盘磨机传动装置的设计(毕业设计)

本科毕业论文（设计）题目盘磨机传动装置的设计院系机械学院专业机械设计制造及其自动化姓名学号学习年限2014年1月至2014年6月指导教师职称副教授申请学位工学学士学位2014年5月20日盘磨机传动装置的设计学生姓名：指导教师：摘要：本报告主要研究了盘磨机二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计方法和具体步骤。斜齿轮主要是能够提高齿轮啮合的重合度，使齿轮传动平稳，降低噪音。提高齿根的弯曲强度、齿面的接触强度，可以选择合适的变位系数来解决。或者加大齿轮的模数。电动机型号选定后，进行了传动比的计算并进行分配，是否合理的分配传动比将直接影响到传动装置的外廓尺寸、重量、成本以及减速器的中心距等。其后的传动装置的运动和动力参数的计算在计算部分占有一定的比重，各项参数的准确性对整个机器的运行有着很大的影响。在齿轮设计中详细介绍了齿轮材料的选择及许用应力的确定、按齿根弯曲疲劳强度设计计算确定齿轮参数及主要尺寸、确定齿轮传动精度以及齿轮结构的设计，在设计轮的具体结构时，要综合考虑多种因素，如齿轮的尺寸、材料、加工方法、热处理等。关键字：减速器、斜齿轮、锥齿轮、轴ThedesignoftheplatemillgearingAuthor’s:tutor:ABSTRACT:Thisreportmainlystudiesplatemilllevel2helicalgearreducerdesignmethodsandsteps.Thehelicalgearismainlycanimprovethegearmeshingcoincidencedegree,makesmoothtransmissiongears,reducenoise.Improvethetoothrootbendingstrength,thetoothcontactstrength,canchoosetherightshiftcoefficienttosolve.Orincreasethegearmodule.Motormodelselected,thecalculationofthetransmissionanddistribution,whetherreasonabledistributionoftransmissionratiowilldirectlyaffectthetransmissiondevicethesize,weight,costprofileandthecenterdistanceofgearreducer,etc.Subsequenttransmissiondeviceofsportandthecomputationofdynamicparametersinthecalculationoftheproportionoftakingapart,theaccuracyoftheparametersofthewholemachineoperationhasverybigeffect.Inthedesignofgearintroducedtheselectionofmaterialsandgearallowablestress,accordingtothedeterminationoftoothrootbendingfatiguestrengthdesignparametersandthemaingearcalculateanddeterminethesize,suregeartransmissionprecisionandgearstructuredesign,thedesignofconcretestructureingear,consideringmanyfactors,suchasthesizeofthegear,materials,processingmethods,heattreatment,etc.KEYWORDS:reducer;helicalgear;bevelgear;shaft目录1绪论………………………………………………………………………………11.1盘磨机的课题研究背景………………………………………………11.2.盘磨机的课题研究意义………………………………………………12设计任务书……………………………………………………………………12.1设计任务……………………………………………………………………12.2系统总体方案的设计……………………………………………………23电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算………………23.1电动机类型的选择………………………………………………………23.2电动机功率的选择………………………………………………………23.3确定电动机的转速………………………………………………………23.4确定电动机的型号………………………………………………………23.5计算总传动比及分配各级的传动比…………………………………23.6传动参数的计算…………………………………………………………34传动零件的计算………………………………………………………………44.1锥齿轮的设计和计算……………………………………………………44.2高速级斜齿轮的设计和计算…………………………………………74.3低速级斜齿轮的设计和计算…………………………………………125轴的设计计算………………………………………………………………185.1高速轴的设计和计算…………………………………………………185.2中间轴的设计和计算…………………………………………………235.3低速轴的设计和计算…………………………………………………286键连接的选择和计算………………………………………………………346.1高速轴上的键的设计与校核…………………………………………346.2中间轴上的键的设计与校核…………………………………………346.3低速轴上的键的设计与校核…………………………………………347滚动轴承的选择和计算…………………………………………………357.1计算高速轴的轴承………………………………………………………357.2计算中间轴的轴承………………………………………………………357.3计算低速轴的轴承………………………………………………………368联轴器的选择………………………………………………………………379箱体及其减速器附件设计………………………………………………379.1箱体结构尺寸……………………………………………………………379.2减速器附件设计…………………………………………………………3810润滑和密封设计…………………………………………………………39设计小结…………………………………………………………………………39参考文献…………………………………………………………………………3911绪论1.1盘磨机的课题研究背景盘磨机中最重要的部件就是齿轮减速器，齿轮减速器在各行各业中十分广泛的使用着,是一种不缺少的机械传动装置.圆柱齿轮减速器是最常用的机械传动机构之一，具有传递功率大，制造简单，维修方便，使用寿命长等许多优点，是通用的机械部件，被广泛应用于冶金，矿山，建筑，物料搬运等行业。.国外的减速器起步比较早,以德国,丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长但其传动形式仍以定轴传动为主,体积和重量问题也未解决好.国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主,但普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题.另外,材料品质和工艺水平还有许多弱点,特别是大型减速器问题更突出,使用寿命不长.当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高，二低，二化方向发展。六高即高承载能力，高齿面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高传动效率；二低即低噪声，低成本；二化即标准化，多样化。技术发展中最引人注目的是硬齿面技术,功率分支技术和模块化设计技术。硬齿面技术到20世界80年代在国外日趋成熟.采用优质合金钢锻件渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮,精度高,综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍,为软齿面齿轮的5-6倍,一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为软齿面齿轮减速器的三分之一左右。1.2.盘磨机的课题研究意义研究盘磨机的实质就是研究减速器，减速器中齿轮传动具有传动比准确，可用的传动比、圆周速度和传递功率范围都很大，以及传动效率高，使用寿命长，瞬时传动比为常数，结构紧凑，工作可靠等一系列优点。因此，齿轮及传动装置是机械工业中一大类重要的基础件。齿轮的设计是组织该类机械产品生产的依据和头道工序，因而是决定该产品技术性能和经济效益的重要环节，然而齿轮传动在使用上也受某些条件的限制：如齿轮制造需专用机床和设备，成本较高（特别是高精度齿轮），震动和噪声较大（精度低的齿轮），使用和维护的要求高等。虽然存在这些局限性，考虑周到，齿轮传动总不失为一种最可靠、最经济、用的最多的传动形式。因此，对减速器的齿轮传动进行研究具有重大的现实意义。2设计任务书2.1设计任务（1）设计一盘磨机传动装置；（2）已知技术参数和条件。技术参数如下表所示主轴的转速30锥齿轮传动比2—3电机功率4kW电机转速1440r/min2每日工作时数8h传动工作年限102.2系统总体方案的设计方案图如下：图2.11—电动机；2、4—联轴器；3—圆柱斜齿轮减速器；5—开式圆锥齿轮传动；6—主轴；7——盘磨机3电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算3.1电动机类型的选择Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）3.2电动机功率选择P=4kw3.3确定电动机转速1440r/min3.4确定电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量,因此选定电动机型号为Y112M-4，额定功率为4KW，满载转速1440r/min。33.5计算总传动比及分配各级的传动比高速级的传动比1i，低速级传动比2i，锥齿轮传动比3i，减速箱传动比i。总传动比：'/1440/3048mwinn；锥齿轮传动比：33i；减速器传动比：3/48/316iii；高速级传动比：11.31.3164.56ii；低速级传动比：21/16/4.563.51iii；3.6传动参数的计算3.6.1各轴的转速n（r/min）高速轴一的转速：11440mnnr/min；中间轴二的转速：211/1440/4.56315.79nnir/min；低速轴三的转速：322/315.79/3.5189.97nnir/min;主轴6的转速：633/89.97/330nnir/min3.6.2各轴的输入功率P(KW)高速轴一的输入功率：1c40.993.96PPKWm；中间轴二的输入功率：2113.960.980.993.84gPPKW；低速轴三的输入功率：3223.80.980.993.73gPPKW；主轴6的转速：633.730.990.990.973.55ggdPPKW；其中Pm电动机的额定功率为；c为联轴器的效率，c=0.99；g为一对轴承的效率，g=0.99；1为高速级齿轮传动的效率,1=0.98；2为低速级齿轮传动的效率,2=0.98；g为锥齿轮传动的效率,g=0.97。3.6.3各轴的输入转矩T（N·mm）高速轴一的输入转矩：6641113.969.55109.55102.63101440PTNmmn4中间轴二的输入转矩：6652223.849.55109.55101.1610315.79PTNmmn低速轴三的输入转矩：6653333.739.55109.55103.961089.97PTNmmn主轴6的输入转矩：6666663.559.55109.55101.131030PTNmmn4传动零件的设计计算4.1锥齿轮的设计和计算4.1.1选定圆锥齿轮类型、精度等级、材料及齿数。1）按照传动方案选用直齿