设计题目用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器.doc

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1、设计题目：用于带式运输机的一级圆柱齿轮 减速器一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级 圆柱齿轮减速器工作条件：使用年限 10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。原始数据：滚筒圆周力F=;带速V=/s ；滚筒直径D=300mm 运动简图 二、电动 机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用丫系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率：传动装置的总效率：n总=n带x n轴承x n齿轮x n联轴器x n滚筒=x xxx =(2)电机所需的工作功率：Po=FV/1000 n总=2400 x/1000 x =3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转

2、速：Nw=60x1000V/ n D =60 x 1000 x / n x 300 =/min根据【2】表中推荐的合理传动比范围，取V带传动比lv=24 ,单级圆柱齿轮传动比范围lc=35，则合理总传动比i的范围为i=620 ,故电动机转速的可选范围为nd=i x nw=x =/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min 和1000r/min1500r/min。【2】表查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速传动装置的 传动比KW同转 满转 总传动比 带 齿轮1 丫132S-6 3 1000960 3 2 Y10012-4 3 1500 1420 3综合考虑电

3、动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y10012-4。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转 速，选定电动机型号为Y10012-4。其主要性能：额定功率：4KV，满载转速1000r/min，额定转矩。 三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=960 /= 2、分配各级传动比 取i带=/ i 总=i齿x i 带=/= /. i齿=i 总/i 带=四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速 nI=nm/i 带=960/=(r/m

4、in) nll=nl/i 齿=/=(r/min) 滚筒 nw=nll= /= (r/min) 2、 计算各轴的功率 PI=Pd x n 带=PII=PI x n 轴承x n 齿轮=xx =3、计算各轴转矩Td=/nm=9550X /960=m TI=/n1 =/=mTII =入 /n2=/=m五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算选择普通V带截型课本1P189 表 10-8 得：kA= P= PC=KAP= x =据 PC= 和n仁/min 课本1P189图10-12得：选用A型V带 确定 带轮基准直径，并验算带速1课本 P190 表 10-9，取 dd1=100mm>dmin=

5、75dd2=i 带 dd1(1- & )=3 x 100 x =294 mm 课本1P190 表 10-9，取 dd2=280 带速 V: V=n dd1n1/60 x 1000 = n x 960 x 100/60 x 1000=/s在525m/s范围内，带速合适。确定带长和中心距 初定中心距 a0=500mmLd=2a0+ n (dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2 x500+(100+280)+(280-100)2/4x 450 =根据课本1表选取相近的 Ld=1600mm确定中心距 a a0+(Ld-Ld0)/2=500+ /2 =497mm(4)验算小带轮包

6、角 a 1= x (dd2-dd1)/a = x(280-100)/497=159>120确定带的根数单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本图10-9 得p仁i半1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查1 表 10-2 得 P1=查1表 10-3，得 Ka =;查1表 10-4 得 KL= Z= PC/(P1+ P1)K a KL =/(+) XX =( 取 3根)(6)计算轴上压力课本1表10-5查得q=/m，课本式单根 V带的初拉力：F0=500PC/ZV -1+qV2=/(/)+ =则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sin( a 1/2)=2 X 3X (/2)=2、齿轮

7、传动的设计计算选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。查阅表1表6-8，选用价格便宜便 于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS 大齿轮材料也为 45钢，正火处理，硬度为 215HBS精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。(2)按齿面接触疲劳强度设计d1 > (6712 X kT1(u+1)/ $ du a H2)1/3确定有关参数如下：传动比i齿=取小齿轮齿数 Z仁25。则大齿轮齿数：Z2=ixZ仁 X 25= 取z2=108 课本表6-12取$ d= (3)转矩T1T仁x 106x P1/n1= x 106X /=526

8、60Nmm(4)载荷系数 k : 取k=(5)许用接触应力a Ha H= a Hlim ZN/SHmin 课本1图 6-37 查得： aHlim仁610Mpaa Hlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数 Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，公式N=60njtn计算N仁x 10x 300x 16= N2=N/i=/= x 108查1课本图6-38中曲线1，得ZN仁1 ZN2= 按一般可 靠度要求选取安全系数 SHmin= a H仁a Hlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa a H2= a Hlim2ZN2/SHmin=/1=525Mpa 故得：d1 > (67

9、12 x kT1(u+1)/ $ du a H2)1/3 =模数：m=d1/Z 仁/20=取课本1P79标准模数第一数列上的值，m=(6)校核齿根弯曲疲劳强度a bb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径：d仁mZ1=x 20mm=50mmd2=mZ2=x78mm=195mm齿 宽：b= $ dd1= x 50mm=55mm取 b2=55mm b1=60mm(7)复合齿形因数YFs 课本1图6-40得： YFS1=,YFS2= (8)许用弯曲应力a bb根据课本1P116 :a bb= a bblim YN/SFmin课本1图6-41得弯曲疲劳极限a bblim 应为： abb

10、lim仁490Mpaa bblim2 =410Mpa课本1图6-42得弯曲疲劳寿命系数 YNYN1=1 YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求，取SFmin =1计算得弯曲疲劳许用应力为a bb1= a bblim1 YN1/SFmin=490 x 1/1=490Mpa a bb2= a bblim2 YN2/SFmin =410 x 1/1=410Mpa 校核计算a bb仁2kT1YFS1/ b1md1=48000h 二预期寿命足够二.主动轴上的轴承：(1)初选的轴承的型号为:6206查1表 14-19 可知:d=30mm,外径 D=62mm宽度 B=16mm, 基本

11、额定动载荷 C=,基本静载荷 CO=, 查2表可知极限 转速13000r/min根据根据条件，轴承预计寿命L'h=10x 300 x 16=48000h 已知nl=(r/min)两轴承径向反力：FR1=FR2=1129N根据课本 P265得轴承内部轴向力FS=则 FS仁FS2= (2) T FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端FA仁FS仁FA2=FS2=求系数x、yFA1/FR1=/ = FA2/FR2=/ =根据课本 P265 表得 e=FA1/FR148000h 二预期寿命足够七、键联接的选择及校核计算1 .根据轴径的尺寸，1中表12-6高速轴（主动

12、轴）与V带轮联接的键为：键8 X 36GB1096-79大齿轮与轴连接的键为：键14 X 45 GB1096-79轴与联轴器的键为：键10X 40 GB1096-79 2 .键的强度校核大齿轮与轴上的键 ：键14 X 45 GB1096-79 b X h=14X 9丄=45,贝» Ls=L-b=31mm 圆周力：Fr=2TII/d=2 X 198580/50= 挤压强度：=<125150MPa= a p因此挤压强度足够剪切强度：=<120MPa=因此剪切强度足够键 8X 36 GB1096-79 和键 10X 40 GB1096-79 根据上 面的步骤校核，并且符合要求。

13、八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算1、减速器附件的选择通气器于在室内使用，选通气器，米用M18X油面指示器 选用游标尺M12起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳.放油螺塞选用外六角油塞及垫片 M18X根据机械设计基础课程设计表选择适当型号：起盖螺钉型号：GB/T5780 M18 X 30,材料Q235高速轴轴承盖 上的螺钉：GB578A86 M8X12材料Q235低速轴轴承盖上的 螺钉：GB578A 86 M8X 20,材料 Q235 螺栓：GB578A 86 M14X 100，材料Q235箱体的主要尺寸： 箱座壁厚z=+仁X +1= 取z=8(2) 箱盖壁厚 z1=+仁X +1=取z仁8(3)

14、箱盖凸缘厚度 b1=x 8=12 箱座凸缘厚度 b=X 8=12(5)箱座底凸缘厚度b2= X 8=20(6)地脚螺钉直径df =+12=X +12=(取18)(7)地脚螺钉数目n=4 (因为a<250)(8) 轴承旁连接螺栓直径 d1= = X 18=(取14)(9) 盖与座连接螺栓直径 d2= df = X 18=(取10)(10) 连接螺栓d2的间距L=150-200(11) 轴承端盖螺钉直 d3= df= X 18=(取8)(12)检查孔盖螺钉d4= df= X 18=(取6)(13)定位销直径d= d2=X 10=8(14)至外箱壁距离 C1 (15)(16) 凸台高度：根据低

15、速级轴承座外径确定，以便于扳 手操作为准。(17) 外箱壁至轴承座端面的距离C1+ C2+ (18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离：mm (19)齿轮端面与内箱壁间的距离：=12 mm (20) 箱盖，箱座肋厚：m仁8 mm,m2=8 mm(21)轴承端盖外径：D+ d3D轴承外径(22)轴承旁连接螺栓距离：尽可能靠近，以Md1和Md3互不干涉为准，一般取 S= D2.九、润滑与密封1.齿轮的润滑采用浸油润滑，于为单级圆柱齿轮减速器，速度<12m/s，当m<20时，浸油深度h约为1个齿高，但不小于10mm所以浸油高度约为 36mm 2.滚动轴承的润滑于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅

16、润滑。3.润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用 GB443-89全损耗系统用油 L-AN15润滑油。 4.密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴 唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为 轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。十、设计小结课程设计体会课程设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧，而没一个第一次似乎都必须经历 感觉困难重重，挫折不断到一步一步克服，可能需要连续几 个小时、十几个小时不停的工作进行攻关；最后出成果的瞬 间是喜悦、是轻松、是舒了口气！课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识 不牢固，许多计算方法、公式都忘光了，要不断的翻资料、 看书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有时还会有放 弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，而且学到了，应 该是补回了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识， 提高了运用所学知识的能力。十、参考资料目录1 机械设计基础课程设计，高等教育出版社，陈 立德主编，20XX年7月第2版；2 机械设计基础，机械工业出版社胡家秀主编20XX年7月第1版F=V=/sD=220mmn总=Pd=Nw=/min lc=3 5 i=6 20nd=7292430r/minY10012-4