带式运输机传动装置一级减速器设计.docx

带式运输机传动装置一级减速器设计.docx

《带式运输机传动装置一级减速器设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《带式运输机传动装置一级减速器设计.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

带式运输机传动装置一级减速器设计

1.课程设计任务书…………………………………………………1

2.前言………………………………………………………………4

3.电动机的选择及相关数据计算…………………………………5

4.传动零件的设计计算……………………………………………8

5.轴的设计计算……………………………………………………10

6.轴承的选择和计算………………………………………………15

7.键连接的选择计算………………………………………………15

8.联轴器的选择计算………………………………………………16

9.箱体的设计计算…………………………………………………17

10.设计小结………………………………………………………19

参考文献…………………………………………………………20

2前言：

本次课程设计，旨在巩固和加深我们对于通用机械零部件、机械传动和一般机械设计的基本方法，并综合运用计算，查阅设计资料，机械制图，经验估算，数据校核等机械设计方面的基本技能来完成该课程设计。

（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。

（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。

（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。

根据机械设计任务书的要求，该胶带运输机连续单向运转，工作时有轻微振动，且为小批量生产，故选定传动方案如下图所示：

根据任务书要求，确定相关原始数据如下：

运输机工作拉力：

F=2.0N

运输带工作速度：

V=1.1m/s

工作装置效率为

卷筒直径：

D=220mm

3电动机的选择及相关数据计算：

设计内容

计算及说明

结果

1.选择电动机：

（1）.电动机类型的选择：

（2）.电动机功率的选择

根据动力源和工作条件，选用Y系列三相鼠笼式异步电动机。

工作装置所需功率公式由式知：

式中：

，。

且考虑卷筒及其轴承的效率，取工作装置效率为：

数据代入上式得：

V带传动效率取，齿轮传动效率按8级精度取值，滚动轴承效率，弹性联轴器效率

总效率为

因载荷只有轻微振动，电动机额定功率只需大于电动机的输出功率即可：

查表得Y系列电动机技术数据，选电动机额定功率为

Y系列三相鼠笼式异步电动机

（3）.电动机转速的选择：

2.传动比的分配

（1）.传动装置的总传动比

（2）.分配传动装置各级传动比

3.传动装置的运动和动力参数的计算

（1）.各轴转速计算

卷筒轴作为工作轴，其转速为：

按表推荐的各传动机构传动比范围知，

普通圆柱齿轮传动比范围为

则总的传动比范围为：

所以电动机转速的可选范围为：

符合这一范围的同步转速有，和三种，为减少电动机的质量和价格，由表2-3选常用的同步转速为的Y系列电动机Y112M1-4，其满载转速为系统传动比为

分配粗寒冬装置各级传动比。

链条的传动范围为2-5，所以取链条的传动比为4则齿轮的传动比为

Ⅰ轴

Ⅱ轴

工作轴

r/min

选Y系列电动机Y112M1-4，其满载转速为

链条传动比4

设计内容

计算及说明

结果

（2）.各轴输入功率计算

（3）.各轴输入转矩计算

计算轴功率

Ⅰ轴：

（减速器效率）

Ⅱ轴：

工作轴：

计算轴转矩

电动机转轴：

Ⅰ轴：

Ⅱ轴：

工作轴：

4传动零件的设计计算：

设计内容

计算及说明

结果

高速级齿轮数据设计计算

1.选定齿轮的类型、精度、材料、齿数等

2.按齿面接触强度设计

（1）确定公式内各计算值

选用直齿圆柱齿轮传动

运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度

由课本中表11-1选：

小齿轮的材料为40Cr，调质后表面淬火，硬度为48-55HRC280HBS

大齿轮的材料为45钢，调质后表面淬火，硬度为40-50HRC240HBS

选取小齿轮的齿数=20，则

大齿轮的齿数为

按式计算

试选载荷系数：

由课本得知，选取区域系数为

由表11-4查得材料的弹性影响系数

由图11-1按齿面硬度查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限均为

选用直齿圆柱齿轮传动

选用7级精度

小齿轮:

材料：

40Cr

硬度：

280HBS

大齿轮：

材料：

45钢

硬度：

240HBS

=20

设计内容

计算及说明

结果

（2）计算接触疲劳许用应力

（3）几何尺寸计算

计算中心距

3.按齿根弯曲强度设计

由公式计算应力循环次数

（任务中已给使用期限10年，且为单位制工作设每年用300天算）：

计算接触疲劳许用应力：

取安全系数，由公式得接触疲劳许用应力为：

又由于：

m=3

中心距

得小齿轮齿面最大接触应力：

大齿轮齿面最大接触应力：

设计内容

计算及说明

结果

由式11-6，知

确定公示内各计算数值

由表11-1查大、小齿轮的许用弯曲疲劳强度极限

取弯曲疲劳安全系数

4）齿形系数

查图11-8和图11-9得

由公式：

小齿轮的弯曲疲劳强度：

大齿轮的弯曲疲劳强度：

安全

安全

5轴的设计计算：

设计内容

计算及说明

结果

各轴计算

１.高速轴

选材

计算轴直径

联轴器和轴承的选择

各段轴长度计算

2.低速轴

选材

计算轴直径

联轴器和轴承的选择

各段轴长度计算

（1）取轴的材料为40Cr，调质处理

按公式计算，根据表取，则又因为高速轴Ⅰ有两个键槽，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。

故轴应相应地增大10%-15%。

现将轴增大10%。

则增大后的最小轴径，圆整为

（2）、轴上各段直径的初步确定。

A段:

d1=24由最小直径算出。

B段：

d2=28，根据毡圈油封标准，选择轴径长度28mm。

C段：

d3=35，与轴承配合，取轴承内径35mm。

D段：

d4=44，设计非定位轴肩高度h=2mm，高速轴内径44.

E段：

d5=56，设计定位轴肩高度h=6mm。

F段：

d6=35，与轴承配合。

（3）、轴上各段所对应的长度。

AB段长度为；

BC段长度为；

CD段长度为；

DE段长度为；

EF段长度为；

FG段长度为。

（4）、各轴段的倒角设计按课本（零件倒角C与圆角半径R的推荐值）进行设计。

2、低速轴的设计

（1）、初步确定轴的最小直径。

取

所以

（2）、轴上各段直径的初步确定。

A段：

d1=39.1mm，与弹性柱销联轴器配合

B段：

d2=45mm，设定轴肩高h=3.5mm，根据油封标准选择轴径为45mm。

C段：

d3=50mm,与轴承配合。

D段：

d4=50mm，设定非轴肩高度为3mm。

E段：

d5=68mm，设定轴肩高为6mm。

F段：

d6=50mm,与轴承配合。

（3）、轴上各段所对应的长度。

AB段长度为；

BC段长度为；

CD段；

EF段长度为长度为；

DE段长度为；

FG段长度为；

联轴器的计算转矩,查表，取,则

（4）、各轴段的倒角设计按课本（零件倒角C与圆角半径R的推荐值）进行设计。

45钢，调质处理

45钢，调质处理

设计内容

计算及说明

结果

轴的强度校核

1.受力分析

低速轴为直齿圆柱齿轮传动，受弯矩，应用弯扭合成强度条件进行校核计算：

由装配图尺寸可知,其受力图如下：

齿轮作用在轴上的力（切向力，径向力和轴向力）大小为：

分解为水平和竖直方向，其受力图如下：

设计内容

计算及说明

结果

2.确定坐标及危险截面

3.画出弯矩图

４.计算结果并校核

危险截面为两支点处

按照第三强度理论计算应力并进行校核，可的弯矩图为如下：

由图和计算可得：

L=6

弯矩

　抗弯截面系数为

参照课本轴的计算方法可以算得：

查表15-1②查得，所以安全

安全

6轴承的选择和计算：

设计内容

计算及说明

结果

1.高速轴

2.低速轴

由上面计算可知：

轴承安装处轴的直径为35mm，选取圆锥滚子轴承型号为30207，其基本尺寸为：

d×D×B=35×72×17

轴承安装处轴的直径为50mm，选取圆锥滚子轴承型号为30210，其基本尺寸为：

d×D×B=50×90×20

7键连接的选择计算：

设计内容

计算及说明

结果

1.选择键连接的类型和尺寸

（1）.高速轴

（2）.低速轴

2.校核低速轴中的键连接的强度

根据要求选择圆头普通平键（A型）。

由轴的直径d=23mm，查课本得键1的截面尺寸为b×L=8×40，高度h=7mm。

低速轴大齿轮处轴的直径为d=39.1mm，查查课本得键的截面尺寸为b×L=10×60，高度h=8mm.

键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本查得许用挤压应力=100~120MPa，取=110Mpa。

键1（低速轴大齿轮处的键）的工作长度l=L-b=40-8=32mm，

键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=3.5mm。

由公式得：

警告计算满足强度要求，是安全的

则键的标记为：

键7×40GB/T1096-2003.

键Ⅱ的工作长度l=L-b=60-10=50mm，

键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=4mm。

由公式得：

满足强度要求，是安全的

则键的标记为：

键8×60GB/T1096-2003.

b×L=8×40

h=7mm

b×L=10×60

h=8mm

l=32mm

k=3.5mm

l=50mm

k=4mm

安全

8联轴器的选择计算：

设计内容

计算及说明

结果

类型的选择

由上面计算可知

与电动机相连的联轴器选用HL12型弹性柱销联轴器，其许用转矩315N.m

与传送带相连的联轴器选用滑块联轴器，其计用转短为500

HL12型弹性柱销联轴器

滑块联轴器

9箱体的设计计算：

设计内容

计算及说明

结果

减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算

减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图

1润滑的选择确定

润滑方式

（1）齿轮V=1.2＜＜12m/s应用喷油润滑，但考虑成本

及需要，选用浸油润滑

（2）轴承采用润滑脂润滑

齿轮润滑选用150号机械油，最低～最高油面距10～20mm，需油量为1.5L左右

2轴承润滑选用2L—3型润滑脂，用油量为轴承间

隙的1/3～1/2为宜

3密封形式

（1）箱座与箱盖凸缘接合面的密封

选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法

（2）观察孔和油孔等处接合面