带式输送机圆锥圆柱齿轮减速器.doc

齐齐哈尔大学普通高等教育课程设计（论文）用纸齐齐哈尔大学普通高等教育 机械设计课程设计 题目题号： 带式输送机圆锥圆柱齿轮减速器 学 院： 机电学院 专业班级： 机械107 学生姓名： 郭朋飞 指导教师： 王世刚 成 绩： 年 月 日43机械设计课程设计成绩评阅表题目带式输送机圆锥圆柱齿轮减速器评分项目分值评价标准评价等级得分A级（系数1.0）C级（系数为0.6）选题合理性题目新颖性10课题符合本专业的培养要求，新颖、有创新基本符合，新颖性一般内容和方案技术先进性10设计内容符合本学科理论与实践发展趋势，科学性强。方案确定合理，技术方法正确有一定的科学性。方案及技术一般文字与图纸质量20设计说明书结构完整，层次清楚，语言流畅。设计图纸质量高，错误较少。设计说明书结构一般，层次较清楚，无重大语法错误。图纸质量一般，有较多错误独立工作及创造性20完全独立工作，有一定创造性独立工作及创造性一般工作态度20遵守纪律，工作认真，勤奋好学。工作态度一般。答辩情况20介绍、发言准确、清晰，回答问题正确，介绍、发言情况一般，回答问题有较多错误。评价总分总体评价注：1、评价等级分为A、B、C、D四级，低于A高于C为B，低于C为D。2、每项得分分值等级系数（等级系数：A为1.0，B为0.8，C为0.6，D为0.4）3、总体评价栏填写“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”之一。摘 要齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力目前齿轮传动装置正逐步向小型化高速化低噪声高可靠性和硬齿面技术方向发展齿轮传动具有传动平稳可靠传动效率高一般可以达到94以上精度较高的圆柱齿轮副可以达到99传递功率范围广可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动速度范围广齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高转速可以从1r/min到20000r/min或更高结构紧凑维护方便等优点。因此它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用本课题就是齿轮传动的一个典型应用。 因为齿轮传动能够满足减震器实验台对传动的高度要求因此本设计采用齿轮传动。 关键词 减速器 零部件 齿轮传动 机械传动目录摘要1第一章 总体设计11.1电动机的选择11.1.1确定电动机的功率11.1.2 确定电动机转速21.2传动装置总传动比的确定和分配41.2.1总传动比：ia41.2.2分配各级传动比41.3计算传动系统的运动和动力参数4第二章 传动零件设计计算92.1直齿锥齿轮的设计与校核92.2低速级齿轮的设计与校核122.3初估轴的小径172.4联轴器的选择18第三章 轴与轴承的校核203.1 1轴（高速轴）与轴承的校核203.2 2轴（中间轴）与轴承校核243.3 3轴（低速轴）与轴承校核303.4轴承的校核33第四章 键的校核364.1中间轴第一个键校核364.2中间轴第二个键校核364.3低速轴键校核37第五章 减速器的润滑方式、密封类型的选择385.1齿轮的润滑方式385.2轴承的润滑方法及润滑方式395.3密封类型395.4润滑油的牌号39第六章 箱体结构40设计小结42参考文献43第一章 总体设计1.1电动机的选择 1.1.1确定电动机的功率 1）确定电动机所需工作的功率Pd 由题目所给条件计算工作机所需功率 F=2300N v=1.60m/s计算总效率传动装置总效率 按文献2表2-3：联轴器效率1=0.99 滚动轴承传动效率2=0.99（一对） 锥齿轮传动效率3=0.94 圆柱齿轮传动效率4=0.97（8级精度） 传动滚筒效率5=0.96 则电动机所需工作的功率Pd因载荷平稳，电动机额定功率Ped应略大于 ，由文献2表17-1，选电动机额定功率Ped=5.5KW。 1.1.2 确定电动机转速套筒轴工作转速nw由文献2表2-2可知，二级圆锥-圆柱齿轮减速器传动比为8-15，故电动机转速的可选范围为：符合这一范围的同步转速有1000r/min，1500r/min由文献2 表17-1电动机型号额定功率Ped/kw电动机转速 n / (r/min)电动机质量m/kg同步满载Y132s-45.51500144068Y132M2-65.5100096084综合考虑电动机和传动装置的重量、价格，应选Y132M2-6，结构紧凑。由文献2表173选取电动机的外形及安装,尺寸D38，中心高度H132，轴伸长E80。1.2传动装置总传动比的确定和分配 1.2.1总传动比：ia 1.2.2分配各级传动比高速级传动比低速级传动比1.3计算传动系统的运动和动力参数 1.3.1 0轴 1.3.2 1轴 1.3.3 2轴 1.3.4 3轴 1.3.5 4轴轴名功率P/KW转矩T转速r/min传动比i效率n输入输出输入输出0轴4.4744.596010.991轴4.434.3944.143.79602.120.932轴4.124.0886.986.0452.840.963轴3.963.92334.1330.8113.210.984轴3.883.84327.3324.0113.2第二章 传动零件设计计算2.1直齿锥齿轮的设计与校核材料由文献1 表11-1小齿轮选用35SiMn，调质处理，齿面硬度为207286HBS,=700MPa， =580MPa；大齿轮选用45钢正火，齿面硬度156217HBS， =370MPa, =310MPa;由文献1 表11-5取=1，=1.25；表11-4取=2.5，=189.8按齿面接触强度设计计算由文献1表11-2 齿轮精度等级设为8级载荷系数由文献1 表11-3取K=1.0齿宽系数由文献1 表11-6取小锥齿轮上的转矩传动比齿轮分度圆直径取取m=4.5,则取，则齿轮分度圆直径齿宽取验算齿面接触强度齿轮的圆周速度对照文献1 表11-8选8级制造精度是合宜的。2.2低速级齿轮的设计与校核因工作时有轻微的振动，故要求结构紧凑，因此采用硬齿面组合材料由文献1 表11-1小齿轮选用40Cr，表面淬火，齿面硬度4855HRC， =11501210MPa， =700740MPa；大齿轮选用45，表面淬火，齿面硬度4050HRC， =11201150MPa， =680700MPa；由文献1 表11-5取=1，=1.25；表11-4取=2.5，=189.8按齿轮弯曲强度设计计算由文献1表11-2 齿轮精度等级设为8级载荷系数齿宽系数小齿轮上的转矩由文献1 表11-3取K=1.3 由文献1 表11-6取初选螺旋角齿数=3.12取实际传动比齿形系数查文献1图 11-8 得 查文献1图11-9得因所以对小齿轮进行弯曲强度设计计算法向模数 由文献1 表4-1取=2mm中心距 取确定螺旋角齿轮分度圆直径齿宽取验算齿面接触强度齿轮的圆周速度对照文献1 表11-8选8级制造精度是合宜的。速度验算实际总传动比=4.353.103=13.498实际转速实际速度传送带速度偏差合格2.3初估轴的小径1轴为40Cr 由文献1 表14-2 取C=105有一个键槽取d1=20mm2轴为45 由文献1 表14-2 取C=110有一个键槽取d2=30mm3轴为45 由文献1表14-2 取 C=110有一个键槽d3=40mm2.4联轴器的选择选联轴器类型按工作条件，工作时有轻微振动，宜用有弹性元件的挠性联轴器，输出端转速低，动载荷小，转矩较大，故应选用结构简单、制造容易、具有微量补偿两轴线偏移和缓冲吸振能力弹性套柱销联轴器。其优点是装拆方便，耐久性好，可补偿两轴相对位移和缓和冲0轴与1轴间得联轴器由文献1 表17-1 取KA=1.5表14-4 选LT4 n=5700r/min1440r/min 3轴与4轴间的联轴器由文献1 表17-1 取KA=1.5表14-4 选LT7 n=3600r/min106.68r/min 第三章 轴与轴承的校核3.1 1轴（高速轴）与轴承的校核轴的受力分析如图A水平 图B竖直 图C合成弯矩T=25.47NmP=3.84Kw n=1440r/min T=25.47Nm材料40Cr调质由图可知a处为危险断面弯矩不变取=0.3危险断面当量弯矩由文献1表14-3 危险断面轴径高速轴安全轴承受力分析由文献2表12-4选轴承7305ACn=1440r/min由文献1表16-12轴承当量动载荷轴承寿命合格3.2 2轴（中间轴）与轴承校核轴的受力分析如图AP=3.69Kw n=331.0r/min 材料45钢正火水平 图B竖直 图C由图可知a处为危险断面弯矩不变取=0.3危险断面当量弯矩由文献1表合成弯矩 T=106.46Nm 14-3 危险断面轴径 高速轴安全轴承受力分析由文献2表12-4选轴承7306ACn=331.0r/minFa=1124-583=586N由文献1表16-12轴承当量动载荷轴承寿命合格3.3 3轴（低速轴）与轴承校核轴的受力分析如图AP1=3.54Kw n=106.68r/min 材料45钢正火水平 图B竖直 图C 由图可知a处为危险断面弯矩不变取=0.3危险断面当量弯矩合成弯矩 T=316.9Nm 由文献1表14-3 危险断面轴径 高速轴安全3.4轴承的校核轴承受力分析由文献2表12-4选轴承7210ACn=106.68r/minFa=1078N由文献1表16-12轴承当量动载荷 轴承寿命 合格第四章 键的校核4.1中间轴第一个键校核1选择键的型号轴径32mm，由文献2 表11-26选择型号为键1025，GB/T1096的键即圆头普通平键（A型），L=25mmb=10mm h=8mm；2.键的材料用45钢调质处理，由文献1表10-10查的3.校核键的工作长度为l=L-b=25-10=15mm T=106.46Nm安全4.2中间轴第二个键校核轴径32mm，由文献2 表11-26选择型号为键1045，GB/T1096的键即圆头普通平键（A型），L=45mmb=10mm h=8mm；2.键的材料用45钢调质处理，由文献1表10-10查的3.校核键的工作长度为l=L-b=45-10=35mm T=106.46Nm安全4.3低速轴键校核轴径52mm，由文献2 表11-26选择型号为键1640，GB/T1096的键即圆头普通平键（A型），L=40mmb=16mm h=10mm；2.键的材料用45钢调质处理，由文献1表10-10查的3.校核键的工作长度为l=L-b=40-16=24mm T=316.9Nm安全第五章 减速器的润滑方式、密封类型的选择5.1齿轮的润滑方式1润滑方式 闭式齿轮传动的润滑方法取决于其圆周速度。高速级 v = 2.40m/s12m/s，采用浸油润滑低速级 v = 1.056m/s12m/s，采用浸油润滑2浸油深度对双级齿轮减速器，当采用浸油润滑时较小齿轮的浸油深度不小于10mm,较大齿轮的浸油深度不得超过其分度圆半径的1/3，即1/3189.0762= 31.5 mm3油池深度大齿轮顶圆距油池底面距离h3050mm，避免齿轮旋转激起沉积在箱底的污物，造成齿面磨损。 4油量：单级传动，传递每千瓦功率需油量为：L=（0.350.7）升对多级传动，则按比例增加L= 2（0.350.7）升 = 0.71.4升则总油量为0.76.79KW=4.8L，采用A型压配式圆形油标。5.2轴承的润滑方法及润滑方式轴承的润滑方法取决于传动零件（齿轮）的圆周速度。高速级 v =2.40m/s2m/s，应采用油润滑。5.3密封类型轴外伸处为防止润滑剂外漏及外界的灰尘、水分和其他杂质渗入，造成轴承磨损或腐蚀，选用毡圈密封，材料为粗羊毛毡。在剖分面上涂水玻璃，以防止漏油。5.4润滑油的牌号由文献2 表13-1 选用L-CKC68 第六章 箱体结构名 称符 号减速器箱体结构尺寸箱座壁厚8 mm箱盖壁厚8 mm箱座凸缘厚度1.5 = 12 mm箱盖凸缘厚度1.51 = 12 mm箱座底凸缘厚度2.5 = 20 mm地脚螺钉直径16mm地脚螺钉数目4轴承旁联接螺栓直径12mm箱盖与箱座联接螺栓直径10mm联接螺栓的间距150mm窥视孔盖螺钉直径6 mm定位销直径(0.70.8) d2 =8mm至外箱壁距离c122mm,18mm,16mm至凸缘边缘距离20mm,16mm，14mm轴承台凸台半径16mm外箱座至轴承座端面距离C1 +C2+ (510) = 40mm大齿轮顶圆与内箱壁距离1.2 取10mm齿轮端面与内箱壁距离=8mm取10mm箱盖、箱座筋厚0.851 =6.8mm取8mm0.85=6.8mm取8mm设计小结经过这次机械课程设计，我深深感受到了机械理论设计和经验设计相结合的过程。在本学期开始的时候，我们以学习理论性的设计知识为主，比如齿轮、轴、轴承的强度校核，寿命计算，以及带传动、齿轮传动、轴承的失效形式等等。而