链式运输机二级圆锥圆柱齿轮减速器设计说明书模板.docx
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链式运输机二级圆锥圆柱齿轮减速器设计说明书模板
1传动简图的拟定………………………………………………1
2电动机的选择…………………………………………………2
3传动比的分配…………………………………………………3
4传动参数的计算………………………………………………4
5普通V型带传动的设计计算…………………………………6
6圆锥齿轮传动的设计计算……………………………………9
7圆柱齿轮传动的设计计算……………………………………12
8轴的设计计算…………………………………………………26
9键连接的选择和计算…………………………………………28
10滚动轴承的设计和计算………………………………………29
11联轴器的选择…………………………………………………29
12箱体的设计……………………………………………………31
13润滑和密封设计………………………………………………33
设计总结…………………………………………………………34
参考文献…………………………………………………………34
1传动简图的拟定
1.1技术参数:
链拽引力:
F=8500N
链速:
V=0.6m/s
运输链齿轮齿数:
Z=10mm
运输链节距:
P=80mm
1.2工作条件:
室外作业,使用寿命每年按300天计,单班作业,每班按6小时计算。
1.3拟定传动方案
传动装置由电动机,减速器,工作机等组成。
减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。
外传动为带传动。
方案简图如图。
（图1）
注:
锥齿轮速比不宜过大,圆柱齿轮速比不宜过小,带传动速比也不宜过大。
2电动机的选择
2.1电动机的类型:
三相交流异步电动机（Y系列）
2.2功率的确定
2.2.1工作机所需功率
==8500×0.6=5100W
2.2.2电动机至工作机的总效率η:
η=×××××
=××0.98×0.98×0.99×0.96=0.875
（=0.96为V带传动的效率,=0.98为圆锥滚子轴承的效率,=0.98为圆锥齿轮传动的效率,=0.98为圆柱斜齿轮的传动效率,=0.99联轴器的传动效率,=0.96链的传动效率）
2.2.3所需电动机的功率
=/η=5.1/0.875=5.564kw
2.2.4电动机额定功率:
2.4确定电动机的型号
因同步转速的电动机磁极多的,尺寸小,质量大,价格高,但可使减速器尺寸减小,其中=7.5kw,符合要求,但传动机构电动机容易制造且体积小。
由此选择电动机型号:
Y160M-6
电动机额定功率:
=1.5kw
满载转速:
=940r/min
工作机转速:
=60*V/（π*D）=25.15r/min
电动机型号
额定功率
（kw）
满载转速
（r/min）
起动转矩/额定转矩
最大转矩/额定转矩
Y160M-6
7.5
940
2.0
2.0
选取B3安装方式
3传动比的分配
总传动比:
=/=940/25.15=37.38
取V带传动的减速器比为iv=2.5则,
减速器的传动比i=i总/iv=37.38/2.5=14.952
设圆锥齿轮的传动比为,低速轮的传动比为。
选=3,则=/=4.984,取=5
=iv=2.5×3×5=37.5
=（-）/=（37.5-37.38）/37.38=0.32%∈±5%
符合要求。
4传动参数的计算
4.1各轴的转速n
电机轴0的转速:
==940r/min
高速轴Ⅰ的转速:
=/iv=376r/min
中间轴Ⅱ的转速:
=/=376/3=125.33r/min
低速轴Ⅲ的转速:
=/=125.33/5=25.07r/min
4.2各轴的输入功率P
电机轴0的输入功率:
kw
高速轴Ⅰ的输入功率:
kw
中间轴Ⅱ的输入功率:
kw
低速轴Ⅲ的输入功率:
kw
4.3各轴的输入转矩T
电机轴0的输入转矩:
56.528N·m
高速轴Ⅰ的输入转矩:
135.656N·m
中间轴Ⅱ的输入转矩:
390.824N·m
低速轴Ⅲ的输入转矩:
1876.478N·m
4.4各轴参数表如下:
轴名
功率
P/KW
转矩T/（N.mm）
转速
n/（r/min）
传动比
i
电机轴
5.564
56.528
940
2.5
Ⅰ轴
5.341
135.656
376
Ⅱ轴
5.129
390.824
125.33
3
Ⅲ轴
4.926
1876.478
25.07
5
5、普通V形带传动设计
设计普通V形带传动须确定的内容是:
带的型号、长度、根数,带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小和方向
1、选择带的型号:
查表6－4得,则计算功率为
PC=KA·P=1.2×5.564=6.677KW
根据、查表和图6－8,选取A型带。
2、确定带轮基准直径、验算带速
查资料表6－5,6－6,选取
带速带速验算:
V=n1·d1·π/（1000×60）=3.14×112×940/1000×60=5.51m/s
介于5~25m/s范围内,故合适
大带轮基准直径d2=n1/n2×d1=2.5×112=280mm
3、确定带长和中心距a:
0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2）
0.7×（112+280）≤a0≤2×（112+280）
274.4mm≤a0≤784mm
初定中心距a0=500,则带长为
L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/（4·a0）
=2×500+π·（112+280）/2+（280-112）2/（4×500）=1629.55mm
查6－2表,按标准选带的基准长度Ld=1600mm的实际
中心距a=a0+（Ld-L0）/2=500+（1600-1629.55）/2=485.23mm
4、验算小带轮上的包角α1
α1=180-（d2-d1）×57.3/a=160.16>120小轮包角合适
5、确定带的根数
由式确定V带根数,
查6－3表得＝5.564kW,查6－7表得＝0.11kW
查6－2表得＝0.99,＝0.95
则Z=PC/（（P0+△P0）·=5.564/（1.14+0.11）×0.99×0.95
=4.18故要取5根A型V带
（6）计算轴上压力
由课本表查得q=0.1kg/m,单根V带的初拉力:
F0=500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2
=[500×1.594/（2×5.51）×（2.5/0.96-1）+0.1×5.512}N=87.38N
则作用在轴承的压力FQ,
FQ=2ZF0sinα1/2=2×4×87.38sin（160.160/2）=687.45N
6圆锥齿轮传动的设计计算
6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
6.1.1选用闭式直齿圆锥齿轮传动
按齿形制
齿形角
顶隙系数
齿顶高系数
螺旋角
轴夹角
不变位,齿高用顶隙收缩齿。
6.1.2根据课本表10-1,材料选择,小齿轮材料为40Cr（调质）,硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢（调质）,硬度为240HBS。
6.1.3根据课本表10-8,选择7级精度。
6.1.4传动比
u=/=3
节锥角
不产生根切的最小齿数:
=16.22
选
=20
=u=20×3=60
6.2按齿面接触疲劳强度设计
公式:
≥2.92
6.2.1试选载荷系数
=2
6.2.2计算小齿轮传递的扭矩
=135.656×103N·mm
6.2.3选取齿宽系数
=0.3
6.2.4由课本表10-6查得材料弹性影响系数
6.2.5由图10-21d按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
大齿轮的接触疲劳极限
6.2.6计算应力循环次数
6.2.7由图10-19查得接触疲劳寿命系数:
6.2.8计算接触疲劳许用应力:
6.2.9试算小齿轮的分度圆直径,代入中的较小值得
≥2.92=68.43mm
6.2.10计算圆周速度v
mm
=（3.14159×58.17×376）/（60×1000）=1.15m/s
6.2.11计算载荷系数
齿轮的使用系数载荷状态轻微震动,
查表10-2得
=1.25
由图10-8查得动载系数
=1.1
由表10-3查得齿间载荷分配系数
==1.1
依据大齿轮两端支承,小齿轮悬臂布置,
查表10-9得轴承系数
=1.25
由公式
==1.5=1.5×1.25=1.875
接触强度载荷系数
==1.25×1.1×1.1×1.875=2.84
6.2.12按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径
=68.43×=76.91mm
m=/=76.91/20=3.84mm
取标准值
m=4mm
6.2.13计算齿轮的相关参数
=m=4×20=80mm
=m=4×60=240mm
=90-=71.57°
mm
6.2.14确定并圆整齿宽:
b=R=0.3×126.49=37.95mm,圆整取40
6.3校核齿根弯曲疲劳强度
6.3.1确定弯曲强度载荷系数
K==2.06
6.3.2计算当量齿数
=/cos=20/cos18.43°=20.8
=/cos=60/cos71.57=189.79
6.3.3查表10-5得
=2.91
=1.53
=2.29
=1.71
6.3.4计算弯曲疲劳许用应力
由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数:
=0.82
=0.87
取安全系数:
=1.4
由图10-20c查得齿轮的弯曲疲劳强度极限:
=500Mpa
=380Mpa
按脉动循环变应力确定许用弯曲应力:
6.3.5校核弯曲强度
根据弯曲强度条件公式
=54.47MPa
=15.97Mpa
满足弯曲强度要求,所选参数合适。
6.3.6数据整理
名称
符号
公式
直齿圆锥小齿轮
直齿圆锥
大齿轮
齿数
20
60
模数
m
m
4
传动比
i
i
3
分度圆锥度
分度圆直径
80
240
齿顶高
4
4
齿根高
4.8
4.8
齿全高
h
8.8
8.8
齿顶圆直径
87.59
（大端）
242.53
（大端）
齿根圆直径
70.89
236.97
齿距
p
12.57
12.57
齿厚
s
6.28
6.28
齿槽宽
e
6.28
6.28
顶隙
c
0.8
0.8
锥距
R
126.49
126.49
齿顶角
齿根角
齿顶圆锥角
齿根圆锥角
当量齿数
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