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1、完整版浅谈刮板输送机减速器的设计毕业论文设计说明书中北大学毕业设计说明书浅谈刮板输送机减速器的设计学生姓名： 学号： 学 院： 函授站点： 专 业： 机电一体化 指导教师： 2013年6月刮板输送机减速器的设计摘要众所周知，刮板输送机作为矿井重要的运输设备，其重要性不言而喻，它对煤矿的正常运行起到重要作用。刮板输送机是井下各个队组正常生产的重要组成，它的安全、可靠、经济合理，都将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常运行。所以，在对刮板输送机的减速器选择上必须有严格的要求，这样才能保证生产的顺利进行。本设计包括电动机选型、传动件设计、减速器设计、联轴器选型设计。这些基本的设计应用使其设

2、计可靠性高、功能完善、组合灵活、功耗低，保证安全、经济、高效平稳运行。关键词：刮板输送机；减速器；电机；传动1 设计任务书-矿用链板输送机传动装置设计1.1设计条件（1）机器用途：煤矿井下运煤；（2）工作情况：单向运输，中等冲击；（3）运动要求：输送机运动误差不超过7%；（4）工作能力：储备余量15%；（5）使用寿命：十年，每年300天，每天8小时；（6）检修周期：半年小修，一年大修；（7）生产批量：小批量生产；（8）制造厂型：中小型机械厂；1.2输送机简图，如图11.3原始数据 运输机链条速度：0.5ms； 运输机链条拉力：16KN； 主动星轮齿数：9； 主动星轮节距：50mm；1.4设计任

3、务 （1）设计内容：电动机选型传动件设计减速器设计联轴器选型设计； （2）设计工作量：装配图1张零件图2张；2 传动方案的拟定 根据传动装置各部分的相对位置（如图1），综合考虑工作机的性能要求、工作条件和可靠性，以使结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低、传动效率满足要求等，选择二级圆锥-圆柱齿轮减速器，机构运动简图如图2：3 电机的选择3.1计算运输机主轴的转速和功率（1）转速由原始数据可得主动星轮的直径d=143.3,则=66.672rmin（2）功率 pw=Fv=120.5=6kw3.2电动机的功率（1）传动装置的总效率 由参考文献1表1-2查得： 滚筒效率1=0.96； 弹性联轴器效率2

4、=0.99； 滚动轴承效率3=0.98； 圆柱齿轮传动效率4=0.97； 圆锥齿轮传动效率5=0.95； 总效率=12223345=0.9620.9920.9830.970.95=0.7834（2）所需电动机的功率 Pr=Pw=60.7834=7659kw3.3选择电动机的型号 根据工作条件：煤矿下运输，应选择防爆电机。查参考文献2表7-2-2选择电动机的型号为Y160L-6，额定功率11kw，满载转速970rmin,电动机轴伸直径48mm。4 运动和动力参数的计算4.1分配传动比（1）总传动比：i=97066.672=14.549（2）各级传动比： 直齿圆锥齿轮（高速级）传动比i12=0.2

5、5i=3.637 斜齿圆柱齿轮（低速级）传动比i23=4（3）实际总传动比 i实=i12i23=3.6374=14.548 因为i=i实i=0.0010.05,故传动比满足要求。4.2运动和动力参数计算（各轴标号见图2）（1）轴0（电动机轴） P0=Pr=7659kw n0=970rmin T0=95507659970=955010.21940=75406Nm（2）轴1（高速轴）P1=P012=7.659096099=7279kw n1=n0=970rmin T1=9550P1n1=95507279970=71664Nm（3）轴2（中间轴） P2=P135=72790.980.95=6777k

6、w n2=n1i12=9703.637=266.703rmin T2=9550P2n2=95506777266.667=323.5297Nm（4）轴3（低速轴） P3=P234=9.0340.980.97=8.588kw n3=n2i23=266.6674=66.67rmin T3=9550P3n3=95508.58866.67=1230.169Nm（5）轴4（运输机主轴） P4=P3123=8kw n4=n3=66.67rmin T4=9550P4n4=9550866.67=1145.943Nm5 传动件的设计计算5.1闭式直齿圆锥齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料，确定许用应力 由参考文

7、献3表16.2-60，表16.2-64及图16.2-17,图16.2-26, 小齿轮材料选用45号钢，调质处理，HB=217255 Hlim1=580MPa, Flim1=220MPa 大齿轮材料选用45号钢，正火处理，HB=162217 Hlim2=560MPa, Flim2=210MPa 查参考文献3表16.2-16,取SH=1.25,SF=1.6,则 H1=Hlim1SH=464MPa F1=Flim1SF=137.5MPa H2=Hlim2SH=448MPa F2=Flim2SF=131.25MPa（2）按齿面接触强度设计小齿轮的大端模数 取齿数Z1=16，则Z2=Z1i12=163.

8、525=56.4,取Z2=57 实际齿数比=Z2Z1=3.5625 分锥角1= arctan=arctan=15.6795 2= arctan=arctan=74.3205 取载荷系数K=1.5 由参考文献3表16.4-26de1=1951=1951=112.711 大端模数m=de1Z1=7.04 查参考文献3表16.4-3，取m=8（3）齿轮参数计算 大端分度圆直径d=zm=128 d=zm=578=456 齿顶圆直径=128+28cos15.6795=143.405 456+28cos74.3205=460.324 齿根圆直径=128-2.416cos15.6795=91.029 =45

9、6-2.416cos74.3205=445.622 取齿宽系数 外锥距1282sin15.6795=236.866 齿宽71.06,取b=71 中点模数6.8 中点分度圆直径108.8 387.6 当量齿数16.618, 210.911 当量齿轮分度圆直径113 1434.129 当量齿轮顶圆直径126.6 1447.729 当量齿轮根圆直径106.185 1347.64 当量齿轮传动中心距773.5645 当量齿轮基圆齿距20.064 啮合线长度=34.368 端面重合度1.713 齿中部接触线长度=59.104（4）验算齿面接触疲劳强度 由参考文献4式5-49得： 取，代入各值可得： 小齿

10、轮=273.213MPa=464MPa 大齿轮 =138.927MPa=448MPa 故齿轮的齿面接触疲劳强度满足要求。（5）校核齿轮弯曲疲劳强度 由参考文献4式5-47得： 式中查参考文献3图16.4-25得：， 再由参考文献3式16.4-12 =0.25+0.751.173=0.688所以=20.025MPa=137.5MPa即齿轮的弯曲强度也满足要求。5.2闭式斜齿圆柱齿轮传动的设计计算（1）选择材料，确定齿轮的疲劳极限应力由参考文献3表16.2-60、表16.2-64及图16.2-17、图16.2-26选择齿轮材料为：小齿轮：45号钢，调质处理，HB=217255 =580MPa =2

11、20MPa大齿轮：45号钢，正火处理，HB=162217 =560MPa =210MPa（2）按接触强度，初步确定中心距，并初选主要参数 由参考文献3表16.2-33 式中：小齿轮传递的转矩=323.5297Nm 载荷系数取K=1.5 齿宽系数取=0.3 齿数比暂取=4 许用接触应力： 按参考文献3表16.2-46，取最小安全系数=1.25，按大齿轮计算： =448MPa 将以上数据代入计算中心距的公式得： =300.607 圆整为标准中心距 按经验公式， =(0.0070.002)300=2.16 取标准模数=4 初取=12,cos12=0.978 取=29， =429=116 精求螺旋角：

12、, 所以=1448 =4.1378 =4.137829=119.996 齿宽=0.3300=90（3）校核齿面接触疲劳强度 按参考文献4式5-39 式中： 分度圆上的圆周力=5392.341N 查参考文献3表16.2-43, 节点区域系数按1448，x=0查参考文献3图16.2-15, =2.41 重合度系数取=0.88 螺旋角系数 代入数据： =312.663MPa=448MPa 故接触疲劳强度满足要求。（4）校核齿根弯曲疲劳强度 按参考文献4式5-37 式中： =323.5297Nm 复合齿形系数：首先计算当量齿数 =128.4 由此查参考文献3图16.2-23得=4.12, =3.94

13、重合度与螺旋角系数：首先按参考文献4式5-12计算端面重合度 =1.88-3.2(129+1116)0.9667=1.684 据此查参考文献3图16.2-25得=0.62 代入数据： =59.369MPa 计算许用弯曲应力: 查参考文献3表16.2-46取=1.6 按大齿轮计算则=131.25MPa 可见，故弯曲疲劳强度满足要求。（5）主要几何尺寸 =4 =4.1378 =29 =116 =1448 294.1378=119.996 =1164.1378=479.985 =119.986+24=127.996 =479.985+24=487.985 =0.5(119.996+479.985)=

14、300 =90 取=95，=906 轴的设计6.1减速器高速轴1的设计（1）选择材料 由于传递中小功率，转速不太高，故选用45优质碳素结构钢，经调质处理，查参考文献4表12-1得材料的力学性能数据为： MPa MPa MPa（2）初步估算轴径 由于材料为45钢，查参考文献3表19.3-2选取A=115，则得： =25.04 考虑装联轴器加键需将其轴径增加4%5%，故取轴的最小直径为30（3）轴的结构设计 如图3所示，主要尺寸已标出.（4）轴上受力分析（如图4a所示） 齿轮上的作用力圆周力： =1812.298N径向力： =635.078轴向力： =178.098 求轴承的支反力 水平面上支反力： 垂直面上支反力：=487.649N =1065.057N