机械设计课程设计—带式输送机同轴式二级圆柱齿轮减速器.docx
目录一、设计任务书1二、电动机的选择2三、计算传动装置总传动比和分配各级传动比3四、计算传动装置的运动和动力参数3五、传动件的设计计算4LV带传动设计计算42.斜齿轮传动设计计算6六、轴的设计计算121 .高速轴的设计122 .中速轴的设计153 .低速轴的设计19精确校核轴的疲劳强度22七、滚动轴承的选择及计算261 .高速轴的轴承262 .中速轴的轴承273 .低速轴的轴承29八、键联接的选择及校核计算31九、联轴器的选择32十、减速器附件的选择和箱体的设计32-一、润滑与密封33十二、设计小结34设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器L总体布置简图2 .工作情况工作平稳、单向运转3 .原始数据运输机卷筒扭矩(Nm)运输带速度(ms)卷筒直径(mm)带速允许偏差(%)使用年限(年)工作制度(班/日)15000.8540051024 .设计内容(1)电动机的选择与参数计算(2)斜齿轮传动设计计算轴的设计(4)滚动轴承的选择(5)键和联轴器的选择与校核(6)装配图、零件图的绘制(7)设计计算说明书的编写5 .设计任务(1)减速器总装配图1张(1号图纸)(2)齿轮、轴零件图各一张(3号图纸)(3)设计计算说明书一份(4)装配草图一张电动机的选择1 .电动机类型选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y(IP44)系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2 .电动机容量(1)卷筒轴的输出功率外60000v60000×0.85Zt一=40.6Ir/mtnD×400=15oo×4°61=6.3895509550(2)电动机的输出功率？,PPj=-7传动装置的总效率=加赤久,式中，7，力为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机械设基础计课程设计(以下未作说明皆为此书中查得)表9-10查得:V带传动l=0.96；滚动轴承2=0.99；圆柱齿轮传动%=0.97；弹性联轴器4=699；卷筒轴滑动轴承=0.97,则:7=0.96×0.993×0.972×0.99×0.97=0.8417-=7.5SkW0.8417选择电动机皮带动载荷稳定，可取过载系数A=L05则P组=1.05X7.58=7.96ZW型号额定功率(kw)满载转速n(rmin)电机伸出端直径D(mm)电机伸出端轴安装长度E(mm)Y160M-411146042IlO由表17-7选用Y160M-4电动机，具体参数如下7=0.8417Pd=7.5SkWPed=UkW三、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1.传动装置总传动比i=区二蟹"=35.96nw40.61z=35.962.分配各级传动比取V带传动的传动比=3,则两级圆柱齿轮减速器的传动比为%=3i35.96UoQh'h=.=°=U99L3Z2=Z3=3.46i2=i3=3.46所得OW符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。四、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为O轴，减速器高速轴为I轴，中速轴为I轴，低速轴为【II轴，各轴转速为HO=nm=1460rminnl=-146Q=486.67r/min3n,486.671.,c.ll=l=140.65rmnZ23.46%140.65C,nm=40.66rmm,Z33.462.各轴输入功率按电动机额定功率Rd计算各轴输入功率，即Pii=Ped=WkW6=用7=Ilx0.96=10.564WPa=P23=10.56×0.99X0.97=04kWPlIl=P223=10.14×0.99×0.97=9.74kW3.各州转矩TL=9550媪=9550×=71.95Ntn%1460T,=9550-=9550×10'56=207.227VmH1486.67T1=9550%=9550×1°1=688.49Nmnll140.65Tm=9550%=9550×=2288.24Nmm山40.66电动机轴高速轴【中速轴11低速轴In转速(rmin)1460486.67140.6540.66功率(kW)1110.5610.149.74转矩(Nm)71.95207.22688.492288.24五、传动件的设计计算1) V带传动设计计算(1)确定计算功率由于是带式输送机，每天工作两班，查机械设计(V带设计部分未作说明皆查此Pca=3.2kW书)表8-7得，工作情况系数KA=L2%=KAe=1.2xll=13.2AW2) )选择V带的带型由匕,、。由图8T1选用B型(3)确定带轮的基准直径dd并验算带速V初选小带轮的基准直径4小。由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径Jrfl=150"?加ddx-150"zn验算带速V。按式(8T3)验算带的速度Mn)x150x146011.,V=11.461ws60×100060x1000因为5n/5<V<30z/s,故带速合适。计算大带轮的基准直径。根据式(8T5a),计算大带轮基准直径d2dd2=iidtn=3×150=450nun(4)确定V带的中心距a和基准长度Ld根据式(8-20),初定中心距%=70Omnl。由式(8-22)计算带所需的基准长度%。=2%+g(%+%)÷心”)224)=2×700+-(150+450)+洋。-150/=2374.62相机24x500由表8-2选带的基准长度Ld=2240turn按式(8-23)计算实际中心距aoLd-Ldx_.v.2240-2374.62_22中心距变化范围为599.4700.2mm。(5)验算小带轮上的包角四5730573°1180o-一1)=180o-(450-150)153o90°a633(6)确定带的根数计算单根V带的额定功率由ddi=150min和0=1460r/min,查表8-4a得E)=2.82AW根据%=440"min,i=2.5和A型带，查表8-4b得=0.5AW查表8-5得Ka=O.925,表8-2得KL=I.00于是=(R+H)CC,=(2.82+0.5)×0.925×0.99=3.0UWdd2=450nnLd=2240nna633mm1153o设计计算及说明结果计算V带的根数Z。Pcil13.2Zl_z=-lsl=4.34Pr3.045根取5根。（7）计算单根V带的初拉力的最小值（4）Inin由表8-3得B型带的单位长度质量q=0.18kgm,所以=500(251)匕+川KaZP=500×(25-0-925)×9+0.18×lk4612V0.925×5×11.461=199.2IN应使带的实际初拉力F0>（F0）min(>)min=199.21（8）计算压轴力Fp11153°()n,in=2z(sin=2×5×19921×sm-=1936,42V(X"1936.4N2.斜齿轮传动设计计算按低速级齿轮设计：小齿轮转矩7；=,=688.49N7，小齿轮转速n=nIi=140.65rZmin,传动比i=J=3.46。（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，故选7级精度（GB10095-88）由机械设计（斜齿轮设计部分未作说明皆查此书）表IOT选择小齿轮材料为斜齿圆柱齿轮40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS,二者硬度差为40HBS。7级精度选小齿轮齿数z1=24：大齿轮齿数z2=*z1=3.46×24=83.048484则齿数比U=3.524Z1=24初选取螺旋角/7=14。/7=14。（27按齿面接触强度设计按式（10-21）试算，即上（）2、耙%匕确定公式内各计算数值a）试选载荷系数K,=1.6b）由图10-30选取区域系数Z=2.433c）由图10-26查得Eal=O78,%2=°88，a=a+a2=0.78÷0.88=1.66d）小齿轮传递的传矩7；=688.49N/e）由表10-7选取齿宽系数d二1f）由表10-6查得材料弹性影响系数Ze=189.8MPGg）由图10-2Id按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限。小加1=600MRm大齿轮的接触疲劳强度极限=550MRlh）由式10T3计算应力循环次数：Nl=60njLh=60×486.67×l×（2×8×365×10）=1.71×109M=包它=4.93x1082z13.46i）由图10-19查得接触疲劳寿命系数Khnx=0.90,Xhf2=0.94j）计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%,安全系数S=L由式（10-12）得w=KHM%m=°90x6（X）=540MPaS1aH2=KHN2SHm2=094x55°MPa=517MPaS1k）许用接触应力H-=540÷517=528.5MPaL"22计算a）试算小齿轮分度圆直径4,由计算公式得2×1.6×688.49×103 3.5 + 1××1×1.663.52.433x189.8 V528.5)min = 100.4z 帆t 100.4nz?b）计算圆周速度60×1000× 100.4 × 140.6560×1000m/s = 0.74 mlc）齿宽b及模数InMb = j Jh = 1.0× 1 OOAmtn = 1 OOAmmd.l cos 100.4× Cosl4°ACt-=mm = 4.0bmn4 h = 2.25mwz24=2.25 X 4.06 = 9.13mm"0 = 100.4/9.13 = 10.99d）计算纵向重合度打 =0.318j zi tany = 0.318×1 ×24× tan 14° = 1.903e）计算载荷系数K由表10-2查得使用系数KA=I根据u = 0.74ms,
