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同轴 减速器

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同轴减速器,同轴,减速器

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目 录设计任务书1传动方案的拟定及说明2电动机的选择3计算传动装置的运动和动力参数4传动件的设计计算5轴的设计计算6滚动轴承的选择及计算7键联接的选择及校核计算8连轴器的选择9减速器附件的选择10润滑与密封设计小结参考资料目录机械设计课程设计任务书设计题目：带式运输机的传动装置的设计一带式运输机的工作原理带式运输机的传动示意图如图1、电动机2、带传动3、齿轮减速4、轴承5、联轴器、6、鼓轮7、运输带二 工作情况：已知条件1 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35；2 使用折旧期；8年；3 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4 动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；5 运输带速度容许误差：5%；6 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。三 原始数据 题号参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10运输带工作拉力（A）F/KN 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800运输带工作速度（B）v/(m/s) 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.5卷筒直径（C）D/mm 200 250 310 410 230 340 350 400 420 500 注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑四传动方案（D）编号 方案 编号 方案1 带单级斜齿轮圆柱齿轮减速器 2 二级同轴式圆柱齿轮减速器3 圆锥圆柱齿轮减速器 4 二级展开式圆柱齿轮减速器5 单级蜗杆减速器 五 设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算；2. 斜齿轮传动设计计算3. 轴的设计4. 滚动轴承的选择5. 键和连轴器的选择与校核；6. 装配图、零件图的绘制7. 设计计算说明书的编写六 设计任务1 减速器总装配图一张2 齿轮、轴零件图各一张3 设计说明书一份七 设计进度1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写八 评分细则1、设计任务说明书. 40分2、图纸质量 40分3、进度检查表(每天进行一次进度检查) 20分 一传动方案的拟定及分析我的题号为A6B6C1D3A6-运输带工作拉力F=2800NB6-运输带工作速度V=1.35m/sC6-卷筒直径D=340mmB-二级圆同轴式柱齿轮减速器由题目所给的传动方案，本设计为同轴式二级圆柱齿轮减速器，同轴齿轮减速器是常用减速器之一：减速器同轴输出,闭式传动,能有效减少灰尘带来的影响,减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4带式运输机；5鼓轮；6联轴器二电动机的选择1 电动机类型和结构的选择根据环境条件要求，电力，三相交流电，电压380/220V。所以采用Y系列三相异步电动机。2 电动机容量的选择1） 工作机所需功率Pw 其中 =0.96 (见机械设计课程设计手册P9，以下简称课设)2）3） 电动机的输出功率PdPw/0.918 取3 电动机转速的选择nd（i1i2in）nw初选为同步转速为1000r/min的电动机4电动机型号的确定由表201查出电动机型号为Y132S-4,其额定功率为5.5kW，满载转速1440r/min。基本符合题目所需的要求。 计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1 计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：inm/nwnw75.87i18.972 合理分配各级传动比由于减速箱是同轴式布置，所以i1i2。因为i18.97，取i4.36，i1=i2=4.36速度偏差为5%，所以可行。各轴转速、输入功率、输入转矩项 目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III转速（r/min）960960269.6775.75功率（kW）5.55.255.155.05转矩（Nm）34.85148.9636.5三齿轮传动设计计算对于同轴减速器设计，只需设计第二级齿轮传动1 选精度等级、材料及齿数1） 材料及热处理；选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。2） 精度等级选用7级精度；3） 试选小齿轮齿数z124，大齿轮齿数z2104.64的；4） 初选14。2 按齿面接触强度设计按式试算，即 dt1） 确定公式内的各计算数值（1） 试选Kt1.6（2） 由图1030选取区域系数ZH2.433（3） 由表107选取尺宽系数d1（4） 由图1026查得10.79，20.87，则121.66（5） 由表106查得材料的弹性影响系数ZE189.8Mpa（6） 由图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2550MPa；（7） 由式1013计算应力循环次数N160n1jLh7.610e9 N2N1/i1.7510e9（8） 由图1019查得接触疲劳寿命系数KHN10.91；KHN20.95（9） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1，安全系数S1.2，由式（1012）得 H1540MPa H2522.5MPa2.4332） 计算（1） 试算小齿轮分度圆直径d1td1t=65.08（2） 计算圆周速度v=1.12m/s（3） 计算齿宽b及模数mntb=dd1t=165.08mm=65.08mmmt=2.63h=2.25mnt=2.252.63mm=5.92mmb/h=10.99（4） 计算载荷系数K 已知载荷平稳，所以取KA=1.1根据v=0.0.996m/s,7级精度，由图108查得动载系数KV=1.1；由表104查的KH的计算公式和直齿轮的相同，故 KH=1.4由表1013查得KF=1.42由表103查得KH=KH=1.4。故载荷系数 K=KAKVKHKH=2.193（5） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（1010a）得 d1=mm=72.27mm（6） 计算模数mn mn =2.833 按齿根弯曲强度设计由式(1017) mn1） 确定计算参数（1） 计算载荷系数K=KAKVKFKF=2.187（2） 查取齿型系数由表105查得YFa1=2.57；Yfa2=2.16（3） 查取应力校正系数由表105查得Ysa1=1.58；Ysa2=1.81（4） 计算FF1=500MpaF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98F1=339.29MpaF2=266MPa（5） 计算大、小齿轮的并加以比较=0.013376=0.016368 大齿轮的数值大。2） 设计计算mn=2.09取mn=2.54 几何尺寸计算1） 计算中心距z1=28.05，取z1=29z2=126.44 取Z2=127a=199.68a圆整后取200mm按调整后的中心距修正螺旋角14.3615。修正d1=74.84mmd2=325.16mm2） 计算齿轮宽度 B1=80mm，B2=75mm3） 结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。五轴的设计计算拟定输入轴齿轮为右旋中间轴：1 初步确定轴的最小直径d=30.28mm2 求作用在齿轮上的受力Ft1=1306.5NFr1=Ft=463NFa1=Fttan=321N；Ft2=4580NFr2=1718NFa2=428.43N3 轴的结构设计1） 拟定轴上零件的装配方案 i. I-II段轴用于安装轴承33306，故取直径为30mm。ii. II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为33mm。iii. III-IV段为小齿轮，外径90mm。iv. IV-V段分隔两齿轮，直径为38mm。v. V-VI段安装大齿轮，直径为34mm。vi. VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为30mm。2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1. I-II段轴承宽度为22.75mm，所以长度为22.75mm。2. II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm，轴承和箱体的间隙4mm，所以长度为16mm。3. III-IV段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度85mm。4. IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为120mm。5. V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为80mm。6. VI-VIII长度为44mm。4 求轴上的载荷5 精确校核轴的疲劳强度1） 判断危险截面 由于截面IV处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面2） 截面IV右侧的 截面上的转切应力为由于轴选用40cr，调质处理，所以，。（2P355表15-1）a) 综合系数的计算由，经直线插入，知道因轴肩而形成的理论应力集中为，（2P38附表3-2经直线插入）轴的材料敏感系数为，（2P37附图3-1）故有效应力集中系数为查得尺寸系数为，扭转尺寸系数为，（2P37附图3-2）（2P39附图3-3）轴采用磨削加工，表面质量系数为，（2P40附图3-4）轴表面未经强化处理，即，则综合系数值为b) 碳钢系数的确定碳钢的特性系数取为，c) 安全系数的计算轴的疲劳安全系数为735故轴的选用安全。输入轴：1 初步确定轴的最小直径2 轴的结构设计1） 确定轴上零件的装配方案3 按弯扭合成应力校核轴的强度W=74569N.mmT=50336N.mm45钢的强度极限为，又由于轴受的载荷为脉动的，所以。输出轴1 初步确定轴的最小直径2 轴的结构设计1） 轴上零件的装配方案4 求轴上的载荷Mm=9875N.mmT=659000N.mm6. 弯扭校合连轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。二、 高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为，计算转矩为所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4（GB4323-84），但由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用TL5（GB4323-84）其主要参数如下：材料HT200公称转矩轴孔直径，轴孔长，装配尺寸半联轴器厚（1P163表17-3）（GB4323-84）三、 第二个联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为，计算转矩为所以选用弹性柱销联轴器TL10（GB4323-84）其主要参数如下：材料HT200公称转矩轴孔直径 轴孔长， 装配尺寸半联轴器厚（1P163表17-3）（GB4323-84）减速器附件的选择通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M181.5油面指示器选用游标尺M16起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞选用外六角油塞及垫片M161.5润滑与密封一、 齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为50m。二、 滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。三、 润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。四、 密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。设计小结由于水平有限，且是第一次做机械设计，所以这次的设计还存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。参考资料目录1机械设计课程设计，高等教育出版社