帶式運輸機傳動裝置課程設計

機械設計課程設計計算說明書設計題目帶式運輸機傳動裝置設計前言：作為航空專業(yè)的學生，機械設計對于我們來說是一個非常重要的必修課程，本學期的機械設計綜合課程設計，是對前幾個學期所學習的工程制圖、機械原理、機械設計以及加工工藝學和工程材料等學科的總結(jié)回顧和提升。我們研究了該齒輪減速器的目的、意義，熟悉了減速器的工作原理、分類及組成，完成了減速器結(jié)構設計及傳動尺寸設計計算，基本掌握了實體設計的工作流程。這學期我主要進行了二級齒輪減速箱的相關了解學習和設計。減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為國標的減速器有40余種。本齒輪減速器作為帶式運輸機的傳動裝置，有體積小重量輕等優(yōu)點。除了可作為上述功能之外，在機械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領域也有廣泛的應用。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動中有巨大的市場和應用價值。目錄前言： 第一章設計任務書 第一章設計任務書1.1課題題目帶式運輸機傳動裝置設計1.2傳動方案分析及原始數(shù)據(jù)：設計要求：設計用于帶式運輸機的傳動裝置帶式運輸機連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載啟動，運輸帶速允許誤差為5%。使用期限為10年，大修期三年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作。原始數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力F=1200N；運輸帶工作速度v：1.7m/s卷筒直徑D：270mm設計任務：減速器裝配圖1張（A0或A1圖紙）；零件工作圖2張（大齒輪、低速軸，A3圖紙）；設計計算說明書1份，6000～8000字。說明書內(nèi)容應包括：擬定機械系統(tǒng)方案，進行機構運動和動力分析，選擇電動機，進行傳動裝置運動動力學參數(shù)計算，傳動零件設計，軸承壽命計算、軸（許用應力法和安全系數(shù)法）、鍵的強度校核，聯(lián)軸器的選擇、設計總結(jié)、參考文獻、設計小結(jié)等內(nèi)容。

第二章傳動方案的擬定2.1整體方案如REF_Ref321425813\h圖2-1帶式運輸機傳動裝置設計參考圖所示。圖2-圖2-SEQ圖_2-\*ARABIC1帶式運輸機傳動裝置設計參考圖2.2減速器說明我們這次的設計題目是帶式輸送機，他的主要功能是通過輸送帶運送機器零部件或其他物料。我們組根據(jù)設計任務對閉式兩級圓柱齒輪減速器傳動方案進行了分析和討論。如圖所示，帶式輸送機由電動機驅(qū)動。電動機1通過聯(lián)軸器2將動力傳入兩級圓柱齒輪減速器3，再通過聯(lián)軸器4，將動力傳至輸送機滾筒5，帶動輸送帶6工作。

第三章電動機的選擇3.1類型和結(jié)構形式的選擇：按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列全封閉自扇冷式三相異步電動機，電壓為380/220V；3.2確定電機的額定功率：（1）選擇電動機容量所需功率Pg=5.0Kw（2）從電動機到卷筒間各個運動副的總機械效率=0.97—閉式齒輪傳動效率；=0.99—滾動軸承效率；=0.99—聯(lián)軸器效率；=0.96—傳動滾筒效率；所以：電動機額定功率Ped應略大于Pd，即選用Ped為3kW（3）確定電動機轉(zhuǎn)速、滾筒軸轉(zhuǎn)速：所以Y100L2—4符合的有750，Y100L2—4選用1500r/min的電動機，型號為Y100L2-4

第四章傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)1計算總傳動比： 2傳動比分配： 3確定各軸運動和動力參數(shù)=4.064=2.9030軸（電動機軸）：1軸（高速軸）2軸（中間軸）；3軸（低速軸）；4軸（滾筒軸）；各軸的運動和動力參數(shù)列表如下：軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/N·m轉(zhuǎn)速n/r/min傳動比i輸入輸出輸入輸出電機軸2.4016.1414201軸2.3762.3515.9815.82142012軸2.2802.25762.3261.7349.414.0643軸2.1902.168173.85172.11120.32.903滾筒軸2.1462.125170.40168.70120.31

第五章傳動零件的設計計算和校核5.1一級齒輪傳動設計考慮到主動輪的轉(zhuǎn)速不是很高,傳動尺寸無嚴格的限制，批量較小，故小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB=241~286，平均取為260HB，大齒輪用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=229~286，平均取240HB，精度等級選為8級。注：表中圖表來自于《機械設計》計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果（1）初步設計計算轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)取接觸疲勞極限由圖可知初步計算需用接觸應力值由表B-1，估計取動載荷系數(shù)初步計算小齒輪直徑（閉式軟齒面）由附錄B中式（B-2）得初取初步齒寬（2）校核計算圓周速度v=2.6m/s精度等級由表選擇8級精度齒數(shù)、模數(shù)和螺旋角取取，=158.60mm由表2-4取使用系數(shù)原動機均勻平穩(wěn)，工作機有輕微沖擊動載系數(shù)查圖可知。齒間載荷分配系數(shù)先求軟齒面斜齒輪，精度等級8級齒向載荷分布系數(shù)區(qū)域系數(shù)查出彈性系數(shù)查出重合度系數(shù)由于無變位，端面嚙合角螺旋角系數(shù)許用接觸應力取一般可靠度系數(shù)總工作時間應力循環(huán)次數(shù)（單向運轉(zhuǎn)?。┙佑|壽命系數(shù)由圖查出齒面工作硬化系數(shù)接觸強度尺寸系數(shù)由表27-18安調(diào)質(zhì)鋼查潤滑油膜影響系數(shù)取為驗算合格（3）確定主要傳動尺寸中心距圓取整螺旋角端面模數(shù)分度圓直徑齒寬?。海?）齒根彎曲疲勞強度驗算齒形系數(shù)查得應力修正系數(shù)查得螺旋角系數(shù)查取重合度系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)由圖2-9查取許用彎曲應力校核試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限查最小安全系數(shù)確定尺寸系數(shù)確定彎曲壽命系數(shù)另外取合格靜強度校核因傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核（5）小結(jié)：齒輪主要傳動尺寸列表壓力角模數(shù)１．２５mm螺旋角分度圓直徑齒頂高１．２５mm齒根高1.875mm齒頂間隙０．３１２５mm中心距９８mm齒寬齒頂圓直徑5.2二級齒輪傳動設計考慮到主動輪的轉(zhuǎn)速不是很高,傳動尺寸無嚴格的限制，批量較小，故小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為HB=241~286，平均取為260HB，大齒輪用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=229~286，平均取240HB，精度等級選為8級。計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果（1）初步設計計算轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)取接觸疲勞極限由圖可知初步計算需用接觸應力值由表B-1，估計取動載荷系數(shù)初步計算小齒輪直徑（閉式軟齒面）由附錄B中式（B-2）得初取初步齒寬（2）校核計算圓周速度精度等級由表選擇8級精度齒數(shù)、模數(shù)和螺旋角取取，取使用系數(shù)原動機均勻平穩(wěn)，工作機有輕微沖擊動載系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)先求軟齒面斜齒輪，精度等級8級齒向載荷分布系數(shù)區(qū)域系數(shù)查出彈性系數(shù)查出重合度系數(shù)由于無變位，端面嚙合角螺旋角系數(shù)許用接觸應力取一般可靠度系數(shù)總工作時間應力循環(huán)次數(shù)（單向運轉(zhuǎn)取）接觸壽命系數(shù)由圖查出齒面工作硬化系數(shù)接觸強度尺寸系數(shù)由表27-18安調(diào)質(zhì)鋼查潤滑油膜影響系數(shù)取為驗算合格（3）確定主要傳動尺寸中心距圓取整螺旋角端面模數(shù)分度圓直徑齒寬?。海?）齒根彎曲疲勞強度驗算齒形系數(shù)查得應力修正系數(shù)查得螺旋角系數(shù)查取重合度系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)許用彎曲應力校核試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限查最小安全系數(shù)確定尺寸系數(shù)確定彎曲壽命系數(shù)另外取合格靜強度校核因傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核（5）小結(jié)：齒輪主要傳動尺寸列表壓力角模數(shù)2mm螺旋角分度圓直徑齒頂高2mm齒根高2.5mm齒頂間隙0.5mm中心距1１６mm齒寬齒頂圓直徑

第六章軸的設計計算和校核6.1高速軸的設計與校核：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果材料的選擇為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=241~286材料系數(shù)查表有C=110估算軸徑按聯(lián)軸器標準，取d=22mm齒輪圓周力齒輪徑向力齒輪軸向力豎直面反力及彎矩豎直面內(nèi)受力圖垂直面彎矩圖水平面反力及彎矩水平面受力圖水平面彎矩圖合成彎矩合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩應力校正系數(shù)用插入法由表1-4中求得，計算當量彎矩截面C出是危險面校核需用彎曲應力為符合要求6.2中間軸的設計與校核計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果材料的選擇為45號鋼，正火處理，硬度HB=170~217材料系數(shù)查表有C=110估算軸徑所受轉(zhuǎn)矩齒輪圓周力齒輪徑向力齒輪軸向力垂直面反力與彎矩垂直面內(nèi)收力圖垂直面彎矩圖水平面反力及彎矩水平面受力圖水平面彎矩圖合成彎矩計算合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩應力校正系數(shù)用插入法由表求得，當量彎矩圖計算當量彎矩校核需用彎曲應力為符合要求6.3低速軸的設計與校核：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果材料的選擇為45鋼，正火處理，硬度HB=170~217材料系數(shù)查表有C=110估算軸徑按聯(lián)軸器標準，取d=32mm齒輪圓周力齒輪徑向力齒輪軸向力豎直面反力及彎矩豎直面內(nèi)受力圖垂直面彎矩圖水平面反力及彎矩水平面受力圖水平面彎矩圖合成彎矩合成彎矩圖轉(zhuǎn)矩應力校正系數(shù)用插入法由表1-4中求得，計算當量彎矩截面C出是危險面校核需用彎曲應力為符合要求第七章滾動軸承的選擇和壽命計算7.1高速軸軸承的選擇該軸為工作于普通溫度下的短軸，故支點采用兩端單向固定的方式選用一對深溝球軸承，按軸徑初選2尺寸系列的深溝球軸承6206。下面進行校核：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果軸承主要性能參數(shù)查手冊6206軸承主要性能參數(shù)如下：d=36mm,D=62mm,B=16mm，；軸承受力情況載荷較大的一個軸承確定X、Y值由表，，得沖擊載荷系數(shù)由表查得軸承當量動載荷軸承壽命（球軸承）壽命合格7.2中間軸軸承的選擇該軸為工作于普通溫度下的短軸，故支點采用兩端單向固定的方式選用一對深溝球軸承，按軸徑初選2尺寸系列的深溝球軸承6206。下面進行校核：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果軸承主要性能參數(shù)查手冊6206軸承主要性能參數(shù)如下：d=36mm,D=62mm,B=16mm，；軸承受力情況載荷較大的一個軸承確定X、Y值由表，，得沖擊載荷系數(shù)由表查得軸承當量動載荷軸承壽命（球軸承）壽命合格7.3低速軸軸承的選擇該軸為工作于普通溫度下的短軸，故支點采用兩端單向固定的方式選用一對深溝球軸承，按軸徑初選2尺寸系列的深溝球軸承6208。下面進行校核：計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果軸承主要性能參數(shù)查手冊6208軸承主要性能參數(shù)如下：d=40mm,D=80mm,B=18mm，；軸承受力情況載荷較大的一個軸承確定X、Y值由表，，得沖擊載荷系數(shù)由表查得軸承當量動載荷軸承壽命（球軸承）壽命合格

第八章鍵和聯(lián)軸器的選擇8.1鍵的選擇鍵的選擇主要考慮所傳遞的扭矩的大小，軸上零件是否需要沿軸向移動，零件的對中要求等等。計算項目計算內(nèi)容計算結(jié)果（1）高速軸與聯(lián)軸器連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊查得d=22mm時，選用鍵轉(zhuǎn)矩鍵長接觸長度許用擠壓應力校核查表可得45號鋼的許用擠壓應力為=（100-120）MPa滿足要求（2）中間軸與一級減速大齒輪連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊查得d=36mm時，選用鍵轉(zhuǎn)矩鍵長接觸長度許用擠壓應力校核查表可得鋼的許用擠壓應力為=（100-120）MPa滿足要求（3）中間軸與二級減速小齒輪連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊查得d=36mm時，同時考慮到同一根軸盡量選用相同公稱尺寸的鍵，選用鍵轉(zhuǎn)矩鍵長接觸長度許用擠壓應力校核查表可得鋼的許用擠壓應力為=（100-120）MPa故滿足要求（3）低速軸與二級減速大齒輪連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊查得d=42mm時，同時考慮到同一根軸盡量選用相同公稱尺寸的鍵，選用鍵轉(zhuǎn)矩鍵長接觸長度許用擠壓應力校核查表可得鋼的許用擠壓應力為=（100-120）MPa故滿足要求（3）低速軸與輸出軸聯(lián)軸器連接鍵的選擇和校核鍵的選擇和參數(shù)靜聯(lián)接,選用普通平鍵A型，由手冊查得d=32mm時，同時考慮到同一根軸盡量選用相同公稱尺寸的鍵，選用鍵轉(zhuǎn)矩鍵長接觸長度許用擠壓應力校核查表可得鋼的許用擠壓應力為=（100-120）MPa故滿足要求8.2聯(lián)軸器的選擇高速級聯(lián)軸器由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，取工作情況系數(shù)選用TL4YA2252/YA2862型（GB4323-2002）彈性套柱銷聯(lián)軸器,根據(jù)主動軸連接聯(lián)軸器處，將各種參數(shù)列表如下：型號公稱轉(zhuǎn)矩T許用轉(zhuǎn)數(shù)n軸孔直徑d軸孔長度L外徑D材料軸孔類型TL46357002252106HT200Y型聯(lián)軸器承受轉(zhuǎn)矩故：合適低速級聯(lián)軸器由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟問題，選用凸緣聯(lián)軸器，取工作情況系數(shù)選用GY5YA3252/YA3560型（GB5843-2002）凸緣聯(lián)軸器,根據(jù)主動軸連接聯(lián)軸器處，將各種參數(shù)列表如下：型號公稱轉(zhuǎn)矩T許用轉(zhuǎn)數(shù)n軸孔直徑d軸孔長度L外徑D材料軸孔類型GY540080003260120HT200Y型聯(lián)軸器承受轉(zhuǎn)矩故：合適TL4型GB/T4323-2002彈性套柱銷聯(lián)軸器

第九章潤滑的選擇9.1閉式減速齒輪的潤滑減速器中的二級閉式減速齒輪,由于齒輪外緣的回轉(zhuǎn)速度（3.39m/s）小于12m/s，因此采用浸油潤滑，選用全損耗系統(tǒng)用油（GB443-1989）,浸油深度應沒過至少1個齒高，一般不應小于10mm。9.2滾動軸承的潤滑兩對深溝球軸承軸承處的零件輪緣線速度均大于，所以應考慮使用油潤滑。第十章密封形式的選擇為防止機體內(nèi)潤滑劑外泄和外部雜質(zhì)進入機體內(nèi)部影響機體工作，在構成機體的各零件間，如機蓋與機座間、及外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設置不同形式的密封裝置。對于無相對運動的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運動速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構。本設計中：（1）由于密封界面的相對速度不是很大，采用接觸式密封，高速軸與軸承蓋間V<3m/s，采用半粗羊毛氈封油圈，低速軸與軸承蓋間也為V<3m/s，故采用半粗羊毛氈封油圈。（2）箱座與箱蓋凸緣結(jié)合面與觀察孔、油孔之間都采用靜密封方式。（3）透蓋與軸接觸處采用旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈。

第十一章減速器機體各部分結(jié)構尺寸其它技術說明11.1減速器集體各部分尺寸名稱符號減速器型式及尺寸箱座壁厚通過計算，并考慮鑄造工藝，壁厚取箱蓋壁厚通過計算，并考慮鑄造工藝，壁厚取箱座凸緣厚度取箱蓋凸緣厚度取箱座底凸緣厚度取地腳螺釘直徑取地腳螺釘數(shù)目取軸承旁連接螺栓直徑取箱蓋與箱座連接螺栓直徑取軸承端蓋螺釘直徑取窺