带式输送机传动装置设计-展开式二级圆柱齿轮减速器设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 I / 26 *学院 课程设计说明书 课题名称：带式输送机传动装置设计 学 院： 专业班级： 学 号： 20 学 生： 指导老师： *学院教务处 2011 年 12 月 5 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 26 机械设计基础课程设计评阅书 题目 带式输送机传动装置设计 学生姓名 学号 指导教师评语及成绩 指导教师签名： 年 月 日 答辩评语及成绩 答辩教师签名： 年 月 日 教研室意见 总成绩： 室主任签名： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 26 摘 要 运输机械用减速器（ 9002括：二级传动硬齿面 中硬齿面 中硬齿面 个系列。第一级传动为锥齿轮，第二、第三级传动为渐开线圆柱齿轮。锥齿轮齿形为格里森弧线齿或克林根贝尔 格延伸外摆线齿。齿轮及齿轮轴均采用优质合金钢锻件。硬齿面经渗碳、淬火磨齿，齿面硬度为：齿轮轴 58轮 54柱和圆锥齿轮精度分别不低于 10095 和 11365中的 6 级。中硬齿面减速器的锥齿轮采用硬齿面，圆柱齿轮采用调质、精滚，齿面硬度为：齿轮轴 306齿轮 273轮精度为 7级。 这种减速器主要适用于运输机械，也可用于冶金、矿山、石油、化工等通用机械 a. 输入轴最高转速不大于 1500r/ b. 齿轮圆周速度不大于 20m/s； c. 工 作环境温度为 45度，当环境温度低于 0度时，启动前润滑油应预热。 从以上资料我们可以看出齿轮减速器结构紧凑、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等等 着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。 本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技 术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 26 目录 . 摘 要 . 设计任务 . 3 2 传动系统方案的拟定 . 3 案简图和简要说明 . 3 动机选择 . 3 动机转速的选择 . 4 传动比计算和分配各级传动比 . 4 动系统的运 动和动力参数的计算 . 4 3 传动零件的设计计算 . 5 轮传动的主要参数和几何参数计算 . 5 的设计计算（初估轴颈、结构设计和强度 校核） . 13 动轴承选择和寿命计算 . 17 连接选择和校核 . 18 轴器的选择和计算 . 18 滑和密封形式的选择 . 18 4 箱体及附件的结构设计和选择 . 19 总 结 . 21 参考文献 . 22 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 1 / 26 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 2 / 26 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 3 / 26 1 设计任务 工作条件：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，两班制工作，使用期限 10年，输送带速度容许误差为 5%。 基本参数： 引力） F=v=s； D=220 2 传动系统方案的拟定 案简图和简要说明 1. 组成：传动装置由电动机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴 承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 方案图如下： 由 已 知 条 件 计 算 出 器 驱 动 卷 筒 的 转 速m i n/rD 转速 6r/ 动机选择 1） 输送机主轴效率功率： v/1000=） 输送机主轴转速： 96w nr/） 传动装置总效率： 选取 弹性柱销联轴器效率： 轴器； 圆 柱 齿轮效率 ： 轮；轴承效率：轴承=筒 效率： 筒。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 4 / 26 总效率： 33223 卷筒齿轮联轴器轴承 a 4） 电动机输出功率： ，查手册取 P 为 选择电动机型号为 动机转速的选择 已知卷筒转速为 96r/二级减速器的总传动比合理范围是 60。所以：电动机转速为 nd=n=768 5760 r/范围内的转速有 1000 r/1500 r/3000r/ 方案 电动机型号 额定功率 同步转速r/载转速 r/动机重量（ 参考价格 减速器传动比 000 2840 25 500 1420 34 000 940 63 号方案相对而言，其重量轻，价格便宜，传动比适中，故选 2号方案。 传动比计算和分配各级传动比 按浸油润滑条件考虑，取高速级传动比 .3 ia/ 动系统的运动和动力参数的计算 1） n1=60 r/960/r/r/） 电动机： 速轴 联轴器间轴 齿轮轴承 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 5 / 26 低速轴 0 1 齿轮轴承 联轴器轴承卷筒 3） 2 0 5 0n 5 0 轴器 12 齿轮轴承 23 齿轮轴承 联轴器轴承卷筒 4） 参数 电动机轴 高速轴 中间轴 低速轴 卷筒 转速n/(r/1420 1420 421 96 96 功率 P/(矩T/(N m) 动比 i 1 3 传动零件的设计计算 轮传动的主要参数和几何参数计算 （ 1）高速级齿轮的传动设 计计算 选择齿轮的材料为：小齿轮选用 40质，硬度为 280齿轮选用45 钢调质，硬度为 240 7 级精度，要求齿面粗糙度 由于该减速器为闭式齿轮传动，而且两齿轮均为齿面硬度 于等于 350的软齿面，齿面点蚀是主要的失效形式。应现按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按弯曲强度校核齿根的弯曲强度。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 6 / 26 由公式 3 221 )1( ，初选螺旋角 14度。 （ 1）确定有关参数与系数： 1）初选 小齿 4 21 质，齿数比 u= 2) 由图 10取区域系数 3）由 101 4）许用接触应力 H 由教材图 10齿轮的接触疲劳强度极限 ， 大齿轮的接触疲劳强度极限 。 5）由 10 =60 1420（ 2 8 365 10） =910 9912 / 实际 6）由 102/7）由图 10得 ， ，则 。 8）由 10 是小概率为 1%,S=1。 9 ）根据公式计算齿面接触疲劳许用应力 M P 1l i N M P 2l i N 则许用接触应力 M P 12 2 （ 2）计算齿轮参数 1）使计算小齿轮分度圆直径 由公式得 : 3 2211 )1( =)计算圆周速度 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 7 / 26 1 3）计算齿宽 b o Z 9 4)计算纵向重合度 9 0 a a 5）计算载荷系数 K，由 v=s， 7 级精度， 13.1知 10齿轮K = 由 10K= 10 6）按实际载荷系数校正所算的分度圆直径由公式（ 10 7）计算模数=若能得出 ,则校核合格。确定有关系数与参数： （ 1） 确定计算参数 1） 计算载荷系数 =） 根据纵向重合度 ，从图 10纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 8 / 26 3） 计算当量齿数 o s,o s 322311 4）齿形系数 由表 10 力修正 系数 表 10 0 9 许用弯曲应力 F ，由图 10得小齿轮弯曲疲劳极限 ，大齿轮弯曲疲劳极限 。 7）由 10 。 8）计算弯曲疲劳安全系数， S=式（ 10得 M P 11F S M P 8Y 222F S 9）计算大、小齿轮的 加以比较。 111F 2 F Y 大齿轮数值大，取大值。 （ 2） 设计计算 n o 24 对比计算结果，又齿面接触疲劳强度计算的法面模数可满足弯曲强度，但是为了 同时满足接触疲劳强度，需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 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 9 / 26 取 1Z =37则 2Z =37=165 1）计算中心距 8co ( 21 ,将中心 距圆整位 208 2）按圆整后的中心距修正螺旋角 4347132 )(a r c c o s 21 a n，因为螺旋角改变不多，故参数、K、 不必修正。 3）计算大、小齿轮的分度圆直径 d1 4）计算齿轮宽度 圆整后去 0 2=75 5）以大齿轮为例，因为齿轮分度圆直径大于 160小于 500采用腹板式结构为宜。 7 065 52)低速级齿轮的传动设计计算 选择齿轮的材料为：小齿轮选用 40度为 280齿轮选用 45钢调质，硬度为 240 7级精度，要求齿面粗糙度 由于该减速器为闭式齿轮传动，而且两齿轮均为齿面硬度 50的软齿面，齿面点蚀是主要的失效形式。应现按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按弯曲强度校核齿根的弯曲强度。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 10 / 26 由公式 3 221 )1( ，初选螺旋角 14度。 （ 1）确定有关参数与系数： 1）初选 小齿 98,293243 数比 u= 2) 由图 10取区域系数 3）由 101 4）许用接触应力 H 由教材图 10齿轮的接触疲劳强度极限 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 。 5）由 10应力循环次数 =60 421（ 2 8 365 10） =910 8934 / 6）由 102/7）由图 10得 ， ，则 。 8）由 10 是小概率为 1%,S=1。 9 ）根据公式计算齿面接触疲劳许用应力 M P 3l i N M P 4l i N 则许用接触应力 M P 4 （ 2）计算齿轮参数 1）使计算小齿轮分度圆直径3d: 由公式得 : 3 2221 )1( =买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 11 / 26 2)计算圆周速度 0 060 23 3）计算齿宽 b Z 4)计算纵向重合度 2 9 5）计算载荷系数 K，由 v=s， 7 级精度， 08.1知 10齿 轮K = 10K= 10 6）按实际载荷系数校正羧酸的分度圆直径由公式（ 10 33 7）计算模数dm n =若能得出 ,则校核合格。确定有关系数与参数： （ 3） 确定计算参数 1)计算载荷系数 =)根据纵向重合度 B =图 10计算当量齿数 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 12 / 26 o s,o s 344333 4）齿形系数 由表 10 力修正系数 表 10 许用弯曲应力 F ，由图 10得小齿轮弯曲疲劳极限 ，大齿轮弯曲疲劳极限 。 7）由 10 。 8）计算弯曲疲劳安全系数， S=式（ 10得 M P 33F S M P 8Y 444F S 9）计算 大、小齿轮的 加以比较。 3 33F Y= 4 F Y 大齿轮数值大，取大值。 （ 4） 设计计算 n 24 对比计算结果，又吃面解除疲劳强度计算的法面模数可满足弯曲强度，但是为了同时满足接触疲劳强度，需按 接触疲劳强度算得的分度圆直径3d=是由 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 13 / 26 取3Z=34则 4Z =34=115 1）计算中心距 0co ( 43 ,将中心距圆整位 230 2）按圆整后的中心距修正螺旋角 1439132 )(a r c c o s 43 a n，因为螺旋角改变不多，故参数、K、 不必修正。 3）计算大、小齿轮的分度圆直径 d3 4）计算齿轮宽度 圆整 后去 10 4=105 5）以大齿轮为例，因为齿轮分度圆直径大于 160小于 500采用腹板式结构为宜。 4 104=115 05的设计计算（初估轴颈、结构设计和强度校核） (1)低速轴的设计计算 3、转速 转矩 取每级齿轮传动的效率 ，则 6r/ 99900N 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 14 / 26 已知低速级分度圆上的直径为 向力 轴向力 =033 ）（PC 虑到轴的最小直径处要安 装联轴器，会有键槽存在，故需将估算直径加大3%5%，取为 根据联 轴器轴径要求，再初算转矩要求，直径需要取大一点，则由设计手册取标准直径 0（ 1)拟定轴上装配方案如图 （ 2）根据轴向定位的要求确定各段直径和长度 1）为满足半联轴器的轴向定位要求。 31 段直径取 47；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径 D=50联轴器与轴配合的毂孔长度 84保证轴端挡圈只压在半联轴 器上而不压在轴的端面上，故 31 段的长度应比 短一些，现取 82 2）初步选择滚动轴承。因轴承同时承受径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 7轴承产品目录中初步选取 0基本游隙组、标准精度等级的单列圆锥滚子轴承 30210，其尺寸位 d DT=5090 50 3）取安装齿轮处的轴段 34 的直径 55轮的左端与左端轴承之间采用轴套定位。已知齿轮轮毂的宽度为 105了是套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 100轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度，故取 h=5轴环处的直径 65。轴环宽度 b 12 4）轴承端盖的总宽度为 20据轴承端盖的拆装方便，取端盖外端面与半联轴器右端面的距离 l=30取 50 5）取齿轮距箱体内壁距离 a=15承局箱体内壁距离 s=8 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 15 / 26 （ 3）轴上零件的周向定位 按 34 段长度得 查得平键截面 b h L=161090择齿轮与轮毂配合为 H7/样半联轴器与轴连接，选用平键 b h L=1286联轴器与轴配合为 H7/动轴承与轴的周向定位是过渡配合来保证的，此处旋轴的尺寸公差为 （ 5） 轴端倒角取 轴肩圆角见图 15 1L =111 2L = 3L = 32 F 7 0 3231 F 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 16 / 26 11 =22 = mm 65 97. 92 121 荷 水平 面 H 垂直面 V 支反力 F 矩 M 弯矩 扭矩 T 99900N 取 =的应力计算 M p 231 由表查得 1 =60此 1 ，故安全。 (2)高速轴的设计计算 (1)根据低速轴的设计方法得出高速轴各项尺寸如下： 1) 高速轴各段直径 8 2 5 9 8 1 5买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 17 / 26 2）高速轴各段长度 28 45 7612 ）取齿轮距箱体内壁距离 a=15承局箱体内壁距离 s=8 （ 2）轴上零件的周向定位 按 14 段长度得 查得平键截面 b h L=8770择齿轮与轮毂配合为 H7/样半联轴器与轴连接，选用平键 b h L=6625联轴器与轴配合为 H7/动轴承与轴的周向定位是过渡配合来保证的，此处旋轴的尺寸公差为 （ 3）轴端倒角、各轴 肩圆角见课本图 15(3)中间轴的设计计算 (1)根据低速轴的设计方法得出高速轴各项尺寸如下： 1) 中间轴各段直径 0 3 7 3 0 2）中间轴各段长度 105 1071 2）取齿轮距箱体内壁距离 承局箱体内壁距离s=10 （ 2）轴上零件的周向定位 高速齿轮组查得平键截面 b h L=8763择齿轮与轮毂配合为 H7/速齿轮组查得平键截面 b h L=87100轮与轮毂配合为 H7/动轴承与轴的周向定位是过渡配合来保证的，此处旋轴的尺寸公差为 （ 3）轴端倒角、各轴肩圆角见课本图 15(动轴承选择和寿命计算 （ 1）低速轴轴承选择 由低速轴直径轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组、标准精度等级的单列圆锥滚子轴承 30210，其尺寸位 d D T=5090 50 （ 2）高速轴轴承选择 由低速轴直径轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组、标准精度等级的单列圆锥滚子轴承 30205，其尺寸位 d D T=2552 （ 3）低速轴轴承选择 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 18 / 26 由低速轴直径轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组、标准精度等级的单列圆锥滚子轴承 30208，其尺寸位 d D T=4080 连接选择和校核 已知 40 以由公式 4000得只校核低速轴即可。 低速轴键校核 所以键安全。 综上所述高速轴、中间轴、低速轴上的键连接强度校核安全。 轴器的选择和计算 （ 1）低速轴联轴器选择，取 ： 由 91 9 9 9 0 择 弹性柱销联轴器其公 称转矩为 500N 联轴器孔径 40 0度 L=112联轴器与轴配合的毂孔长度 4 （ 2）高速轴联轴器选择，取 ： 由 1 9 0 4 51 4 6 5 择 弹性柱销联轴器其公称转矩为 31500N 联轴器孔径 18 8度 L=42联轴器与轴配合的毂孔长度 0 滑和密封形式的选择 （ 1）润滑： 齿轮采用浸油润滑。当齿轮圆周速度 12 时，圆柱齿轮浸入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离 3060承润滑采用润滑脂，润滑脂的加入量为轴承空隙体积的2131，采用稠度较小润滑脂。 （ 2）密封： 防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。高低速轴密封圈为：唇形密封圈（ ） 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 19 / 26 4 箱体及附件的结构设计和选择 (取低速轴中心距 a=230机座壁厚 a 机盖壁厚 1 a 机座凸缘厚度 b 5.1b =盖凸缘厚度 1b 11 b =12座底凸缘厚度 2b b = 脚螺栓数目 n 4,25 0 轴承旁螺栓直径 1d =盖与机座连接螺栓直径 2d =12承盖螺钉直径3 8 窥视孔螺钉 直径 4d 定位销直径 d 2) 轴承旁凸台半径 1R 21 查表： 外机壁至轴承座端面距离 1l )128(211 大齿轮顶圆与内机壁距离 1 =11轮端面与内机壁距离 2 2 =15盖、机座肋板厚 21, 通气器：简易通气器 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 20 / 26 2. 对附件设计 A 视孔盖和窥视孔 在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用 B 油螺塞： 放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头 部的支承面，并加封油圈加以密封。 C 油标： 油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出 . D 通气孔： 由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡 . E 盖螺钉： 启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹 . F 位销： 为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度 . G 吊钩： 在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体 . 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机械设计基础课程设计 说明书 21 / 26 总 结 学院为了保证对每一个学生的培养质量，增设了为期 三 周的 “
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