机械设计说明书.doc

广东石油化工学院 机电工程学院机械设计课程设计设计计算说明书姓名： 严家鹏 学号： 11024100526 班级： 装控11-5 成绩： 指导教师： 谭 云 完成时间：20130614 机电工程学院机械设计课程设计任务书班级 装控11-5 姓名 严家鹏 学号 11024100526 设计题目： 一带式输送机用双级圆柱齿轮减速器运动简图：工作条件及原始数据： 电动机驱动，工作寿命10年（每年工作300天、两班制、每班8小时），带式输送机工作载荷平稳，单向运转。输送带拉力F 2.8 kN；输送带速 v 0.7 m/s；滚筒直径 D 275 mm。 设计工作量：1.减速器0#装配图1张（0#坐标草图一同交上）3.设计说明书1份（手写、打印均可）完成时间： 2013年 6月 3日 2013年6 月 14日设 计 计 算 内 容结 果一、总体方案选择1.1工作条件及原始数据： 电动机驱动，工作寿命10年（每年工作300天、两班制、每班8小时），带式输送机工作载荷平稳，单向运转。输送带拉力F2.8 kN；输送带速v 0.7 m/s；滚筒直径D 275 mm。总寿命：5000小时二、确定电动机1 选择电动机类型按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机2 选择电动机的容量（1）滚筒所需有效功率：（2）传动装置总效率按文献2表2.1-1确定各部分效率如下：V带传动效率：闭式齿轮传动效率：滚动轴承效率：链的效率：联轴器效率：传动滚筒效率：得：（3）所需电动机功率3.确定电动机转速（1）传动滚筒转速（2）电动机型号的选择根据电动机所需的功率和工作环境经查表可得到电动机的转速三、计算总传动比，分配各级传动比带式输送机传动系统的总传动比： （1）两级齿轮传动比公式（2）各级平均传动比：（2）减速器传动比取，则减速器的传动比为：取两级齿轮减速器高速级的传动比为：则低速级的传动比为：四、运动参数及动力参数计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下：1轴（电动机轴）2轴（减速器高速轴）输入轴转速：输入轴功率：3轴（减速器中间轴）中间轴转速：中间轴功率：4轴（减速器低速轴）输出轴转速：输出轴功率：5轴（输送机滚筒轴）输出轴转速：输出轴功率：将上述计算结果和传动比效率汇总如表：轴号电动机两级圆柱齿轮减速器工作机1轴2轴3轴4轴5轴转速n（r/min）1440626.09232.45116.8148.67功率P（kW）2.492.332.252.162.04转矩T(Nm)16.535.5492.43176.59400.29五、传动零件的设计计算高速级圆柱齿轮设计 （此处的下标1表示为小齿轮，2为大齿轮）1.确定齿轮材料、热处理方式、精度等级和齿数小齿轮1选用40Cr，调质处理，HBW1=260大齿轮2选用45号钢，调质处理，HBW2=230精度7级取；，取2.确定许用应力；取：;=3;3.齿面接触疲劳强度计算（1）计算工作扭矩（2）初步计算小齿轮直径查表4.8，估计，取查表4.7，齿宽系数取则齿宽取（3）按齿面接触疲劳强度设计工作载荷平稳，设计齿轮精度为7级，查图4.9取齿轮不对称布置，查图4.12取查表4.5取（4）计算齿面接触应力查图4.14，查表4.6，取取取（4）校核齿轮弯曲疲劳强度由图4.18查得，;由图4.16得，;因；取；取大小轮齿弯曲疲劳强度满足要求（5）确定传动主要尺寸取低速级圆柱齿轮设计 （此处的下标1表示为小齿轮，2为大齿轮）1.确定齿轮材料、热处理方式、精度等级和齿数小齿轮1选用40Cr，调质处理，HBW1=260大齿轮2选用45号钢，调质处理，HBW2=230精度7级取；，取2.确定许用应力；取：;=3;3.齿面接触疲劳强度计算（1）计算工作扭矩（2）初步计算小齿轮直径查表4.8，估计，取查表4.7，齿宽系数取则齿宽取（3）按齿面接触疲劳强度设计工作载荷平稳，设计齿轮精度为7级，查图4.9取齿轮不对称布置，查图4.12取查表4.5取（4）计算齿面接触应力查图4.14，查表4.6，取取取（4）校核齿轮弯曲疲劳强度由图4.18查得，;由图4.16得，;因；取；取大小轮齿弯曲疲劳强度满足要求（5）确定传动主要尺寸取主要计算结果名称高速级齿轮低速级传动小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮模数齿数传动比分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距齿宽六、轴的设计计算1轴的材料选择和最小直径估算根据工作条件，初选轴的材料为45钢，调质处理。按扭转强度法进行最小直径估算，即： mm。初算轴径时，若最小直径周段开有键槽，还要考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，d增大3%至5%，两个键槽时，d增大7%。C的值由表6-3确定，取C=112高速轴：因高速轴最小直径处要安装大带轮，设有一个键槽，则：取中间轴：因中间轴最小直径处要安装滚动轴承，则：取低速轴：因低速轴最小直径处要安装连轴器，设有一个键槽，则：取2.轴的结构设计高速轴的结构设计（1）各轴段的直径确定:最小直径，安装V带轮的外伸轴段：:密封处轴段，根据联轴器的轴向定位要求，定位高度 ，以及密封圈的标准（拟采用毡圈密封），:滚动轴承处轴段，根据直径选用角接触球轴承（7206C），:过渡轴段，由于高速齿轮传动的线速度小于2m/s，滚动轴承可采用脂润式润滑。考虑到用轴肩定位轴承，所以:齿轮定位轴段，:高速级小齿轮处轴段，:滚动轴承处轴段，（2）各轴段长度的确定：由V带轮的轮孔确定，：由箱体结构、轴承挡圈、装配关系等确定，：由滚动轴承、挡油盘及装配关系决定，：由装配关系、箱体结构等确定，：轴环宽度，：由高速级小齿轮宽度决定，：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定，（3）细部结构设计在与v带轮连接处键型，A型：b=6mm，h=6mm，L=20mm，高速级小齿轮处键型，A型：b=10mm，h=8mm，L=28mm，各轴肩处的过渡圆角半径，取R1，C1中间轴结构设计（1）各轴段的直径确定:最小直径，滚动轴承处轴段，根据直径选用角接触球轴承（7206C），:高速级大齿轮轴段，:轴环，根据轴承的定位确定，:低速级小齿轮轴段，:滚动轴承处轴段，（2）各轴段长度的确定：由滚动轴承、挡油环及装配关系等确定，：由高速级大齿轮的毂孔宽度确定，：轴环宽度，：由低速级小齿轮毂孔宽度确定，：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定，（3）细部结构设计高速级大齿轮处键型，A型：b=10mm，h=8mm，L=33mm，低速级小齿轮处键型，A型：b=10mm，h=8mm，L=56mm，低速轴的结构设计低速轴轴系的结构如下图：（1）各轴段的直径确定:滚动轴承处轴段，根据直径选用角接触球轴承（7208C），:低速级大齿轮轴段，:轴环，根据大齿轮的定位确定，:过渡轴段，由于高速齿轮传动的线速度小于2m/s，滚动轴承可采用脂润式润滑。考虑到用轴肩定位轴承，所以:滚动轴承处轴段，：密封处轴段，根据联轴器的轴向定位要求，定位高度 ，以及密封圈的标准（拟采用毡圈密封），：最小直径，安装联轴器的外伸轴段，（2）各轴段长度的确定：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定，：由低速大齿轮的毂孔宽度确定，：轴环宽度，：过渡轴段，：由滚动轴承装配关系确定，：由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定，：由连轴器的轴孔宽度确定，3）细部结构设计低速级大齿轮处键型，A型：b=12mm，h=8mm，L=51mm链轮处键型，A型：b=10mm，h=8mm，L=70mm各轴肩处的过渡圆角半径，取R1，C1。七、低速轴的校核根据轴的结构图做出轴的计算简图，根据计算简图做出弯矩图。先将三维坐标转为平面，最后求合力。而圆周力径向力在垂直面上：解得：在水平面上：解得 危险截面在安装齿轮处故轴的强度足够八、减速器机体结构尺寸减速器铸造箱体的结构尺寸名 称符 号结构尺寸箱座（体）壁厚8箱盖壁厚8箱座、箱盖、箱底凸缘的厚度、12、12、20箱座、箱盖上的肋厚、7、7轴承旁凸台的高度和半径、35、20