机械毕业设计（论文）-转载机破碎机传动部及整体设计.doc

中国矿业大学2014届本科生毕业设计 第45页传动方案设计1.1总传动比的确定确定活动类型活动简图如图所示：齿轮传动机构的性能及使用范围总传动比及传动比的分配总传动比的确定总传动比1.2传动比的分配，使减速器获得最小外形。；所有传动零件应便于安装。3. 使各级传动的承载能力接近相等，即要达到等强度4. 初定齿数及各级传动比为：i=3.6941.3各级传动转速、功率、转矩各轴转速计算：轴 r/min轴 n2=n/n1 各轴功率计算：轴 轴 式中 滚动轴承效率 =0.99闭式圆柱齿轮效率 =0.97花键效率 =0.99各轴扭矩计算:轴 轴 轴号输出功率P（kW）转速n(r/min)输出转矩T/(Nm)传动比轴368.8148523703.694轴343.540281602.3.2 传动部圆锥齿轮设计计算具体设计参数及结果见下表，介绍齿轮传动部分的设计方法和步骤。设计项目及说明结果a、高速级弧齿锥齿轮传动设计已知参数：、 、已知：两锥齿轮轴交角，小齿轮悬臂布置，大齿轮两端支承，长期工作，闭式锥齿轮传动，先按接触疲劳强度计算，再按接触疲劳强度和抗弯强度校核计算。i、接触强度估算：（1）选材料、热处理方法、定精度等级。大、小齿轮均采用20CrMnTi，合金渗碳钢，采用渗碳淬火，低温回火，由图查得，；采用6级精度，即：6CGB11365,齿面粗糙度,应力循环次数 =6014851(335020)=1.8711109 次 =1.8711109 次=1.8711109/3.694=5.065108 次=5.065108 次式中：齿轮转速,齿轮每转一圈时同一齿面的啮合次数齿轮的工作寿命,h（2）初步估算选用弧齿圆锥齿轮，按接触强度进行初步设计，即载荷系数 得齿数比 齿宽系数 取 估算大端分度圆直径 （3）主要几何尺寸计算齿数， 取 实际齿数比 分锥角 大端模数 按标准取 分度圆直径 切向变位系数查表16.4-9 径向变位系数 查表16.4-10 齿宽中点分度圆直径 外锥矩 中锥距齿宽 大端齿顶高 大端齿根高 大端齿顶圆直径: 齿根角齿顶角顶锥角 根锥角 冠顶距安装距，考虑齿轮结构情况，以及轮冠距H的测量方便，取 轮冠距， 大端分度圆齿厚 大端分度圆弦齿厚 大端分度圆弦齿高 当量齿数， 当量齿轮分度圆直径, 齿宽中点齿顶高,当量齿轮顶圆直径, 齿宽中点模数当量齿轮基圆直径, 啮合线长度端面重合度（4）校核接触强度强度条件计算接触应力式中： (查图8-3-36) （查图8-3-34） （查图8-3-13） （查图8-3-13） （见表8-3-102）（见表8-3-102） (见表8-3-102) （查表8-3-31） （见表8-3-103）式中： 此式中： （查表8-3-112） (查图8-3-35) （见表8-3-103） 则 （见表8-3-102和8-3-104） 则 许用接触应力式中： （查图8-3-23） （选100号轮油，运动黏度，查图8-3-19） （查图8-3-20） （查图8-3-21） （查表8-3-102）则 结论：，满足接触强度（5）齿根弯曲强度校核强度条件计算齿根应力式中： （见表8-3-102） （见表8-3-105） （见表8-3-102） （查图8-3-37） （查图8-3-38） （查图8-3-39） （查图8-3-14） （查图8-3-106） 则 许用接触应力式中： （见表8-3-106） （见表8-3-106） （查图8-3-26） （查图8-3-24）则： 结论：，满足齿根弯曲强度。=1.8711109 次=5.065108 次圆整成整数圆整为2.3.5轴的设计及校核 1）输入轴上的转矩 2）求作用在锥齿轮上的力锥齿轮的受力分析圆周力径向力和轴向力3） 确定轴的最小直径4） 取，可得: 轴的结构如图2.2所示： 轴段（1）左端联接限矩型液力联轴器，如下图所示；与联轴器联接的孔径为70mm，因此取轴段（1）的直径为70mm。单列圆锥滚子轴承的特性：3、能承受较大的径向负荷和单向的轴向负荷，极限转速较低；选择轴承代号为30217 T=30.5mm d85mm D=150mm轴承左端装有圆螺母Ddkd1MntCC1M60*290791283.51.51和圆螺母用止动垫圈规格（螺纹大径）dDD1Sbah每1000个的重量Kg606194791.57.757628.4由此确定轴段（2）的直径为75mm，长度为39mm。 4)、绘制轴的弯矩图和扭矩图： 1.输入轴：（1）求轴承反力： H水平面： V垂直面：（2）求齿宽中心处弯矩：H水平面： V垂直面： （3）合成弯矩： 扭矩T：4)、按弯扭合成强度校核轴的强度：当量弯Mca=，取折合系数a=0.6, 5） 校核轴的强度fP12fP32MX1MY10-32295.61719-32294.24023-1369.109375740247810-20897.27734-20895.76758-1879.8829352791049.2520-8752.803711-8751.22168-2235.547852-1908327.875303604.9956053606.582275-2423.292236-6492645.54015648.4912115650.02637-2439.559326-107712325026890.7851626892.20898-2289.855225-145781076036915.812536917.07813-1987.776733-17781516704540045401.07031-1553.398071-202897888052123.5820352124.41797-1011.229248-220529829056971.2304756971.82031-388.0202026-2306066210059922.9179759923.25289.3247375-2333626411061037.37561037.4375995.4875488-2292928812060431.2578160431.070311707.963745-2190653213058257.4882858257.050782407.716797-2034369014054685.562554684.902343079.290527-1831825015049886.1132849885.246093710.472656-1590442416044020.562544019.515634291.669922-1317020317037236.3359437235.128914815.120605-1017653518029666.8984429665.560555274.085938-697827919021435.9687521434.53325662.130371-3626498.2520012664.8232412663.318365972.557129-171690.95312103481.7402343480.1984866198.0717773332491.25220-5967.602539-5969.1494146330.7241216825499.5230-15510.08008-15511.588876362.17529310236631240-24936.9707-24938.406256284.29882813482840250-33999.54297-34000.863286090.13232416468234260-42410.08594-42411.253915775.0908219085848270-49849.85547-49850.828135338.33593821221982280-55984.37109-55985.109384784.11230522763134290-60485.75-60486.226564122.81787123605114300-63059.76563-63059.957033371.61279323663324310-63474.84375-63474.742192554.37426822882934320-61589.21094-61588.808591700.92163121247632330-57372.45703-57371.76563845.525634818785538340-50918.40234-50917.437524.8230552715571406350-42447.14453-42445.95313-724.659057611724540360-32295.63672-32294.25586-1369.1083987402486MZ1MX2MY2MZ20-4909098812067094-2049.260011361789410-495673009132836-1664.1745611568549520-480981365859640-1295.7813721712521230-447772282393285.25-959.62255861788518840-39793112-1114756.125-669.05975341795102450-33411922-4517860.5-434.46997071734501060-25954264-7683802-262.74484251612218570-17769082-10502363-157.13293461436381080-9207401-12890194-117.42324071216910390-599020.125-14792755-140.418975896463481007765435.5-16183232-220.6184082690445111015645669-17059072-350.99588014045902.2512022855678-17436848-523.77062991161799.37513029261344-17346438-731.0687866-1670799.12514034773164-16825350-965.4169922-438932515039336148-15913954-1220.036133-694434516042918816-14651969-1488.947876-929702817045502876-13076442-1766.914917-1141594618047074824-11221144-2049.259766-1327383219047620132-9117227-2331.604736-1484462920047120496-6794930-2609.571777-1610122621045554344-4286069.5-2878.483398-1701409822042900700-1627040.625-3133.102539-17551066230391462161138043.75-3367.450439-17678368240342950443954497.75-3574.748779-17363114250283806386755027-3747.523682-16577117260214780849459100-3877.901367-153018212701371500911974191-3958.101074-13533829280527906814199213-3981.09668-11290324290-3580386.7516030211-3941.386963-8613400300-1255752917367814-3835.775391-5572517.5310-2130291618125720-3664.050293-2264335.75320-2944325818239262-3429.4604491190440330-3660624417672856-3138.8977054653079.5340-4244794016425384-2802.7390147975276.5350-4667961214532745-2434.34594711009172360-4909098412067100-2049.260742136178906）7） ，则轴的计算应力为根据计算结果可知，该轴满足强度要求。图2.3 输入轴受力分析图（2）中间轴的设计1）确定轴的最小直径，取，可得: 轴的结构如图2.4所示：图2.4 中间轴的结构图轴段（2）装有弧齿圆锥齿轮，选用简支式支承，该支承结构结构简单，支承刚性好。锥齿轮的轴向长度为100mm，选取轴的直径为140mm，长度为100mm。轴段（3）轴向长度为207mm,选取轴的直径为138mmc：绘制轴的弯矩图和扭矩图1）中间轴上的转矩 2）求作用在锥齿轮上的力大锥齿轮的受力与小锥齿轮的受力存在着一种关系,所以可以由输入轴的受力分析得 : （1）求轴承反力： H水平面： V垂直面：（2）求齿宽中心处弯矩：H水平面： V垂直面： （3）合成弯矩： 扭矩T：4)、按弯扭合成强度校核轴的强度：当量弯Mca=，取折合系数a=0.6,5） 校核轴的强度6） ，则轴的计算应力为图2.5 输入轴受力分析图2.3.6 轴承的寿命校核1对第一轴的轴承32317进行寿命计算查手册，轴承32317的主要性能参数为：， （1）计算轴承支反力1）采用在轴的校核中的数据 2）合成支反力成对安装两个同一型号的角接触轴承，可按双列轴承进行寿命计算，其额定动载荷和当量动载均应取双列轴承的数值。则双列轴承的额定动载荷为：3）轴承的派生轴向力 4）轴承所受的轴向载荷5） 计算轴承所受的当量动载荷6） 因 查表得 故 6）轴承寿命由表取温度系数。按式计算轴承寿命 ： 故轴承寿命满足要求。2. 输出轴轴承寿命的计算1对输出轴的轴承30226进行寿命计算查手册，轴承30226的主要性能参数为：， （1）计算轴承支反力1）采用在轴的校核中的数据 2）合成支反力成对安装两个同一型号的角接触轴承，可按双列轴承进行寿命计算，其额定动载荷和当量动载均应取双列轴承的数值。则双列轴承的额定动载荷为：3）轴承的派生轴向力 4）轴承所受的轴向载荷5）计算轴承所受的当量动载荷 轴承工作时有中等冲击，查得载荷系数 因 故 6）轴承寿命由表取温度系数。按式计算轴承寿命 ： 通过计算，轴承的寿命合格。fP12fP32MX1MY10-32295.61719-32294.24023-1369.109375740247810-20897.27734-20895.76758-1879.8829352791049.2520-8752.803711-8751.22168-2235.547852-1908327.875303604.9956053606.582275-2423.292236-6492645.54015648.4912115650.02637-2439.559326-107712325026890.7851626892.20898-2289.855225-145781076036915.812536917.07813-1987.776733-17781516704540045401.07031-1553.398071-202897888052123.5820352124.41797-1011.229248-220529829056971.2304756971.82031-388.0202026-2306066210059922.9179759923.25289.3247375-2333626411061037.37561037.4375995.4875488-2292928812060431.2578160431.070311707.963745-2190653213058257.4882858257.050782407.716797-2034369014054685.562554684.902343079.290527-1831825015049886.1132849885.246093710.472656-1590442416044020.562544019.515634291.669922-1317020317037236.3359437235.128914815.120605-1017653518029666.8984429665.560555274.085938-697827919021435.9687521434.53325662.130371-3626498.2520012664.8232412663.318365972.557129-171690.95312103481.7402343480.1984866198.0717773332491.25220-5967.602539-5969.1494146330.7241216825499.5230-15510.08008-15511.588876362.17529310236631240-24936.9707-24938.406256284.29882813482840250-33999.54297-34000.863286090.13232416468234260-42410.08594-42411.253915775.0908219085848270-49849.85547-49850.828135338.33593821221982280-55984.37109-55985.109384784.11230522763134290-60485.75-60486.226564122.81787123605114300-63059.76563-63059.957033371.61279323663324310-63474.84375-63474.742192554.37426822882934320-61589.21094-61588.808591700.92163121247632330-57372.45703-57371.76563845.525634818785538340-50918.40234-50917.437524.8230552715571406350-42447.14453-42445.95313-724.659057611724540360-32295.63672-32294.25586-1369.1083987402486MZ1MX2MY2MZ20-4909098812067094-2049.260011361789410-495673009132836-1664.1745611568549520-480981365859640-1295.7813721712521230-447772282393285.25-959.62255861788518840-39793112-1114756.125-669.05975341795102450-33411922-4517860.5-434.46997071734501060-25954264-7683802-262.74484251612218570-17769082-10502363-157.13293461436381080-9207401-12890194-117.42324071216910390-599020.125-14792755-140.418975896463481007765435.5-16183232-220.6184082690445111015645669-17059072-350.99588014045902.2512022855678-17436848-523.77062991161799.37513029261344-17346438-731.0687866-1670799.12514034773164-16825350-965.4169922-438932515039336148-15913954-1220.036133-694434516042918816-14651969-1488.947876-929702817045502876-13076442-1766.914917-1141594618047074824-11221144-2049.259766-1327383219047620132-9117227-2331.604736-1484462920047120496-6794930-2609.571777-1610122621045554344-4286069.5-2878.483398-1701409822042900700-1627040.625-3133.102539-17551066230391462161138043.75-3367.450439-17678368240342950443954497.75-3574.748779-17363114250283806386755027-3747.523682-16577117260214780849459100-3877.901367-153018212701371500911974191-3958.101074-13533829280527906814199213-3981.09668-11290324290-3580386.7516030211-3941.386963-8613400300-1255752917367814-3835.775391-5572517.5310-2130291618125720-3664.050293-2264335.75320-2944325818239262-3429.4604491190440330-3660624417672856-3138.8977054653079.5340-4244794016425384-2802.7390147975276.5350-4667961214532745-2434.34594711009172360-4909098412067100-2049.260742136178904.4 键的设计与强度校核轴径 b h l702012150140362015029063321203008040330一般平键的选用步骤如下：荷性质为轻微冲击时，钢的许用挤压应力=120N/mm2，用挤压强度条件校核本次设计中所采用的键。钢的许用压强=40N/mm2，用耐磨性条件校核本次设计中所采用的的键。T-转矩，； d-轴径，mm; h-键的高度，mm; -键的工作长度，mm 图4-5键 (GB/T1096-2003), mm 挤压应力： 许用压强： 所以，键联接的强度满足要求。键 (GB/T1096-2003), mm 挤压应力： 耐磨性： 所以，键联接的强度满足要求。 （3）锤轴上的键为C型普通平键，型号为：键 (GB/T1096-2003), 挤压应力： 耐磨性： 所以，键联接的强度满足要求。（4）锤体上的键为C型导向平键，型号为：键 (GB/T1096-2003), 挤压应力： 耐磨性： 所以，键联接的强度满足要求。2.4联轴器的选用理论转矩选用HTLB12 H型弹性块联轴器（JB5511-1991）公称转矩cos+cos2costansin(+)/cos01.140000001100101.1163647220.9997042590.0243257960.197604405201.0469388490.9988522180.0479533380.387081532300.9360254380.9975454040.0701949190.560790545400.7903552070.9959400160.0903863210.712027535500.6184769220.9942287530.1079036170.835403521600.43000010.9926180010.1221847080.927117722700.2347739270.9913029680.1327540520.98509718800.0420912540.9904436990.1392483531.00898797490-0.1399999250.9901451040.141439121.000000011100-0.3052050470.9904436990.1392483530.960627565110-0.4492662550.9913029660.1327540670.894288123120-0.5699998880.9926180.1221847230.804933151130-0.6670982490.994228750.107903640.696685476140-0.7417336940.9959400160.0903863210.57354768150-0.7960253920.9975454030.0701949260.439209452160-0.8324463850.9988522170.0479533490.296958813170-0.8532507760.9997042590.0243258120.149692044180-0.85999999912.1146243861.298495552190-0.85325080.99970426-0.024325771-0.149691786200-0.8324464340.998852219-0.047953305-0.296958566210-0.7960254690.997545405-0.070194896-0.439209206220-0.7417338050.995940019-0.090386291-0.573547454230-0.6670985140.994228755-0.107903595-0.696685113240-0.5700002250.992618004-0.122184685-0.804932843250-0.4492666660.99130297-0.132754037-0.894287882260-0.3052055270.990443701-0.139248338-0.960627399270-0.1399999890.990145104-0.14143912-1.0000000022800.0420911850.990443699-0.139248353-1.0089879772900.2347738560.991302968-0.132754052-0.9850971933000.4299998970.992618001-0.122184716-0.9271177983100.6184767320.994228751-0.107903633-0.8354036333200.7903550390.995940015-0.090386336-0.7120276753300.9360252580.997545402-0.070194949-0.5607907733401.0469387220.998852216-0.047953368-0.3870817843501.1163646490.999704258-0.024325833-0.1976047083601.1400000011-4.229248773-3.442840859cos(+)/cosIwPN011170.60522562989.355470100.9805836241146.33544962965.085941531.675781200.9232916171075.04565462893.796883015.967529300.83092797961.154602162779.906254406.830566400.70794525811.573608462630.324225660.924805500.560128689635.080993762453.832036738.994629600.394185022441.544189562260.292977607.255859700.217272146241.07682862059.828138238.693359800.03651536143.2212638961861.972668614.17773490-0.141439044-143.758453461674.992198723.256836100-0.310780929-313.398803761505.351568564.518555110-0.466768031-461.327575761357.421888145.447266120-0.605814929-585.302490261233.449227481.791992130-0.725446444-685.007629461133.742196596.553223140-0.824143644-761.646789661057.101565518.727051150-0.901122847-817.396057161001.355474281.98584160-0.956093608-854.794799860963.957032923.426025170-0.989031869-876.157714860942.593751482.478149180-1-883.088134860935.660160.00128856190-0.989031907-876.157775960942.59375-1482.475586200-0.956093682-854.794860860963.95703-2923.423096210-0.901122964-817.396118261001.35547-4281.983887220-0.824143798-761.646911661057.10156-5518.725098230-0.725446786-685.007934661133.74219-6596.550781240-0.605815331-585.302856461233.44531-7481.789063250-0.466768486-461.328002961357.42188-8145.445313260-0.310781433-313.39929261505.35156-8564.517578270-0.141439108-143.758529761674.99219-8723.2568362800.03651529743.2211952261861.97266-8614.1777342900.217272083241.076751762059.82813-8238.6933593000.394184846441.543975862260.29297-7607.2563483100.560128525635.080810562453.83203-6738.9951173200.70794511811.573486362630.32