刮板链式运输机三级圆锥齿轮减速器设计【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 1 目 录 摘 要 . 2 前 言 . 3 1 概论 . 4 2 轴及轴上零件的设计 . 5 轴及轴上零件的设计 . 5 轴参数及轴上零件设计 . 6 轴参数及轴上零件设计 . 7 3 齿轮设计与参数计算 . 11 一级齿轮传动设计与参数计算 . 11 二级 齿轮传动设计与参数计算 . 12 三级齿轮传动设计及参数计算 . 13 4 传动装置的布置及传动参数的计算 . 15 动 装置的布置原则 . 15 动机选择 . 15 传动比计算及分配 . 17 动参数的计算 . 17 5 箱体设计 . 18 附表一 . 20 附表二 . 20 附表三 . 21 附表四 . 22 结 论 . 23 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 摘 要 进入 21世纪，科学技术有着飞速的发展，伴随着科学技术的发展机械制造技术也有了较大的发展。 在实际生产中，标准减速器不可能完全满足机械社备的各种功能要求，故常常还要自行设计非标准的减速器，而非标准的减速器又有通用和专用两种，而本次主要介绍刮板链式运输机三级圆锥齿轮减速器的设计。 面对我国经济近年来的快速发展，机械行业的壮大，在国民经济 中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。 由于减速器应用广泛，为了提高质量，降低成本，便于专业化生产和用户选用， 使得作为制造行业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化。 设计既是产品开发周期中的关键环节，有贯穿于产品开发过程的始终。设计决定了实现产品功能和目标的方案，结构和选材。制造手段以及产品运行，使用和维修方法。设计不合理会导致产品功能不完善，成本提高或可靠性，安全性不好。产品设计上的缺陷造成的先天不足，难以采取制造和使用措施加以弥补。少数情况下，即有可能，损失也大。严重的设计不合理甚至会造成的 产品不能用或产品制造不出来，导致产品开发失败。 减速器的装配图是用来表达减速器的工作原理及各零件间装配关系的图样，也是制造、装配减速器和拆绘减速器零件图的依据，故附减速器装配图。 关键字 ：减速器 圆弧锥齿轮 刮板输送机 优化设计 齿轮买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 前 言 煤炭是重要的能源之一，在世界范围内的使用仅次于石油，属于世界第二大使用能源。那么，这些深埋在低地饿资源是如何从地下运输到地面的？ 整个流水线是这样的，在采区里，有采煤机把煤采下来，然后至刮板运输机上，整个流水线由几台大刮板运输机组成，煤运至刮板运输机尽头，下面 由矿车运输到地面。 为了充分巩固所学的机械知识，培养综合运用所学知识 的能力，掌握工程设计的步骤和方法，学会搜集资料和使用工具书的方法。我们对刮板运输机的减速器部件重新进行了改进设计，相当有意义。 减速器是一种封闭在箱体内的齿轮或蜗杆传动所组成的独立的传动装置，通常应用于原动机和工作机之间，用来降低转速，增大转距或改变轴线之间的相互位置以适应工作要求。在个别情况下也用来增速，此时应成为增速器。 减速器由于结构紧凑，使用维修简单和效率较高，在工程中得到了广泛的应用。为了便于成批生产，对于某些类 型的减速器已经标准化，由专业厂进行生产，用户可根据工作要求选用标准减速器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1 概 论 用与中 7 17有较高的标准化，通用化水平，产品具有体积小，重量轻，使用维护简单容易，安全可靠，能整体弯曲推移等特点。 本次设计只针对减速器内部结构进行了改进，减速器的三级齿轮变速，由一对圆形锥齿轮，一对圆柱斜齿轮变速，由一对圆柱圆柱斜齿轮和一对圆柱直齿轮组成，减速器第四轴采用轴与空心轴结构，安 装在空心轴一端的连接盘与安装在轴上的连接盘用保险销连接，使用过程中当输送机瞬间过载或刮板链刮卡等现象发生时，保险销被切断，电动机卸载，起到保护电动机的作用，为了防止在保险销被切断时四轴与轴套发生剧烈摩擦发热出现卡死现象，在进行四轴设计时在四轴与轴套间加了两排滚针，这样的话四轴与轴套间的滑动摩擦就变成了滚动摩擦，大大的减小了二者间的摩擦力。第四轴密封壳体上有注油孔，减速器的箱体结构为上下对称，可翻转 180度使用，以适用煤矿工作面安装需要，在翻转使用时，透气塞应安装在减速器上部，油塞在下部。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 轴及轴上零件 的设计 轴及轴上零件的设计 定轴的最小直径 选取轴的材料为 40用于载荷较大，但冲击不太大的重要轴），查机械设计基础表 8=105。 可得： 3 p/n C =： d=40 轴的结构设计 (1)、确定轴上零件的装配方案，装配方案如图所示 (2)、按轴向定位要求确定各轴段直径和长度 轴段：轴段与联轴器通过键相连，查手册，凸缘式联轴器因轴的最小直径为 40，因此选用内孔为 40的联轴器，各部分尺寸如上图所示： 因此初步设定段直径为 40，长度为 60。 轴段：为了便于安装，应使轴段右端制出轴肩取轴肩高度 =（ 以轴段直径为 d=45 轴压盖右端面，通过调整螺母固定在减速器右端面上，一轴压盖最小内孔设计成 47，总长设计为 65。其中包括买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 段和段，段长度为 42，装油封一端的轴承右端轴向定位用两个圆螺母、中间设置防松垫片、进行轴承间的轴向定位。 轴段：一轴轴承选用 -，滚动轴承 7610，其内径为 50，轴段长度为 25，在和过渡处设一个槽，让轴承左端一小段覆盖沟槽，目的是为了轴承轴向定位到靠、沟槽长度 =3、深 =1 轴段：此处装轴承、轴承宽度为 44，可取长为 41，轴承右端用挡圈定位 轴段：此处不装任何零件，为了方便装轴承，以及加工中的困难，把段减小 1 轴段：此处装轴承，直径 50、 =44 轴段：放置挡油盘、轴径减小（ =2） 轴段：设计直径 60、宽度 4 轴段：为圆弧锥齿轮 轴承放在轴承套内、轴承套与箱体上的圆弧面配合，轴承套的固定，是在轴承套内两轴承中间设一个圆柱孔，通过螺钉，从箱体上固定，轴向定位，在端面用调整螺母固定。 的强度较核 因缺乏此方面的经验，不再做以下计算，凭前人的设计经验，借鉴优良设计方案，轴的强度中够（后 3根轴类同） 二轴参数及轴上零件设计 定轴的最小直径 选取轴的材料为 40于载荷系数较大，但冲击不太大的重要轴）查机械设计基础表 8105 322c p n = =50 轴的结 构设计 (1)、确定轴上零件装配方案，如图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 (2)、按轴向定位要求确定各轴段轴径及长度 轴段：装轴承、因最小直径为 50，因此运用内径为 50的轴承， 297610，轴承宽度 =43，因此取段长度 =45 轴段：装配圆弧锥齿轮，设置轴肩以进行轴承轴向定位，轴段直径设计为 =55，长度 =60 轴段：此处不装配任何零件，只起轴肩作用，对圆弧锥齿轮起到轴向定位作用，设置平键对齿轮进行周向定位，轴径 =62、 =38 轴段：此处为斜齿轮轴（将在 底四章叙述设计 ) 轴段：只起过渡作用，因齿轮轴轴径较大，而一根又必须用同一型号的轴承，因此需要有个过渡轴径取 =62、长度取 =12 轴段：装轴承，取 =50、 =43 轴参数及轴上零件设计 算轴的最小直径 选取轴的材料为 40调质（用于载荷较大，但冲击力不太大的重要轴） 查机械设计基础表 8=105 = 333c p n =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 取 =55 轴的结构设计 (1)、确定轴上零件装配方案，如图所示 (2)、按轴向定位要求确定各轴段直径及长度尺寸 轴段：此处装轴承，因经设计计算，三轴最小直径为 55，因此所用内径为 55的 297611型的轴承，所以段轴径取 =55，轴长取 =47 轴段：为了保证轴承轴向定位，此处设置了轴肩，轴径取 =70，轴长取 =47 轴段：为直齿轮轴（其具体尺寸设计将在第四章中设计完成） 轴段：装配斜齿轮，周向固定用平键，轴向固定左边在轴段和之间设一个轴肩，右边定位用挡圈，轴径取 =62，轴长取 =70 轴段：安装 轴承，左边用挡圈定位，右边用轴承盖定位，轴径取 =55，轴长取 =5买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 数及轴上零件设计 算轴的最小直径 选取轴的材料为 40于载荷系数较大，但冲击力不太大的重要轴）。 查机械设计基础表 8 C=105 d 344c p n= d=69 结构设计 (1)定轴的尺寸如下页所示： (2)首先在没有压盖螺孔的一端与轴配合的是空心轴，空心轴和四轴之间没有两排滚针，中间有隔套隔角，实现空心轴和四轴之间 是滚动配合。空心轴右端和轴肩之间设有用耐磨材料制的止推垫，空心轴的轴向固定，右端用轴肩，左端用挡圈。 空心轴上的零件，右端依次是大直齿轮，齿轮定位 端用套，接着装轴承，右端用隔套定位，左端用密封套定位，接着轴承盖，空心轴最左端装的是内连接盘，内连接盘左端轴向定位用档圈，外连接盘装在轴上，轴向定位用档圈。 四轴右端，接着空心轴的是两个轴肩，一个是空心轴的定位，另一个是为了轴承的定位，轴承外边设置密封壳体，内设油封。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 3 齿轮设计与参数计算 第一级齿轮传动设计与参数计算 圆弧锥齿 轮传动适用于高速传动平稳的场合，因此第一级齿轮传动就选用圆弧锥齿轮传动 材料选择 选择原则：大齿轮软小齿轮硬 根据上述选择原则，材料选择如下 大齿轮 40调质后表面高频淬火 50 0公斤 /齿轮 20碳淬火 63 0公斤 /知条件：螺旋角 =33度 4456” 470r/i= 72r/4 齿轮寿命为 5年 6 7年工作 330天，总工作时间 T=330 24 5=39600小时 应力循环次数 ： 0109 0109 因 2均大于 5 106 , 故 按表 5安全系数 .5,= = 06000 1/ 05000 1/、取 2=B/L= 2 /2=表 5虑齿轮悬臂安装，取 、设 v=1m/s,由表 5 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 3、 162p1/、传动比 I=n1/、取 4, 6（实际误差不大） 6、当量齿数 zT=z/因 f1+00,I= f2= z1/z2/00 二级齿轮传动设计与参数计算 第二级为斜齿圆柱齿轮传动 材 小齿轮 20 渗碳淬火 56 25齿轮 40 表面淬火 50 00 325 400 00 100表 6 1400/120 1325/060 11100/33 800/33 参数计算 按齿面接触疲劳强度计算 d 23115 9 0 1 / 4H K T i d 传递转矩 550 103p1/荷系数 K: K= d=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 许用接触应力 H. H= 1060i=d 3 5 9 0 1 . 6 0 0 . 9 1 3 . 3 8 = 3, 4 选 =100 则法面模 为 mn= 5 a=mn(z1+2际 =z1+2a= 100 在 8适 它尺寸 分度圆直径 mn/6mm d2=224顶圆直径 6mm 34宽 66=60mm b1=565三级齿轮传动设计及参数计算 第三级为直齿圆柱齿轮传动 材： 主动轮 20 渗碳淬火 5662 22动轮 40 表面淬火 5055 00 F=2 F 将 b= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 m 231 1 K T T F d z 400 325 100 00表 6 式 6 33 33 5， K=1=9550 69=850460N 33=10-3 m 23 2 1 . 6 8 5 0 4 6 0 4 . 0 2 0 . 5 1 5 5 3 3 = m=6 参数计算 取 5 ， 3 d1=5 6=90mm 0 0mm b1= 5 10 =80+6=86mm 3 6=258mm 6= 6=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 4 传动装置的布置及传动参数的计算 动装置的布置原则 动方案的总体布置如下 1）电动机输出轴与一轴用凸缘式联轴器联接，起到过载保护作用。 2）一轴和二轴位置关系为垂直，而圆弧锥齿轮使用于两交错轴传动，并且圆锥齿轮又使用于高速级，因此第一级齿轮传动用圆弧锥齿轮。优点有： 重迭系数大，可超过 2，故传动平稳。 因重迭系数较大，故承载能力较高 ，且磨损均匀，使用寿命较长。 小齿轮最小齿数 ，故可以获得大传动比和减小传动尺寸。 3）第二级齿轮传动用斜齿轮传动。 4）第三级齿轮传动用直齿圆柱齿轮传动，采用轴与空心轴结构，安装在空心轴一端的连接盘与安装在轴上的连接盘用保险销连接，起到过载保护。 动机选择 因链式刮板输送机用于煤井下面，工作环境恶劣，选择的电动机要考虑到防尘，防暴，防水保护 ，因此，我们试选用 动机额定功率的确定 电动机的功率选择合适与否，对电动机工作性能和经 济性能都有影响。若功率小于工作要求，电动机将长期在过载下工作，发热严重，降低电动机的使用寿命。若功率选的过大，则电动机价格增高，能量又不能充分利用，造成浪费，所以为确定合适的电动机功率，应首先计算出工作机的最大使用功率。 一）工作机最大使用功率 ）若已知工作机工作阻力为 F，圆周速度 v（ m/s)则 v/1000 w （ 2 其中 v=s w=轮和一对轴承的总传动效率） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 F=18742N 将以上数值代入（ 2 8742 1000=)电机至工作机的总效率 通过查表得：联 =1 承 = 锥齿 = 斜齿 = 直齿 = 链轮传动（包括一对轴承） =总 =1 1 ）所需电动机功率 总 (2其中 总 =上列数值代入（ 2 ）电动机额定功率 由于煤井用刮板运输机工作制为 24小时制，即连续工作制，负载变化大，电动机易发热，因此额定功率应比 得多，通常取 d,经查阅电机手册，取电机功率 17 电动机转速的选择 链轮轴工作转速为 0 1000v/ D （ 2 1）一链轮直径，依据巷道空间大小，合理性，初步设计 D=191 v=s 把上列数据代入式（ 2 0 1000v/ =59r/表推荐的各类传动比 范围 直齿： i=3齿： i=3弧锥齿轮： i=2总传动比推荐范围 i=i直 i斜 2 3 25 3=12动机的转速可选范围为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 i 12 59=1068表取 n=1470r/传动比计算及分配 传动比的计算 总传动比是指电动机的满载转速 : i=n0/470/59= 各级传动比分配 经过思考计算，以及在课堂上老师传授给我们的各类齿轮的最佳 传动比，初选 动参数的计算 轴 n1=470r/轴 n1/轴 n2/轴 n3/ 各轴功率的计算 17 1=172=17 3=4= 各轴转 矩计算 550 pd/550 17/1470=m d= m 550 p2/550 72= m 550 p3/550 69= m 550 p4/550 9=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 5 箱体设计 减速器箱体是支承和固定轮系零件的重要零件。它的设计合理与否，将直接影响减速器的工作性能，如传动件的啮合精度、润滑与密封等。另外，其重量较大，加工也比较复杂，所以在设计箱体结构时必须综合考虑传动质量和加工工艺等问题。 一保证箱体具有足够的刚度 在箱体结构设计中，首先应考虑要有足够的刚度。因为箱体的刚度不够，会在加工和工作过程中产生不允许的变形，从而引起轴承座孔中心线偏斜，影响减速 器的正常工作。由此可见，保证轴承座的刚度尤为重要，故应使轴承座有足够的厚度。 二箱体结构应便于润滑和密封 当减速器传动件采用浸油润滑时，减速器中滚动轴承则采用飞溅润滑或刮板润滑。为了保证良好的密封性，箱盖与箱座的结合面应精加工。 三箱体结构应具有良好的工艺性 箱体结构工艺性的好坏，对提高劳动生产率以及便于检修维护等都有直接影响，设计时应特别注意。 箱体上下盖完全对称，箱体跳转 180度就可以放在机头架另一侧，一适应井下复杂的地形产品型号 序 号 代 号 型 号 数 量 安装位置 7B 1 610 2 第一轴 2 610 2 第二轴 3 611 2 第三轴 4 520 2 第四轴 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 运输机安装。 减速器横向侧面设置两个凸耳，内设圆孔，用 栓经过垫块加固在机头上，减速器一轴这边的端面设计成法兰盘，面上设计一个止口，保证和连接罩可靠配合。 在减速器侧面和上面设一个螺孔和一轴轴承套相通，所以实现轴承套的周向固定。 在减速器侧面和上面设置了较多的肋板，一加强箱体强度。上下面肋板设置同、一高度，可以使减速器放置平稳。 在左端肋板和右端肋板处吊耳组成一个三角形吊起减速器时比较平稳。肋板厚度 250 上面设置一个油孔，在一轴轴承盒的周向固定螺孔 ， 减速器壁厚 10 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 附表一 产品轴承一览表 附表二 随机工具一览表 产品型号 序 号 代 号 型 号 数 量 安 装位置 7B 1 610 2 第一轴 2 610 2 第二轴 3 611 2 第三轴 4 520 2 第四轴 产品型号 代 号 名 称 数 量 用 途 17B Q/手 8 1 紧固机头架上侧面上的导向键 Q/手 19 160 2 紧固 Q/手 36 280 1 紧固减速器与机头架的连接螺栓 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 附表三 产品润滑部位润滑油品质及润滑周期表 产品型号 序 号 代 号 润滑部位 润滑油质 润滑周期 17B 1 速器箱内空间齿轮和轴承润滑 11号汽缸油或 每三个月更换一次 每月补充一次 2 速器第一轴 7610 轴承两侧空间 2号钠基润滑脂月润滑补充一次 3 宫槽及腔孔 2号钠基润滑脂月补充一次 4 轴轴承座内空间 2号钠基润滑脂三个月更换一次 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 附表四 产品油封一览表 产品型号 序号 代号 名称 数量 安装部位 17B 1 封 62 12 1 减速器第一轴 2 封 72 12 5 减速器第二轴 3 封 100 12 1 传动部盲轴 4 封 110 12 1 减速器第四轴 5 封 50 15 2 第四轴 6 O”形密封圈80 第四轴 7 O”形密封圈120 第四轴 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 结 论 在我刚开始接到这一个课题时，面对问题我茫然不知