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1、设计人:二 0 10 年年 一 月 目录一. 设计计任务二. 传动动方案的的分析与与拟定三. 电动动机的选选择四. 传动动比的分分配及动动力学参参数的计计算五. 传动动零件的的设计计计算六. 轴的的设计计计算七. 键的的选择和和计算八 . 滚动动轴承的的选择及及计算九. 连轴轴器的选选择十. 润滑滑和密封封方式的的选择，润润滑油的的牌号的的确定十一. 箱体及及附件的的结构设设计和选选择十二. 设计小小结十三. 参考资资料一 设计计任务书书设计题目目：设计计带式运运输机传传动装置置中的双双级斜齿齿圆柱齿齿轮减速速器。序号F (N)V (m/ss)D (mm)生产规规模工作作环境 载荷特特性 工作
2、年年限3 1130000 0.45 4220 单件 室室内 平稳稳 5年年(单班班)二.传动动方案得得分析拟拟定:方案1. 方案22.外传动为为带传动动,高速速级和低低速级均均 高速级级,低速速级,外外传动均均为圆柱柱轮. 为为圆柱齿齿轮传动动.方案的简简要对比比和选定定:两种方案案的传动动效率,第一方方方案稍稍高.第第一方案案,带轮轮会发生生弹性滑滑动,传传动比不不够精确确.第二二方案用用齿轮传传动比精精确程度度稍高.第二方方案中外外传动使使用开式式齿轮,润滑条条件不好好,容易易产生磨磨损胶合合等失效效形式,齿轮的的使用寿寿命较短短.另外外方案一一中使用用带轮,可用方方便远距距离的传传动.可
3、可以方便便的布置置电机的的位置.而方案案二中各各个部件件的位置置相对比比较固定定.并且且方案一一还可以以进行自自动过载载保护.综合评定定最终选选用方案案一进行行设计.三.电动动机的选选择:计算公式式: 工作机所所需要的的有效功功率为：P=FFv/10000从电动机机到工作作级之间间传动装装置的总总效率为为 连轴器1=00.999.滚动动轴承=0.98 闭式式圆柱齿齿轮=0.997.V带=0.995 运输机机=00.966计算得要要求:运输带有有效拉力力为: 1130000 NN工作机滚滚筒转速速为: 00.455r/mmin工作机滚滚筒直径径为: 4420 mm工作机所所需有效效功率为为: 5
4、.885 kkw传动装置置总效率率为: 00.788357701电动机所所需功率率为: 77.4 KW由滚筒所所需的有有效拉力力和转速速进行综综合考虑虑:电动机的的型号为为: Y1660M-6电动机的的满载转转速为: 9660 rr/miin四.传动动比的分分配及动动力学参参数的计计算:滚筒转速速为: 220.44 r/minn总传动比比为 446.9914445去外传动动的传动动比为33.5.则减速器器的传动动比为: = 466.9/3.55=133.4又高低速速级的传传动比由由计算公公式:得减速器器的高速速级传动动比为:4.11.低速级为为:3.2各轴转速速为： =2744.2rr/mii
5、n =655.7 rr/miin =20.4r/minn各轴输入入功率为为 =7 KW =66.7 KWW =66.4 KKW各轴输入入转矩为为 = 22469945.9 Nmmm =99799920 N.mmm =99911336 Nmm五 .传传动零件件的设计计一.带传传动的设设计:(1)设设计功率率为 Pc=KaPP=17.55=7.5(2)根据PPc=77.5KKW, n1=2744.28857rr/miin ,初步步选用BB 型带带(3)小小带轮基基准直径径取Ddd1=1125mmmDd2= DDd1(1-)= 1225(1-00.022) mmm = 4437.5mmm (4)验算
6、带带速v v = = = 6.22831185mm/s (5)确定中中心距及及基准长长度 初选中中心距aa0=7780mmm 符合: 0.7(DDd1+Dd22)aa0122在要求范范围以上上，包角角合适(7)确确定带的的根数ZZ因Dd11=1225mmm , i=33.5, V=6.22 P11=1.75KKW P=.177KW 因=1156.17009, K=.995因Ld=25000mmm , Z = = 取Z=44(8)确确定初拉拉力F00及压轴轴力FQQ=2500.155556699338211N=19558.1131NN高速级圆圆柱齿轮轮传动设设计结果果1) 要要求分析析(1) 使
7、用条条件分析析 传递功功率：PP1=77.09925337kWW 主动轮轮转速： n11=2774.228577r/mmin 齿数比比：u=4.1174337 转矩矩T1= =24669455.9圆周速度度：估计计v44m/ss属中速、中中载、重重要性和和可靠性性一般的的齿轮传传动(2) 设计任任务 确定一一种能满满足功能能要求和和设计约约束的较较好的设设计方案案，包括括： 一组基基本参数数：m、zz1、zz2、xx1、xx2、dd 主要几几何尺寸寸：d11、d22、a、等2) 选选择齿轮轮材料、热热处理方方式及计计算许用用应力(1) 选择齿齿轮材料料、热处处理方式式按使用条条件，可可选用软软
8、齿面齿齿轮，也也可使用用硬齿面面齿轮，具具体选择择方案如如下：小齿轮：45 ，调调质 ，硬硬度范围围 2229-2866 大齿轮：45 ， 正正火 ，硬度度范围1169-2177 (2) 确定许许用应力力a. 确确定极限限应力Hliim和Fliim 小小齿轮齿齿面硬度度为2550 大大齿轮齿齿面硬度度为2000 Hliim1=7200，HHlimm2=6610 Fliim1=2600，FFlimm2=1180b. 计计算应力力循环次次数N，确确定寿命命系数ZZ_N、YY_N N1 =600an_1t = 660112774.2285778=2.33698828EE+088Z_N11=1ZZ_N
9、22=1；Y_NN1=11，Y_N2=1。c. 计计算许用用应力3) 初初步确定定齿轮的的基本参参数和类类型(1) 选择齿齿轮类型型根据齿轮轮的工作作条件，可可选用直直齿圆柱柱齿轮传传动，也也可选用用斜齿圆圆柱齿轮轮传动，若若为直齿齿圆柱齿齿轮，可可将螺旋旋角设为为0(2) 选择齿齿轮精度度等级按估计的的圆周速速度，由由表3-5初步步选用88精度(3)初初选参数数初选：= 115，zz1= 222，z22= z1u = 2224.174437=92。xx1=00，x22=0，d=00.8Z_H = 22.455；Z_E = 1888.99MPPa ；取Z =00 .887Z= = =0.982
10、281553(4)初初步计算算齿轮的的主要尺尺寸由于选用用软齿面面齿轮的的方案，该该齿轮应应先按接接触强度度设计，然然后校核核其弯曲曲强度根根据接触触强度的的设计公公式应先先计算小小齿轮的的分度圆圆直径dd1，计计算d11前，还还需首先先确定系系数：KK、Z_H、ZZ_E、ZZ、ZZ。KK_A=1，取Kv=1.11，取KK=11.055，取KK=11.1则 K=K_AAKvKKK=11.111.051.11=1.27005Z_H、ZZ_E、ZZ、ZZ的值值取初选选值初步计算算出齿轮轮的分度度圆直径径d1、mmn等主主要参数数和几何何尺寸 =888.44mm = =888.44coos155/2
11、22 mmm = 4mmm取标准模模数mnn= 44mm 则a= =44/2ccos115 mm = 2236.0433mm圆整后取取：a= 2440mmm修改螺旋旋角： = = =181141= 922.6331588齿轮圆周周速度为为： vv = m/s = 1.33303335mm/s与估计值值相近。 b=ddd1=.8992.6631558 =74.1mmm 取bb2=775mmm b1=b2+(510)mm=80mmm(5)验验算齿轮轮的弯曲曲强度条条件。计算当量量齿数： Z_v1= =25.65997 Z_vv2= =1107.30443 得Y_FS11=4.25，YY_FSS2=
12、33.9。取取Y=.722，Y=0.9计算弯曲曲应力2KT11 FF1= -=YY_FSS1YY=62.185564MMPa3255 bd11m1 Y_FFS2F2=F11 -=557.0064447MPPa2225 Y_FFS1该方案合合格。小齿分度度圆直径径 mmm 992.6631558大齿分度度圆直径径 mmm 3387.36884小齿齿顶顶圆直径径 mmm 1100.63116大齿齿顶顶圆直径径 mmm 3395.36884小齿齿根根圆直径径 mmm 882.6631558大齿齿根根圆直径径 mmm 3377.36884小齿齿宽宽 mmm 880大齿齿宽宽 mmm 775中心距 mm
13、m 2400螺旋角 118.1194887低速级圆圆柱齿轮轮就传动动设计结结果1) 要要求分析析(1) 使用条条件分析析 传递功功率：PP1=66.74421666kWW 主动轮轮转速： n11=655.7007088r/mmin齿数比：u=33.21110554转矩： T11= =97799220圆周速度度：估计计v44m/ss属中速、中中载、重重要性和和可靠性性一般的的齿轮传传动(2) 设计任任务 确定一一种能满满足功能能要求和和设计约约束的较较好的设设计方案案，包括括： 一组基基本参数数：m、zz1、zz2、xx1、xx2、dd主要几何何尺寸：d1、dd2、aa、等等2) 选选择齿轮轮材
14、料、热热处理方方式及计计算许用用应力(1) 选择齿齿轮材料料、热处处理方式式按使用条条件，可可选用软软齿面齿齿轮，也也可使用用硬齿面面齿轮，具具体选择择方案如如下所示示：小齿轮：45 ，调调质 ，2229-2866 大齿轮：45 ，正正火 ，1169-2177 (2) 确定许许用应力力a. 确确定极限限应力Hliim和Fliim 小小齿轮齿齿面硬度度为2550 大大齿轮齿齿面硬度度为2000 Hliim1=7200，HHlimm2=6610 Fliim1=2600，FFlimm2=1180b. 计计算应力力循环次次数N，确确定寿命命系数ZZ_N、YY_N NN1 = 600an_1t = 66
15、011655.70070888=5.66770092EE+077 NN1 5.67770922E+007 NN2= - = - = 11.76679884E+07 uu 33.21110554Z_N11=1ZZ_N22=1；Y_NN1=11，Y_N2=1。c. 计计算许用用应力取S_HHlimm=1.3，SS_Fllim=1.66。 HHlimm1Z_N1 72001HP11= - = - Mppa S_HHminn 11.3 =5553.84662MPPa Fliim2ZZ_N22 66101HP22= - = - MMpa S_FFminn 1.33 =4469.23008MPPa Fll
16、im11Y_SSTY_N1 2660221FP11= - - = - MPPa SS_Fmmin 11.6 =3325MMPa FFlimm2Y_STYY_N22 1880C221FP22=-=- MPPa S_FFminn 1.66 =2225MMPa3) 初初步确定定齿轮的的基本参参数和类类型(1) 选择齿齿轮类型型根据齿轮轮的工作作条件，可可选用直直齿圆柱柱齿轮传传动，也也可选用用斜齿圆圆柱齿轮轮传动，若若为直齿齿圆柱齿齿轮，可可将螺旋旋角设为为0(2) 选择齿齿轮精度度等级按估计的的圆周速速度，初初步选用用8精度度(3)初初选参数数初选：= 115，ZZ1= 28，ZZ2=ZZ1uu
17、=22833.21110554=990。XX1=00，X22=0，d=00.8Z_H = 22.455；Z_E = 1888.99MPPa ；取Z =00 .887Z=coss = ccos115 =0.982281553(4)初初步计算算齿轮的的主要尺尺寸 由于选选用软齿齿面齿轮轮的方案案，该齿齿轮应先先按接触触强度设设计，然然后校核核其弯曲曲强度根根据接触触强度的的设计公公式应先先计算小小齿轮的的分度圆圆直径dd1，计计算d11前，还还需首先先确定系数：KK、Z_H、ZZ_E、ZZ、ZZ。 得K_A=11，取KKv=11.1，取取K=1.005，取K=1.1则： KK=K_AKvvKKK=
18、111.111.0551.1=11.27705Z_H、ZZ_E、ZZ、ZZ的值值取初选选值初步计算算出齿轮轮的分度度圆直径径d1、mmn等主主要参数数和几何何尺寸=1422.6 d11coss 1142.6ccos115 mn= -= - mmm z11 228 = 55mm取标准模模数mnn= 55mm 则 mmn 5 a= - (z11+z22) = - mmm 2ccos 2coos155 = 3005.440655mm圆整后取取：= 3055mm修改螺旋旋角： mnn(z11+z22) 5 (288+900) =arrc ccos - -=arcc coos -2a23055 =114
19、442444 mnz1 55288 d1= - - =- mmm coss ccos114442444 = 1144.74558齿轮圆周周速度为为：n1dd1 665.77070081444.774588 vv = - - = - m/s 6600000 6600000 =00 .4497998555m/ss与估计值值相近。 b=ddd1=00.81144.74558 =1155.7mmm 取bb2=1120mmm b1=b2+(510)mm=1255mm(5)验验算齿轮轮的弯曲曲强度条条件。计算当量量齿数： Z_vv1= Z_v22= Y_FFS1=4.11，Y_FS22=3.9。取取Y=0
20、.772，=0.99计算弯曲曲应力 F11= = Y_FFS1YY=776.1172229MPPa3325F2=F11= =722.4556577MPaa SS = 1.65 故故安全中间轴和和低速轴轴的校核核方法同同上.经经过计算算的也合合格.七. 键键联接的的选择位置轴径mmm型号键长mmm键宽mmm接触高mmm高速轴60A50187中间轴85A63229低速轴110A100281090A110259高速轴键键的校核核:转矩 T = 24469445轴径 d = 600平键型号号为：AA平键接触触长度 l = 332平键接触触高度 k = 44.4联结类型型为动联联结许用压强强 PP =
21、1550 22T计算压强强 P = -= 58.462236 ddlk因 PP动联结平平键强度度校核合合格八. 滚滚动轴承承选择和和校核:经过分析析可得各各个轴均均须承受受一定的的轴向力力,故考考虑选择择角接触触球轴承承.由各个轴轴的结构构尺寸可可查表可可以选择择:高速轴选选72113C, 中间轴轴选72218CC, 低低速轴选选72220C在此仅以以高速轴轴的滚动动轴承为为典型进进行校核核径向力和和轴向力力的计算算公式为为: 设计需求求:轴承工作作时间为为 144400小小时额定动负负荷Crr= 5538000N额定动负负荷C00r= 4460000N轴承负荷荷系数ffp为 1.11温度系数
22、数ft为为 11轴承1当当量动负负荷为 = 25119.994600554420888N轴承2当当量动负负荷为 =46600.904415118966N由公式: 计算算得:轴承1计计算寿命命为 59119311.277小时轴承2计计算寿命命为 972255.79小小时九 . 联轴器器的选择择选用弹性性连轴器器:轴径为990mmm 公称称转矩 :28800NN.m选用TLL11 GGB43323-84主动端：J型轴轴孔，AA型键槽槽，955mm, =1322mm从动端：J1型型轴孔，AA型键槽槽, 995mmm, =1332mmm十 . 润滑和和密封方方式的选选择，润润滑油的的牌号的的确定 所所
23、有轴承承用脂润润滑，滚滚珠轴承承脂ZGG69-2；齿齿轮用油油润滑，并并采用油油池润滑滑的方式式，牌号号CKCC1500；这样样对所有有的轴承承都要使使用铸造造挡油盘盘。轴承承盖上均均装垫片片，透盖盖上装密密封圈十一 .箱体及及附件的的结构设设计和选选择1). 减速器器结构:减速器由由箱体、轴轴系部件件、附件件组成，其其具体结结构尺寸寸见装配配图及零零件图。2).注注意事项项:1.装配配前,所所有的零零件用煤煤油清洗洗,箱体体内壁涂涂上两层层不被机机油浸蚀蚀的涂料料;2.齿轮轮啮合侧侧隙用铅铅丝检验验,高速速级侧隙隙应不小小于0.2111mm,低速级级侧隙也也不应小小于0.2111mm;3.齿
24、轮轮的齿侧侧间隙最最小 = 0.09mmm.齿齿面接触触斑点高高度445%,长度60%;4.角接接触球轴轴承72213CC,72118C,72220C的的轴向游游隙均为为0.11000.155mm,用润滑滑脂润滑滑.5.箱盖盖与接触触面之间间禁止用用任何垫垫片,允允许涂密密封胶和和水玻璃璃.各密密封处不不允许漏漏油;6.减速速器装置置内装CCKC1150工工业用油油至规定定的油面面高度范范围7.减速速器外表表面涂灰灰色油漆漆8.按减减速器的的实验规规程进行行试验十二 设计小小结经过几周周的课程程设计，我我终于完完成了自自己的设设计，在在整个设设计过程程中，感感觉学到到了很多多的关于于机械设设计的知知识，这这些都是是在平时时的理论论课中不不能学