机械设计制造及其自动化专业分流式圆柱直齿二级减速器

二级减速器课程设计2012级机械设计制造及其自动化专业学号2012211436姓名李智专业机械设计制造及其自动化指导老师平芳二级减速器课程设计2012级机械设计制造及其自动化专业1、课程设计题目设计带式输送机中的传送设备。该传送设备的传动系统由电动机、减速器和输送带组成。每日_三_班制工作（每班制8小时/天），工作期限为_10_年（计300天/年）。已知条件输送带带轮直径D_380_MM，输送带运行速度V_09_M/S，输送带轴所需拉力F_2800_N。教师姓名平芳1234567输送带带轮直径D（MM）400380420420400400380输送带运行速度V（M/S）13131109110909输送带轴所需拉力F（N）30003000300030003500280028002、分组名单题号1234567一班制杨帆杨其峰张登辉张爽章伟赵辉左霖两班制杨密尹炎焜张俊张文龙赵成勇赵清左泽青三班制杨峰袁峰张青松张祥赵东培朱露翔李智目录一设计任务书二、传动方案拟定三、电动机的选择四、计算总传动比及分配各级的传动比五、运动参数及动力参数计算六、传动零件的设计计算七、轴的设计计算八、滚动轴承的选择及校核计算九、键联接的选择及计算十、联轴器的选择十一、润滑与密封十二、参考文献十三、附录（零件及装配图）计算及说明结果一设计任务书1，技术条件与说明以及设计要求11技术条件与技术要求设计一带式运输机，用分流式直齿圆柱齿轮传动二级减速器。单向传动，单班制，每天工作8小时，工作寿命十年，每年按300天计算，封闭式环境，电源方式为三相交流，电压为380伏，联轴器采用HL型。采用软齿面，材料为45号钢调质，轴的材料为45号钢，调质处理。毂轮直径400MM，运输带的带速V11M/S。12设计要求11）输出轴零件图（A4）；2）设计计算说明书一份（标准格式）；2原始数据运输带曳引力F（N）2800运输带速度V（M/S）09滚筒直径DMM380二传动方案的拟定输送机由电动机驱动，电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3，在经联轴器4传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器结构较复杂，高速级齿轮相对于轴承位置对称，沿齿宽载荷分布较均匀，高速级和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动。24000HHLF3500NV11M/SD400MM分流式二级圆柱齿轮减速器计算及说明结果三电动机的选择1选择电动机类型按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机2选择电动机的容量1）毂轮所需功率WPFV/1000（280009/1000）KW252KWW毂轮的转速N60V/DR/MIN4526R/MINN2）电动机至毂轮之间传动装置的总效率为08397097043242321其中，分别为传动系统中联轴器，轴承及齿轮传动的效W率，是毂轮的效率，099，099，097，123097W3）确定电动机的额定功率EDP设电动机的输出功率为/252/083304KWDPW确定电动机的额定功率EDP选定电动机的额定功率4KW3、选择电动机的转速因4526R/MINWN该传动系统为分流式圆柱直齿轮传动，查阅教材表181推荐传动比为84012I则总传动比可取8至40之间则电动机转速的可选范围为88452636208R/MIN1DNW4040452618104R/MIN2可见同步转速为1000R/MIN，1500R/MIN的电动机都符合，这里初选同步转速为1000R/MIN，1500R/MIN的两种电动机进行比较，如下表252KWWP4526R/MINN083304KWDP4KWED36208R/MIN1DN18104R/MIN2D计算及说明结果由参考文献1中表161查得电动机转速N/R/MIN方案电动机型号额定功率（KW）同步转速满载转速额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩质量/KG1Y112M44150014402223432Y132M1641000960202273由表中数据，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，价格以及总传动比，即选定方案1四总传动比确定及各级传动比分配41计算总传动比由参考文献1中表161查得满载转速NM1440R/MIN；总传动比INM/1440/45263182W42分配各级传动比查阅参考文献1机械设计课程设计中表23各级传动中分配各级传动比取高速级的圆柱齿轮传动比655，则低速级的圆柱齿1II4轮的传动比为/3182/6554862I1电动机型号为Y132S4I31826551I4862I计算及说明结果五计算传动装置的运动和动力参数1各轴转速设电动机轴为轴0，减速器高速级轴为轴1，中速轴为轴2,低速级轴为轴3，滚筒轴为轴4，则1440R/MINMN11440/655R/MIN21985R/MIN12I21985/486R/MIN4524R/MIN234IN解得滚筒速度在输送带速度允许误差为5范围内2按电动机额定功率计算各轴输入功率EDP4KWEDKW396KW1904396099097KW38KW32P38099097KW365KW3365099099KW358KW2142各轴转矩9550396/144011P950TNNM2626955038/219852216507NM9550365/452433950NPTMIN/452198I/032RN396KW1P38KW2365KW3358KW4P26261TNM16507277053TNM755734计算及说明结果7705NM9550358/452444950NPT75573表3轴的运动及动力参数项目电动机轴0高速级轴1中间轴2低速级轴3带轮轴4转速（R/MIN）144014402198545244524功率（KW）439638365358转矩NM2653262616507770575573传动比16554861效率099096096098六、齿轮传动设计1高速级齿轮传动设计（1）选择材料、精度及参数A选用直齿圆柱齿轮传动B带式运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB1009588）C材料选择。齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。D初选小齿轮齿数25，则大齿轮齿数1Z655251637526551UE选取齿宽系数10D（2）按齿面接触强度设计按下式试算32112HEDTZKTD7级精度（GB1009588）齿轮45钢（调质）240HBS25163751Z265U计算及说明结果1）确定公式内的各计算数值A试选131TKB分流式小齿轮传递的转矩/21T1313NMC由表查取齿宽系数10DD查图表选取弹性影响系数1898EZ12MPAE按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限PAH60LIMF由式N60NJHL计算应力循环次数160HNNJ60144017200062191012/I621/655948890G由图，取接触疲劳寿命系数NHKH计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1，得MPASKNH6001LIM2）计算A按式计算小齿轮分度圆直径1TD带入数据计算MM233160895602TD2908MM131TK13131TNM10D1898EZ12MPAPH60LIM216N909488NHKMPA60计算及说明结果B计算圆周速度11/60TVDN31429081440/（601000）M/S219M/SC计算齿宽BB12908MM2908MMD1TD计算齿宽与齿高之比B/H模数MZMTT63/119245/7HBTE计算载荷系数K使用系数1，根据219M/S，7级精度查图表得动载系数A1V112V查图表得齿间载荷分布系数11HFK查得7级精度、小齿轮相对支承对称布置时，；2851H由B/H1111查得；2851HKF由式AVH得载荷系数11121128514391F按实际载荷系数校正所得分度圆直径由式3TTKD得2752MMM31149602G计算模数MSMV/192B2908MMMT163H2617MMB/H11111AK112V1HF2851HK1181F14391K计算及说明结果M/2752/25MM110MM1DZ3）按齿根弯曲疲劳强度设计按式计算MYZKTMFSAD3211）确定计算系数A由图表查得齿轮的弯曲疲劳强度极限；MPAFE640B由图表取弯曲疲劳寿命系数；8NKC计算弯曲疲劳许用应力去弯曲疲劳安全系数S125，得PAPASFENF564025160D计算载荷系数由式AVFK得11121112615521E查取齿形系数查图表274，2201FY2FF查取应力校正系数查图表159，1831S2SG计算大小齿轮的并加以比较FSY274159/30976001406FSA1220183/30976001300FSAY2小齿轮的数值大MD2751M110MMMPAFE6408NKS12545056MPAF15521K274FY22021591S1832Y001406FSAY1001300FSA2计算及说明结果2）2设计计算MM323101465149NM095MM由以上计算结果，取M15，按接触疲劳强度得的分度圆直径29081DMM计算应有的齿数取30，则655301961Z21UZ（4）几何尺寸计算1）计算分度圆直径MZD45130129622）计算中心距1695MM13051A将中心距圆整为170MM3）计算齿轮宽度145MM45MM1DB圆整后取45MM，40MMB24）结构设计由E2，小齿轮做成齿轮轴1TM由160MM72000HHL故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承62092轴2上的轴承选择与计算由轴2的设计已知，初步选用深沟球轴承6208，由于受力对称，故只需要校核一个。其受力217435N，0，3，N2256R/MINRF23T2TRFAF1）查滚动轴承样本（指导书表155）知深沟球轴承6208的基本额定动载荷C22800N，基本额定静载荷15800N0C2）求轴承当量动载荷P计算及说明结果因为0，径向载荷系数X1，轴向载荷系数Y0，因工作情况平稳，按AF课本（P表136），取P（XY）12（12174350）NPFRFA260922N3）验算轴承寿命H366209825011PCNLH892926H72000HHL故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承62083输出轴上的轴承选择与计算由轴的设计知，初步选用深沟球轴承6214，由于受力对称，只需要计算一个，其受力/23369772N，0，3，转速RF24TAFN705/MIN1）查滚动轴承样本（指导书表153）知深沟球轴承6214的基本额定动载荷C46800N，基本额定静载荷37500N0C2）求轴承当量动载荷P因为0，径向载荷系数X1，轴向载荷系数Y0，因工作情况平稳，按AF课本（P表136），取12，则PFP（XY）12（133697720）NPFRA40437264N3）验算轴承寿命H36672640857101PCNLH366481H72000HH故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承6214。计算及说明结果九、键连接的选择与校核计算1输入轴与联轴器的键连接1由轴1的设计知初步选用键C1280GB10979，6741TNM2校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表62）查得许用应力100P120MPA，取110MPA。键的工作长度LB/280MM6MM74MM，键与PL轮毂键槽的接触高度K05H058MM4MM。由式可得3210PTKLD2674/47442MPAKLDTP310231010843MPA110MPAP可见连接的强度足够，选用键C1280GB1096792齿轮2（2）与轴2的键连接1由轴2的设计知初步选用键1250GB10979，/2137745T2NM2校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表62）查得许用应力100P120MPA，取110MPA。键的工作长度LB50MM12MM38MM，键与轮PL毂键槽的接触高度K05H058MM4MM。由式可得3210PTKLD2137745/43842MPAKLDTP31023104316MPA110MPAP可见连接的强度足够，选用键1250GB109793齿轮3与轴2的键连接1由轴1290GB10979II的设计知初步选用键1290GB109计算及说明结果79，27549T2NM2校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表62）查得许用应力100P120MPA，取110MPA。键的工作长度LB90MM12MM78MM，键与轮PL毂键槽的接触高度K05H058MM4MM。由式可得3210PTKLD227549/47844MPAKLDTP32103104014MPA110MPAP可见连接的强度足够，选用键1290GB109794齿轮4与轴3的键连接1由轴3的设计知初步选用键2290GB10979，86397T3NM2校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表62）查得许用应力100P120MPA，取110MPA。键的工作长度LB90MM22MM68MM，键与轮PL毂键槽的接触高度K05H0514MM7MM。由式可得3210PTKLD286397/76882MPAKLDTP31023104427MPA110MPAP可见连接的强度足够，选用键2290GB109795联轴器与轴的键连接1由轴4的设计知初步选用键C1690GB10979，86397T3NM2校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表62）查得许用应力100P计算及说明结果120MPA，取110MPA。键的工作长度LB90MM8MM82MM，键与轮PL毂键槽的接触高度K05H0510MM5MM。由式可得3210PTKLD286397/58255MPAKLDTP31023107663MPA110MPAP可见连接的强度足够，选用键C1690GB10979、联轴器的选择十、联轴器的选择1输入轴（轴I）的联轴器的选择根据轴1的设计，选用HL3型弹性套柱销联轴器（35钢），其尺寸如下表所示型号T（NM）（R/MINN）（MM）2DL（MM）转动惯量（）2KGMHL3630500042112062输出轴（轴3）的联轴器的选择根据轴3的设计，选用HL4型弹性柱销联轴器（35钢），其尺寸如下表所示型号T（）NM（R/MINN）（MM2D）L（MM）转动惯量（）2KGMHL4125040005511234十一、减速器附件设计1视孔盖选用A150MM的视孔盖。2通气器选用通气器（经两次过滤）M2715计算及说明结果3油面指示器根据指导书表914，选用2型油标尺M164油塞根据指导书916，选用M1615型油塞和垫片5起吊装置根据指导书表920，箱盖选用吊耳D20MM6定位销根据指导书表143，选用销GB11786A6307起盖螺钉选用螺钉M820十二、润滑与密封1齿轮的润滑采用浸油润滑，由于高速级大齿轮浸油深度不小于10MM，取为油深H57MM。根据指导书表161，选用全损耗系统用油LAN22。2滚动轴承的润滑由于轴承的485001600001DN/MINR/INR9024160000249351600003/IR/IR故选用脂润滑。根据表164，选用滚动轴承脂ZGN6923密封方法的选取由于凸缘式轴承端盖易于调整轴向游隙，轴I、轴II及轴III的轴承两端采用凸缘式端盖。由于采用脂润滑，轴端采用间隙密封。总结机械设计是机电类专业的主要课程之一，它要求我们能结合课本的学习，综合运用所学的基础和技术知识，联系生产实际和机器的具体工作条件，去设计合用的零部件及简单的机械，起到从基础课程到专业课程承先启后的桥梁作用，有对机械设计工作者进行基础素质培养的启蒙作用。计算及说明结果机械设计课程设计的过程是艰辛而又充满乐趣的，在这短暂的二个星期里，我们不仅对机械的设计的基本过程有了一个初步的认识和了解，即初步接触到了一个真机器的计算和结构的设计，也通过查阅大量的书籍，对有关于机械设计的各种标准有了一定的认识，也加强了对课本的学习和认识。通过这次的设计，我认识到一些问题是我们以后必须注意的。第一，设计过程决非只是计算过程，当然计算是很重要，但只是为结构设计提供一个基础，而零件、部件、和机器的最后尺寸和形状，通常都是由结构设计取定的，计算所得的数字，最后往往会被结构设计所修改。结构设计在设计工作中一般占