带式运输机展开式二级圆柱齿轮减速器.doc

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1、目录一、 设计任务 二、 拟定传动的总体设计方案 三、 电动的机选择 四、 确定传动装置的总传动比和分配传动比 五、 计算传动装置的运动和动力参数 六、 高速级齿轮设计计算 七、 减速器机体结构设计 八、 低速级齿轮设计 九、 轴的设计及校核 十、 联轴器的选择十一、润滑与密封十二、参考文献十三、设计小结（一）设计任务1 已知条件：1） 工作条件：连续单向运转，单班制，工作时有轻微振动，空载起动，使用期限为8年小批量生产，室内工作，运转带速误差为5%；2） 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；3） 运动来源：电力，三相交流，电压380/220；4） 运输带速度允许误差：5%；

2、5） 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。2设计数据：运输带工作拉力F=1300N运输带工作速度v=1.65m/s卷筒直径 D=270mm3. 传动方案：二级展开式圆柱齿轮减速器4. 设计内容：1) 按照给定的原始数据2和传动方案3设计减速器装置；2) 完成减速器装配图1张（A0或A1）；3) 零件工作图13张；4) 编写设计计算说明书份。（二）传动装置的总体设计根据要求及已知条件对于传动方案的设计可选择二级展开式圆柱齿轮减速器。它能承受较大的载荷且传动平稳，能实现一定的传动比。 总体方案简图（三）电动机的选择1，选择电动机的类型和结构因为装置的载荷比较平稳，因此可选用Y系列三相异

3、步电动机，它具有国际互换性，有防止粉尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，B级绝缘，工作环境也能满足要求。而且结构简单、价格低廉。2，确定电动机功率和型号电动机所需功率,因此 传动系的总的效率： =0.82取、分别为：0.98、0.97、0.99、0.96即分别是轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。电机所需的功率为=2.6kW卷扬机工作转速V=117 取联轴器传动比 二级圆柱齿轮减速器传动比故电动机总的传动比为=840因此电动机的转速范围为:n=(840)180=14407200根据功率和转速，由机械零件手册得，比较合理，可满足使用要求，其主要性能指标如下：（四）确定传动装置的总传动比和

4、分配传动比各传动比的计算 1）卷筒的转速=2）总传动比: 3）分配传动装置传动比 =23.93 （其中为减速器的传动比） 由课程指导书，为使两级大齿轮直径相近可取 则（五）计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速 轴转速： （ 电动机满载转速） 轴转速： 轴转速： 卷筒转速： 2）各轴输入功率 式中、分别为轴承、齿轮传动和联轴器的传动效率。3)各轴输入转矩 则 运动和动力参数计算结果整理如下表轴名功率转矩转速传动比效率输入输出输入输出电动机轴2610.13280011轴2.972.9110.1319.2528006.00.96轴2.822.7657.7673.204674.320.95轴2.

5、682.63219225201081 IV轴 2.602.55212.55222.4610810.97 (六) 高速级齿轮设计计算原始数据：齿轮减速器输入功率，输出功率,小齿轮转速，传动比（齿数比）=6.0材料：小齿轮用40Cr，调质处理，硬度240HB; 大齿轮用40钢，调质处理，硬度220HB。一 齿面接触疲劳强度计算：1、 初步计算：转矩： 齿宽系数：查表107 取接触疲劳强度：由图1021（d）初步计算许用接触应力:=0.9 =0.9初步计算小齿轮直径： =85 =33.63mm（式中） 取初步齿宽： 2、 校核计算：圆周速度： 精度等级：查表108 选8级精度齿数z和模数m：初取，

6、取m=2使用系数：由表102 动载系数：由图108 齿间载荷分布系数：由表12.10，先求=1.65由此得： 齿向载荷分布系数：表104载荷系数：弹性系数：表106 节点区域系数：图1030 接触最小安全系数：总工作时间：应力循环次数： 接触寿命系数：图12.18取 0.93 许用接触应力：验算： =注：计算结果表明，接触疲劳强度足够大，此时满足强度要求。3、 确定传动尺寸实际分度圆直径： 中心距： 齿宽： 二 齿根弯曲疲劳强度验算：重合度系数： 齿间载荷分配系数： 齿向载荷分布系数： 取由图12.14 载荷系数: 齿形系数：查表105得 ： 应力校正系数：查表105得： 弯曲疲劳强度取： 弯

7、曲最小安全系数：表12.14 应力循环次数： 弯曲寿命系数：图12.24 尺寸系数：图12.25 许用弯曲应力:验算：注：传动无严重过载，故不做静强度校核（七）减速器机体结构设计 减速器机体是用以支持和固定轴系零件并保证传动件的啮合精度和良好的润滑及轴系可靠密封的重要零件。本设计减速器机体采用铸造机体，由铸铁HT150制成，铸铁具有较好的吸振性，容易切削且承压性能好。减速器机体才哟个割分式结构，其剖分面与传动件平面重合。查有关手册，铸铁减速器机体结构尺寸如下： 名称计算公式计算结果机座壁厚机盖壁厚机座凸缘厚度机盖凸缘厚度机座底凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁联接螺栓直径机盖与机座联接螺栓

8、直径联接螺栓d2的间距150200轴承端盖螺钉直径窥视孔盖螺钉直径定位销直径至外机壁距离查手册至凸缘边缘距离查手册轴承旁凸台半径凸台高度便于扳手操作为准外机壁距轴承座端面距离12)大齿轮顶缘与内机壁距离齿轮端面与内机壁距离机盖、机座肋厚轴承端盖外径轴承座孔直径轴承端盖凸缘厚度轴承旁联接螺栓距离其他机体结构尺寸以使机体结构更加紧凑、造型更加美观为标准设计计算取值，此处不再一一详说(八)低速级齿轮设计（3、4两齿轮）1、原始数据：二轴输入功率，输出功率,小齿轮转速，传动比（齿数比）材料：小齿轮用40Cr，调质处理，硬度240HB; 大齿轮用40钢，调质处理，硬度220HB。2、齿面接触疲劳强度计算

9、：3、初步计算：转矩：齿宽系数：查表107 取 接触疲劳强度：由图1021（d）初步计算许用接触应力： 初步计算小齿轮直径： （式中） 取初步齿宽：4、 校核计算：圆周速度：精度等级：查表108 选8级精度齿数z和模数m：初取 取 则 取使用系数：由表102 动载系数：由图108 齿间载荷分布系数：由表12.10，先求由此得：齿向载荷分布系数：表104载荷系数：弹性系数：表106 节点区域系数：图1030 接触最小安全系数： 总工作时间：应力循环次数： 接触寿命系数：图12.18 0.97 许用接触应力：验算： 注：计算结果表明，接触疲劳强度较为合适，齿轮尺寸无需调整。5、 确定传动尺寸实际分

10、度圆直径： 中心距：齿宽：三 齿根弯曲疲劳强度验算：重合度系数：齿间载荷分配系数：表12.10 齿向载荷分布系数： 取由图12.14 载荷系数: 齿形系数：图12.21 应力修正系数：图12.22 弯曲疲劳强度：图12.23c 弯曲最小安全系数：表12.14 应力循环次数： 弯曲寿命系数：图12.24 尺寸系数：图12.25 许用弯曲应力:验算： 故：传动无严重过载，故不做静强度校核齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数z2112635151齿顶圆直径d4625674306齿根圆直径d3724765297齿宽b34807070齿全高h4.54.54.54.5中心距a147147186186模数m2222

11、（九）轴的设计及校核由于减速器在工作时无较大冲击和载荷，轴材料可采用45钢，调质处理，1、 初步计算轴径：（按纯扭转并降低许用扭转切应力确定轴径d）小齿轮轴： 查表153 取 = 故取小轮轴直径2、轴的径向尺寸确定： （1）轴的受力分析如图: z y x 垂直面(xy)_受力: 水平面（xy）受力 轴肩高度： 故取 轴肩： 所以 轴肩直径 与轴承相配轴径：（深沟球轴承6006） 轴肩： 齿轮轴径： 4、轴的校核：（1）小齿轮轴小齿轮轴受力 圆周力： 径向力：故小轮轮作用在轴上的力：取：=90mm，=150mm 垂直支承反力： 绘制垂直面弯矩图计算危险截面处轴的直径因为材料选择调质，查课本226

12、页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的。（十）联轴器的选择查参考文献1标准GB/4323-84，选用LX1型弹性柱销联轴器，其公称转距为250。许用最大转速为3800，轴径为32mm到mm42之间,故适用。（十一）润滑与密封（一）润滑： 查参考文献1，齿轮采用浸油润滑；当齿轮圆周速度时，圆柱齿轮浸油深度以一个齿高、但不小于10mm为宜，大齿轮的齿顶到油底面的距离3050mm。轴承润滑采用润滑脂，润滑脂的加入量为轴承空隙体积的，采用稠度较小润滑脂。（二）密封：防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。查参考文献3表7-3-44，高低速轴密封圈

13、为毡圈密封。箱体与箱座接合面的密封采用密封胶进行密封。（十二）参考文献1金清肃，机械设计课程设计（第一版）M.武汉：华中科技大学出版社，2007.102濮良贵，纪名刚.机械设计(第八版)M.北京：高等教育出版社，2006.53吴宗泽，机械设计使用手册（第二版）.北京：化学工业出版社，2003.104吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册(第三版).北京:高等教育出版社,2006.5（十三）设计小结 由于时间紧迫，所以整个设计做得比较快，难免有个别小错误。通过这次的实践，自己不仅巩固了所学的知识，而且在设计过程中，学会了如何快速正确地画图、查手册等等，为以后的学习工作提供了很好的经验。我相信，在以后的设计中，会避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。