课程设计-带式运输机传动装置地二级圆柱齿轮减速器

实用标准文案精彩文档啊机械设计课程设计任务书目录一、设计任务书………………………………………………………………3二、传动方案的拟定…………………………………………………………4三、电动机的选择…………………………………………………………4四、计算总传动比及配合的传动比………………………………………5五、传动装置的运动和动力参数计算………………………………………6六、传动零件的设计计算…………………………………………………71、高速级齿轮传动的设计计算……………………………………………72、低速级齿轮传动的设计计算……………………………………………9七、轴的设计计算…………………………………………………………131、轴的材料选择和最小直径估算………………………………………132、轴的结构设计…………………………………………………………143、轴的校核………………………………………………………………17八、滚动轴承的选择及校核………………………………………………231、中间轴的滚动轴承……………………………………………………232、高速轴的滚动轴承…………………………………………………243、低速轴的滚动轴承…………………………………………………25九、键连接的选择及核计算………………………………………………26十、减速器机体结构尺寸……………………………………………………27实用标准文案精彩文档十一、联轴器的选择…………………………………………………………29十二、润滑方式的确定………………………………………………………29十三、其它有关数据…………………………………………………………30十四、参考资料目录…………………………………………………………30十五、课程设计总结…………………………………………………………30（一）、机械设计课程设计任务书题目：带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器1、总体布置简图1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器实用标准文案精彩文档2、工作情况：载荷平稳、单向旋转，有轻微振动，经常满载，空载起动。3、原始数据输送带拉力F（N）：1800；滚筒直径D（mm）：340；运输带速度V（m/s）：2.35；带速允许偏差（％）：5；使用年限（年）：8；工作制度（班/日）：单班制。4、设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制；7.设计计算说明书的编写。5．设计任务1．减速器总装配图一张；2．齿轮、轴零件图各一张；3．设计说明书一份6．设计进度第一阶段：总体计算和传动件参数计算；第二阶段：轴与轴系零件的设计；第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制；第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写。三)电动机选择1．电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机。2．电动机容量的选择实用标准文案精彩文档1）工作机所需功率PwPw＝Fv/1000=1800×2.35/(1000×0.96)=4.41KW2）电动机的输出功率Pd＝Pw/ηkWη＝24234215其中：1—带传动效率：0.96—每对滚子轴承的传动效率：0.98—8级精度圆柱齿轮的传动效率：0.97—弹性联轴器的传动效率：0.99—卷筒的传动效率：0.96则总的效率：η＝5423421=0.9880.096.099.097.098.0224Pd＝Pw/η=4.41/0.80=5.5125kW从表22-1中可选出额定功率为5.5kw的电动机。3．电动机转速的选择卷筒轴转速为n=60×1000v/(D)=60×1000×2.35/(3.14×340)=132.07r/min按表2-2推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比i'=8～40,则从电动机到卷筒子轴的总传动比合理范围为ia'=8～40。故电动机转速的可选范围为：n'd=ia'×n=(8-40)×132.07=1056.56～5282.8r/min可见，电动机同步转速可选1500r/min和3000r/min三种。根据相同容量的三种转速，从表19-1中查出三个电动机型号，再将总传动比合理分配给V带传动和减速器，就得到三种传动比方案，如下表：实用标准文案精彩文档其中总传动比为：wmanni。式中mn--电动机满载转速,r/min；wn--工作机转速，r/min.一般推荐展开式二级圆柱齿轮减速器高速传动比i1与低速级传动比i2之间满足i1=(1.3~1.5)i2.表中取i1=1.4×i2;i=i2×i2×1.4.两种不同的传动比方案：4．电动机型号的确定由表22－1查出电动机型号为Y132S-4,其额定功率为5.5kW，满载转速1440r/min。基本符合题目所需的要求。(四)计算总传动比及配各级的传动比1．计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：i总＝nm/nw=1440/132.07=10.902．传动比分配方案电动机型号额定功率Pedkw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高速i1低速i221Y132S-45.51500144010.903.912.792Y132S1-25.53000292022.113.975.56实用标准文案精彩文档分配原则：各级传动尺寸协调,承载能力接近,两个大齿轮直径接近以便润滑.(浸油深度)i总=i减=i高*i低=nm/nwi减——减速器传动比i高——减速器内高速级传动比i低——减速器内低速级传动比nm——电动机满载转速nw——工作机转速i高=1.4*i低，i低×i高=i总由上表可得：i高=i1=3.91；i低=i2=2.79。速度偏差为0.2%5%,，所以可行。(五)运动参数及动力参数的计算1、计算各轴转速:I轴n1=nm/1=1440r/minII轴n2=n1/i高=1440/3.91=368.29/minIII轴n3=n2/i低=368.29/2.97=132.00r/min滚筒n4=n3=132.00r/min2)各轴输入功率:电动机轴：Pd=5.5kwI轴:PI=Pd×η4=5.5×0.99=5.445kwII轴:PII=PI×η2×η3=5.445×0.98×0.97=5.176kwIII轴:pIII=PII×η2×η3=5.176×0.98×0.97=4.92kw滚筒:pⅣ=pIII×η2×η4=4.92×0.98×0.99=4.774kw各轴的输出功率为输入功率乘轴承效率0.98，分别为：I轴445.5.121'pp0.98=5.337KwII轴072.598.0176.5.2'ppkW实用标准文案精彩文档III轴82.498.092.4.2'ppkw滚筒轴68.498.0774.4.V2V'ppkw3)各轴扭矩电动机轴：Td=9550×Pd/nm=9550×5.5/1440=36.48(Nm)I轴：TI=9550×PI/n1=9550×5.445/1440=36.11(Nm)II轴：TII=9550×PII/n2=9550×5.176/368.29=134.22(Nm)III轴：TIII=9550×pIII/n3=9550×4.92/132.00=355.95(Nm)滚筒：T滚=9550×p滚/n4=9550×4.774/132.00=345.39(Nm)（六）传动零件的设计计算一）、高速级齿轮的设计计算设计参数：P1=5.337KwT1=36.11Nm；N1=1440r/minN2=368.29r/min；i1=3.91；1、选材：因要求结构紧凑，故采用硬齿面的组合。小齿轮用45号表面淬火钢，MPaimH11301/,MPaFE690；大齿轮参数也一样。（书本表11-1）根据书本表11-5得：取minFS=1.25,minHS=1.0;根据书本表11-4得:，5.2ZH;8.189ZE2、确定许用应力：MPaSFFEFF55225.1690][][121MPaSHHimHH11301/1130][][121；3小齿轮的工作转矩：实用标准文案精彩文档mNnp39.351440337.595509550111T4根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.3，齿宽系数8.0d选取188EZ，5.2HZ；初选螺旋角：β＝15°螺旋度系数：983.015cosZ选小齿轮齿数Z1=24，大齿轮齿数Z2=iZ1=3.91×19=93.84,取Z2=94。实际传动比为i=74/19=3.9167，所以，取齿数241z；Z2=94。齿数系数63..2615cos2431vz3.10415cos9432vz查书本图11-8得：YFa1＝2.68，YFa2＝2.22，查书本图11-9得：YSa1＝1.60，YSa2＝1.79.因,0071989.0007768.0122111FSaFFSaFYYYYaa故要对小齿轮进行弯曲强度计算。法向模数：mmCosCosYYZKTMFSaFdna13.115007768.0248.0100093.352232232121111取1.5nmmm中心距：mmCosmzzan6.912)(21取a=92mm.确定螺旋角:β＝85.152)(21amZzarcCOsN实用标准文案精彩文档齿轮分度圆直径:011/cos1.519/cos18.6730ndmzmmmm022/cos1.5101/cos18.67159.92ndmzmmmm小齿轮齿顶圆:*11122aaadhdhmd=37.42+2×1.5=40.42mm大齿轮齿顶圆:*22222aaadhdhmd=146.57+2×1.5=149.57mm小齿轮齿根圆:**11122()fafdhdhcmd=37.42-3×1.25=34.92mm大齿轮齿根圆:**22222()fafdhdhcmd=146.57-3×1.25=114.17mm齿轮宽度:b＝dd1＝0.8×30.64=24mm,取b1＝30mmb2=25mm3、验算齿面接触强度将各参数代入下面得：齿面硬度:H=EZZHuubdKT122189.8*2.585.15cos*2442.47*3010*611.3*3.1*291.391.4=68.163Mpa1130Mpa故安全。4、齿轮的圆周速度113.143014202.23/601000601000Vmsdn对照书本表11-2，所以选8级制造精度合理的；结构设计：大齿轮采用腹板式，小齿轮制成实心式。二）、低速级齿轮的设计计算1、选择材料及许用应力因要求结构紧凑，故采用硬齿面的组合。小齿轮用45号表面淬火钢，实用标准文案精彩文档齿面硬度为45，MPaimH11301/,MPaFE690；大齿轮选用参数一样。根据书本表11-5得：取minFS=1.25,minHS=1.0;根据书本表11-4得:，5.2ZH;8.189ZE许用应力：MPaSFFEFF55225.1690][][121MPaSHHimHH11301/1130][][1212、按齿轮弯曲强度计算由上计算得：P=4.82kW,n=132.00r/min,i=2.79齿轮按八级精度制造。取载荷系数K=1.3（书本表11-3）,齿宽系数0.8d（书本表11-6）小齿轮的转距：665333.049.559.554.141070.111010PTNmmn初选螺旋角：β＝15°