链式运输机传动装置二级直齿轮减速器设计书

1 链式运输机传动装置二级直齿轮减速器设计书 一设计任务书 题目：设计链式运输机传动装置 给定条件：某链式运输机采用两班制工作，连续工作不超过 3 小时，然后停歇 1 个小时，双向传动，工作中受中等振动，工作年限 5 年，试设计其传动装置，要求电动机轴线与驱动轮轴线平行。 工作示意图如下： 其中工作机输入功率 P 为 作机轴输入转速 n 为 160r/ 二设计过程 设计过程 计算结果 1、确定传动方案 根据工作要求，可以拟定几种传动方案，如下图所示。 (a) (b) (c) (a)图所示为第一级用带传动，后接两级圆柱齿轮减速器。带传动能缓冲、吸振，过载时起安全保护作用，但结构上宽度和长度尺寸较大，且带传动不宜在恶劣环境下工作。 （ b）图所示为电机直接与两级圆柱齿轮减速器连接，圆柱齿轮易于加工，但减速器的传动比和结构尺寸较大。 （ c）图所示为在两级圆柱齿轮后接一级链传动，链传动结构紧凑，可在恶劣环境下工作，但振动噪声较大。 综合考虑本题要求，工作环境一般，但工作中受到中等振动，所以选择加一级带传动更好。 选择方案（ a） 设计过程 计算结果 2选择电动机 传动装置总效率 8 6 7 3423321 其中， 为带传动效率 为一对滚动轴承传动效率 为一级圆柱齿轮传动效率 为刚性联轴器效率 电动机所需功率 7 其中， 为工作机输入功率 确定电动机型号： 有关参数如下： 额定功率 电动机满载转数 920r/动机轴伸出直径 D=38动机轴伸出长度 L=80运动学和动力学计算 总传动比 gm 2920/160= 其中， i ,为带 传动传动比 i ， 为减速器高速级传动比 i， 为减速器低速级传动比 据轴转速的大小依次编号为 、轴） n = m 1 6 9 2 0/1 m % 电动机 定功率 载转数2920r/传动比 i=传动 i 高速级 i 低速级 计算结果 n =n / m 1 6 82 n =n / m 6 73 3减速器各轴功率计算 P = P =P P =P 减速器各轴功率、转速、转矩列表如下： 轴号 功率 P（ 转速 n(r/转矩 T(N m) 168 60 、带传动设计 带型号和带轮直径 工作情况系数 表 11定 计算功率 （ 11 选带型号：由图 带轮直径：由表 11-6 5 大带轮直径： 1设 , 71 1 6 82 9 2 01 0 0)1(2112 （ 11 大带轮转速： 1m i n/920100)1( 2 112 rD 2计算带长 .2 选 A 型 00m 取 选 设计过程 计算结果 求 752 2501002 21 求 ： 52 1 002 502 12 初取中心距： 00 带长： 6 15 0 0755 0 021 7 5222（ 11 基准长度：由图 600 中心距： 751600(41417516008)(4142222（ 11 小轮包角： 01 0 02 5 01 8 0 121 11 4求带根数 带速 ： 920100100060 11 传动比： 5 6/2 9 2 0/ 21 带根数：由表 11； 由表 116.0 由表 11k ； 由表 11 0015求轴上载荷 600mm 20 53.2i 取 z=3 设计过程 计算结果 张紧力： 由表 11q=m,则 00220(11轴上载荷： 0(11带轮结构设计：带轮宽度 B=(e+2f=50余略 ) 5、圆柱齿轮传动的设计计算（以高素级为例） 小齿轮 40 调质 60 大齿轮 45 调质 40 齿宽系数 :d由表 12 1d接触疲劳极限 : 由图 12c） 201 902 初步计算的许用接触应力 : H M P 1l i （ 12 M P 2l i 表 122（估计 )10 ） 初步计算的小齿 311100 3 23 2211 B=50d 201 48 1 31 2 11 设计过程 计算结果 初步确定齿宽： 16111 圆周速度 v : 0060 1 1 68611 0 0060 11 精度等级：由表 12轮齿数 Z： 取 4 1221 模数 m： 10 1 s tn 由表 12 旋角 ： 1 c co c co s 和估计值接近） 使用系数 由表 载荷系数图 间载荷分配系数 由表 12求 o s)601241(c o s)11(100/ 6 6 4611 0 0 1 选 9 级精度 60,24 21 t K 23.170.1a 设计过程 计算结果 （表 12 （表 12 s 20t ct st ct （表 12 s/20co s/co s 由此得： s/ 22 K 齿向载荷分布系数表 12161()6161()(2232121 载荷系数 K： (12弹性系数 :由表 12点区域系数 :由图 合度系数Z：由式 12 1, 取， 故 (34 Z 螺旋角系数 : 由表 12力循环次数 ht h 1 8 0 0 0123 0 05 t K=Z Z Z Z 设计过程 计算结果 0 811 0 0 08 0 016060 hL 88212 L 接触寿命系数由图 用接触应力： M P m i i 0 0m i i 计算结果表明，接触疲劳强度符合要求；否则，应调整齿轮参数或改变齿轮材料，并再次进行验算。 4确定传动主要尺寸 实际分度圆直径 1245 4 1 11 1 中心距 )(: 21 尺宽 1611: 1 5齿根弯曲疲劳强度验算 齿形系数 : 由图 82 99 1 07 2 符合要求 计算结果 1 应力修正系数 :： o s)631251(o s)11(1 （ 12 螺旋角系数 1, i n Y(12m i 01 (12齿间载荷分配系数面已求的 K: 由图 (61/ ： ：由图 c）得 M P a 50,600 2l i i m 考虑本题齿轮为双向运转，可将其弯曲疲劳极限乘以系数 果变为 M P a 10 2l i i m 弯曲最小安全系数 由表 弯曲寿命系数图 Y Y 设计过程 计算结果 2 尺寸系数 由图 ： Y 许用弯曲应力 F : M P 5 1 0m i i 2m i i (12验算弯曲强度： M P M P 6、轴的初步设计 选取轴的材料及热处理： 45#钢，调质处理 按许用应力估算轴的最小直径： 3（ 16 由表 16 C=112 轴： d 有一个键槽，加 5%，得 d 轴 : d 轴 : d 2 3 有两个键槽，加 7%，得 d Y 1 2 符合要求 取 d 2 d 5 d 0计过程 计算结果 3 7、初选联轴器和轴承 减速器输出轴与工作机输入轴采用刚性凸缘 联轴器，其型号为： 8442 84405 公称转矩： 400N m 许用转速： 8000r/轴选择深沟球轴承 6207 轴选择深沟球轴承 6208 轴选择深沟球轴承 6210 8、齿轮结构尺寸（以高速级为例） 小齿轮采用齿轮轴结构 大齿轮采用锻造结构，其结构尺寸如下： 轮毂直径 为齿轮轴孔直径）（ 轮毂长度 ,1 (1 取 L=b=61板厚度 C=61=余尺寸可参考有关资料。 9、轴按许用弯曲应力计算（以轴为例） (a)(b) 设计过程 计算结果 4 (C) (d) (e) (f) 设计过程 计算结果 5 (g) (h) (i) 设计过程 计算结果 6 轴的材料选用 45#钢，调质处理60 ,650 作出轴的初步结构设计：如图（ a）所示 1. 确定轴上各力的作用点及支点跨距 由于选用的 是深沟球轴承，其负荷中心在轴向宽度的 中点位置，齿轮作用力按尺宽中点考虑，由装配草图可得出： 0,2. 齿轮作用力计算 t 2 8 5 670/1 0 0 221 o s/20t a o s/t a 5 6t t 6 461/1 0 0 112 s/20t 6 4co s/t 6 4t 画出轴的受力图：如图（ b）所示 3. 支座反力、弯矩及转矩计算 水平面： 水平面受力及弯矩图如图（ c）（ d）所示 82 1 5/) 5 4( 垂直面： 垂直面受力及弯矩图如图（ e）（ f）所示 合成弯矩：如图（ g）所示 转矩： T=m，如图（ h）所示 4许用应力 许用应力值： 由于装置要求正反转，所以转矩为对 8561 H H V V 设计过程 计算结果 7 称循环的，查表 16 0 1 应力校正系数： 1 当量弯矩：在小齿轮中间截面 A 处 A 2222 在右端大齿轮所在轴头处 B 2222 6校核轴径 小齿轮齿根圆直径： 70)(2 * 3131 10、轴承寿命计算（以轴轴承 6207 为例） 6207 的主要性能参数如下：（可查阅相关手册得到） 基本额定动载荷： 基本额定静载荷： 极限转速： （脂润滑）m 5000 （油润滑）m 1 0 0 00 轴承面对面安装，由于前面已求出支座反力，则轴承受力为： 222 222 0NF 径满足要求 r 5000 10000 设计过程 计算结果 8 由于 1 0 0 7/ 0 由表 18： 20.0e 0,1; 7 8/11 当量动载荷 P 为：（由表 18 3.1 4 7 9 8 11 轴承寿命计算由于P ,只需验算 D 处轴承 hL h 19956)10 （ 18 轴承预期使用寿命为 8 0 0 0123 0 0510 显然 1010 L 11、选用键并校核（以轴为例） 1. 安装齿轮处键的类型和尺寸选择 键 10 50 1096体参数为： b=10h=8L=50. 键的挤压强度校核 由表 70 连接所能传递的转矩为： p 7 2 8 09038)850(84141 12、箱体、箱盖的设计 1机座壁厚 a 2箱体壁厚 a 3机座凸缘厚度 b 4机盖凸缘厚度 b 5基座底凸缘厚度 b P hL h 1995610 满足要求 满足要求 取 8 取 81 14b 14b 202 b 设计过程 计算结果 9 6地角螺栓直径 脚螺钉数目 n ， 4250 ， 8轴承旁连接螺栓直径 与座连接螺栓直径 视孔盖螺钉直径 位销直径 12凸台高度 h 13外机壁至轴承座距离 43)105(211 14大齿轮顶圆与内机壁距离 15齿轮端面与内机壁距离 2 16机盖机座筋厚 1 17轴承端盖外径 13、减速器结构草图（略） 14、绘制减速器结构总图（见大图） 15、选择轴承、齿轮、带轮等安装处的配合（以轴为例） 轴与轴承内圈配合采用 体座孔与轴承外圈配合采用 轮与轴的配合采用 H7/6、齿轮和轴承润滑（以轴为例） V=s12m/s,可采用油池润滑， 50 号机械润滑油。按每传递 1功率需油量 算，所需油量为 510)32(1 6 3 5 可采用脂润滑 取 16a 121 d 取 102 d 取 83 d8d 取 h=30 431 l 取 121 取 102 取 10,101 取 D =88 D =100 D =122 三设计小结 0 这次关于链式运输机上的两级圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过三个星期的设计实践，使我们对机械设计有了更多的了解和认识。为我们以后的工作打下了坚实的基础。 机械设计是机械工业的基础，是一门综合性相当强的技术课程，它融机械设计、机械原理、理论力学、材料力学、公差与配合、机械设计手册等 于一体。锻炼了我们综合运用各科知识的能力。 这次的课程设计，对于培养我们理论联系实际的设计思想；训练综合运用机械设计和先修课程的理论；结合生产实际反应和解决工程实际问题的能力；巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要作用。 在这次的课程设计过程中，综合运用先修课程中所学的有关知识与技能，结合各个教学实践环节进行机械设计课程的设计，一方面，逐步提高了我们的理论水