帶式輸送機傳動裝置中的二級圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計【3張圖紙】

帶式輸送機傳動裝置中的二級圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計【3張圖紙】,3張圖紙,輸送,傳動,裝置,中的,二級,圓錐,圓柱齒輪,減速器,設(shè)計,圖紙 目 錄一、設(shè)計任務(wù)書.5二、動力機的選擇.5三、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù).6四、傳動件設(shè)計計算（齒輪）10五、軸的設(shè)計. . . . . . .20六、滾動軸承的選擇及計算.32七、鍵連接的選擇及校核計算.34 八、聯(lián)軸器的選擇.35九、設(shè)計總結(jié).37 十、參考資料.38設(shè)計計算及說明一、 設(shè)計任務(wù)書1. 設(shè)計題目：帶式運輸機傳動裝置鑄造車間用帶式運輸機。改運輸機由電動機經(jīng)圓錐圓柱齒輪減速器、帶傳動傳至運輸鏈板以將落砂后的熱鑄件送至清理工部。工作平穩(wěn)，不逆轉(zhuǎn)。運輸鏈速度允許誤差為5%。雙班制工作。2. 傳動簡圖1.電動機 2.高速級 3.中速級 4.低速級 5.運輸帶輪 6.運輸帶 3. 數(shù)據(jù)已知運輸鏈曳引力F=4KN，運輸鏈速度v=1.6m/s，滾筒直徑400mm,工作年限為8年。二、電動機的選擇1）電動機類型和結(jié)構(gòu)型式按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y系列三相異步電動機。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2）電動機容量由機械設(shè)計課程設(shè)計表2-10查得：彈性柱銷聯(lián)軸器=0.99.；8級精度一般圓錐齒輪傳動=0.97；8級精度一般圓柱齒輪傳動=0.97；V帶傳動的效率=0.96；滾動軸承效率=0.99；則 (1)輸出功率(2)電動機輸出功率傳動裝置的總效率故 3）電動機的轉(zhuǎn)速推算電動機轉(zhuǎn)速可選范圍，根據(jù)，則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為：選電動機型號Y132M-4，額定功率為7.5KW，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min。4）電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形,安裝尺寸由機械設(shè)計課程設(shè)計表12-1查得主要數(shù)據(jù)，并記錄備用。三、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1）傳動裝置總傳動比2）分配各級傳動比，選擇齒數(shù)A.帶的傳動比取3 （24） B.錐齒的傳動比 5C.圓柱齒輪的傳動比 3）各軸轉(zhuǎn)速（軸號見圖一）4）各軸輸入功率按電動機額定功率計算各軸輸入功率，即5）各軸轉(zhuǎn)矩項目軸1軸2軸3轉(zhuǎn)速(r/min)480228.676.2功率(kw)76.76.432轉(zhuǎn)矩(N*m)49.3139806.9皮帶的設(shè)計： 根據(jù) 由表87（書） 選 根據(jù)圖811選帶為A型 據(jù)表88 選 圓整到315 初選 其中，根據(jù)表82選1600 驗算小帶輪山上的包角： 根據(jù)表85 選 據(jù)表84a 選 插值法 據(jù)表84b 選 則 選Z=6 確定帶的初拉力 N 壓軸力 根據(jù)表141 選 則 據(jù)查表選LT6型彈性套柱銷聯(lián)軸器 軸徑為3242之間 （電動機軸徑為38mm) 選定軸材料為45剛，=45 表(15-3) 根據(jù)所選聯(lián)軸器，將軸徑設(shè)計為32mm 因 所以選腹板式小帶輪 帶輪寬為 5e+2f=93四、傳動件的設(shè)計計算圓錐直齒輪設(shè)計已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速480r/min，齒數(shù)比=2.1，由電動機驅(qū)動，工作壽命8年，兩班制，工作平穩(wěn)，不反轉(zhuǎn)1.選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù)圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用8級精度(GB10095-88)1） 材料選擇 由機械設(shè)計（第八版）表10-1選擇小齒輪材料為(調(diào)質(zhì)，表面淬火)，硬度為280HBS、大齒輪材料均為45剛(調(diào)質(zhì)，表面淬火)，齒面硬度為240HBS，材料硬度差為40HBS。2） ， 2.按齒面接觸強度設(shè)由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算，即（1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)=1.32） 計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 選齒寬系數(shù)4） 由機械設(shè)計（第八版）圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪、大齒輪的接觸疲勞強度極限 5）由機械設(shè)計（第八版）表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) ，確定區(qū)域載荷系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動，由圖10-30 得6） 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)7) 由機械設(shè)計（第八版）圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)8) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)，得=（2） 計算1） 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值=85mm2） 計算圓周速度v計算模數(shù) m=3.5 計算載荷根據(jù)，8級精度，由機械設(shè)計（第八版）圖10-8查得動載系數(shù)=1.08由表10-3查得=由機械設(shè)計（第八版）表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置查表10-9，選則接觸強度載荷系數(shù)結(jié)果 符合要求 3） 按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得4） 計算模數(shù)5） 計算齒寬 錐齒齒寬相同 3.按齒根彎曲強度設(shè)計(1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）K=2.0252) 3）計算當(dāng)量齒數(shù)4）由機械設(shè)計（第八版）表10-5查得兩齒輪齒形系數(shù), 由機械設(shè)計（第八版）表10-5查得兩齒輪齒形系數(shù),5)由機械設(shè)計（第八版）表10-20C查得兩齒輪彎曲疲勞強度極限,由圖10-18查的彎曲疲勞強度系數(shù)6) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力;取彎曲疲勞安全系數(shù)7)計算大小齒輪的并比較取較大值.(2)設(shè)計計算取4. 計算齒輪相關(guān)參數(shù)小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)小齒輪分度圓直徑 大齒輪分度圓直徑 齒寬 中心距 a=151.875mm 圓柱斜齒輪設(shè)計已知輸入功率,小齒輪轉(zhuǎn)速228.6r/min，齒數(shù)比=3，由電動機驅(qū)動，工作壽命8年，兩班制，工作平穩(wěn)，不逆轉(zhuǎn)。1、 選定齒輪精度等級、材料及齒數(shù)1） 圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用8級精度(GB10095-88)2） 材料選擇 由機械設(shè)計（第八版）表10-1選擇大齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì),表面淬火），齒面硬度250HBS，小齒輪材料均為40Cr（調(diào)質(zhì),表面淬火），齒面硬度300HBS,二者硬度差為50HBS。3） 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)4） 選取螺旋角。初選螺旋角 2、 按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算，即(1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)2） 計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩3） 選齒寬系數(shù)4） 由機械設(shè)計（第八版）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)5） 由機械設(shè)計（第八版）圖10-26查得，則6） 由機械設(shè)計（第八版）表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)7） 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)8） 由機械設(shè)計（第八版）圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪、大齒輪的接觸疲勞強度極限 9) 由機械設(shè)計（第八版）圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 10）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1， = =678.9（2）計算1）試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得2） 計算圓周速度v3） 計算齒寬b及模數(shù)b=d=167.2=67.2模數(shù) m= 齒高 h=2.25m=2.252.7=6.08 =67.2/6.08=11.054)計算縱向重合度5).計算載荷系數(shù)根據(jù)V=0.8，8級精度，由機械設(shè)計（第八版）圖10-8查得動載系數(shù)由機械設(shè)計（第八版）表10-2查得使用系數(shù)由表10-4查得 K=1.46, 由表10-13查得K= 1.39,由表10-3查得 故載荷系數(shù)K=11.051.41.46=2.1466）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得d=d=70.27)計算模數(shù)3.按齒根彎曲強度校核m1）載荷系數(shù)KKK K K K=11.051.41.39=2.042）當(dāng)量齒數(shù) 3)由課本表10-5查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y 4)螺旋角系數(shù)軸向重合=678.9MPa 由圖10-28查得5)查課本由圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強度極限 查課本由圖10-18c得彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.9 K=0.87 S=1.4= =6)計算大小齒輪的,并加以比較 大齒輪的數(shù)值大,選用小齒輪的尺寸設(shè)計計算(2)計算模數(shù)對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=3但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d=77.5來計算應(yīng)有的齒數(shù). 取,則 4.初算主要尺寸1)計算中心距 a=155.29將中心距圓整為155 2)修正螺旋角因值改變不多,故參數(shù),等不必修正 分度圓直徑 d= d=3)計算齒輪寬度圓整后取 五、軸的設(shè)計計算輸入軸設(shè)計1、 求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 2初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機械設(shè)計（第八版）表15-3，取，得,因為軸上有一個鍵槽，故軸要加大5%輸入軸的最小直徑，初選軸承為7307AC。3.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1） 選大帶輪為腹板式，則大帶輪寬度 2） 端蓋厚度 為螺釘直徑根據(jù)軸承選出固定端蓋所用螺釘為M16的。3）取 ， 。4）軸承端蓋的總寬度為17.2mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油 求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ，故取5） 軸承寬度為35mm6)軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機械設(shè)計（第八版）表6-1查得平鍵截面 ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為60mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。7)確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為4.軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 5軸上載荷6合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由機械設(shè)計（第八版）表15-1查得，故安全載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 扭矩T中間軸設(shè)計:1、求中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩=6.7kw; =480r/min; =1392、求作用在大齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑而3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機械設(shè)計（第八版）表15-3，取，得， 4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1 取軸的最小直徑為44mm，非定位軸肩高度為2mm，錐齒對的軸長為44mm，軸頸為直徑48mm，軸肩寬度為38mm，斜齒對的軸經(jīng)為44mm，長度為82mm，配有盤對的軸頸為40mm，長為18mm，軸承對的長度為18mm（3）軸上的周向定位圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按由機械設(shè)計（第八版）表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為28mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為3、 求軸上的載荷載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 總彎矩扭矩T 2802006、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力前已選定軸的材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），由機械設(shè)計（第八版）表15-1查得，故安全輸出軸設(shè)計:1、求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 =6.432kw; =76.2r/min; =806.9 2、求作用在齒輪上的力已知圓柱斜齒輪的分度圓半徑而3.初步確定軸的最小直徑1)先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45（調(diào)質(zhì)），根據(jù)機械設(shè)計（第八版）表15-3，取，得與聯(lián)軸器相連的軸長112mm，聯(lián)軸器選LT9，非定位軸肩為1，端蓋厚度為7.2，軸承選用7011AC,擋油盤寬度為7.2，軸肩長度為12，軸的長度分別為L1=112mm，L2=59.6，L3=26,L4=82,L5=12，L6=78，L7=38.3）軸上的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按由機械設(shè)計（第八版）表6-1查得平鍵截面 ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為40mm，同時為保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。（3） 確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為3、 求軸上的載荷4、5、載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 總彎矩扭矩T6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），由機械設(shè)計（第八版）表15-1查得，故安全。六、滾動軸承的選擇及計算：輸入軸承：初步選擇滾動軸承，由機械設(shè)計課程設(shè)計表5-12中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸7307AC，其尺寸為， ，e=0.68, ,額定動載荷 則 則則 所以按軸承1的受力大小驗算故所選軸承滿足壽命要求。中軸：2. 初步選擇滾動軸承，由機械設(shè)計課程設(shè)計表5-12中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承7208C，其尺寸為， ，e=0. 68,額定動載荷 則則 則則 所以按軸承2的受力大小驗算故所選軸承滿足壽命要求。輸出軸軸滾動軸承計算初步選擇滾動軸承，由機械設(shè)計課程設(shè)計表5-12中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承7011C，其尺寸為， ，則則 則則 所以按軸承1的受力大小驗算故所選軸承滿足壽命要求。七、鍵連接的選擇及校核計算輸入軸鍵計算1、 校核聯(lián)軸器處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：鍵可以。中間軸鍵計算1、 校核圓錐齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵即可。輸出軸鍵計算1、 校核小鏈輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為，接觸長度，則鍵聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：，故單鍵既可八、聯(lián)軸器的選擇在軸的計算中已選定聯(lián)軸器型號。1.、輸入軸選LT4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為63000，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為38mm。2、輸出軸選LT8型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為710000，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為84mm3.減速器附件的選擇由機械設(shè)計（機械設(shè)計基礎(chǔ)）課程設(shè)計選定通氣帽，A型壓配式圓形油標(biāo)A20（GB1160.1-89），外六角油塞及封油墊,箱座吊耳，吊環(huán)螺釘M12（GB825-88），啟蓋螺釘M8。4，潤滑與密封齒輪采用浸油潤滑，由機械設(shè)計（機械設(shè)計基礎(chǔ)）課程設(shè)計表16-1查得選用N220中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）。由于大圓錐齒輪的直徑185mm，大圓柱齒輪的直徑240mm，圓柱齒輪與錐齒輪直徑相差較大，可利用帶油輪將油到未浸入油池內(nèi)的錐齒輪齒面上。齒輪圓周速度，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x3060mm。由于大圓錐齒輪，可以利用齒輪飛濺的油潤滑軸承，并通過油槽潤滑其他軸上的軸承，且有散熱作用，效果較好。密封防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦Ь畔潴w結(jié)構(gòu)的設(shè)計名稱符號減速器型式及尺寸 機匣壁厚考慮鑄造工藝，壁厚取10機座底凸緣厚度 取地腳螺釘直徑 取地腳螺釘數(shù)目取軸承端蓋螺釘直徑 取窺視孔蓋螺釘直徑 取定位銷直徑取蝸輪外圓與內(nèi)機壁距離1 取1=齒輪輪轂端面與內(nèi)機壁距離2 取2=軸承端蓋外徑 取軸承端蓋凸緣厚度 取九、設(shè)計總結(jié) 帶式運輸機上的兩級圓錐圓柱齒輪減速器的課程設(shè)計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過兩個星期的設(shè)計實踐，使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ).機械設(shè)計是機械工業(yè)的基礎(chǔ),是一門綜合性相當(dāng)強的技術(shù)課程，它融機械原理、機械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、互換性與技術(shù)測量、工程材料、機械設(shè)計（機械設(shè)計基礎(chǔ)）課程設(shè)計等于一體。這次的課程設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想、訓(xùn)練綜合運用機械設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反應(yīng)和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。這次課程設(shè)計也使我重新溫習(xí)了以前的制圖知識及電腦知識，更好的利用了繪圖軟件。平時的學(xué)習(xí)僅僅是片面的，這次總體性的學(xué)習(xí)使我感受到了統(tǒng)籌兼顧的重要性，使我深刻的認(rèn)識到了細(xì)節(jié)的重要性。同學(xué)們分組進(jìn)行學(xué)習(xí)，也使我感受到了團(tuán)隊合作的快樂及重要性。有些問題自己看不出來，隊友的提醒卻起了很大的作用本次設(shè)計得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助。設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機械設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣從而提高設(shè)計實踐操作能力。十、參考文獻(xiàn)【1】、機械設(shè)計（第八版）高等教育出版社【2】、機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第3版）高等教育出版社【3】、機械設(shè)計基礎(chǔ)實訓(xùn)指導(dǎo)（第三版）高等教育出版社【4】、機械原理（第七版）高等教育出版社【5】、公差配合與技術(shù)測量（第3版）高等教育出版社 m=3mm 3 附件圖紙裝配圖軸大齒輪