帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計

1、WORD格式課程設計說明書題目 ：帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計二級學院機電工程學院年級專業(yè)15 機械制造與自動化學號1501011007學生*胡定鵬指導教師熊建強教師職稱副教授專業(yè)資料整理WORD格式目錄第一章原始數據1第二章選擇電動機2第三章計算總傳動比和傳動裝置的運動和動力參數3第四章齒輪傳動的設計4第五章軸的設計7第六章滾動軸承的選擇及驗算10第七章鍵的選擇及強度校核11第八章聯軸器的選擇12第九章設計體會13參考文獻14專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計*學院課程設計說明書第一章原始數據運輸帶工作拉力 F=3500 N；運輸帶工作速度n=260 (r/

2、min)；滾筒直徑 D=300mm；每天工作 24 小時，連續(xù)單向運轉，工作期限為 5 年，每年工作 300 天，載荷較平穩(wěn)。環(huán)境最高溫度 350 C；小批量生產。傳動裝置簡圖：5643121- 電動機2- 帶傳動3- 減速器4- 聯軸器5- 滾筒6- 傳送帶專業(yè)資料整理WORD格式1專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計第二章選擇電動機1電動機的類型按的工作要求和條件，選用Y 型全封閉籠型三相異步電機。2傳動效率帶傳動 V 帶傳動1 =0.96齒輪傳動的軸承2 =0.99齒輪傳動3 =0.97聯軸器4 =0.99卷筒軸的軸承5 =0.98卷筒6 =0.963電動機工作功

3、率運輸帶速度 vdn=4.1 m/ s100060Fv工作機所需的電動機輸出功率: Pd =16.69 kW1000 w4電動機轉速601000vr / min卷筒軸的工作轉速為 : nW=261.01D按推薦的合理傳動比X圍，取V 帶傳動的傳動比i1 =24, 單級齒輪傳動比i2 =35,那么合理總傳動比的X圍為i =620，故diW×261.01r / min,d=(1566.065220.2)r / minn =· n =(620)n根據計算出的量， 由附表 8.1 查出適應的電動機型號， 其技術參數及傳動比的情況見表 2-4 。表 2-4 電動機型號電動機型號額定功

4、率滿載轉速總傳動比帶傳動比齒輪傳動比kWr / minY160M2-215293011.222.84.01專業(yè)資料整理WORD格式2專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計第三章計算總傳動比和傳動裝置的運動和動力參數n1總傳動比 :im=11.22電動機至軸的傳動比i0 =2.8, 軸至軸的傳動比i1=4.052各軸轉速軸n1nm=1046.42 r / mini03軸n2n1=260.95r / mini1卷筒軸nWn2 =260.95r / min3各軸輸入功率軸P1Pd01 =16.02kW軸P2P112 =15.23kW卷筒軸PWP2 23 =14.63kW4各軸輸

5、入轉矩電動機軸的輸出轉矩 : Td =Td9550 Pd =54.40N mnm軸 :T1Tdi001 =146.23N m軸T2T1i112 =563.10N m卷筒軸TWT22 4 =551.90 N m運動和動力參數的計算結果列于表3-4表 3-4 運動和動力參數的計算結果軸名電動機軸軸軸卷筒軸參數轉速 n /(r / min)29301046.42260.95260.95輸入功率 P / kW16.6916.0215.2314.63輸出功率 T /(N m)54.40146.23563.10551.90專業(yè)資料整理WORD格式3專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設

6、計第四章齒輪傳動的設計(1) 數據傳遞功率 P =16.69kW輸入轉速 n1=1046.42r / min傳動比 i =4.01(2) 選擇齒輪材料及精度等級小齒輪材料用 40Gr 鋼調質，硬度為 280HBS，大齒輪材料用40 鋼調質，硬度為240HBS。選用 8 級精度(3) 設計計算T1Td =54.40N m取 K =1.1選小齒輪齒數 Z1=28，那么大齒輪齒數Z2i Z1 =112.2取 Z2=112選齒寬系數d1齒輪材料的彈性系數ZE=189.8MPa 1/ 2H lim 1 600MPa ,H lim 2550MPa平安系數： SH=1N160njLh =60× 1

7、046.43 × (5 ×300×24=2.26 ×109N 2N1 =0.558 ×109i接觸疲勞壽命系數： KHN1=0.90；KHN2=0.95H1=K HN 1 H lim 1= 0.9600 =540 MPaSH1專業(yè)資料整理WORD格式4專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計 H2=K HN 2 H lim 2 =0.95550 =540 MPaSH1將數據代入公式中d13KT1 (i1)(3.52ZE )2=50.397mmdi H2那么模數 m = d148.397 =1.80Z128取標準模數 m =2

8、d1= mZ1=2×28=56mmd2= mZ2=2×113=224mm由db可得 bd d1 =1× 56=56 mmd1b2=b =56mmb1b25 =75mma = 1m(Z1Z2 ) =150mm2(4) 強度校核復合齒形系數： YFS1 =4.106 ， YFS 2 =3.90F lim 1 =500MPa ,F lim 2 =380 MPa彎曲疲勞壽命系數： K FN 1 =0.85 ， K FN 2 =0.88彎曲疲勞平安系數： SF 1.3F 1K FN1F lim 1326.92MPaSFF 2KFN2F lim 2257.23MPaSF專業(yè)資

9、料整理WORD格式5專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計校核彎曲強度F 12KT1 YFS172.799MPa <F 1bd1mF 22KT1 YFS269.147MPa<F 2bd1mvd1n1=3.07 m/ s < 5m / s100060專業(yè)資料整理WORD格式6專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計第五章軸的設計(1) 選擇材料，確定許用應力和軸徑選用 45 鋼調質許用彎曲應力 1 =60 MPa按 45 號鋼，取C =110d min=C3p2=42.67mmn2考慮有鍵槽，軸徑應增加5 %42.1+42.1 

10、5;5%=44.80mm為了使所選軸徑與聯軸器孔徑相適應，需要同時選取聯軸器。選用LT 8 型彈性套柱銷聯軸器，其軸孔直徑為 45 mm，和軸配合局部長度為84 mm，故取d1 =45mm。(2) 確定軸各段直徑和長度軸段 1從聯軸器開場向左取，軸段1 直徑最小，且安裝了聯軸器軸徑，故取d1=45 mm軸段 2軸段 2 上應有軸肩定位聯軸器，故d2×+(12)= d1 +2 0.07 d1取標準值 d2=52 mm軸段 3軸段 3 上安裝了軸承頸，且 應由軸肩定位齒輪，取d3 =55 mm軸段 4軸段 4上安裝齒輪，取 d4=60 mm軸段 5軸段 5為軸環(huán)，根據式得 d5=72mm

11、軸段 6軸段 6為軸環(huán)，根據軸承的安裝尺寸得d6=66 mm軸段 7軸段 7 上安裝了軸承，根據同軸兩軸承取同樣的型號確定d7 =d3 =55 mm選用軸承得其寬度 B =23 mm齒輪端面至箱體壁間的距離取 a =15 mm箱體有鑄造誤差，取滾動軸承與箱體內邊距s=5mm專業(yè)資料整理WORD格式7專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計軸承處箱凸緣寬度B2= B +0.080.1a +1020取得 B2=50mm軸承蓋厚度取為 20mm軸承蓋與聯軸器之間的距離取為b =16mm半聯軸器與軸配合長度為l =84mm為使壓板壓住半聯軸器，取其相應的軸長為L1=82mm齒輪寬度

12、為 b2=56mm為使套筒壓住齒輪端面，取其相應的軸長為L4=54mmL2= b +20+22=16+20+22=58 mmL3= saB +2=45mm由軸肩和軸環(huán)尺寸的關系得L5=8mmL6=12mmL7=22mm根據設計手冊，取在齒輪處的鍵剖面尺寸為bh =18×11，取在半聯軸器處的鍵剖面尺寸為 bh =14×9。(3) 軸的強度校核轉矩： T2=563.20N m圓周力： Ft 2=2T2=4628.5Nd2徑向力： Fr 2= Ft 2tann / cos=1736.74 N軸向力： Fa2Ft 2tan=1160.02 N水平面上的支反力：FRA FRBFt

13、2 =2314.25 N2專業(yè)資料整理WORD格式8專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計垂直面身上的支反力：FRA( Fa 2d2 / 271.5Fr 2 ) /143=-48.29NFRB( Fa 2d2 / 271.5Fr 2 ) / 143=1785.03N水平面上的彎矩：M C =71.5 ×FRA =165.5N m垂直面身上的彎矩：M c1=71.5 ×FRA =-3.45N mM C 2 = 71.5 × FRAFa2d 2 / 2 =127.63N m合成彎矩：專業(yè)資料整理WORD格式MMC1M C2M C21=165.54

14、N mC 2M C2M C22=208.99N m專業(yè)資料整理WORD格式因為單向回轉，視轉矩為脈動循環(huán)：1 b0 b由表可得0.6剖面 C 處的當量彎矩：專業(yè)資料整理WORD格式MMM2(T )2=354.79N mC 1C12C 2M C22(T2 )2=377.03 N m專業(yè)資料整理WORD格式剖面 C 當量彎矩最大，而其直徑與鄰接段相差不大，股剖面C 為危險剖面。M eM C 2377.03 N m 1 b =60MPaeM eMe3 =17.46N m < 1bW0.1d剖面 D 處雖然僅受轉矩，但其直徑較小，那么該剖面也為危險剖面。M D( T2)2=313.81N meM

15、M D3 =34.44MPaW0.1dM e max =34.44MPa < 1 b專業(yè)資料整理WORD格式9專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計第六章滾動軸承的選擇及驗算1確定軸承的類型由上述軸的構造設計已初步選擇單列30308 型圓錐滾子軸承2計算軸承的壽命查設計手冊可得?。篊r=90.8× 103Nn =258.4r / min10滾子軸承=Fa=1160.02N輕微沖擊 fP=1.1由公式 Pf PFa106C， Lh( )60nP得 Lh=106(Cr)=72073h >3600 h60nf P Fa應選用單列 30308 型圓錐滾子軸承

16、，能滿足使用要求。專業(yè)資料整理WORD格式10專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計第七章鍵的選擇及強度校核1與半聯軸器配合軸段處的鍵的選擇及強度校核在軸的構造設計中已選用圓頭平鍵(A 型bh =14×9d =82mm取鍵長 L =72mm鍵和軸的材料均為鋼，可得許用擠壓應力P =120MPa鍵的工作長度 lLb =72-14=58mmT =523.02N m4T10 3=48.89 MPa < PPdhl平安2與大齒輪配合軸段處的鍵的選擇及強度校核在軸的構造設計中已選用圓頭平鍵(A 型bh =18×11d =54mm取鍵長 L =44mm鍵和軸

17、的材料均為鋼，可得許用擠壓應力P =120MPa鍵的工作長度 l L b =44-18=26mm4T10 3P P=105.46 MPa < dhl專業(yè)資料整理WORD格式11專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計第八章聯軸器的選擇1聯軸器的類型選擇根據聯軸器的各種條件，選用LT 型彈性套柱銷聯軸器2聯軸器型號、尺寸的選擇工作情況系數：K =1.3軸的轉矩：T =523.02N m聯軸器的計算轉矩 :TCKT =679.93N m TC值的大小，可根據設計手冊附表9.1 查得可選用 LT8 型彈性套柱銷聯軸器其公稱轉矩為：Tn=710 N m > 679.93

18、N m聯軸器的各種參數如表8-2表 8-2 LT8型彈性柱銷聯軸器參數型號公稱轉矩許用轉速軸孔直徑軸孔長度外徑軸孔類型LT8710 Nm300045 mm112 mm190 mmY 型r / min專業(yè)資料整理WORD格式12專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計第九章設計體會機械設計根底的課程設計是我們機械類專業(yè)學生第一次全面的機械設計訓練， 在設計過程中雖然遇到了一些問題， 但經過不斷的學習和一次一次的更改以及不斷的驗證，最終找出來原因的所在。通過這次課程設計， 我們更好更加深入地學習到了一般的設計方法， 掌握了通用零件、機械傳動裝置和簡單的機械設計原理， 同時對制圖

19、標準也有了更多的了解，在課程設計的這段時光里，我們學到了很多書本上的知識和課本上沒有的知識，可以說是多門課程的綜合運用， 通過這次設計， 把我們以前所學的知識都運用出來了，這時才發(fā)現，原來之前學的知識是那么那么的少， 遠遠不夠這次設計所用，讓自己以后更加努力地學習， 不斷充實自己。 同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)努力學習和實踐。由于設計的時間較為緊X， 在設計中肯定會有許多欠缺，假設想把它變成實際產品的話還需要反復仔細的考慮和探討。但經過這一次練習， 確實給我們帶來了很大的收獲，設計涉及到了機械、電氣等多個方面的內容，通過設計計算、認證、畫圖，提高了

20、我對機械構造設計、電動機的選用等方面的認識和應用能力?？傊敬卧O計讓我受益非淺， 各方面的能力也得到了一定的提高，并且提升了我的思考問題和解決問題的能力。最后特別感謝教師的悉心指導， 特別是在我們的設計思路中， 同時教導我學會獨立通過課程設計，使自己對所學的專業(yè)知識和各門課程有了進一步的加深理解，對于各方面知識之間的聯系有了實際的體會。 使我們在以后的學習和工作中能夠更快地解決問題， 有更多的經歷運用到學習和工作中去， 讓我們更好地工作和學習。專業(yè)資料整理WORD格式13專業(yè)資料整理WORD格式帶式輸送機一級直齒圓柱齒輪減速器設計參考文獻1 濮良貴，紀名剛 . 機械設計 M. 第八版，：高等教育出版社， 2006.2 吳宗澤，羅圣國 . 機械設計課程設計手冊 S. 第三版 , ：高等教育， 2005.3 徐學林 . 互換性與測量技術根底 M. *：*大學，2005.4 X元勛，宋梅利，梁醫(yī) . 機械設計課程設計指導書 M. *：*理工大學， 2007. 5 孫巖，陳曉羅，熊涌 . 機械設計課程設計 M.：理工大學， 2007.6