聯(lián)軸器 4 =0.99卷筒軸的軸承5=0.98卷筒 6=0.96(3) 電動機工作功率運輸帶速度vdn =4.1 m/s60 1000工作機所需的電動機輸出功率：PdFv1000 w=16.69 kW(4) 電動機轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為：nW 60 1000v =261.01 r/mi

3、nD按推薦的合理傳動比范圍，取 V帶傳動的傳動比i1=24,單級齒輪傳動比i2=35,則合理總傳動比的范圍為i =620,故nd = i nW =(620) x261.01 r/min ,% =(1566.065220.2) r/min根據(jù)計算出的量，由附表8.1查出適應(yīng)的電動機型號，其技術(shù)參數(shù)及傳動比的情 況見表2-4。表2-4電動機型號電動機型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速總傳動比帶傳動比齒輪傳動比kWr / minY160M2-215293011.222.84.01第三章計算總傳動比和傳動裝置的運動和動力參數(shù)(1) 總傳動比：i匹=11.22nw電動機至I軸的傳動比io =2.8, I軸至U軸的傳動

4、比i! =4.05(2) 各軸轉(zhuǎn)速I軸 n, 匹=1046.42 r/minio(3) H 軸 n2 也=260.95 r/min i1卷筒軸nW n2 =260.95 r / min(3)各軸輸入功率I軸PPd01=16.02kWU軸P2P12 =15.23kW卷筒軸FW卩223 = 14.63kW(4) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩：Td=Td 9550Pd =54.40 N mnmI軸:T1Td i001=146.23 N mII軸T2T1 i112 =563.10 N m卷筒軸Tw T2 2 4 =551.90 N m運動和動力參數(shù)的計算結(jié)果列于表3-4表3-4運動和動力參數(shù)的計算結(jié)

5、果軸名電動機軸I軸I軸卷筒軸參數(shù)轉(zhuǎn)速 n/(r /min)29301046.42260.95260.95輸入功率P/kW16.6916.0215.2314.63輸出功率T/(N m)54.40146.23563.10551.90第四章齒輪傳動的設(shè)計數(shù)據(jù)傳遞功率P =16.69 kW輸入轉(zhuǎn)速 n1 =1046.42 r /min傳動比i =4.01(2)選擇齒輪材料及精度等級小齒輪材料用40Gr鋼調(diào)質(zhì)，硬度為280HBS大齒輪材料用40鋼調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS選用8級精度(3)設(shè)計計算T1 Td =54.40 N m取 K =1.1選小齒輪齒數(shù)Z1 =28，則大齒輪齒數(shù)Z2 i乙=112.2取

6、Z2=112選齒寬系數(shù)d 1齒輪材料的彈性系數(shù)ZE =189.8 MPa1/2h lim1 600MPa , h lim2 550MPa安全系數(shù)：Sh =19N1 60njLh=60X 1046.43 X (5 X 300X 24) =2.26 X 10N19N21 =0.558 X 10i接觸疲勞壽命系數(shù)：KHN1=0.90 KHN2=0.95MPa=Khn1 Hlim1 = °.9600 =540H J1ShMPammh2=KhN2 Hlim2=°5°=540Sh1將數(shù)據(jù)代入公式中di 3KTi(i 1)(3.52Ze)2 =50.397di H 2 則模數(shù)

7、m = dl 48.397 =1.80Zi28取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2d1 = m Z1=2X 28=56 mm d2 = mZ2 =2X 113=224 mm由 d 一 可得 b d d1=1 X 56=56 mm d1b2 =b =56 mm b-i b2 5=75 mm1 a=m(Z1 Z2) =150 mm2(4)強度校核復(fù)合齒形系數(shù)：YfS1 =4.106，Yfs2=3.90F lim1 =500 MPa ,Fiim2=380 MPa彎曲疲勞壽命系數(shù)：Kfn1=0.85，Kfn2=0.88彎曲疲勞安全系數(shù)：Sf 1.3kF1FN1 Flim1 326.92 MPaSfF2257.23 MPa

8、Sf校核彎曲強度F12KT1bd1mYfsi72.799 MPa < fi2KT1 Yfs2 69.147bdimMPa < f 2v dini=3.07 m/s < 5 m/s60 1000第五章軸的設(shè)計(1) 選擇材料，確定許用應(yīng)力和軸徑選用45鋼調(diào)質(zhì)許用彎曲應(yīng)力=60 MPa按45號鋼，取C=110Idmin =c4-P2 =42.67 mm :n2考慮有鍵槽，軸徑應(yīng)增加5%42.1+42.1 X 5%=44.80 mm為了使所選軸徑與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，需要同時選取聯(lián)軸器。選用LT8型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其軸孔直徑為45 mm ,和軸配合部分長度為84 mm ,故取4產(chǎn)4

9、5mm o(2) 確定軸各段直徑和長度軸段1從聯(lián)軸器開始向左取，軸段1直徑最小，且安裝了聯(lián)軸器軸徑，故取d! =45 mm軸段2軸段2上應(yīng)有軸肩定位聯(lián)軸器，故d2 = d1 +2X 0.07dj+(12)取標(biāo)準(zhǔn)值d2=52 mm軸段3軸段3上安裝了軸承頸，且 應(yīng)由軸肩定位齒輪，取d3=55 mm軸段4 軸段4上安裝齒輪，取d4=60 mm軸段5 軸段5為軸環(huán)，根據(jù)式得d5=72 mm軸段6軸段6為軸環(huán)，根據(jù)軸承的安裝尺寸得d6=66 mm軸段7軸段7上安裝了軸承，根據(jù)同軸兩軸承取同樣的型號確定 d7 = d3=55 mm選用軸承得其寬度B =23 mm齒輪端面至箱體壁間的距離取 a =15 m

10、m箱體有鑄造誤差，取滾動軸承與箱體內(nèi)邊距 s=5 mm軸承處箱凸緣寬度B2=B+ (0.080.1 ) a+ (1020) 取得 B2 =50 mm軸承蓋厚度取為20 mm軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離取為b =16 mm半聯(lián)軸器與軸配合長度為I =84 mm為使壓板壓住半聯(lián)軸器，取其相應(yīng)的軸長為 L|=82 mm已知齒輪寬度為b2 =56 mm為使套筒壓住齒輪端面，取其相應(yīng)的軸長為 L4=54 mmL2=b+20+22=16+20+22=58 mmL3=s a B +2=45 mm由軸肩和軸環(huán)尺寸的關(guān)系得L5=8 mmL6=12 mmL7=22 mm根據(jù)設(shè)計手冊，取在齒輪處的鍵剖面尺寸為b h=1

11、8x 11,取在半聯(lián)軸器處的鍵剖面尺寸為b h=14x9。(3) 軸的強度校核轉(zhuǎn)矩：T2=563.20 N m圓周力：盼十礙5 N徑向力：Fr2 = Ft2tan n / cos =1736.74 N軸向力：Fa2Ft2 tan =1160.02 N水平面上的支反力：Fra Frb 壓=2314.25 N2垂直面身上的支反力:Fra ( Fa2d2/2 71.5 Fr2)/143=-48.29 NFrb (Fa2d2/2 71.5 Fr2)/143=1785.03 N水平面上的彎矩：M C =71.5 X Fra=165.5 N m垂直面身上的彎矩：M c1=71.5 X Fra=-3.45

12、N mMC2= (71.5 X Fra Fa2d2/2 ) =127.63 N m合成彎矩：MC1 Jmc MC2 =165.54N mMC2 VM!_=208.99N m因為單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)：°b由表可得 0.6剖面C處的當(dāng)量彎矩：MC1 VM(21 ( T2)2 =354.79 N mMC2 v'M C2 ( T2)2 =377.03N m剖面C當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與鄰接段相差不大，股剖面 C為危險剖面M e M C2377.03 N汛=60MPaMeeW剖面D處雖然僅受轉(zhuǎn)矩,業(yè)？ =17.460.1d3N m < 1b但其直徑較小，則該剖面也為危險剖面

13、。Md .( T2)2 =313.81e M 企=34.44W 0.1d3MPaMemax =34.44 MPa <1b第六章滾動軸承的選擇及驗算(1) 確定軸承的類型由上述軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計已初步選擇單列 30308型圓錐滾子軸承(2) 計算軸承的壽命查設(shè)計手冊可得?。?Cr=90.8 X 10Nn =258.4 r / min滾子軸承=-3Fa =1160.02N輕微沖擊fP=1.1由公式Pfp Fa , Lh106 C60n （ P106 c得,贏（康）=72073 h >3600 h故選用單列30308型圓錐滾子軸承，能滿足使用要求第七章鍵的選擇及強度校核(1)與半聯(lián)軸器配合軸段

14、處的鍵的選擇及強度校核在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中已選用圓頭平鍵(A型)b h=14X 9d =82 mm取鍵長L =72 mm鍵和軸的材料均為鋼，可得許用擠壓應(yīng)力p =120 MPa鍵的工作長度I L b=72-14=58 mmT =523.02 N m4T 103dhl=48.89 MPa <p安全(2)與大齒輪配合軸段處的鍵的選擇及強度校核在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中已選用圓頭平鍵(A型)b h =18X11 d =54 mm取鍵長L =44 mm鍵和軸的材料均為鋼，可得許用擠壓應(yīng)力p=120 MPa鍵的工作長度I L b=44-18=26 mm4T 103dhl=105.46 MPa <p第八章聯(lián)

15、軸器的選擇(1)聯(lián)軸器的類型選擇根據(jù)聯(lián)軸器已知的各種條件，選用LT型彈性套柱銷聯(lián)軸器(2)聯(lián)軸器型號、尺寸的選擇工作情況系數(shù)：K=1.3軸的轉(zhuǎn)矩：T =523.02 N m聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩：TC KT =679.93 N m已知TC值的大小，可根據(jù)設(shè)計手冊附表 9.1查得可選用LT8型彈性套柱銷聯(lián)軸 器其公稱轉(zhuǎn)矩為：Tn=710 N m > 679.93 N m聯(lián)軸器的各種參數(shù)如表8-2表8-2 LT8型彈性柱銷聯(lián)軸器參數(shù)型號公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑軸孔長度外徑軸孔類型LT8710 N m3000r / min45 mm112 mm190 mmY型第九章設(shè)計體會 機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計是

16、我們機械類專業(yè)學(xué)生第一次全面的機械設(shè)計訓(xùn)練， 在 設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題， 但經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)和一次一次的更改以及不斷 的驗證，最終找出來原因的所在。通過這次課程設(shè)計， 我們更好更加深入地學(xué)習(xí)到了一般的設(shè)計方法， 掌握了通用 零件、機械傳動裝置和簡單的機械設(shè)計原理， 同時對制圖標(biāo)準(zhǔn)也有了更多的了解， 在課程設(shè)計的這段時光里，我們學(xué)到了很多書本上的知識和課本上沒有的知識， 可以說是多門課程的綜合運用， 通過這次設(shè)計， 把我們以前所學(xué)的知識都運用出 來了，這時才發(fā)現(xiàn)， 原來之前學(xué)的知識是那么那么的少， 遠遠不夠這次設(shè)計所用， 讓自己以后更加努力地學(xué)習(xí)， 不斷充實自己。 同時也深深感到自己初步掌

17、握的知 識與實際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和實踐。 由于設(shè)計的時間較為緊張， 在設(shè)計中肯定會有許多欠缺， 若想把它變成實際產(chǎn)品 的話還需要反復(fù)仔細(xì)的考慮和探討。 但經(jīng)過這一次練習(xí)， 確實給我們帶來了很大 的收獲，設(shè)計涉及到了機械、電氣等多個方面的內(nèi)容，通過設(shè)計計算、認(rèn)證、畫 圖，提高了我對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、電動機的選用等方面的認(rèn)識和應(yīng)用能力。總之， 本次設(shè)計讓我受益非淺， 各方面的能力也得到了一定的提高， 并且提升了我的思 考問題和解決問題的能力。最后特別感謝老師的悉心指導(dǎo)， 特別是在我們的設(shè)計思路中， 同時教導(dǎo)我學(xué)會獨 立通過課程設(shè)計，使自己對所學(xué)的專業(yè)知識和各門課程有了進一步

18、的加深理解， 對于各方面知識之間的聯(lián)系有了實際的體會。 使我們在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠 更快地解決問題， 有更多的經(jīng)驗運用到學(xué)習(xí)和工作中去， 讓我們更好地工作和學(xué) 習(xí)。參考文獻1 濮良貴，紀(jì)名剛機械設(shè)計M.第八版，北京：高等教育出版 社， 2006.2 吳宗澤，羅圣國 . 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 S. 第三版,北京：高 等教育出版社， 2005.3 徐學(xué)林 . 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) M. 長沙：湖南大學(xué)出版社， 2005.4 范元勛，宋梅利，梁醫(yī) . 機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 M. 南京： 南京理工大學(xué)出版社， 2007. 5 孫巖，陳曉羅，熊涌 . 機械設(shè)計課程設(shè)計 M. 北京：北京理工大學(xué)出版社， 2007.6 楊黎明，楊志勤 . 機械設(shè)計簡明手冊 . 北京：國防工業(yè)出版社， 2008.工作量1. 低速軸組件圖一張（A2圖紙）2. 從動齒輪零件圖和減速器低速軸零件圖1張。（均為A3圖紙）；3. 設(shè)計說明書1份。工作 計 劃設(shè)計時間：2016年12月25日-2016年12月30日（一周）一、設(shè)計準(zhǔn)備工作（0.5天）1、熟悉任務(wù)書，明確設(shè)計的內(nèi)容和要求；2、準(zhǔn)備參考資料和手冊。二、參數(shù)選擇與設(shè)計計算（1.5天）1）選擇電動機3）計算總傳動比和分配傳動比4）計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)5） 齒輪傳動的設(shè)計（確疋齒輪的主要參數(shù)和尺寸）；6） 軸