用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器说明书.docx

1、用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器说明书已知条件，运输带工作拉力F2200N，运输带速度V1.8m/s，滚筒直径D450mm，两班制，连锁单项运转，载荷轻微冲击，空转启动，工作年限5年，环境最高温度35,小批量生产。二、 电动机的选择(1) 选择电动机类型：按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。(2) 选择电动机型号：电机所需的工作功率为其中，（取1）则由电动机至运输机的传动总效率为，其中则即， (3) 电动机的转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010001.6/260=117.6r/min根据合理的传动比范围，初选V带的传动比i=224,齿

2、轮的传动比i=325电动机的技术特性和外形及安装尺寸公表141，表142，符合这一范围电动机的同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min，有三种适用的电动机型号可供选择，如图：传动比方案比较从动比方案电动机型号额定功率/kw电动机转速r/min传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动比齿轮传动比1Y100L2-431500142012.083.0242Y132S-6310009608.1624.083Y132M-837507106.0423.02综合考虑，电动机和传动装置的尺寸、重量和价格选择Y132S-6比较合适，因此选定型号为Y132S-6，所选电动机的主要

3、性能和外观尺寸如下：额定功率同步转速满载转速起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩3100096022电动机（Y132S-6）的主要外形尺寸和安装中心高H外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓空直径K轴外伸尺寸11212三、 计算各轴的运动和动力参数（1）、计算各轴的功率：齿轮轴功率：2.430.972.36kw轴功率：3.260.9950.972.27kw卷筒轴功率：2.270.9950.9952.25kw（2）、各轴的转速： 齿轮轴：960/2480r/min轴：960/（24.08）117.65r/min联轴器：117.65r/min（3）、各轴的转矩：电动机轴： =9550 =95502.43/960

4、=24.17 Nm齿轮轴：9550 =95502.36/480=46.95 Nm轴：9550 =95502.27/117.65=184.26 Nm联轴器：9550 =95502.25/117.65=182.64Nm运动和动力参数的计算结果参数轴名电动机轴I轴II轴滚筒轴转速n(r/min)960480117.65117.65功率P(kw)2.432.362.272.25转矩T(Nm)24.1746.96184.26182.64传动比i24.081效率=0.97=0.960.99四、带传动的设计已知带传动选用Y系列异步电动机，其额定功率P=3,主动轮转速，从动轮转速，传动比，两班制工作，有轻度冲

5、击。（1）、V带设计：项目设计与说明主要结果计算功率查表机械工程设计基础表9-3-1得选V带型号根据查表9-3-1选区A型V带取A型V带确定带轮基准直径查表9-3-1，选100mm，从动轮基准直径为，查表9-3-2，选验算带速度VV在5m/s15m/s范围内，故带的速度合适V=5.024m/s确定V带的基准长度和传动中心距初选中心距基本V带长度查表表9-1-2，选取V带的基准长度计算实际中心距验算主动轮上包角计算V带的根数z由查表9-3-3， 取根Z=5计算V带合适的初拉力查表得： 计算作用在轴上的载荷（2）、小带轮结构设计：项目设计与说明主要结果结构尺寸计算查机械工程设计基础表14-3Y13

6、2S-6，D38 mm已设计好外径轮厚B78mm内孔径D=38mm内孔径长L57mm结构设计及零件图（3）、大带轮结构设计：项目设计与说明主要结果结构尺寸计算查机械设计手册表14.1-24得：D=，S=14查机械工程设计基础图9-4-1及公式得：B70mm查机械工程设计基础表9-4-1得：外径普V带轮基准线上槽深，基准直径轮缘厚，基准下槽深hf=8.7mmH=ha+hf=2.75+8.7=10.45mm取107mm内孔径：D25mm内孔径长：L=50mm轮厚：B70mm辐板厚度：S14mm轮毂直径：dh=50mm外径：205.5mm基准直径： 基准线下槽深：hf=8.7mm轮缘厚： 基准线上槽

7、深： 结构设计及零件图五、齿轮的设计已知，。项目计算与说明主要结果选择材料 材料 热处理方法 齿面硬度小齿轮 40Cr 表面淬火 55HRC大齿轮 40Cr 表面淬火 50HRC10-5-5 10-5-7 由表10-5-5得，SH=1.1,SF=1.4计算初选精度等级8级精度8级按齿根弯曲强度计算设计公式： 查表10-5-3，取载荷系数k=1.2计算小轮转矩： 初选螺旋角： 取齿数： =20查表10-5-6， 计算当量齿数： 取齿形系数： 查表10-5-7，选齿宽系数以上数据代入得， 标准化确定齿轮主要参数及几何尺寸中心距： 重算螺旋角： 分度圆直径： 齿宽： 验算： 查表10-5-2，确定精

8、度等级为9精度等级为9校核齿面接触强度根据安全结构设计及零件图六、轴的设计1、齿轮轴的结构设计结构如图，项目设计与说明主要结果选料钢 调质 217255HBS选钢估算最小处的轴径考虑到有键槽，将直径增大3，标准化确定各轴段的直径轴段取4mm轴段（与其相配轴承30207，d=35mm,D=72mm,T=18.25mm,B=17mm）取1mm轴段轴段取5mm轴段轴段与齿轴牙顶直径相等2、齿轮轴的长度设计结构如图，项目设计与说明主要结果各段轴长计算轴段查机械设计手册设计好的轮毂长度为54mm轴段去接近已设计好的主动齿轮厚度轴段查以确定好的轴承30207，B=17mm,挡油环厚度取5mm轴段轴段暂定轴

9、段轴段取15mm取25mm跨距与总长跨距：L=轴承厚度B+2挡油环厚度+124mm总长： 跨距： 校核轴的弯矩组合强度1、主动轴的空间受力简图：2、计算扭矩：3、计算合成弯矩：分度圆直径：d=60mm圆周力： 斜齿轮的压力角：，螺旋角： 径向力： 轴向力： 4、水平受力计算：水平受力图支反力： 弯矩： 5、垂直的受力分析：垂直面受力图支反力： 弯矩： 合成弯矩： 6、作当量弯矩图，当扭剪应力为脉动循环变应力时，取系数a=0.67、最大弯矩，由当量弯矩图可见，C处的当量弯矩最大为8、计算危险截面处直径查表11-1-1，强度极限查表11-1-3，许用弯曲应力则由于d=66mm22.1mm故所设计轴

10、的直径强度足够3、从动轴的结构设计项目设计与说明主要结果选料钢 调质 217255HBS选钢估算最小处的轴径考虑有键槽，将直径增大3，标准化d=40mm确定各轴段的直径将轴分为7段，如图轴段取4.5mm轴段（与其相配轴承为圆锥滚子轴承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查机械设计手册）取0.5mm轴段取0.5mm有一个键槽，所以增大4取整轴段取4mm轴段取3mm4、从动轴的长度设计轴的结构如下图：项目设计与说明主要结果各轴段长度计算轴段取弹性柱销联轴器，轴孔直径d=40mm，轴孔长度L=112mm（机械设计手册表13-2）轴段轴段轴段S取7mm,a取13mm轴段（

11、与其相配轴承为圆锥滚子轴承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查机械设计手册）轴段C取15mm，查机械设计手册表12-11，取25mm轴段（与其相配轴承为圆锥滚子轴承30210，d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查机械设计手册）暂取轴承B=20mm跨距L=120mm总长校核轴的弯曲组合强度（1）、绘制空间受力计算简图计算作用在轴上的力，齿轮受力分析：圆周力： 径向力： 轴向力： 为轴承A水平反力，H面为轴承A垂直反力，V面为轴承B水平反力，H面为轴承B垂直反力，V面（2）、绘制水平反力计算简图，计算水平反力及弯矩，绘制弯矩图水平支反力： 垂直支

12、反力： 水平面弯矩： （3）、绘制垂直受力计算简图，计算垂直支反力及弯矩，绘制弯矩图垂直弯矩： （4）、计算合成弯矩，绘制合成弯矩图M（5）、计算扭矩，绘制扭矩图（6）、计算当量弯矩，绘制当量弯矩图（取1）（7）、校核危险截面C的强度（d=54mm）该轴强度足够七、轴承的选择与验算1、验算轴承30210项目计算与说明计算结果根据条件计算轴承的预计寿命轴承预计寿命为29200h选择轴承类型一对圆锥滚子轴承30210轴各参数如下：转速n=117.65r/min输入功率P=2.27kw输入转矩T=184.26查机械设计基础课程设计11-3Y=1.4e=0.42预选圆锥滚子轴承30210分别为跟n=117.65r/minP=2.27kwT=184.26Y=1.4e=0.42计算两轴承的径向反力轴向力计算轴承的轴向力轴承的内部轴向力按查机械设计基础表11-3-5， 假设内部轴向力与轴向力的方向一致，所以应该将轴承的内部轴向力与轴向力之和与轴承的内部轴向力比较所以轴承被“压紧”，轴承被“放松”，根据机械工程设计基础表11-3-4有：查判断系数e