带式运输机的传动装置中二级展开式斜齿轮减速器设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 页 共 41 页 任务书 姓 名： 专 业： 班 级： 指导教师： 职 称： 课程设计题目：二级展开式带传动斜齿轮减速器 已知技术参数和设计要求： 1、已知：带 拉 力 F = N 卷筒直径 D = 460 带速 V= 1.4 2、要求：设计计算二级展开式减速器并画出传动简图。 所需仪器设备：计算器、电脑等。 成果验收形式： 张 ( 齿轮和轴 )； 4. 机械设计 课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。 参考文献： 1、机械设计第八版 濮良贵 纪名刚主编 高等教育出版社出版， 2006； 2、机械设计课程设计手册第 3 版 吴宗泽 罗圣国主编 高等教育出版社出版， 2006 3、机械原理第七版 孙 桓 陈作模 葛文杰主编高等教育出版社，2006； 4、机械制图 王巍 主编 高等教育出版社， 2009； 5、材料力学刘鸿文 主编高等教育出版社出版， 2004； 6、 程制图 第 2 版 邱龙辉 主编 机械工业出版社 2009。 时间安排 2011年 12月 13 日 12月 27日 指导教师： 教研室主任： 年 月 日 注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够时请另附页。 课程设计任务书装订于设计计算说明书封面之后，目录页之前。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页 共 41 页 成绩评定表 专业： 班级： 学号： 姓名 ： 课题名称 二级展开式带传动斜齿轮减速器 设计任务与要求 张 ( 齿轮和轴 )； 4、设计计算二级展开式减速器并画出传动简图 指导教师评语 建议成绩： 指导教师： 课程小组评定 评定成绩： 课程负责人： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 页 共 41 页 目 录 一、设计任务书 . . 1 二、动力机的选择 . . 2 三、计算总传动比及分配各级传动比 4 四、计算传动装置的运动和动力参数 . 4 五、传动件的设计计算 (V 带及齿轮 ) . 5 六、轴的设计计算 . . . . . . . . 18 七、滚动轴承的选择及计算 . . .、键联接的选择及校核计算 . . 、联轴器的选择 .、润滑方式，润滑油牌号及密封装置的选择 . . 一、箱体及其附件结构的设计 . 37 十二、设计总结 . 三、参考文献 . . . 40 计算说明 结 果 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页 共 41 页 计算说明 结 果 一、设计任务书 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器 1、总体布置简图 ： 2、工作情况： 载荷平稳、单向旋转 3、原始数据： 输送带的牵引力 F（ ： 送带滚筒的直径 D（ 460 输送带速度 V（ m/s）： 速允许偏差（）： 5 使用年限（年）： 8 工作制度（班 /日）： 2 4、 设计内容： 1) 电动机的选择与运动参数计算 总i=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页 共 41 页 计算说明 结 果 2) 圆柱斜齿轮 1、 2 设计计算； 3) 圆柱斜齿轮 3、 4 设计计算； 4) 轴的设计； 5) 滚动轴承的选择； 6) 键和联轴器的选择与校核； 7) 装配图、零件图的绘制； 8) 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) 齿轮和轴零件图各一张； 3） 设计说明书一份； 二、电动机选择 1、电动机功率计算 1) 卷筒轴的输出功率 0 2) 电动机输出功率 d Wd 传动装置的总效率 5423421 式中， . 为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由参考书 1 表 2得： （ 8） 联轴器； 轴承； 齿轮； （ 9） 卷筒； 带 = 8 2 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页 共 41 页 计算说明 结 果 2、卷筒的转速算 3、计算电动机的满载转速210 总0i 、 1i 、 2i 分别代表电动机至高速轴轴，、轴，、轴的传动比 展开式二级圆柱齿轮减速器 21 ) ， 取 21 3.1 单级圆柱齿轮传动，常用传动比为 35，取 32i 单级 V 带传动，常用传动比为 24， 取 20220210 5 7 总 4、电动机类型和结构型式 按工作要求和条件，选用 动机。它的结构 型号为4 的电动机。主要性能如下表： 电动机 型号 额定 功率 载 转速 堵转 转矩 最大 转矩 质量 定 转矩 额定 转矩 440 8 同步转速 r ， 4 级 2i =3 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页 共 41 页 计算说明 结 果 三、计算总传动比及分配各级传动比 1、传动装置的总传动比要求为 （ 10） 在 i=16160 内，符合条件 210 总故 32i i 算传动装置的运动和动力参数 1、各轴转速的计算 m m m m 式中动机满载转速，单位为 n、n、轴的转速，单位为 轴为高速轴，轴为低速轴；0i、 1i 、 2i 依次为电动机轴至高速轴轴，轴，、轴间的传 动比。 2各轴输入功率 齿轮轴承齿轮轴承轴承带第三根轴的功率，第二根轴的功率，第一根轴的功率， 式中位为 P 、 P 、 P 为、轴的输入功率， 0、依次为电动机轴与轴、轴、轴间 的传动效率。 3各轴输入转矩 T(Nm) 1i =3.9 m 4m 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页 共 41 页 计算说明 结 果 1） 电动机轴的输出转矩，单位为 62） 各轴转矩 式中 T 、 T 、 T 为、轴的输入转矩，单位为 。 3）将计算结果汇总列表备用。 轴 转速r/率 矩轴 4 38 轴 轴 、传动件的设计计算 （一）设计计算带轮和带 已知带传动的工作条件：两班制（每班 8 小时），连续单向运转，载荷平稳，电动机转速 1440n m 动比 允许误差 5%。 1 确定计算功率 由工作情况系数表查得 k d买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 41 页 计算说明 结 果 故 8 8 择 V 带型 根据1n 且由1由参考文献【 1】图 8选用 3、确定带轮的基准直径v (1)、初选小带轮的基准直径1参考文献【 1】表 8轮基准直径 d（ 2）、验算带速 0 0 0601 4 4 01951 0 0 060 11 带因为 5m/ 包角满足条件 （ 6） z 1、计算单根 V 带的额定功率 根据 1n =1440r/15插值法求得0p=据 1n =1440r/i= A 型带，查表（ 8 查表（ 8K 查表 （ 8得 k 所以 (0p+0p)k 、计算 V 带的根数 Z Z= 故取 4 根 . （ 7）、计算单根 V 带的初拉力和最小值 根据参考文献【 1】 149页表 8得 q=m 1 V 带取 4 根 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 41 页 计算说明 结 果 （ 500pk +使带的实际初拉 力F （ 11） 计算带传动的压轴力 /2)=二）、齿轮传动设计及计算 1、轴传动的齿轮设计 已知：输入功率 轴转速 ，传动比 i ，工作寿命 8 年，设每年工作 300 日 两班制，每班8 小时，工作平稳转向不变。 1）、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 a、 选用圆柱斜齿齿轮传动 b、 选用 8 级精度 c、 材料选择 小齿轮 40质处理 80齿轮 45钢 调质处理 40d、 选小齿轮齿数 Z 取 942 Z e、选取螺旋角 初选螺旋角 14 2)、按齿面接触强度计算 : 即： 3 )(12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 41 页 计算说明 结 果 （ 1）确定 公式中的各计算数值 荷比较平稳综合选择 .6 1】图 10Z =c. 由 参 考 文 献 【 1 】 图 查 得 , , 1】表选取齿宽系数 1d1】表（ 10 1】图 10得齿轮接触应力 1600 2550911 00828( 892 05 6 N i、由参考文献【 1】图 102取失 效率为 1%，安全系数 s=1 1H=1 1S=552 2H = 2 2 H =( 1H + 2H )/2=）、计算 （ 1）、 91 N 82 N M P 75 5221 H =2 322233 2221 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13 页 共 41 页 计算说明 结 果 （ 2）、计算圆周速度 : t 5100060 111 （ 3)计算齿宽 b 及模数 1z =h=b/h= 4）、计算纵向重合度= 5）、计算载荷系数 K 已知使用系数 1根据 ， 8 级精度，由参考文献【 1】图（ 10得动载荷系数 16.1参考文献【 1】表（ 10得1】图（ 10得 由参考文献【 1】表（ 10得 6）、按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径， 1d = 7）、计算模数d 1z =s =d =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 41 页 计算说明 结 果 4）、按齿根弯曲强度设 计 由式 3 121211c o (1)确定计算参数 a 计算载荷系数 : b 根据纵向重合度=参考文献【 1】图（ 10得螺旋角影响系数 算当量齿数 o z， 14c o 参考文献【 1】图 10得 1 7 Y ，由 参考文献【 1】 表 10得 a F a ，e 由 参考文献 【 1】 10100 280 参 考 文 献 【 1 】图 10 弯 曲 疲 劳 极 限1f 计算弯曲疲劳应力 :取安全系数 S= 参考文献【 1】10 1F = 1 1 2F = 2 2 1 11并比较 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 41 页 计算说明 结 果 0 1 6 1 3 4 222111 2 221 11 F （ 2）、计 算法向模数 n 4c o 23 对比计算结果 ,为同时满足接触疲劳强度 ,则需按分度圆直径 1d =于是有 : 取 则 故取 1z =26 则 取 1022 z 4）、几何尺寸计算 a 计算中心距 114c o 1 0 226(2c o ( 21 32mm b 按圆整后的中心距修正螺旋角 21288141322)106( 2 62ar c c o ar c c o sn因为 值改变不多，故参数、K、 不必修正 1d = n o s 1 mm a=132 28814 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 41 页 计算说明 结 果 2d = n 028814c o s 2 c 确定齿轮齿宽 db a圆整后取 2 主要尺寸列表 齿轮I， 数 模数（ 分度圆直径 （ 齿宽 螺旋角 中心距 材料 I 26 2 0 28814132 40I 102 2 210. 55 45钢 2、轴传动的齿轮设计 已知输入功率为 轴转速为 动比32i ，工作寿命 8 年按每年工作 300 天计算，两班制，工作平稳，转向不变 （ 1） 选定齿轮类型，圆柱齿轮传动 1）选用斜齿，圆柱齿轮传动 2） 选用 8 极精度 3） 材料选用 小齿轮 40质处理 80齿轮 45钢 调质处理 40） 选取螺旋角 初选螺旋角 14 5） 选小齿轮 齿数 243 22434 Z （ 2）、按齿面接触强度计算 : 1d = 2d = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页 共 41 页 计算说明 结 果 3 2223 12 1）确定公式中的各计算数值 荷比较平稳综合选择 .6 1】图 10z 1】图 10 则 【 1】 10齿宽系数d=1 1】表 10得材料的弹性影响系数1】图 10得齿轮接触应力 1600 25501】式 1083 00828( 884 N i、由图 104失效率为 1%，安全系数 s=1 3H= 3 3 4H = 4 4 H =( 3H + 4H )/2=）、计算 (1)、小齿轮分度圆直径 12 3 2 2233 2223 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页 共 41 页 计算说明 结 果 （ 2）、圆周速度 : n /60 1000=s （ 3）、计算齿宽 b 及模数 3z=h=b/h=4)、计算纵向重合度= 参考文献【 1】表 7 故 载荷系数 5）、按实际的载荷系数校正所得分度圆直径由参考文献【 1】式 10 3d= 6）、计算模数3z=）、按齿根弯曲强度设计 由公式 3 232co （ 1）、确定计算参数 a 根据纵向重合度=参考文献【 1】图 10 s K=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页 共 41 页 计算说明 结 果 b 计算当量齿数 o z， o s 723 取齿形系数 由参考文献【 1】表 10得 343 由参考文献【 1】图 10 3500 4=380 参 考 文 献 【 1 】图 10 弯 曲 疲 劳 极 限3d 计算弯曲疲劳应力 :取安全系数 S=公式得 : 3F = 3 3 4F = 4 4 1加以比较 0 1 5 3 5 2 且 4 443 33 F (2)设计计算 o o 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20 页 共 41 页 计算说明 结 果 对比计算结果 ,由齿面接触疲劳强度计算的法向模数取 5.2可满足弯曲强度且需满足解触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径3d=于是有 : 取 313 3313324 几何尺寸计算 a 计算中心距 9331( 43 n 中心距圆整为 160mm b 按圆整后的中心距 修正螺旋角 434111141 6 02)93( 3 12 ar sn因 值改变不多，故参数、K、 不必修正 c 计算大、小齿轮的分度圆直径 3d= 04d = n 240 d 计算齿轮宽度 1 93 a=160 411114 3d=80d =240文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21 页 共 41 页 计算说明 结 果 db a圆整后取 主要尺寸列表如下 齿轮数 模数（ 分度圆直径（ 齿宽 螺旋角 中心距 材料 1 0 85 41 1114160 40V 93 2,5 240 80 45 六、轴的设计计算 （一）、为了对轴进行校核，先求作用在轴上的齿轮的啮合力。 第一对和第二对啮合齿轮上的作用力分别为 （ 2） 1288o o st o o st 22221111（ 3） （一）、轴的尺寸设计计算 1高速轴设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22 页 共 41 页 计算说明 结 果 1）按齿轮轴设计，轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，40质处理，查表 15 1000 算轴的最小直径 （ 4） 30m i n 高速轴为输入轴，最小直径处跟 V 带轮轴孔直径。因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大 5%， 表选取 20速 轴工作简图如图 (a)所示 名称 A B C D E 尺寸 60 50 13 60 名称 F G d1 d2 寸 10 0 25 30 名称 d4 d5 d6 尺寸 34 4 30 首先确定个段直径 A 段： 1d =20由最小直径算出 B 段： 2d =25据油封标准，选择毡圈孔径为 25 段：3d=30轴承（圆锥滚子轴承 30206）配合，取轴20文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 23 页 共 41 页 计算说明 结 果 承内径 D 段： 4d =34 设计非定位轴肩取轴肩高度 h=2 段：5d=高速级小齿轮设计为齿轮轴，考虑依据参考文献【 2】210：6d=34设计非定位轴肩取轴肩高度 h=2 段， 7d=30与轴承（圆 锥滚子轴承 30206）配合，取轴承内径 第二、确定各段轴的长度 A 段： 1L =2f+3e=63据 参考文献【 1】 表 8整后取1L =60 段： 2L =50虑轴承盖与其螺钉长度然后圆整取 50 段：3L=与轴承（圆锥滚子轴承 30206）配合 ,加上 挡 油 盘 长 度 ， 依 据 参 考 文 献 【 2 】 7L=T+b=2 段： 4L =113考虑各齿轮齿宽及其间隙距离，箱体内壁宽度减去箱体内已定长度后圆整得 4L =113 段： L，齿轮的齿宽 F 段： L， T= 6L=140 段：7L=与轴承（圆锥滚子轴承 30206）配合 ,加上挡油盘长度， 4L =T+b=2总长 L=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 24 页 共 41 页 计算说明 结 果 2、轴的设计计算 输入功率 P=速 n=T=轴的材料选用 40质处理，查参考文献【 1】表 15 1000 30m i n 因为带轮轴上有键槽，故最小直径加大 5%， 28整为 5 轴的设计图如下： 名称 A B C D E 尺寸 1 21 51 称 d1 d2 d3 d4 寸 35 44 50 40 35 首先，确定各段的直径 A 段 :1d =35轴承（圆锥滚子轴承 30207）配合 B 段： 2d =44非定位轴肩 C 段：3d=50定位轴间 D 段： 4d =40非定位轴肩 35文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 25 页 共 41 页 计算说明 结 果 E 段：5d=35轴承（圆锥滚子轴承 30207）配合 然后确定各段距离： A 段： 1L =考虑轴承（圆锥滚子轴承 30207）宽度与挡油盘的长度 B 段： 2L =81齿轮配合安装 C 段：3L=21体内壁宽度减去已确定尺寸 D 段： 4L =51齿轮配合安装 E 段：5L=考虑轴承（圆锥滚子轴承 30207）宽度与挡油盘的长度 3、轴的设计计算 输入功率 P=速 n =轴的材料选用 40质），可由参考文献【 1】表 1500 所以轴的直径 : 为轴上有一个键槽，故最小直径加大 5%， 整后取 45设计图 如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 26 页 共 41 页 计算说明 结 果 名称 A B C D E 尺寸 6 10 81 称 F G d1 d2 寸 50 82 50 54 60 名称 d4 d5 d6 尺寸 54 50 48 45 首先，确定各轴段直径 A 段 : 1d =50与轴承（圆锥滚子轴承 30210）配合 B 段 : 2d =54定位轴肩 ,h 取 2C 段 : 3d=60位轴肩，取 h=3 段 : 4d =54非定位轴肩， h=2 段 : 5d=50与轴承（圆锥滚子轴承 30210）配合 F 段 : 6d=48定位轴间 h= 段 : 7d=45轴器孔长度 然后、确定各段轴的长度 A 段 : 1L =轴承（圆锥滚子轴承 30210）宽T=轴套长 23 挡油环 b=12轮 齿 毂 比 轴 段 宽 4 所 以 ( 31 B 段 : 2L =76齿轮配合，齿轮齿宽减去 4于安装 C 段 : 3L=10位轴间取 10 45文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 27 页 共 41 页 计算说明 结 果 D 段 : 4L =81箱体的内部尺寸减去各部尺寸 轴的总长 L= 段 : 5L=与轴承（圆锥滚子轴承 30210）配合 T=油环宽 b=12故5L=T+b=F 段 : 6L=50考虑箱体壁厚以及端盖厚度和便于取下端盖螺钉 G 段：7L=82联轴器配合，比联轴器工作段短 2 2)284(7 （二）轴的校核计算 , 1、第一根轴 : 已知： 61,20281设该齿轮轴齿向是右旋，受力如下图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 28 页 共 41 页 计算说明 结 果 a 由材料力学知识可求得水平支反力 : 5 2 3 513221313直支反力 : 9 9,1 3 7 0 01 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 29 页 共 41 页 计算说明 结 果 5 4 1 4 2 212 c 合成弯矩 2 221 d 由图可知 ,危险截面在 *右边 W=d =330 =2700 3= 轴承端盖外径 2D 102,112,130 3)轴承连接螺栓距离 S 131, 162 尽量靠近，一般取 S= 2D 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 41 页 共 41 页 计算说明 结 果 注释： a 取低速级中心距， a=160称 规格或参数 材 料 窥视孔 窥视盖 140 120 （设计手册 11 气塞 设计手册表 11 承盖 凸缘式轴承盖六角螺栓（ 位销 圆柱销 27（设计手册 4 45 油标尺 杆式游标 计手册 745 油塞 设计手册 7 盖螺钉 45 （设计手册 3 装置 吊耳，孔径 18 一、设计总结 : 通过