機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式1級(jí)圓柱齒輪減速器

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--帶式運(yùn)輸機(jī)用單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器</p><p>　　目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………1 傳動(dòng)方案的擬定及說明………………………………………4 電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………………5 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………

2、……………………………8 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………………………………………14 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算……………………………………16 連軸器的選擇…………………………………………………16 減速器附件的選擇……………………………………………17 潤(rùn)滑與密封……………………………………………………18 設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………………18 參考資料目錄…………………………………………………18 機(jī)械設(shè)

3、計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器 一． 總體布置簡(jiǎn)圖 </p><p>　　1—電動(dòng)機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—齒輪減速器；4—帶式運(yùn)輸機(jī)；5—鼓輪；6—聯(lián)軸器 二． 工作情況： 載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn) 三． 原始數(shù)據(jù) 鼓輪的扭矩T（N?m）：鼓輪的直徑D（mm）： 運(yùn)輸帶速度V（m/s）： 帶速允許偏差（％）： 使用年限（年）： 工作制度（班/日）： 四

4、． 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3. 軸的設(shè)計(jì) 4. 滾動(dòng)軸承的選擇 5. 鍵和連軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫 五． 設(shè)計(jì)任務(wù) 1． 減速器總裝配圖一張 2． 齒輪、軸零件圖各一張 3． 設(shè)計(jì)說明書一份 六． 設(shè)計(jì)進(jìn)度 1、 第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算 2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì) 3、 第三階段：軸、軸

5、承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫 傳動(dòng)方案的擬定及說明 由題目所知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為：同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。故只要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。 本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相</p><p>　　傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算 1． 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 材料及熱處理； 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HB

6、S，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 2） 精度等級(jí)選用7級(jí)精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù)z1＝20，大齒輪齒數(shù)z2＝100的； 4） 選取螺旋角。初選螺旋角β＝14° 2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（10—21）試算，即 dt≥ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1） 試選Kt＝1.6 （2） 由圖10－

7、30選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433 （3） 由表10－7選取尺寬系數(shù)φd＝1 （4） 由圖10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62 （5） 由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa （6） 由圖10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σHlim2＝550MPa； （7） 由式10－13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝

8、60n</p><p>　　（3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 （4） 查取齒型系數(shù) 由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172 （5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798 （6） 計(jì)算[σF] σF1=500Mpa σF2=380M

9、Pa KFN1=0.95 KFN2=0.98 [σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa （7） 計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 = =0.0126 = =0.01468 大齒輪的數(shù)值大。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ =2.4 mn=2.5 4．幾何尺寸計(jì)算 1） 計(jì)算中心距 z1 =32.9，取z1=33 z2=165 a =255.07mm a圓整后取255mm 2） 按圓整后的中心距修正

10、螺旋角 β=arcos =13 55’50” 3） 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 d1 =85.00mm d2 =425mm 4） 計(jì)算齒輪寬度 b=φdd1 </p><p>　　截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 由于軸選用40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以 （[2]P355表15-1） a) 綜合系數(shù)的計(jì)算 由 ， 經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為 ， ， （[2]P38附表3-2經(jīng)直線插入） 軸

11、的材料敏感系數(shù)為 ， ， （[2]P37附圖3-1） 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 查得尺寸系數(shù)為 ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 ， （[2]P37附圖3-2）（[2]P39附圖3-3） 軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為 ， （[2]P40附圖3-4） 軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即 ，則綜合系數(shù)值為 b) 碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為 ， c) 安全系數(shù)的計(jì)算 軸的疲勞安全系數(shù)為 故軸的選用安全。 I軸： 1．作用在齒輪上的力

12、FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2．初步確定軸的最小直徑</p><p>　　3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 確定軸上零件的裝配方案 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 d) 由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為25mm。 e) 考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm，所以該段

13、直徑選為30。 f) 該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，則軸承選用30207型，即該段直徑定為35mm。 g) 該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為40mm。 h) 為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm，所以該段直徑選為46mm。 i) 軸肩固定軸承，直徑為42mm。 j) 該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm。 2） 各段長(zhǎng)度的確定 各段長(zhǎng)度的確定從左到右分述如下： a) 該段

14、軸安裝軸承和擋油盤，軸承寬18.25mm，該段長(zhǎng)度定為18.25mm。 b) 該段為軸環(huán)，寬度不小于7mm，定為11mm。 c) 該段安裝齒輪，要求長(zhǎng)度要比輪轂短2mm，齒輪寬為90mm，定為88mm。 d) 該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體</p><p>　　III軸 1．作用在齒輪上的力 FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5

15、N 2．初步確定軸的最小直徑 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 軸上零件的裝配方案 2） 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII 直徑 60 70 75 87 79 70 長(zhǎng)度 105 113.75 83 9 9.5 33.25</p><p>　　5．求軸上的載荷 Mm=316767N.mm T=925200N.mm 6. 彎扭

16、校合 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 I軸： 1．求兩軸承受到的徑向載荷 5、 軸承30206的校核 1） 徑向力 2） 派生力 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ， 4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 II軸： 6、 軸承30307的校核 1） 徑向力 2） 派生力 ， 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ，

17、4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 III軸： 7、 軸承32214的校核 1） 徑向力 2） 派生力 3） 軸向力 由于 ， 所以軸向力為 ， 4） 當(dāng)量載荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為 5） 軸承壽命的校核 鍵連接的選擇及校核計(jì)算</p>&l

18、t;p>　　代號(hào) 直徑 （mm） 工作長(zhǎng)度 （mm） 工作高度 （mm） 轉(zhuǎn)矩 （N?m） 極限應(yīng)力 （MPa） 高速軸 8×7×60（單頭） 25 35 3.5 39.8 26.0 12×8×80（單頭） 40 68 4 39.8 7.32 中間軸 12×8×70（單頭） 40 58 4 191 41.2 低速軸 20×12×80（

19、單頭） 75 60 6 925.2 68.5 18×11×110（單頭） 60 107 5.5 925.2 52.4 由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為 ，所以上述鍵皆安全。 連軸器的選擇 由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。 二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為 ， 計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4（GB4323-84），