带式输送机传动装置的设计及部件制造毕业论文.doc

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1、江苏城市职业学院毕业论文 带式输送机传动装置的设计带式输送机传动装置的设计及部件制造及部件制造 作 者：蒋园园 学 号：100701350519 班 级：10 数控技术 指导教师：顾苏军 江苏城市职业学院 二一三年四月 江苏城市职业学院 II 江苏城市职业学院 高职毕业论文 带式输送机传动装置的设计带式输送机传动装置的设计及部件制造及部件制造 作 者 蒋园园 指导教师 顾苏军 学科级别 高职专科 培养院系 机电工程系 学科专业 数控技术及应用 学科类别 工学 答辩委员会主席 评 阅 人 二一三年四月 江苏城市职业学院 II 摘摘 要要 减速器作为一种重要的动力传递装置，在机械化生产中起着不可替

2、代的作用。 目前在减速器的设计领域，研究开发以产品设计为目标，全过程综合应用 CAD 及其 相关的一体化集成技术已成为必然趋势。这对于减速器的三维综合设计及模拟仿真， 对提高减速器设计技术水平、快速响应市场要求有着十分重要的意义。由于减速器 内部结构复杂，如果单独用二维看上去不能一目了然，三维造型设计就解决了这样 的一个问题，它能把减速器的关键部件很清晰的展现出来。因此，通过减速器的三 维造型设计来研究三维造型设计技术具有很强的代表性。 本设计以 SolidWorks 软件为主，并结合 AutoCAD、CAXA 电子图板等二维绘图软 件，设计了一个二级圆柱齿轮减速器，实现了减速器的三维模型生成

3、，以及由此生 成二维工程图的设计思想。通过该软件特有的三维设计功能，检查、优化设计方案， 实现了减速器的运动仿真，完成了减速器在计算机中的模拟设计。 关键词：关键词：SolidWorks;减速器；三维建模 目目 录录 1 1 现状分析现状分析 1 1 11 1 国外国外 CADCAD 软件介绍软件介绍.1 1 12 2 国内国内 CADCAD 软件介绍软件介绍.3 2 2 带式输送机传动装置的计算带式输送机传动装置的计算 5 2.32.3 计算总传动比及分配各级的传动比计算总传动比及分配各级的传动比 8 2.42.4 计算传动装置的传动和动力参数计算传动装置的传动和动力参数 9 2.52.5

4、传动零件传动零件 V V 带的设计计算带的设计计算 .11 2.62.6 减速器齿轮传动的设计计算减速器齿轮传动的设计计算13 2.72.7 轴的设计轴的设计 16 2.82.8 滚动轴承的选择滚动轴承的选择23 2.92.9 键的选择键的选择 23 2.102.10 联轴器的选择联轴器的选择 .24 2.112.11 铸件减速器机体结构尺寸计算表铸件减速器机体结构尺寸计算表.24 2.122.12 齿轮的润滑齿轮的润滑.25 2.132.13 密封方法的选取密封方法的选取26 3 3 带式输送机传动装置的三维设计带式输送机传动装置的三维设计27 3.13.1 减速器的简介减速器的简介 .27

5、 江苏城市职业学院 II 3.23.2 箱体的建模箱体的建模 .27 3.33.3 轴的三维模型轴的三维模型.52 3.43.4 齿轮的建模齿轮的建模.54 3.53.5 轴承的三维模型成型轴承的三维模型成型 .58 3.63.6 减速器装配减速器装配 .59 3.73.7 二级减速器工程图二级减速器工程图 .65 设计小结设计小结 .IV 致致 谢谢 .III 参考文献参考文献 .IV 作者简介作者简介 .IV 1 现状分析 11 1 1 现状分析现状分析 1 11 1 国外国外 CADCAD 软件介绍软件介绍 (1)AutoCAD 及 MDT AutoCAD 系统是美国 Autodesk

6、公司为微机开发的一个交互式绘图软件， 它基本上是一个二维工程绘图软件，具有较强的绘图、编辑、剖面线和图案绘 制、尺寸标注以及方便用户的二次开发功能，也具有部分的三维作图造型功能。 它是目前世界上应用最广的 CAD 软件，占整个世界个人微机 CAD/CAE/CAM 软件 市场的 37%左右，是诸多微机 CAD 软件的佼佼者，把其他微机 CAD 软件，如 Cadkey、EagleCAD、CAD-Plan 等等远远地抛在后面。 MDT(MechanicalDesktop)是 Autodesk 公司在机械行业推出的基于参数化特 征实体造型和曲面造型的微机 CAD/CAM 软件，据称目前已经装机 2 万

7、余套，MDT 的用户主要有：中国一汽集团、荷兰菲利浦公司、德国西门子公司、日本东芝 公司、美国休斯公司等等。 (2)Pro/Engineer Pro/Engineer 系统是美国参数技术公司 (ParametricTechnologyCorporation 简称 PTC)的产品，它刚一面世(1988 年)， 就以其先进的参数化设计、基于特征设计的实体造型而深受用户的欢迎，随后 各大 CAD/CAM 公司也纷纷推出了基于约束的参数化造型模块。此外， Pro/Engineer 一开始就建立在工作站上，使系统独立于硬件，便于移植；该系 统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。Pro/

8、Engineer 整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型，能将整个设计至生 产过程集成在一起，它一共有 20 多个模块供用户选择。基于以上原因， Pro/Engineer 在最近几年已成为三维机械设计领域里最富有魅力的系统，其销 售额和用户群仍以最快的速度向前发展，而且 PTC 公司不久前又将 Computervision(简称 CV)公司收购于旗下，更加壮大了 PTC 的实力。 (3)I-DEASMasterSeries5 I-DEASMasterSeries 是美国 SDRC 公司自 1993 年推出的新一代机械设计自 江苏城市职业学院 2 动化软件，也是 SDRC 公司在 C

9、AD/CAE/CAM 领域的旗舰产品，并以其高度一体化、 功能强大、易学易用等特点而著称。I-DEASMasterSeries5 最大的突破在于 VGX 技术的面市，极大地改进了交互操作的直观性和可靠性。另外，该版本还增强 了复杂零件设计、高级曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模块的功能。 在我国，正式使用 I-DEASMasterSeries 软件的用户已经超过 400 家，居于三维 实体机械设计自动化软件的主导地位。由于 SDRC 公司早期是以工程与结构分析 为主逐步发展起来的，所以工程分析是该公司的特长。SDRC 公司近期还集中了 优势力量大力加强数控加工功能的开发。最新版本为 I-D

10、EAS nx11。 (4)CATIA CATIA 系统是法国达索(Dassault)飞机公司 DassaultSystems 工程部开发 的产品。该系统是在 CADAM 系统(原由美国洛克希德公司开发，后并入美国 IBM 公司)基础上扩充开发的，在 CAD 方面购买原 CADAM 系统的源程序，在加工方面 则购买了有名的 APT 系统的源程序，并经过几年的努力，形成了商品化的系统。 CATIA 系统如今已经发展为集成化的 CAD/CAE/CAM 系统，它具有统一的用户界 面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥有 20 多个独立计价的模 块。该系统的工作环境是 IBM 主机以及 RIS

11、C/6000 工作站。如今 CATIA 系统在 全世界 30 多个国家拥有近 2000 家用户，美国波音飞机公司的波音 777 飞机便 是其杰作之一。 (5)EUCLID EUCLID 软件是法国 MATRA 公司信息部的产品，它是由法国国家科学研究 中心为英法联合研制的协和号超音速客机而开发的软件。该软件具有统一的面 向对象的分布式数据库，在三维实体、复杂曲面、二维图形及有限元分析模型 间不需作任何数据的转换工作。由于数据是彼此引用，而不是简单的复制，所 以用户在修改某部分设计时，其他相关数据会自行更新。该软件主要在 SGI、DEC、Sun 和 HP 工作站上运行，据称现在近 40 个国家中

12、有 1200 家以上的 用户，其主要用户有：法国 MATRA 公司、雷诺汽车公司、YEMA 公司，德国奔驰 汽车公司、大众/奥迪汽车公司，美国通用动力公司，日本 Nissan 汽车公司、 NEC 公司，瑞士 OMEGA 手表公司等。 (6)Unigraphics(UG) 1 现状分析 33 UG 起源于美国麦道(MD)公司的产品，1991 年 11 月并入美国通用汽车公司 EDS 分部。如今 EDS 是全世界最大的信息技术(IT)服务公司，UG 由其独立子公 司 UnigraphicsSolutions 开发。UG 是一个集 CAD、CAE 和 CAM 于一体的机械工 程辅助系统，适用于航空航

13、天器、汽车、通用机械以及模具等的设计、分析及 制造工程。该软件可在 HP、Sun、SGI 等工作站上运行，自称安装总数近 3 万台。 UG 采用基于特征的实体造型，具有尺寸驱动编辑功能和统一的数据库，实现了 CAD、CAE、CAM 之间无数据交换的自由切换，它具有很强的数控加工能力，可 以进行 2 轴2.5 轴、3 轴5 轴联动的复杂曲面加工和镗铣。UG 还提供了二次 开发工具 GRIP、UFUNG、ITK，允许用户扩展 UG 的功能。UG 自 90 年初进入中国 市场，至今已装机 2000 台套左右 (7)SolidWorks SolidWorks 是一套基于 Windows 的 CAD/C

14、AE/CAM/PDM 桌面集成系统，是由 美国 SolidWorks 公司于 1995 年 11 月研制开发的，其价格仅为工作站 CAD 系统 的四分之一。该软件采用自顶向下的设计方法，可动态模拟装配过程，它采用 基于特征的实体建模，自称 100%的参数化设计和 100%的可修改性，同时具有中 英文两种界面可供选择其先进的特征树结构使操作更加简便和直观。该软件于 1996 年 8 月由生信国际有限公司正式引入中国，由于其基于 Windows 平台，而 且价格合理，在我国具有广阔的市场前景。 1 12 2 国内国内 CADCAD 软件介绍软件介绍 (1)PICAD PICAD 系统及系列软件是中

15、科院凯思软件集团及北京凯思博宏应用工程公司开发的具 有自主版权的 CAD 软件。该软件具有智能化、参数化和较强的开放性，对特征点和特征 坐标可自动捕捉及动态导航；系统提供局部图形参数化、参数化图素拼装及可扩充的参数 图符库；提供交互环境下的开放的二次开发工具，用户可以任意增加功能或开发专业应用 软件。PICAD 是国内商品化最早、市场占有率最大的 CAD 支撑平台及交互式工程绘图系 统，自从 1991 年推出中国第一个商品化的二维 CAD 系统以来，经过几年的发展，PICAD 的用户已经遍及各行业及各省市，至 1997 年底装机已近 8000 套。 (2)高华 CAD 江苏城市职业学院 4 北

16、京高华计算机有限公司是由清华大学和广东科龙(容声)集团联合创建的高技术企业， 其总部位于清华大学。高华 CAD 系列产品包括计算机辅助绘图支撑系统 GHDrafting、机 械设计及绘图系统 GHMDS、工艺设计系统 GHCAPP、三维几何造型系统 GHGEMS、产品 数据管理系统 GHPDMS 及自动数控编程系统 GHCAM。高华 CAD 也是基于参数化设计的 CAD/CAE/CAM 集成系统，是全国 CAD 应用工程的主推产品之一，其中 GHGEMS5.0 曾 获第二届全国自主版权 CAD 支撑软件评测第一名。如今，高华 CAD 软件已为 300 多家大 中型企业及科研院所采用，其装机量据

17、称已经超过一万套。 (3)清华 XTMCAD 清华 XTMCAD 是清华大学机械 CAD 中心和北京清华艾克斯特 CIMS 技术公司共同开 发的基于 Win95 和 AutoCADR13 及 R14 二次开发的 CAD 软件。它具有动态导航、参数化 设计及图库建立与管理功能，还具有常用零件优化设计、工艺模块及工程图纸管理等模块。 作为 Autodesk 注册认可的软件增值开发商，可直接得到 Autodesk 公司的技术支持，其优 势体现在对 CIMS 工程支持数据的交换与共享上。 (4)开目 CAD 开目 CAD 是华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的 CAD 和图 纸管理软

18、件，它面向工程实际，模拟人的设计绘图思路，操作简便，机械绘图效率比 AutoCAD 高得多。开目 CAD 支持多种几何约束种类及多视图同时驱动，具有局部参数化 的功能，能够处理设计中的过约束和欠约束的情况。开目 CAD 实现了 CAD、CAPP、CAM 的集成，适合我国设计人员的习惯，是全国 CAD 应用工程主推产品 之一。经过多年的推广，CAD 技术已经广泛地应用在机械、电子、航天、化工、建筑等行 业。应用 CAD 技术起到了提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强 度、缩短设计周期、加强设计的标准化等作用。近年来，我国 CAD 技术的开发和应用取 得了长足的发展，除对许多国外

19、软件进行了汉化和二次开发以外，还诞生了不少具有自主 版权的 CAD 系统，如高华 CAD，开目 CAD 等，由于这些软件价格便宜，符合本国国情 和标准，所以受到了广泛的欢迎，赢得了越来越大的市场份额。 2 带式输送机传动装置的计算 55 2 带式输送机传动装置的计算带式输送机传动装置的计算 2.12.1 传动方案的拟定及说明传动方案的拟定及说明 2.1.12.1.1 设计的内容设计的内容 设计一带式运输机传动装置（见 图 1） 。设计内容应包括：传动装置的总 体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和 零件工作图设计；设计计算说明书的编写。 图 2 为参考传动方案。

20、传动机构示意图传动机构示意图 动动力力及及传传动动装装置置 D vF 动动力力及及传传动动装装置置 D vF 图案 1 带式运输机传动装 置 图案 2 参考传动方案 2.1.22.1.2 设计的要求与数据设计的要求与数据 项项 目目 输送带输送带 工作拉工作拉 力力 F N 输送带输送带 工作速工作速 度度 ()v m s 滚筒直滚筒直 径径 D mm 每日工每日工 作情况作情况 运输带运输带 速度允速度允 许误差许误差 传动工传动工 作作 年年 限限a 生产台生产台 数数 可加工可加工 齿轮精齿轮精 度度 江苏城市职业学院 6 参参 数数 40001.6320两班制 5% 10 207-8

21、级 2.1.32.1.3 工作量：工作量： 1、减 速器设计计算说明书一份 2、减速器三维设计及装配 3、减速器二维总装工程图及部件工程图 4、中速轴加工造型 2.22.2 电动机的选择电动机的选择 2.2.12.2.1 电动机类型的选择电动机类型的选择 按已知的工作要求和条件，选用 Y 型全封闭笼型三相异步电动机。 2.2.22.2.2 电动机功率的选择电动机功率的选择 工作机所需功率 Pw=FVw/1000w=4.01.6/0.94=6.8kw 由电动机的至减速器之间的总效率为。 =1233245 1、2、3、4、5分别为带的传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、齿轮 传动联轴器、卷筒轴的轴承、

22、卷筒的效率。 则 =0.950.9930.9720.970.98=0.82 P0=Pw/=6.80.82=8.3kw 选择电动机的额定功率 Pm=（11.3）P0 查表选取 Pm=11kw 2.2.32.2.3 确定电动机的转速确定电动机的转速 2 带式输送机传动装置的计算 77 滚筒轴的工作转速为 nW =601000VD =6010001.6320 =95.49rmin 取 V 带传动比 i 1=24。 齿轮传动比 i2=840。则总传动比为 i总 =16160 故电动机转速的可选范围 nd=i总nW =1616095.49rmin =1527.8415278.4rmin 符合这一范围的同

23、步转速有 3000 rmin，再根据计算出的容量，由参考 文献【3】 查得 Y160M1-2 符合条件 型号额定功率同步转速满载转速 Y160M1-2 11kw3000rmin2930rmin 江苏城市职业学院 8 2.32.3 计算总传动比及分配各级的传动比计算总传动比及分配各级的传动比 2.3.12.3.1 总传动比总传动比 i总=nm/nW=2930/95.49=30.68 2.3.22.3.2 分配各级传动比分配各级传动比 i1为 V 带传动的传动比 i1的范围（24） i1=2.5 i2为减速器高速级传动比 i3为低速级传动比 i4为联轴器连接的两轴间的传动比 i4 =1 i总= i

24、1 i2 i3 i4 i2xi3=30.68/2.5=12.27 i2=(1.3 i2 i3)1/2=3.98 i3=3.08 2 带式输送机传动装置的计算 99 2.42.4 计算传动装置的传动和动力参数计算传动装置的传动和动力参数 2.4.12.4.1 电动机轴的计算电动机轴的计算 n0=nm=2930rmin P0= Pd =8.3kw T09550P0n0 95508.32930 =27.05N.m 2.4.22.4.2轴的计算轴的计算( (减速器高速轴减速器高速轴) ) n1=n0i1 =29302.5 =1172rmin P1=P01 8.30.95 7.89kw T19550P1

25、n1 带 95507.891172 64.29N.m 2.4.32.4.3轴的计算轴的计算( (减速器中间轴减速器中间轴) ) n2=n1i2 =11723.98 =294.47rmin P2=P1223 =7.890.9920.97 =7.49kw T29550P2n2 95507.49294.47 242.91N.m 江苏城市职业学院 10 2.4.42.4.4轴的计算轴的计算( (减速器低速轴减速器低速轴) ) n3=n2i3 =294.473.08 95.61rmin P3P223 7.490.990.97 7.19kw T39550P3n3 95507.1995.61 718.17N

26、.m 2.4.52.4.5轴的计算轴的计算( (滚筒轴滚筒轴) ) n4=n395.61rmin P4P345 7.190.980.976.83kw T49550P4n4 95506.8395.61 682.21N.m 设计结果如下设计结果如下 轴号轴号 参数参数 电动机电动机 （0）轴轴 轴轴（高 速轴） 轴轴（中 间轴） 轴轴（低速 轴） 轴轴（滚筒 轴） 转速转速 n n（r/min ） 29301172 294.47 95.61 95.61 功率功率 P P(kw) 8.3 7.89 7.49 7.19 6.83 转矩转矩 T T（N.m） 27.05 64.29 242.91 718

27、.17 682.21 传动比传动比 i i 2.5 3.98 3.08 1.0 效率效率 0.95 0.95 0.96 0.95 2 带式输送机传动装置的计算 1111 江苏城市职业学院 12 2.52.5 传动零件传动零件 V V 带的设计计算带的设计计算 2.5.12.5.1 确定计算功率确定计算功率 Pc=KAXP额=1.2X11=13.2kw 2.5.22.5.2 选择选择 V V 带的型号带的型号 由 PC的值和主动轮转速，由【2】图 8-12 选 B 型普通 V 带。 2.5.32.5.3 确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径 d dd1 d1 d dd2d2 由【2】表 8-6

28、和 8-10 选取小带轮 dd1140mm ，且 dd1140mmdmin125mm 大带轮基准直径为。 dd2dd1n0n1 =29301401172 350mm 按【2】表 8-3 选取标准值 dd2355mm 则实际传动比 i， i dd2dd1 355140 2.53 主动轮的转速误差率在5内为允许值 2.5.42.5.4 验算验算 V V 带的速度带的速度 Vdd1n060000 21.48ms 在 525 ms 范围内 2.5.52.5.5 确定确定 V V 带的基准长度带的基准长度 L Ld d和实际中心距和实际中心距 a a 按结构设计要求初定中心距 0.7dd1dd2）a02

29、dd1dd2 346.5a0990 所以初定中心距 a0=500mm L02a0dd1dd22dd2dd124a0 2500（140+355）2（355-140）24500 =1800.66mm 2 带式输送机传动装置的计算 1313 由【2】表 8-4 选取基准长度 Ld1800mm 实际中心距 a 为 aa0LdL02 500+18001800.662 299.67mm 2.5.62.5.6 校验小带轮包角校验小带轮包角 1 1 180dd2dd1a 57.3 180355140299.67 57.3 138.89120所以符合要求 2.5.72.5.7 确定确定 V V 带根数带根数 Z

30、 Z 查表 8-10 选取单根 V 带功率 P03.85kw 查表 8-18 8-19 选取修正功率 P00.932kw 查表 8-4 图 8-11 选取修正系数 Ka0.875 KL0.95 ZPcP0 PcP0P0Ka KL3.59 圆整得 Z=4 2.5.82.5.8 求初拉力求初拉力 F F0 0及带轮轴的压力及带轮轴的压力 F FQ Q 查表 8-6 取得 q0.17kgm F0500Pc2.5K1zVqV2 221.09N 轴上压力 FQ为 FQ2F0zsin138.892 2221.094sin138.892 1656.11N 2.5.92.5.9 设计结果设计结果 选用 4 根

31、 B1800GBT115441997 的 V 带 中心距 299.67mm 轴上压 力 1656.11N 带轮直径 140mm 和 355mm 江苏城市职业学院 14 2.62.6 减速器齿轮传动的设计计算减速器齿轮传动的设计计算 2.6.12.6.1 高速级圆柱齿轮传动的设计计算高速级圆柱齿轮传动的设计计算 1、选择齿轮材料及精度等级、选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用 40 Cr 钢调质,硬度为 240260HBS。大齿轮选用 45 号钢调质， 硬度为 220HBS。因为是普通减速器 故选用 8 级精度 ，要求齿面粗糙度 Ra3.26.3m 2 2、按齿面接触疲劳强度设计、按齿面接触疲劳强

32、度设计 T1=6.4290Nm=64290Nmm 由【2】表 10-11 查得 K=1.1，选择齿轮齿数 小齿轮的齿数取 28，则大齿轮齿数 Z2=i2Z1=3.9828=111.44,圆整得 Z1=111, 实际传动比 i2= Z2 /Z1=3.97 齿面为非对称软齿面，由【2】表 10-20 选取 d=1 由【2】表 10-24 查得 H1 =560MPa H2 =530MPa d176.43KT1i21di2H1213 =76.431.1642903.98113.98560213 =50.13mm m= d1Z1=50.1328=1.79 由【2】表 12-1 知 标准模数 m=2 3

33、3、计算主要尺寸、计算主要尺寸 分度圆直径：d1=m Z1=228=56mm d2=m Z2=2111=222mm 齿宽： b=dd1=156=56mm 故：大齿轮的齿宽取 b2=56mm 小齿轮的齿宽取 b1=61mm a=mZ1Z22=228111）2=139mm 4 4、按齿根弯曲疲劳强度校核、按齿根弯曲疲劳强度校核 查【2】表 12-6 得 齿形系数 YF1 =2.58 YF2=2.17 应力修正系数 YS1=1.61 YS2=1.82 许用弯曲应力F 2 带式输送机传动装置的计算 1515 由【2】表 10-13 查得 F1 =410MPa F2=305MPa 由公式(10-14)可

34、得 F1= 2KT1 YF1YS1bm2Z1=93.67MPaF1 F2= 2KT1 YF2YS2bm2Z1=89.06MPaF2 所以齿根弯曲强度校核足够。 5 5、检验齿轮圆周速度、检验齿轮圆周速度 Vd1n160000561172600003.44 m/s 所以选 8 级精度是合适的 2. .6. .2 低速级圆柱齿轮传动的设计计算低速级圆柱齿轮传动的设计计算 1、选择齿轮材料及精度等级、选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用 40 Cr 钢调质,硬度为 240260HBS。大齿轮选用 45 号钢调质， 硬度为 220HBS。因为是普通减速器 故选用 8 级精度 ，要求齿面粗糙度 Ra1.6

35、3.2m 2 2、按齿面接触疲劳强度设计、按齿面接触疲劳强度设计 T2=242.91Nm=242910Nmm n2=294.47rmin 由【2】表 12-4 查得 K=1.1 选择齿轮齿数 小齿轮的齿数取 30，则大齿轮齿数 Z2=i3Z1=3.0830=92.4,圆整得 Z1=92，实际传动比 i2= Z2 /Z1=3.07，齿面为非对称及软齿面，由【2】表 12-7 选取 d=1 由【2】表 12-3 查得 H1 =560MPa H2 =530MPa d176.43KT1i21di3H1213 =76.431.12429103.08113.08560213=79.58mm m= d1Z1

36、=79.5830=2.65 由【2】表 12-1 知 标准模数 m=2.75 3 3、计算主要尺寸、计算主要尺寸 分度圆直径：d1=m Z1=2.7530=82.5mm d2=m Z2=2.7592=253mm 齿宽：b=dd1=182.5=82.5mm 江苏城市职业学院 16 故 大齿轮的齿宽取 b2=85mm 小齿轮的齿宽取 b1=90mm a=mZ1Z22=2.753092)2=167.75m 4 4、按齿根弯曲疲劳强度校核、按齿根弯曲疲劳强度校核 查【2】表 112-6 得 齿形系数 YF1 =2.54 YF2=2.21 应力修正系数 YS1=1.63 YS2=1.787 许用弯曲应力

37、F 由【2】表 12-3 查得 F1 =410MPa F2=305MPa 由公式可得 F1=2KT1 YF1YS1bm2Z1 =125.86MPaF1 F2=2KT2 YF2YS2bm2Z2 =120MPaF2 所以齿根弯曲强度校核足够。 5 5、检验齿轮圆周速度、检验齿轮圆周速度 Vd1n16000082.5294.47600001.15 m/s 所以选 8 级精度是合适的 设设计结果如下计结果如下 参数 齿 轮 齿 数 分 度圆直 径 mm 齿顶 圆直径 mm 齿 宽 mm 模数中心距 mm 高 速小齿 轮 28 56 61 高 速大齿 轮 111 222 226 56 2139 低 速小

38、齿 轮 30 82.5 8890 低 速大齿 轮 92 253 258.585 2.75 167.75 2 带式输送机传动装置的计算 1717 2.72.7 轴的设计轴的设计 2. .7. .1 高速轴的设计高速轴的设计 1 1、选择轴的材料及热处理、选择轴的材料及热处理 由已知条件知减速器传递的功率属于小功率 ，对材料无特殊要求 ，因为 高速轴设计为齿轮轴，故选用 40Cr 钢并经调质处理。 2 2、按钮转强度估算直径、按钮转强度估算直径 根据表【2】表 14-1 得 A107118 P1=7.89Kw， 又由式 d1AP1n113 d11071187.8911721320.2022.28

39、mm 考虑到轴的最小直径要连接 V 带，会有键槽存在故将估算直径加大 3 5。取为 20.8023.39mm 由设计手册知标准直径为 24mm 3.3.设计轴的直径及绘制草图设计轴的直径及绘制草图 确定轴上零件的位置及固定方式 此轴为齿轮轴，无须对齿轮定位。轴承安装于齿轮两侧的轴段采用轴肩定 位，周向采用过盈配合。确定各轴段的直径，由整体系统初定各轴直径。 标准直径 24mm,初定轴颈最小处连接 V 带 d1=30mm，在确定轴段 2 的轴径时， 应考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸和轴肩，d2=35mm，轴段 3 处安装轴承选 用 6008 的，d3= d7=40mm， 轴段 4 略大于轴承处

40、直径，d4=45mm，轴段 5 处安装 齿轮 d5=50mm，轴段 6 直径 d6=45mm。 确定各轴段的宽度 由带轮的宽度确定轴段 1 的宽度，B=50mm 所以 b1=48mm；轴段 2 安装轴承 端盖，b2取 75.5mm，轴段 3、轴段 7 安装轴承，由【1】表 15-22 查的，选 6008 标准轴承，宽度为 30mm，b3=b7=30 齿轮轴段由整体系统决定，初定此段的 宽度为 b4=118mm。齿轮处 b5=75mm。轴段 6 b6=7mm。 江苏城市职业学院 18 d1d2d3d4d5d6d7 轴颈 d30354045504540 长度 b4875.53011875730 按

41、设计结果画出草图，如图 1-1。 图 1-1 2.7.22.7.2 中间轴的设计中间轴的设计 1 1、选择轴的材料及热处理、选择轴的材料及热处理 由已知条件知减速器传递的功率属于小功率 ，对材料无特殊要求 ，故 选用 40Cr 钢并经调质处理。 2 2、按钮转强度估算直径、按钮转强度估算直径 根据表【2】表 8-34 得 A107118 P2=7.49Kw， 又由式 d1AP2n213 d11071187.49294.471331.4634.69 mm 由设计手册知标准直径为 32mm 3.3.设计轴的直径及绘制草图设计轴的直径及绘制草图 确定轴上零件的位置及固定方式 此轴安装 2 个齿轮，如

42、图 2-1 所示，从两边安装齿轮，两边用套筒进行轴 2 带式输送机传动装置的计算 1919 向定位，周向定位采用平键连接，轴承安装于齿轮两侧，轴向采用套筒定位， 周向采用过盈配合固定。 确定各轴段的直径，由整体系统初定各轴直径。按扭转强度估算的基本直 径和选取 6005 型轴承，所以取 d1= d5=35mm,轴段 2 和轴段 4 上安装齿轮，应 2 d 略大于，所以取 d2= d4=38mm,轴肩的高度范围为（0.07-0.1）=2.66- 1 d 2 d 3.8mm，取其高度为 h=3mm，故 d3=38+2h=44mm。 轴段 1 轴承内端面距箱体内壁的距离，齿轮左端面与箱体内壁距mm1

43、2 离,B=15 所以 b1= b5=39mm, 轴段 2 已知齿轮轮毂的宽度 B=90mm，为mm10 1 保证套筒能压紧齿轮，此轴段长度应略小于齿轮轮毂宽度，故取 b2=88mm,轴段 3 b3=，已知齿轮轮毂的宽度 B=56mm，轴段 4 长度应略小于齿轮轮mm 5 . 10 3 毂宽度，故取 b4=54mm。 12345 轴颈 d3538443835 长度 b398810.55439 按设计结果画出草图，如图 2-1。 图 2-1 圆周力 FT1 2T2d124290922222188.37N 江苏城市职业学院 20 FT2 2T2d2242909282.55888.70N 径向力 F

44、r1Ft1tan2188.37tan20797.50N Fr2Ft2tan5888.70tan202143.31N 支点反力为 FHAL3FT2FT1L2L3L1L2L3 5888.7046.5+2188.3781.546.5(63.5+81.5+46.5)2892.62N FHbL1FT1FT2L1L2L1L2L3 2188.3763.55888.763.5+81.5(63.5+81.5+46.5)5184.45N B-B 截面的弯矩 MHB 左FHAL12892.6263.5183681.37N.mm MHB 右FHbL25184.4581.5422532.68N.mm 做垂直面内的弯矩图

45、。 （如图 3-4） 支点反力为 FVAL3Fr2- Fr1L2L3）L1L2L3-11.948N FVbFr2L1L2- Fr1 L1L1L2L31358.75N B-B 截面的弯矩 MVB 左-FVAL111.94863.5758.698N.mm MVB 右-FVCL3-1358.7546.5-63181.88N.mm 做合成弯矩图。 （如图 3- 5） 合弯矩 Me左MHB 左2MVB 左2 12 183681.372758.6982 12 183682.93 N.mm Me右MHB 右2MVB 右2 12 422532.682-63181.882 12 249219.03N.mm 求转

46、矩图。 （如图 3- 6） T3242909N.mm 求当量弯矩。修正系数 0.6 Me1m2T212 234480.58 N.mm Me2 m2T212 288707.20N.mm 2 带式输送机传动装置的计算 2121 确定危险截面及校核强度。 eB1Me1W234480.580.1（35）354.7MPa eB2Me2W288707.200.1（35）367.31MPa 查【2】表 14.2 得知 满足 eB11b 60MPa 的条件 故设计的轴有足够 的强度，并有一定的余量。 2.7.32.7.3 低速轴的设计低速轴的设计 1 1、选择轴的材料及热处理、选择轴的材料及热处理 由已知条件知减速器传递的功率属于小功率