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1、 机械设计课题设计计算说明书设计题目:带式运输机圆柱齿轮减速器姓 名:余朝阳学 院:机械建筑学院专 业:机械设计制造及其自动化年 级:2010级学 号:指导教师:于振文时 间:2012年12月7日机械设计课题设计任务书设计题目:带式运输机圆柱齿轮减速器 原始数据: 运输带工作拉力:F=770N; 运输带工作速度:V=1.4m/s 卷筒直径:D=250工作条件: 连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用期限10年,小批量生产,两班制工作,运输带速度允许误差。设计工作量:1,减速器装配图一张(A1); 2,零件工作图两张(A3,传动零件,轴); 3,设计计算说明书1份。 减速器设计说明书设计参数:1
2、, 运输带工作拉力:F=770N;2, 运输带工作速度:v=1.4m/s()3, 滚筒直径:D=250;4, 滚筒工作效率:w=0.96;5, 工作寿命:10年两班制工作,所以,H=10*16*300=h;6, 工作寿命:连续单向运转,载荷平稳,空载启动传动装置设计:一, 传动方案:展开式二级圆柱直齿减速器二, 选择电机:1. 类型:Y系列三相异步电动机2. 型号:Y90S-2(查【机械手册5】Y系列三相异步电机表351-5)工作机所需输入功率:=电机所需功率: =1.23KW其中:为滚筒工作效率:0.96 为轴承的传动效率:0.98 为齿轮传动的传动效率:0.95联轴器的传动效率:0.98电
3、机转速n的选择:滚筒轴工作转速为n=76.43r/min取v带传动的传动比=24,二级圆柱直齿减速器传动比=840,则总传动比合理范围为=16160.故电动机转速可选范围为符合这一范围的同步转速有1500r/min,3000r/min。故选用电动机型号为Y100L-4电机参数:额定功率: 满载转速:电机轴直径: (查【机械手册5】Y系列三相异步电机表351-8)三, 传动比分配式中分别是为带传动和减速器的传动比为使v带传动外廓尺寸不致过大,初步取i1=1.5i2(实际的传动比要在设计v带传动时,由所选大小带轮的标准直径i比运算),则减速器传动比为则有四, 传动装置的运动和动力参数1. 电机轴:
4、 2. 高速轴: 3,中间轴: 4, 低速轴:, 5,工作轴: 传动零件设计:一, 齿轮设计 高速级(直齿轮): 设计参数: 寿命t=48000h(查表机械设计表7-1)1, 选材大齿轮:,调质处理,硬度310HBS小齿轮:,表面淬火,硬度4050HRC 2,确定许用应力 1)许用接触应力 而:因为所以,只需考虑对于调质处理的齿轮, 查表(HBS为300)有循环基数,故,所以(查表机械设计表7-7.7-9)2)许用弯应力: 查表有: (机械设计图7-8) 取,单向传动取,因为,所以取,则有:3)齿轮的工作转矩: 4)根据接触强度,求小齿轮分度圆直径: 其中,(钢制斜齿轮),所以取则有 (5)验
5、算接触应力 其中取而齿轮圆周速度为 故(7级精度)所以,最终有(6)验算弯曲应力: 其中,所以应验算大齿轮的弯曲应力:低速级(直齿轮): 设计参数: 1, 选材:大齿轮:,调质处理,硬度310HBS小齿轮:,表面淬火,硬度4050HRC 2,确定许用应力 1)许用接触应力 而:因为所以,只需考虑对于调质处理的齿轮,查表(HBS为300)有循环基数,故,所以2)许用弯应力: 查表有: 取,单向传动取,因为,所以取,则有:3)齿轮的工作转矩: 4)根据接触强度,求小齿轮分度圆直径: 其中,(钢制斜齿轮),所以取则有 (5)验算接触应力: 其中取而齿轮圆周速度为 故(7级精度)所以,最终有(6)验算
6、弯曲应力: 其中,所以应验算大齿轮的弯曲应力:所以,计算得齿轮的参数为:高速级大544413631238010.25小802056低速级大11524288704405-小25664256二, 联轴器选择:高速级:T=4.09Nm,电机轴直径:D=24mm 所以,选择ML2(钢制);低速级:T=25.82Nm所以选择ML2(钢制)三, 初算轴径(轴的材料均用45号刚,调质处理)高速轴:(外伸轴,C=112机械设计表12-5)根据联轴器参数选择中间轴:(非外伸轴,C=118)具体数值在画图时确定;低速轴:(外伸轴,C=107)根据联轴器参数选择:四,轴承的润滑方式选择:高速级齿轮的圆周速度为:所以
7、,轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。五, 箱体的结构尺寸: 箱座壁厚:而0.025*704+3=100mm8mm,所以,取箱座壁厚:,所以,取。箱座,箱盖,箱底座凸缘的厚度:箱座,箱盖的肋厚:轴承旁凸台的半径:R1=c2轴承盖外径:D2=D+(55.5)d3(其中,D为轴承外径,d3为轴承盖螺钉的直径)。中心高:大齿轮顶圆半径+(3050)mm+20mm=100+40+20=160mm取:160mm;地脚螺钉的直径:(因为:a1+a2=471mm);数目:9.轴承旁联接螺栓的直径:d1=0.75箱盖,箱座连接螺栓的直径:d2=0.5间距l=180mm轴承盖螺钉的直径:d3=0.5数目:4
8、窥视孔盖板螺钉的直径:d5=8mm。d1,d2至箱外壁的距离:d2至凸缘边缘的距离:外箱壁到轴承座端面的距离: 齿轮顶圆与内箱壁距离: 取: 齿轮端面与内箱壁距离:取: 六, 初选轴承: 高速轴:6205,D=52mm,B=15mm;d=25中间轴:6208,D=80mm,B=18mm;d=40 低速轴:6211,D=100mm,B=21mm;d=55轴承端盖外径: 高速轴: 中间轴: 低速轴:七, 轴的强度核算: 轴所受的力:高速级: 低速级: 轴的受力分析:高速轴: 由力平衡有: 受力如图: 选材为45号钢调质处理,所以,查表有: 所以,危险截面为截面C 而此处,所以,此处满足强度要求,安全。中间轴和低速轴的强度核算同理,两轴都满足强度要求,安全!八, 轴承使用寿命计算:() 高速轴:选用205,则有:计算步骤和结果如下:计算项目计算结果0.03170.2250.301eX=0.56,Y=1.941.1942.2N11KN结论(满足寿命要求)中间轴:选用306,则有:计算结果和结果如下:计算项目计算结果0.0150.1920.144eX=1,Y=01.11727N12.4KN结论(满足寿命要求)低速轴:选用2209,则有,径向当量动载荷径向当量静载荷所以,九, 齿轮详细参数:高速级大齿轮: 低速级大齿轮: