課程設(shè)計-帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級圓柱齒輪減速器直齒

1、 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 一設(shè)計題目2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 二應(yīng)完成的工作2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 三傳動裝置總體設(shè)計方案2 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document .電動機(jī)的選擇2 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document .確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 3 HYPERLINK l bookm

2、ark25 o Current Document .計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 3.V帶的設(shè)計和帶輪設(shè)計4 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document .齒輪的設(shè)計5 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document .傳動軸承和傳動軸的設(shè)計 6 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document .使用壽命計算 10 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document .箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 10 HYPERLINK l bookmark47 o Curren

3、t Document .潤滑密封設(shè)計12 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 四.設(shè)計小結(jié)13一、設(shè)計題目帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級圓柱齒輪減速器（直齒）給定數(shù)據(jù)及要求：已知條件：運(yùn)輸帶拉力 F（N）=1250 N.m； 運(yùn)輸帶工作速度v=1.3m/s；滾筒直徑D=240mm ;二、應(yīng)完成的工作.減速器裝配圖1張；.零件工作圖3張（軸、齒輪）.設(shè)計說明書1份。三、傳動裝置總體設(shè)計方案：.組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。.特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻， 要求軸有較大的剛度。.確定傳動方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將

4、V帶設(shè)置在高速級。其傳動方案如下：初步確定傳動系統(tǒng)總體方案如：傳動裝置總體設(shè)計圖所示。選才 V帶傳動和一級圓柱斜齒輪減速器傳動裝置的總效率總1為V帶的傳動效率，2為軸承的效率，3為對齒輪傳動的效率，（齒輪為 7級精度，油脂潤滑）4為聯(lián)軸器的效率，5為滾筒的效率查機(jī)械設(shè)計手冊知：刀帶= 0.96 刀齒= 0.97 刀軸= 0.98 刀聯(lián)=0.99刀卷= 0.96_ 3 . 一. 刀一刀帶刀齒刀 軸刀聯(lián)刀卷=0.96*0.97*0.984*0.99*0.96=0.832.電動機(jī)的選擇工作機(jī)效率Pw =FNV/1000=1250*1.3/1000=1.625kw電機(jī)效率Pd = Pw /4 a=1.

5、625/0.832=1.911kw2滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為n= 1000 60V =i03.5r/min, D經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i； =24, 一級圓柱斜齒輪減速器傳動比iQ =36,則總傳動比合理范圍為i總=624,電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為Ind = O、Xn= (6-24) X 103.5= 620.72484r/min。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、效率和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為Y1325-8的三相異步電動機(jī)，額定功率為 2.2kw滿載轉(zhuǎn)速nm 710 r/min,同步轉(zhuǎn)速750r/min,總傳動比6.9。.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比(1)總

6、傳動比由選定的電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n滿和工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動裝置總傳動比為i總=n滿/n = 6.9(2)分配傳動裝置傳動比i 總=i 0 x i式中i0,i分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取i0 =2.0 (實(shí)際的傳動比要在設(shè)計V帶傳動時，由所選大、小帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑之比計算)，則減速器傳動比為i = i總 / i0 = 3.5取齒輪傳動比為3.5.計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速n = nm/i0=236.7r/minnn = ni /i 1 = 102.9r/min各軸功率Pi = Pd x 1 = 1.835WPn = pi x 邛 x 3 = 1.

7、744kWPw = R x 咋 x 3= 1.692 kW各軸轉(zhuǎn)矩電動機(jī)軸的轉(zhuǎn)矩Td =9550包=25.704N m nm所以：Ti = Td 兇0 X 1 =74.028N mTn = Tz Xii x 1 x 2 = 161.854N mTw =兇2 X 2 X 3=361.17N m運(yùn)動和參數(shù)結(jié)果如下表項(xiàng)目電動機(jī)外伸軸高速軸低速軸卷筒軸轉(zhuǎn)速(r/min )710236.7102.9102.9功率(kw)2.21.8351.7441.692轉(zhuǎn)矩(N.m)25.70474.028161.854361.17效率10.960.940.92.V帶的設(shè)計和帶輪設(shè)計(1)確定V帶型號，由書上表和書上

8、圖確定選取 B型普通V帶小帶輪 R取。R=140mm, D2i D1(1-E)=410mm/ 三 -,三驗(yàn)算帶速： 60 x 1000 5.2m/s(3)確定帶的基準(zhǔn)長度0.7 R Q %2 D Qa。為中心距ao=1.5(D 1+D)=825mm TOC o 1-5 h z L = 2s. 4-業(yè) + D： + ，一 ) 帶長-”=5209由書上表確定帶長Ld =5209mm4 一 3. + -= 確定實(shí)際中心距a= ,9927mm(5)驗(yàn)算小帶輪的包角= 130 -2也 x 57. 3：=122120(6)計算V帶的根數(shù):z 由書上表8-3 8-4 8-5 8-6 得額定功率P0=1.82

9、kw功率增量VP0 =0.22kw i=2.9 (i2)包角系數(shù)K a=0.86帶長系數(shù)K L=1.182 七二-t p. ITT, g由 ”， ；1.61取2根因結(jié)果只比2小一點(diǎn)，可取Z=2,即需2普通B型V帶(7)計算初拉力F。及作用在軸上的力Fq根據(jù)書上計算公式得尸 (2.5-E)巳= 500 xJ -式-=408=408N壓軸力Fq,根據(jù)書上公式得：作用在軸上的壓力盡為凡=ZZTCsin 2 =714N5.齒輪的設(shè)計.選擇齒輪材料、熱處理、精度等級及齒數(shù)材料：所設(shè)計齒輪傳動屬于閉式傳動，為使結(jié)構(gòu)緊湊，選用 45鋼，該對齒輪為 硬齒面齒輪，熱處理工藝：表面淬火，齒面硬度4050HRC。運(yùn)

10、輸機(jī)一般工作機(jī)器，速度不高，因此由表可選擇齒輪精度為 9級。取齒數(shù)Z1=24, u=2, Z2=uX乙=48,大齒輪轉(zhuǎn)速102.9r/min,由圖查得彎曲疲勞極限應(yīng)力Flim =730MPa,由圖查得接,疲勞極限應(yīng)力 Hlm=600MPa。查表得 Sf=1.25 ,Sh=1.1, Zh=2.5, Ze=188.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計1)確定許用彎曲應(yīng)力FP取，則：=81Mpa2)選擇載荷系數(shù)K,取K=1.2。3)確定復(fù)合齒形系數(shù)Yfs。因大、小齒輪選用同一材料及熱處理，則 fp相同,故按小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù) Yfs1代入即可，由圖查得Yfa1=2.73 Yfa2=2.174) Zvi =20.7

11、1, Zv2 =82.82即有按1及v 1.695從圖541中查得，將上述各參數(shù)代入求mn式中，得:按表51取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) mn=2mm。則中心距a=1/2(d1+d2)=1086）計算傳動的幾何尺寸bi=68 b2=603.校核齒面的接觸疲勞強(qiáng)度q=109型，砰料可花 850MpaS=1.5所以它是安全的S2 S2截面IV右側(cè)同理，也是安全的。7.使用壽命計算高速軸外伸軸處鍵擠壓應(yīng)力 低速軸外伸軸處鍵擠壓應(yīng)力 低速軸連接齒輪處擠壓應(yīng)力 擠壓強(qiáng)度均合格。C|p=4T/dhl=26.1N110N|：.qp=4T/dhl=50.2N110N|.?p=4T/dhl=41.3N15 年所以，軸承壽命合格箱

12、體結(jié)構(gòu)的設(shè)計減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合 質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用 旦工配合.is6.機(jī)體有足夠的剛度機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度.考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s,故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺 起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)， 其表面粗糙度為63.機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10,圓角半徑為R=3o機(jī)體外型簡單，拔模方便.對附件設(shè)計A視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間， 以

13、便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī) 械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用 M6緊固B油螺塞:10放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放 油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊， 由機(jī)械加工成螺塞 頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出 .D通氣孔：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部 的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡 .E蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)

14、結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方 向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G 吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體 .減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚0.025a 3 88箱蓋壁厚110.02a 3 88箱蓋凸緣厚度bibi1.5 i12箱座凸緣厚度bb 1.512箱座底凸緣厚度b2b22.520地腳螺釘直徑dfdf 0.036a 1216地腳螺釘數(shù)目n查手冊6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑did10.72d fM12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直d2d2= (0.50.6 ) d f

15、M12徑軸承端蓋螺釘直徑d3d3= (0.40.5 ) d f8視孔蓋螺釘直徑d4d4= (0.30.4 ) d f611定位銷直徑dd = (0.70.8 ) d2df , d,，d2至外機(jī)壁距C14離宜磯祗珠往墳TT于日可衣df, d2至凸緣邊緣距離C 24宜磯祗珠往墳TT于日可衣外機(jī)壁至軸承座端面距離I1l1=C1 +C2+ (812)大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離11 1.2齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離22 機(jī)蓋，機(jī)座肋厚5.63422182816401010m1, mm,0.85 1,m 0.85m18 m 8.5軸承端蓋外徑D2D2 D+(55.5) d3102(1 軸)150 (2 軸)9.潤滑

16、密封設(shè)計(1)對于單級圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃友b置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2m/s,所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用 SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度.油的深度為H+h1H=30h1=34所以 H+h1=30+34=64油的粘度大，化學(xué)合成油，潤滑效果好。密封性來講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大。并勻均布置，保證部分面處的密封性。(2)滾動軸承的潤滑目的：(1)降低摩擦和磨損;(2)散熱；12（3）緩沖、吸振、降低噪音；（4）防銹和密封。潤滑方式1、脂潤滑一一承載大，不易流失，結(jié)構(gòu)簡單，密封和維護(hù)方便，但Ff大，易于發(fā)熱。適合于不便經(jīng)常維護(hù)，轉(zhuǎn)速不太高的場合。一股潤滑劑的填充量1/31/2軸承空間。常用鈣基脂（T65C）,鈉基脂、鈣鈉基脂（T較高），n較 高時，鋰基脂。2、油潤滑潤滑冷卻效果較好，f較小，但供油系統(tǒng)和密封裝置均較復(fù)雜，適于高速場 合。潤滑方式有；油浴或飛濺潤滑、滴油 、噴油、油零等潤滑油粘度的選擇：1220csi 1）載荷大，n低，工作溫度高時用粘度大的 潤滑油；2）載荷小，dn大，用粘度低的潤滑油，攪油損失小，冷卻效果好。3、固體潤滑一一高溫真空條件下（二硫化鋁）四、設(shè)計小結(jié)課程設(shè)計體會課程設(shè)計都需要刻