2022年方案用于带式运输机展开式二圆柱齿轮减速器.docx

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1、精品学习资源一、 设计任务书一）、题目：设计用于带式运输机的绽开式二级圆柱齿轮减速器.二）、原始数据：运输机工作轴转矩T:850N.m运输带工作速度 V:1.55m/s卷筒直径 D:380mm三）、工作条件：连续单向运转，工作时有稍微震惊，使用期限为10 年,小批量生产，单班制工作，运输带速度答应误差为5%.二、 传动方案的分析与拟定1）为满意工作机的工作要求如所传递的功率及转速），且综合考虑其在结构简洁、尺寸紧凑、加工便利、高传动效率，使用保护便利等方面的要求，对本次设计采纳绽开式二级圆柱齿 轮减速器 .；该设计更能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作，且使用保护便利；传动方案简 图如下所示对传

2、动简图中各标号零件的说明：1电动机2-联轴器3二级圆柱齿轮减速器4运输带5-带筒三、电动机的挑选运算一）、挑选电动机的类型和结构形式：依据工作要求采纳Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机， 电压 380V；二）、挑选电动机的容量：依据机械设计课程设计后文简称机）中式 2-1 ）， 电动机所需工作功率为：Pd = Pw/ 依据机中式 2-2 ）运算结果欢迎下载精品学习资源工作机所需功率为：Pw =T *nw ） / 9550=Fv/1000 单位： kw Pw =800*63.66/9550=5.33Kw欢迎下载精品学习资源传动装置的总效率为： =0.825所需电动机效率为：Pd =5.33

3、/0.825=6.46Kw因载荷平稳，电动机的额定功率Ped 选略大于 Pd 即可；由表 16-1Y 系列电动机技术数据，选电动机的额定功率Ped 为 7.5kw ；三）、确定电动机的转速滚筒轴工作转速Nw=60*1000V） /*63.66=1018.5610185.6r/min.符合这一范畴的同步转速有1000r/min 、1500r/min, 3000r/min三种；方案对比：如下表所示，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和价格以及 =0.825Pd=6.46kwnw=63.66 r/min欢迎下载精品学习资源总传动比，可以看出，如为使传动装置结构紧凑，选用方案好；如考虑电动机重量和

4、价格，就应选用方案2；现选用方案定电动机的型号为Y132M-41 成效较2；选Y132M-4电动机数据及总传动比：方电 动 机额 定 功 率电 机 转 速 n/r/min案型号Ped / KW同步转速满载转速1Y132S2-27.5300029302Y132M-47.5150014403Y160M-67.51000970欢迎下载精品学习资源四、传动装置的运动及动力参数的挑选和运算一）、传动装置总传动比的确定和安排1、传动装置总传动比ia = nm / nw = 1440 / 63.66= 22.62其中， nm为选定的电动机的满载转速2、安排传动装置各级传动比减速器的传动比 i为i = ia/

5、i0=22.62/3=7.54取两级圆锥 - 圆柱齿轮减速器高速级的传动比i .= 、传动装置运动及动力参数的运算1、0 轴电机轴）：P.= P d =6.46kwn.= n m = 1440 r / minT.= 9550 P./ n.= 9550*6.46/1440=42.84N.M2、1 轴高速轴）P1 = P 0 * 01 = P 0 * =6.46*0.96=6.20kwN1 = n 0/i12=480r/minT1 = 9550 P1/ n 1=95506.20/480=123.35N.M3、2 轴中间轴）P2 = P 1 * 12= P 1* 2* =6.20*0.97*0.99

6、=5.95kwia=22.62i 1=3.25Y112M-6P.=6.46kwn.=1440r/min T.=42.84N.MP1=6.20kwN1=480r/min欢迎下载精品学习资源N2 = n 1 / i12 =480/3.25=147.69r/minT2= 9550 P 2/ n 2 = 9550*5.95/147.69=384.74N.M4、3 轴低速轴）P.= P . .= P.2 * 3=5.95*0.99*0.97=5.71kwn.= n . / i.= 147.69/2.32=63.66r/min T.=9550P. / n.= 9550*5.71/63.66=856.59N

7、.M5、4 轴滚筒轴）P.= P . * .= P .* .* 4=5.71*0.99*0.99=5.60kw T.= 9550 P . / n.= 9550*5.60/63.66=840.09N.M6、说明： 1 3 轴的输入功率或输出转矩，分别为各轴的输入功率或输入转矩乘轴承效率 0.997、将运动和动力参数的运算结果加以总结，列出表格如下所示各轴运动和动力参数T1=123.35N.MP2=5.95kwn2=147.69 r/min T2=384.74N.MP3=5.71kwn3=63.66 r/min T.=856.59 N.Mp4=5.60kw n4=63.66T.=840.09 N.

8、M欢迎下载精品学习资源轴名功率 P / KW转矩 T/i欢迎下载精品学习资源电机轴6.4642.8414401轴6.206.14123.35122.174802轴5.955.89384.74380.89147.693轴5.715.65856.59848.0263.66滚筒轴5.605.54840.09831.6963.66五、传动零件的设计运算-减速箱内传动零件设计 、挑选齿数： f 2= 272.5MP欢迎下载精品学习资源通常 Z1 =20 40, 取 Z1 =22 Z 3 =24 Z2=iZ 1=3.25*22=73Z4=iZ 3=2.32*24=572 、小齿轮传递的 T1:6Z1=22

9、Z3=24 Z2=73 Z4=57欢迎下载精品学习资源T1=9.55*10P1/n 1=123350N.MM欢迎下载精品学习资源32T =9.55*10 6P /n=384740N.MM欢迎下载精品学习资源23 、挑选齿宽系数：由于齿轮为非对称分布，且为硬齿面， 所以取 d =0.54 、确定载荷系数 K： K=1.3 1.6 ，由于齿轮为非对称布置， 所以取 K=1.55 、运算法面膜数：一般 1=8-20 取 1=12 cos 1=0.978当量齿数 Zv1=24,Zv2=78齿型系数由 1 表 9-7 查的 YF1=2.67 YF2=2.27取 YF1Mn1=2.33取 Mn1=2.5欢

10、迎下载精品学习资源一般 2=8-20 取 2=12 cos 2=0.978当量齿数 Zv3=26,Zv4=61齿型系数由 1 表 9-7 查的 YF3=2.60 YF4=2.28取 YF3Mn2=3.08取 Mn2=3.56、齿轮几何尺寸的运算确定中心距取 a =115mmMn1=2.5 Mn2=3.5a=115mma=145mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源运算 角 1=arcos=11.96 cos =0.978 2=arcos=12.13 cos =0.978分度圆齿顶圆直径齿根圆直径齿宽取 30mm取 45mm齿面接触疲惫强度校核满意强度要求满意强度要求满

11、意强度要求满意强度要求 1=11.96 2=12.13b2=30mm b1=35mmb4=45mm b3=50mm欢迎下载精品学习资源验证速度误差欢迎下载精品学习资源由表 9-5 取 10 级精度齿轮设计满意工作要求 二高速级一般 V 带传动的设计运算1 确定设计功率由1 表 8-5 查，已知 P=Pd=7.5kW依据 1 式 选定带型依据图 8-9a 确定为 A 型 V 带3 小带轮和大带轮基准直径取小带轮基准直径，就大带轮基准直径取4 验算带速依据 1 式初定中心距中心距过大，就结构尺寸大，易引起带的跳动；中心距过小，在单位时间内带的绕转次数会增加，导致带的疲惫寿命或传动才能降低；中心距a

12、 直接关系到传动尺寸和带在单位时间内的绕转次数；依据 1 式 初算带基准长度依据 1 式 实际中心距由1 式 验算小带轮包角由1 式V 带根数欢迎下载精品学习资源由1 式 单根 V 带张紧力初拉力 Fo 过小，传动才能小，易显现打滑；初拉力Fo 过大，就带的寿命低，对轴及轴承的压力大，一般认为，既能发挥带的传动才能，又能保证带寿命的单根V 带的初拉力由1 式 作用在轴上的压力由1 式、初步运算轴的最小直径A、高速轴设计1. 挑选轴的材料： 45 号钢调质处理2. 轴径的初步运算： 确定 A 值： 45 号钢， A=103 126由于为减速器的高速轴，所以A 取较大值A=120 初步运算直径：

13、d A3 P . / n. = 1203 6.20/ 480 =28.16mm取 d=35mm B、中间轴设计1. 挑选轴的材料： 45 号钢调质处理2. 轴径的初步运算： 确定 A 值： 45 号钢， A=103 126由于为减速器的中间轴，所以A 取中间值A=105 初步运算直径： d A3 P2 / n2 = 1053 5.95 / 147.69= 36.00mm 考虑键槽 两个 对轴强度减弱的影响，应将直径加大7%取 d2 =50 mm欢迎下载精品学习资源C、低速轴设计1. 挑选轴的材料： 45 号钢调质处理2. 轴径的初步运算： 确定 A 值： 45 号钢， A=103 126由于为

14、减速器的低速轴，所以A 取较小值A=105 初步运算直径： d A3 P . / n. = 1053 5.71/ 63.66 = 47.01mm 考虑键槽对轴强度减弱的影响，应将直径加大3%取 d2 =60 mm 运算转矩T=848.02N由1 表 13-1 查取工况系数 K=1.5c、挑选型号由2P141查得 HL2型型号HL2公称直径 Nm 315许用转速5600r/min轴孔直径30mm轴孔长度62mm三）、输出轴的校核运算1）画出轴的结构简图，确定轴上的作用力主动轮上的转矩为 T=856.59Nm作用在齿轮上的圆周力, 径向力, 轴向力分别为2）作水平面内的弯矩图支承反力：截面 C处的

15、弯矩：3）作垂直面内的弯矩图支承反力：截面的弯矩：左侧欢迎下载精品学习资源右侧4）作合成弯矩 M图截面 C左侧的合成弯矩： 截面 C右侧的合成弯矩：5）作转矩 T 图T=899.77Nm6）作当量弯矩 Me图,因单向传动，转矩可认为按脉动循环变化，所以应力校正系数取危急截面 C处的当量弯矩7）校核危急截面轴径在结构设计草图中，此处轴径为65mm，故强度足够；四）、轴承的校核低速轴1、滚动轴承的挑选7212C 型， 轴承采纳正装2、验算滚动轴承寿命1）确定 Cr欢迎下载精品学习资源由表 11-4 查得 7212C 型轴承Mec=703.79N欢迎下载精品学习资源基本额定动载荷基本额定静载荷2）运

16、算值，并确定 e 值由表 12-12 查得0.0580.087e0.430.46用线性插值法确定e 值 e 0.432，3）运算内部轴向力已知：，就欢迎下载精品学习资源4）运算轴承所受的轴向载荷由于此时整个轴有向左移动的趋势，所以轴承1 被“压紧”，而轴承2 被“放松”欢迎下载精品学习资源轴承 1： 查表 12-12 得：轴承 2： 查表 12-12 得：5 ）运算当量动载荷Pre 0.432，欢迎下载精品学习资源，轴承 1 危急6）验算轴承寿命由于轴承 1 比轴承 2 危急 ,所以在此只校核轴承1,如其寿命满意工作要求,就低速轴所选轴承合适.1）挑选温度系数，载荷系数，寿命指数认为轴承的工作

17、温度t 120 , 所以工作时有稍微冲击，取对于球轴承，2）预期寿命单班制工作，使用期限为10 年，3）运算轴承 1 寿命所以所选轴承满意寿命要求；七、键连接的强度校核一）中间轴从动轮段1、挑选键连接的类型及尺寸选用圆头一般平键A 型）依据及该轴段长度，取键长2、校核强度键的材料为 45Cr 、轴的材料是 20Cr，且稍微振动由表 7-5 查得许用应力取欢迎下载精品学习资源故采纳双键，按布置，按 1.5 个键运算强度符合要求；三）低速轴齿轮段1、挑选键连接的类型及尺寸选用圆头一般平键A 型）依据及该轴段长度，取键长2、校核强度键的材料为 45Cr 、轴的材料是 20Cr，且稍微振动由表 7-5

18、 查得许用应力取故采纳双键，按布置，按 1.5 个键运算强度符合要求；四）低速轴联轴器段 1、挑选键连接的类型及尺寸选用圆头一般平键A 型）依据及该轴段长度，取键长2、校核强度键的材料为 45Cr 、轴的材料是 20Cr，且稍微振动由表 7-5 查得许用应力取强度符合要求；八、润滑方式、润滑剂及密封装置的挑选30 50mm ，防止齿轮旋转激起沉积在箱底的污物，造成齿面磨损；4、油量二级传动，传递每千瓦功率需油量为：L=2 0.350.7 ）升=0.71.4 ）升二）轴承的润滑方法及浸油密封1、润滑方式高速级：查表 12-15，采纳脂润滑中间级：查表 12-15，采纳脂润滑欢迎下载精品学习资源低

19、速级：查表 12-15，采纳脂润滑2、密封类型：采纳挡油环三）轴外伸处的密封设计1、类型：采纳毡圈油封，适用于脂润滑及转速不高的稀油润滑；2、型号：低速轴：毡圈45JB/ZQ4606-86高速轴：毡圈 30JB/ZQ4606-86四）箱体为保证密封，箱体剖分面处的联接凸缘应有足够的宽度，联接螺栓的间距亦不应过大，以保证足够的压紧力；为保证轴承座孔的精度，剖分面间不能加垫片，可以挑选在剖分面上制处回油沟，使渗出的油可沿回油沟的斜槽流回箱内；但这种方法比较麻烦，为提高密封性能，挑选在剖分面间涂密封胶；五）通气器减速器运转时，由于摩擦发热，箱内温度上升、气体膨胀，压力增大，对减速器的密封极为不利，因

20、此在箱盖顶部的窥视孔盖上设置通气器，使箱体内的热胀气体自由排出，以保证箱体内外压力相等，提高箱体油缝隙处的密封性能；挑选材料为Q235 的 M18 1.5 通气器，这种通气器结构简洁适用于比较清洁的场合；六）放油孔螺塞与油面指示器为将污油排放洁净，应在油池的最低位置处设置防油孔；平常放油孔用螺塞基封油垫圈密封；选用圆柱螺塞，配置密封垫圈，采纳皮封油圈，材料为工业用革；螺塞直径约为箱体壁厚的2-3倍，选用18mm ；设计放油螺塞在箱体底面的最低处，并将箱体的内底面设计向成孔方向倾斜 ，并在其邻近做出一小凹坑，以便攻丝及油污的聚集和排放；挑选螺塞M18 1.5JB/ZQ4450- 86；箱体设计中

21、，考虑到齿轮需要肯定量的润滑油，为了指示减速器内油面的高度，以保持向内正常的油量，应在便于观看和油面比较稳固的部位设置油面指示器；选用带有螺纹的杆式油标；最低油面为传动零件正常运转时所需的油面，最高油面为油面静止时高度；且游标位置不能太低，油标内杆与箱体内壁的交点应高于油面；油标插座的位置及角度既要防止箱体内的润滑油溢出，又要便于油标的插取及插座上沉头座孔的加工；挑选杆式油标 M12 ；九、箱体设计一）结构设计及其工艺性采纳铸造的方法制造，应考虑到加工时应留意的问题，例如壁厚应匀称，过度平缓，外形简洁，考虑到金属的流淌性，防止缩孔、气孔的显现，壁厚要求8，铸造圆角要求，仍要考虑到箱体沿起模方向

22、应有1：20 的起模斜度，以便便利起模；要保证箱体有足够的刚度，同时要保证质量不会过大，由于初始设计时此减速器各个零件都较大，综合考虑壁厚取10mm，并在轴承座邻近加支撑肋，选用外肋结构；另外，为提高轴承座处的联接刚度，座孔两侧的连接螺栓应尽量靠近，但不得不与轴承端盖联接螺钉的螺钉孔干涉， 为此轴承座邻近做出凸台，有肯定高度以留出足够的扳手空间，但不超过轴承座外圆；凸台高 度取 40mm；箱盖、箱座的联接凸缘及箱座底凸缘应有足够的刚度；设计箱体结构外形时仍应尽量减小机械加工面积，削减工件和刀锯的调整次数，保证同一轴心线上的两轴承座孔的直径应 尽量一样，以便镗孔并保证镗孔精度；各轴承座外端面应位

23、于同一平面，箱体两侧应对称，便 于加工检验；尽量削减加工面积，螺栓头部或螺母接触处做出沉头座坑，结构设计满意连接和装配要求，螺纹连接处留出足够的扳手空间等等；二）附件结构的设计要设计启盖螺钉，其上的螺纹长度要大于箱盖联接凸缘的厚度，钉杆端部要做成圆柱形，加工成半圆形，以免顶坏螺纹；为了保证剖分式箱体轴承座孔的加工与装配精度，在箱体联接凸缘的长度方向两端各设一圆锥定位销；两销间的距离尽量远，以提高定位精度；长度应大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚度，以利于装拆；为了拆卸及搬运减速器，在箱盖上装有吊耳，可直接在箱盖上铸出；在箱座两端凸缘下面直接铸出吊钩，用于调运整台减速器；游标的设计主要以可以便利装拆为

24、设计准就，留意使箱座油标的倾斜位置便于加工和使用；游标的作用是保持向内正常的油量；选用带有螺纹的杆式油标；最低油面为传动零件正常运转时所需的油面，最高油面为油面静止时高度；窥视孔的设计应保证可以看到两齿轮的啮合点，以便观看工作是否正常；通气器选M18，通气器作用降低箱体内压力，自由排气，保证减速器正常运行；放油孔设在油池的的最低位置处，作用是将废油及污垢欢迎下载精品学习资源排尽，平常放油孔用螺塞及封油垫圈密封，选用外六角螺塞M18X1.5 ，采纳纸制封油圈材料为石棉橡胶纸；依据机械设计课程设计表4-1 运算得铸铁减速器箱结构尺寸列于下表铸铁减速器箱体结构尺寸名 称符 号减 速 器 型 式及 尺

25、 寸 关 系箱座壁厚8mm箱盖壁厚8mm箱座凸缘厚度1.5 = 12 mm箱盖凸缘厚度1.5 1 = 12mm箱座底座凸缘厚度2.5 = 20mm地脚螺钉直径16mm地脚螺钉数目6轴承旁联接螺栓直径12mm箱盖与箱座联接螺栓直径8mm轴承端盖螺钉直径8mm窥视孔盖螺钉直径6mm定位销直径6mm26mm欢迎下载精品学习资源、至外箱壁距离、至 凸 缘边缘 距离22mm 16mm 24mm 14mm欢迎下载精品学习资源轴承旁凸台半径20mm外箱壁至轴承座端面距离大齿轮顶圆与内箱壁距离齿轮端面与内箱壁距离箱盖、箱座筋厚、10mm十、设计小节及心得体会时间过得很快，一瞬间已经三个礼拜过去了；咱这三个礼拜的时间里，我体会到了什么叫做融入的感觉；回想上周四，和几个同学从新图走出来运算时间的情形，那个时候我们都惊奇于每天在上就来图书馆始终到晚上才回去的日子竟然已经连续了一个多礼拜；而我们却是全然没有感觉，或许这就是努力做一件事时的状态吧，现在看着手里的图，觉得它比平常很喜爱的东西都宝贵，缘由呢就是我们为他付出了好多；期望以后我们仍能有这样的机会，体会大家齐头并进在一起的感觉！十一、 参考文献1 王大康主编 机械设计基础机械工业出版社 2003欢迎下载精品学习资源2 王大康、卢颂峰主编机械设计课程设计北京工业高校出版欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源欢迎下载