铸造车间型砂输送机的两级斜齿圆柱齿轮减速器设计【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 - 机械设计课程设计任务书 一、 设计题目： 设计铸造车间型砂输送机的 两级斜齿圆柱齿轮减速器。 二、 设计条件：整机 使用寿命为 5 年，每 天 两班制工作， 每年工作 300 天， 工作时不逆转，载荷平稳，允许输送带速度偏差为 5%。工作机效率为 求有过载保护 ， 按 单件 生产设计。 二、 原始数据： 学号 10998送带拉力F（ N） 3800 2500 2200 2800 3200 输送带速度v（ m/s） 轮直径 D（ 300 430 450 380 340 三、 设计内容： 1 分析 传动方案； 2 减速器部件装配图 一张 (0 号图幅 )； 3 绘制轴和齿轮零件图各一张； 4 编写设计计算说明书一份 。 1 - 电 动 机 2 - 带 传 动 3 - 减 速 器 4 - 联 轴 器 5 - 滚 筒 6 - 传 送 带2145 63F v 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 2 传动方案的分析 本设计中 采用 原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为 展开式二 级 斜 齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动 ，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用 于繁重及恶劣的条件下长期工作 ， 使用维护方便，斜齿轮传动的平稳性较直齿好， 是现代机器中应用最为广泛的机构之一。 二 级 斜 齿圆柱齿轮减速器 的传动比一般为 8 - 40，结构简单，应用广泛，展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大的刚度。 高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。 所以 本设 计采用的是 两级斜齿圆柱齿轮 传动。 3 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 1 - 电 动 机 2 - 带 传 动 3 - 减 速 器 4 - 联 轴 器 5 - 滚 筒 6 - 传 送 带2145 63买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 一、电动机的选择 按工作要求和条件 ,选用 y 系列三相交流异步电动机。 （ 1）工作机卷筒上所需功率 1000/(2)电动机所需的输出功率 为了计算电动机的所需 的输出 功率 要确定从电动机到工作机之间的总功率 总 。设 1、 2、 3、 4、 5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为 7级 ）、滚动轴承、 作机的效率，由 2表 1 1 = 2 = 3 = 4 = 5 = 传动装置的总效率为 总 = 1 22 33 4 5 = x x x x 总P 由 2表 13荐的传动副传动比合理范围 普通 V 带传动 i 带 =2 4 圆柱齿轮传动 i 齿 =3 5 则传动装置总传动比的合理范围为 i 总 =i 带 i 齿 1 i 齿 2 i 总 =（ 2 4）（ 3 5）（ 3 5） =（ 18 100） 电动机转速的可选范围为 nd=i 总 18 100） 81008 1000 5058r/m w 根据电动机所需功率和同步转速，查 2表 12符 合这一范围的常用同步加速有 1500、1000 选用同步转速为 1500r/定电动机型号为 4 二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 i 总 = 式中 1440 r/ r/i 总 =i 带 i 齿 1 i 齿 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 分配原则： （ 1） i 带 i 齿 （ 2） i 带 =2 4 i 齿 =3 5 i 齿 1=（ i 齿 2 根据 2表 2=减速器的总传动比为 i 齿 1= 2 双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为 = 低速级的传动比 = i/ = 三、运动参数和动力参数计算 r/n = = m rn = n / = m rn = n / i 齿 2 = m rP = = 3 k 9 53 P = P 2 3 = 3 . 1 9 k 9 90 . 9 83 . 2 9 P = P 2 3 = 3 . 0 9 k 9 90 . 9 83 . 1 9 9550Pd/ = 9550P /n = 0T = 9550P /n = 0T = 9550P /n = 0买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 表 1 传动装置各轴运动参数和动力参数表 项目 轴号 功率 转速 转矩 传动比 0 轴 440 轴 76 轴 轴 4 传动零件的设计计算 一、 V 带传动设计 项目 计算（或选择）依据 计算过程 单位 计算（或确定）结果 (1)确定计算功率 d 查 1表 8 k 23 P (2)选择带的型号 查1图 8 A 型带 A 型带 (3)选择小带轮直径100 查1 表 8 8-8 d 1001 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - (4)确定大带轮直径2i 1100 取标准值22502250(5)验算传动比误差i %100 i 0% i =0 (6)验算带速 v 1060 1000 (7)初定中心距0a)()2210 dd 00245 )25090()2 取0a 500 000 (8)初算带长0L)(22 2100 dd 02124)( )250100(L 5004 )100250(2 (9)确定带的基准长度1表 8 1600600(10)计算实际中心距离 a （取整） 2 00 d 取 a =520a =520(11)安装时所需最小中心距取整） 961 6 0 i n 96m (12)张紧或补偿伸长量所需最大中心距a x 441 6 0 a x 44 (13)验算小带轮包角 1 0 121 a dd 002501801 度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - (14) 单根V 带的基本额定功率01表 8值法 )1 2 001 4 40(1 2 001 4 50 p = (15) 单根V 带额定功率的增量0P查 1表 8值法 )12001440(12001450 p 0P=16) 长度系数 查 1表 8K =K =17)包角系数1表 8值法 )60165 K=K=18)单位带长质量q 查 1表 80.0q q (19)确定 0 =32 Z=3 (20)计算初拉力000 查 1表 8 q= 9 5 0F 0F=21)计算带对轴的压力0 p 2 3s 332 0 N 带型 )(1 2 1 )(根数Z)()1( )( 带轮宽A 型 100 250 20 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 3带轮结构相关尺寸 项目 计算（或选择）依据 计算过程 单位 计算（或确定）结果 (1) 带轮基 准 宽 1表 8d (2) 带轮槽宽 b da 21311238ta b b 13(3) 基准宽 处 至齿 顶 距离 1表 8取 3 3(4) 基准宽 处 至槽 底 距离 1表 8取 99(5) 两 e 查 1表 85e 5 (6) 槽中至 轮 端距离 查 1表 8f 0 (7) 轮槽楔角 查 1表 838 度 038 (8) 轮缘顶径 25632250 a 256 (9) 槽底直径 23292250 232(10)轮缘底径 21 查 1表 8 6 220622321 D 1D =220(11)板孔中 心 直径 (10 1 3 5)502 2 0(D 0D =135(12)板孔直径 )(110 5134 )50220)( d取 40 0d =40(13)大带轮孔径 d 由装带轮的轴 轴 5钢，0A=126103，03110 57 d=25 d=25买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - (14)轮毂外径 d1 2 504525)2 d 取 501 d 501 d (15)轮毂长 L 2 0 取 L 60 L 60(16)辐板厚 S S= C =(17 14)B 50)4171( S = S=10 S=10(17)孔板孔数 取 8 个 个 8 个 二、渐 开线斜齿圆柱齿轮设计 （一）高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 项目 计算（或选择）依据 计算过程 单位 计算（或确定）结果 1选齿轮精度等级 查 1表 108 级，选用 7 级 级 7 级 2材料选择 查 1表 105 钢 (调质 ) 45 钢 (调质 ) 3选择齿数 Z )4020(1 Z 12 12 241 Z Z 取 2Z =93 U 个 241 Z 932 Z U=选取螺旋角 00 208 015 015 5按齿面接触强度设计 （ 1）试选 .1取 1.3 2）区域系数 由 1图 H 3） a 由 1图 6查得 21 a=4)计算小齿轮传递的转矩 1 T 1 5)齿宽系数 d 由 1表 d=1 d=1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - (6)材料的弹性影响系数 1表 (7) 齿轮接触疲劳强度极限 由 1图 1630 2480 6302480（ 8）应力循环次数 N 由 1式 N1/i 齿 1 = 88 81 N 82 N （ 9）接触疲劳强度寿命系数 1图 10） 计算接触疲劳强度许用应力 H 取失效概率为，安全系数为 S=1，由1式得 H1= M P H2= P H= 2 21 = 42 1 H =2 H = H =（ 11）试算小齿轮分度圆直径按 1式（ 10 21）试算 3 211 )(12 323) 0 94 2 =mm 12）计算圆周速度 v 100060 11 t m/s v =m/s （ 13）计算齿 宽B b = 1=圆整取 5 0 1=45 2=40 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - （ 14）模数 11 h = b/h = 度 h=b/h= 15）计算纵向重合度 = = = = 16）计算载荷系数 K 由 1表 10得使用系数 1根据 v= s，级精度，由 1图查得动载荷系数 1表查得 + 10=(1+1) 1+105= 1图查得 定 K 1 0 0，由 1表查得 K 载荷系数 K= 1K= 17） 按实际的载荷系数校正分度圆直径 由 1式 d1= / = （ 18）计算模数o o nmm 6按齿根弯曲强度设计 （ 1）计算载荷系数 K K=K= =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - （ 2）螺旋角影响系数 = 从 1图 Y Y 3）计算当量齿数 315c o o s 3311 zz v=5c o o s 3322 zz v= 4）齿形系数 1表 627 093(90100 5）应力校正系数 1表 627 9 0 3(1 0 01 5 0 6）齿轮的弯曲疲劳强度极限 由 1图 1550 2420 501 202 （ 7）弯曲疲劳强度 寿 命 系 数11图 1212文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - （ 8）计算弯曲疲劳许用应力 F 取弯曲疲劳安全系数S 式得 F1= 1= 5 F2= 22 F1= F2= （ 9）计算大小齿轮的 加以比较 111Y 222Y 结论：大齿轮的数值大 111 11 10）齿根弯曲强度设计计算 由 1式 32121c o 3 2 23 论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 2 可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径 计算应有的齿数。于是由= 5c o 取 1z 23 ， 则 i 齿 1 = 23 取 89 3几何尺寸计算 （ 1）计算中心距a 21 o )8923( 0 a=117 mm a=117 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - （ 2）按圆整后的中心距修正螺旋角 a (c o s 21 923(a r c c o s 因 值改变不多，故参数 、 K 、 不必修正。 度 = （ 3）计算齿轮的分度圆直径 d 23c o 09 6 89c o 1d 49.3 2d 4）计算齿轮的齿根圆直径 df nf nf =4.3 nf = 5）计算齿轮宽度 B b = 整后取： 45 40 1 =45 40 （ 6）验算 112= N = N 5 100N/适 （二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 项目 计算（或选择）依据 计算过程 单位 计算 （或确定）结果 1选齿轮精度等级 查 1表 10用 7 级 级 7 级 2材料选择 45 钢 (调质 ) 45 钢 (调质 ) 3选择齿数 Z )4020(3 Z 34 取3Z=30 = 取 4Z =89 个 3Z=30 4Z =89 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 34 选取螺旋角 00 208 取015 015 5按齿面接触强度设计 （ 1）试选 2）区域系数 由 1图 H 3） a 由 1图 6查得 43 a a=4)计算小齿轮传递的转矩 T 查表 1 T T 5)齿宽系数 d 由 1表 d=1 d=1 (6)材料的弹性影响系数 1表 (7) 齿轮接触疲劳强度极限 由 1图 1630 2480 630 2480（ 8）应力循环次数 N 由 1式 60 i 齿 2 = 88 81 N 82 N （ 9）接触疲劳强度寿命系数 1图 10） 计算接触疲劳强度许用应力 H 取失效概率为，安全系数为 S=1，由1式得 H3= H4= 5521 H= 2 43 H3= H4=552 H=买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - = （ 11）试算小齿轮分度圆直径1式（ 10 21）试算 3 223 )(123 23 )( =mm 12）计算圆周速度 v 100060 23 t 10 0060 v=m/s v s （ 13）计算齿宽B b = 3= 取 65 0 3 =65 0 （ 14） 模数 3 o h = b/h = 度 h=b/h= 15）计算纵向重合度 = = 00310. 31 8 = = 16）计算载荷系数 K 由 1表 10得使用系数 1根据 v= m/s，级精度，由 1图查得动载荷系数 1表查得 + 10=(1+1) 1+10 65 = 1图查得 定 1001 ，由 1表查得 K 载荷系数 K=1 K=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - （ 17） 按实际的载荷系数校正分度圆直径 1式 D3= / = （ 18）计算模数33 n = 330 mm 3 6按齿根弯曲强度设计 （ 1）计算载荷系数 K K=K 1 2）螺旋角影响系数 = 1图 3）计算当量齿数 3333 = 3 03344 159 zz v= 4）齿形系数 1表 035 0100 5）应力校正系数 1表 035 0100 6）齿轮的弯曲疲劳强度极限 由 1图 3550 4420 3550 4420 （ 7）弯曲疲劳强度寿命系数1图 3434文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - （ 8）计算弯曲疲劳许用应力 F 取弯曲疲劳安全系数S 式得 F3= 35 F4= 42 F1= F2= （ 9）计算大小齿轮的 加以比较 333Y 444Y 结论：大齿轮的数值大 333 44 10）齿根弯曲强度设计计算1式 3 2322co 3 2 23 论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 2 可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径 1.3 计算应有的齿数。于是由 = 5co 取 3z 35 ， 则 i 齿 2 =35 取 104 3几何尺寸计算 （ 1）计算中心距a 43 15c o )10 435( 0 a 144 a 144 2）按圆整后的中心距修正螺旋角 a (c o s 43 42 2)1 0435(a r c c o s 因 值改变不多，故参数度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20 - 、 K 、 不必修正。 （ 3）计算齿轮的分度圆直径 d 35c o 49 6 1 0 4c o 3d 4d 4）计算齿轮的齿根圆直径 df nf nf =2=nf =2= 5）计算齿轮宽度 B b = 整后取： 80 75 3 = 80 75 （ 6）验算 322= N = N 0 N/ 100N/ 合适 （三）斜齿轮设计参数表 传动类型 模数 齿数 中心距 齿宽 螺旋角 高速级 斜齿圆柱齿轮 2 23 89 a=117 5 0 = 低速级 斜齿圆柱齿轮 2 35104 a 144 8075 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21 - 5 轴的设计计算 减速器轴的结构草图 一、 轴的结构设计 1选择轴的材料及热处理方法 查 1表 15择轴的材料为优质碳素结构钢 45；根据齿轮直径 ，热处理方法为正火。 2确定轴的最小直径 查 1370 3 7 0 31 2 6( 3 再查 1表 15 1 2 6 1 0 3A 考 虑 键 ： 齿 轮 直 径 小 于 100 有 一 键 时 ， 轴 径 增 大 5 7 ， 则61()m i n 3确定各轴段直径并填于下表内 名称 依据 单位 确定结果 1d 用键与 V 带连接， 取 1d 25 1d =252d 3012 考虑毡圈，查 2表 7 取 2d 302d 303角接触轴承，查 2表 6 考虑3d ，选用 7007 3d =35买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 22 - 3d=354d 查表 6 6， 41取2 ， 4d =2 4d=425于 o s/2c o s/ 5d=6 6d=427 7d =354选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。 查 2215P， 故选用 润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表 名称 依据 单位 确定结果 箱体壁厚 查 21581 且a 取 8 8地脚螺栓直径n 查 21581,2503表 2 为取20m