带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计

1、课程设计说明书题目: 带式输送机一级直齿 圆 柱齿轮减速器设计二级学院机电工程学院年级专业15机械制造与自动化学 号1501011007学生姓名指导教师熊建强教帅职称目录第一章原始数据1.第二章选择电动机 2.第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数 3第四章齿轮传动的设计 4.第五章轴的设计7.第六章滚动轴承的选择及验算10第七章键的选择及强度校核1.1第八章联轴器的选择1.2第九章设计体会1.3参考文献1.4带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计新余学院课程设计说明书第一章原始数据;滚筒直径D=300每年工作300天，运输带工作拉力F=3500 (可；运输带工作速度 n=260 (r/m

2、in)(mm;每天工作24小时，连续单向运转，工作期限为 5年,载荷较平稳。环境最高温度35°C;小批量生产。传动装置简图：71-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带16第二章选择电动机(1) 电动机的类型按已知的工作要求和条件，选用 Y型全封闭笼型三相异步电机。(2) 传动效率n带传动V带传动*11=0.96齿轮传动的轴承2 =0.99齿轮传动3=0.97联轴器 4 =0.99卷筒轴的轴承 5=0.98卷筒 6 =0.96(3) 电动机工作功率运输带速度v = =4.1 m/ s60 1000工作机所需的电动机输出功率：R =16.69 kW 1000 w(4)

3、电动机转速卷筒轴的工作转速为：m = =261.01 r/minD按推荐的合理传动比范围，取 V带传动的传动比i；=24，单级齿轮传动比i2=35, 则合理总传动比的范围为i =620,故nd = i, nw =(620) X 261.01 r/min , nd =(1566.065220.2) r/min根据计算出的量，由附表8.1查出适应的电动机型号，其技术参数及传动比的情况见表2-4。表2-4电动机型号电动机型号额定功率kW满载转速r / min总传动比带传动比齿轮传动比Y160M2-215293011.222.84.01第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数(1) 总传动比:i

4、=虺=11.22nw电动机至I轴的传动比i0=2.8, I轴至皿轴的传动比i1=4.05(2) 各轴转速 I 轴n1 =响=1046.42 r/mini0(3) 皿轴n2= =260.95 r/mini1卷筒轴nW =n2=260.95r/min(3) 各轴输入功率I 轴 P =Fd 01 =16.02 kW皿轴P2=P112 =15.23 kW卷筒轴FW =P2 23=14.63 kW(4) 各轴输入转矩电动机轴的输出转矩:Td =Td = 955。" =54.40 N m nmI 轴：I =Td i0 01 =146.23 N m皿轴 T2 =T i1 12=563.10 N m

5、卷筒轴TW =T2 2 4=551.90 N m运动和动力参数的计算结果列丁表3-4表3-4运动和动力参数的计算结果轴名电动机轴参数I轴II轴卷筒轴转速 n/(r /min)29301046.42260.95260.95输入功率P/kW16.6916.0215.2314.63输出功率T/(N m)54.40146.23563.10551.90第四章齿轮传动的设计数据传递功率P =16.69 kW输入转速 n1=1046.42 r /min传动比i =4.01(2)选择齿轮材料及精度等级小齿轮材料用40Gr钢调质，硬度为280HB5大齿轮材料用40钢调质，硬度为240HBS选用8级精度(3)设计

6、计算T1 =Td =54.40 N m取 K =1.1选小齿轮齿数 乙=28,则大齿轮齿数Z2 =i Zi =112.2取Z2=112选齿宽系数=1齿轮材料的弹性系数ZE =189.8 MPa 1/25im1 =600MPa, fim2 =550MPa安全系数：Sh =1N1 =60njLh=60X 1046.43 X (5 X 300X 24) =2.26 X 109N1_-9N2 =1 =0.558 X 10 i接触疲劳寿命系数：KHN1=0.90 KHN2=0.95MPaF=KHN；Hlim1=0.9 600 =540。同2 =K HN2；Hlim 20.95 550=540MPaSh将

7、数据代入公式中mm町。1)(3.52Z 2 =50.397膈 Mh2则模数m = *=48竺=1.80Z128取标准模数m=2d1 = mZ1=2X 28=56 mmd2 = mZ2=2X 113=224 mmt b 由 Wd = 可得 d d1 =1 x 56=56 mm d1b2 = b =56 mm,=b2 5=75 mm1 ，一 一、a=-m(Z1 Z2) =150 mm2(4)强度校核复合齿形系数：YfS1 =4.106 , YFS2 =3.90-Flim1=500 MPa ,"im2=380 MPa弯曲疲劳寿命系数：Kfni=0.85 , Kfn2=0.88弯曲疲劳安全系

8、数：Sf =1.3七1 = Kfn1'” Flim1 =326.92 MPaSf二f2 =Kfn2' Flim2 =257.23 MPaSf校核弯曲强度异i =21 Yfsi =72.799 MPa < 二fi bd1m2KT-:F2 fdYFS2 =69.147 MPa < ；f2v=3.07 m/ s < 5 m/s60 1000第五章轴的设计(1) 选择材料，确定许用应力和轴径选用45钢调质许用弯曲应力。J=60 MPa按45号钢，取C=110Jdmin =c4-P2 =42.67 mm考虑有键槽，轴径应增加5%42.1+42.1 X 5%=44.80

9、mm为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同时选取联轴器。选用 LT8型弹性套柱销联轴器，其轴孔直径为45 mm，和轴配合部分长度为84 mm，故取d1=45mm。(2) 确定轴各段直径和长度轴段1从联轴器开始向左取，轴段1直径最小，且安装了联轴器轴径，故取d1=45 mm轴段2轴段2上应有轴肩定位联轴器，故d2=d+2X 0.07d1+(12)取标准值d2 =52 mm轴段3轴段3上安装了轴承颈，且 应由轴肩定位齿轮，取d3=55 mm轴段4 轴段4上安装齿轮，取d4 =60 mm轴段5 轴段5为轴环，根据式得d5 =72 mm轴段6轴段6为轴环，根据轴承的安装尺寸得d6 =66 mm轴段7

10、轴段7上安装了轴承，根据同轴两轴承取同样的型号确定 d7 =d3 =55 mm选用轴承得其宽度B=23 mm齿轮端面至箱体壁间的距离取 a =15 mm箱体有铸造误差，取滚动轴承与箱体内边距 s=5 mm轴承处箱凸缘宽度B2 = B+ (0.08-0.1 ) a+ (1020)取得 B2 =50 mm轴承盖厚度取为20 mm轴承盖与联轴器之间的距离取为b=16 mm半联轴器与轴配合长度为l =84 mm为使压板压住半联轴器，取其相应的轴长为 L1=82 mm已知齿轮宽度为b2=56 mm为使套筒压住齿轮端面，取其相应的轴长为 L4=54 mmL2 = b +20+22=16+20+22=58

11、mmL3 = s a B +2=45 mm由轴肩和轴环尺寸的关系得L5=8 mmL6=12 mmLy=22 mm根据设计手册，取在齿轮处的键剖面尺寸为bxh=18x 11,取在半联轴器处的键剖面尺寸为b*h=14X 9。(3)轴的强度校核转矩：T2=563.20 N m圆周力：Ft2 = 2T2 =4628.5Nd2径向力：Fr2 = Ft2tan：n/cos： =1736.74 N轴向力：Fa2 =Ft2 tan=1160.02 N水平面上的支反力：Fra = Frb =圣=2314.25 N2垂直面身上的支反力：FRA =(-Fa2d2/2 71.5 Fr2)/143=-48.29NFRb

12、 =(Fa2d2/2 71.5 Fr2)/143=1785.03N水平面上的弯矩：MC=71.5 X Fra=165.5N m垂直面身上的弯矩：Mc；=71.5 X FRa=-3.45N mMC2= (71.5 X FrA =Fa2d2/2) =127.63 N m合成弯矩：Mci = . MC MC1 =165.54N mM C2 = , M C M 旗=208.99N m因为单向回转，视转矩为脉动循环：学由表可得- 0.6剖面C处的当量弯矩：22MC1 =*M C1 +(。丁2) =354.79 N mMc2 = . MC2 (: T2)2 =377.03 N m剖面C当量弯矩最大，而其直

13、径与邻接段相差不大，股剖面 C为危险剖面Me =MC2 =377.03 N mfb=60 MPaN m < 二 jbMe Me -二 e e % =17.46W 0.1d3剖面D处虽然仅受转矩,但其直径较小，则该剖面也为危险剖面。Md = .(T2)2 =313.81MPaM M D；e% =34.44W 0.1d3Memax =34.44 MPa <、b第六章滚动轴承的选择及验算(1) 确定轴承的类型由上述轴的结构设计已初步选择单列 30308型圆锥滚子轴承(2) 计算轴承的寿命查设计手册可得啊：- 3Cr=90.8 X 10Nn =258.4 r / min滚子轴承；=103F

14、a =1160.02 N轻微冲击fP=1.1106 c .由公式 P= fP Fa , Lh =()60n P106C .得 Lh =( ) =72073 h >3600 h60n fPFa故选用单列30308型圆锥滚子轴承，能满足使用要求第七章键的选择及强度校核(1) 与半联轴器配合轴段处的键的选择及强度校核在轴的结构设计中已选用圆头平键(A型)bxh=14X 9d =82 mm取键长L =72 mm键和轴的材料均为钢，可得许用挤压应力oP=120 MPa键的工作长度I = L -b=72-14=58 mmT =523.02 N m异=4T 10 =48.89 MPa < 异 d

15、hI安全(2) 与大齿轮配合轴段处的键的选择及强度校核在轴的结构设计中已选用圆头平键(A型)bh=18X 11d =54 mm取键长L=44 mm键和轴的材料均为钢，可得许用挤压应力2p =120 MPa键的工作长度I =L -b=44-18=26 mm异=4T 10 =105.46 MPa <J dhI第八章联轴器的选择(1) 联轴器的类型选择根据联轴器已知的各种条件，选用 LT型弹性套柱销联轴器(2) 联轴器型号、尺寸的选择工作情况系数：K=1.3轴的转矩：T =523.02 N m联轴器的计算转矩：TC = KT =679.93 N m已知Tc值的大小，可根据设计手册附表 9.1查

16、得可选用LT8型弹性套柱销联轴器其公称转矩为：Tn=710 N m > 679.93 N m联轴器的各种参数如表8-2表8-2 LT8型弹性柱销联轴器参数型号公称转矩许用转速轴孔直径轴孔长度外径轴孔类型LT8710 N m3000r / min45 mm112 mm190 mm丫型第九章设计体会机械设计基础的课程设计是我们机械类专业学生第一次全面的机械设计训练，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过不断的学习和一次一次的更改以及不断 的验证，最终找出来原因的所在。通过这次课程设计，我们更好更加深入地学习到了一般的设计方法， 掌握了通用 零件、机械传动装置和简单的机械设计原理，同时对制图标

17、准也有了更多的了解， 在课程设计的这段时光里，我们学到了很多书本上的知识和课本上没有的知识， 可以说是多门课程的综合运用，通过这次设计，把我们以前所学的知识都运用出 来了，这时才发现，原来之前学的知识是那么那么的少，远远不够这次设计所用， 让自己以后更加努力地学习，不断充实自己。同时也深深感到自己初步掌握的知 识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续努力学习和实践。由丁设计的时间较为紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品 的话还需要反复仔细的考虑和探讨。但经过这一次练习，确实给我们带来了很大 的收获，设计涉及到了机械、电气等多个方面的内容，通过设计计算、认证、画 图，提高了我

18、对机械结构设计、电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之， 本次设计让我受益非浅，各方面的能力也得到了一定的提高， 并且提升了我的思 考问题和解决问题的能力。最后特别感谢老师的悉心指导，特别是在我们的设计思路中，同时教导我学会独 立通过课程设计，使自己对所学的专业知识和各门课程有了进一步的加深理解， 对丁各方面知识之间的联系有了实际的体会。 使我们在以后的学习和工作中能够 更快地解决问题，有更多的经验运用到学习和工作中去， 让我们更好地工作和学 习。参考文献1 濮良贵，纪名刚.机械设计M.第八版，北京：高等教育出版社，2006.2 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册S.第三版，北京：高等教育出版社,2005.3 徐学林.互换性与测量技术基础M.长沙：湖南大学出版社，2005.4 范元勋，宋梅利，梁医.机械设计课程设计指导书M.南京：南京理工大学出版社，2007. 5 孙岩，陈晓罗，熊