带式运输机传动装置中的单级圆柱齿轮减速器

1、机械设计基础课程设计20092010学年（一）班级： 姓名：学号:机械设计课程-带式运输机传动装置中的单级圆柱齿轮减速器目 录设计任务书.1 传动方案的拟定及说明.4 电动机的选择.5 计算传动装置的运动和动力参数.6 传动件的设计计算.7 轴的设计计算10 联轴器的选择14 滚动轴承的选择及计算17 键联接的选择及校核计算20 减速器箱体箱盖、附件的计算21 润滑与密封23 设计小结23 参考资料目录23一 总体布置简图1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4带式运输机；5滚筒；6联轴器二 工作情况：载荷平稳、单向旋转三 原始数据运输带工作拉力F=2.2KN运输带速度V=1.4 m/s滚筒的直径

2、D=400 mm卷筒效率=0.96带速允许偏差（）：+5或-5使用年限（年）：8工作制度（班/日）：2四 设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算；2. 直齿轮传动设计计算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五 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 设计说明书一份六 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传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为

3、：单级圆柱齿轮减速器。速的选择Iv=24，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=35，则合理总传动比i的范围为i=620，故电动机转速的可选范围为 nd=inw=（620）66.85=401.11337r/min符合这一范围的 同步转速有750r/min和1000r/min两4电动机型种，为减少电动机的重量和价格，有表8-18选常用的 号的确定5.计算传动比同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y132M1-6,其满载转矩=960r/mini总=/=14.36由i总=ivic,取V带传动比iv=3 则齿轮传动比ic=i总/iv=4.79各轴转速、输入功率、输入转矩 项 目 电动机轴 高速轴I 低速轴

4、II选Y132M1-i总14.36基本符合题目要求，计算传1）计算总转速（r/min） 960 320 66.85 66.85 传动比运动和动力参装置的总传动分配2）合理分 配各级传动比由课本1P189表10-8得：kA=1.2 P=3.56KW处理(2)按齿面接触疲劳强度设计215HBS；45钢，调质精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精确定有关参数如下：传动比i齿=4.79取小齿轮齿数Z1=25。则大齿轮齿数：Z2=iZ1= 4.7925=119.85取z2=120故实际传动比i=120/25=4.8由课本表11-6取d=1.0T1=9.55106P1/n1=1.02105N/m

5、m模数：m=d1/Z1=69.7/25=2.82mm m取3齿宽：b=dd1=1.069.7mm=69.7mm取b2=70mm b1=75mm度。m取3分度圆直径：d1=mZ1=325mm=75mm d2=mZ2=3120mm=360mm 齿轮传动的中心矩: a=(d1+d2)/2= (75+360)/2=217.5mm 取 a=218mm齿形系数=1.59 =1.82 （课本【1】图11-9）a=218mm=2.72 =2.22 （课本【1】图11-8）（3）验算轮 齿弯曲强度(4)计算齿轮的圆周速度计算圆周速度V=n1d1/601000=3.1432075/601000=1.26m/s 因

6、为V6m/s，故取8级精度合适da1=d1+2ha1=（z1+2ha*）m=81mm da2=d2+2ha2=（z2+2ha*）m=366mm h=（c*+2ha*）m=9mm hf=（c*+ha*）m=3.75mm ha=ha*m=3mmV=1.26m/s（5）齿轮几 何尺寸计算（三）.轴的设计计算:选轴的材料为45号钢，调质处理。查1表14-1 b=650Mpa,s=360Mpa单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，1、选择轴的从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为： 材料 确定 dC 许用应力查2表14-2可得，45钢取C=110则dc(p/n)1/3=1102、按扭转

7、强(3.30/66.85)1/3mm=40.35mm 度估算轴的最小直径尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图。得联轴器的型号为LT6联轴器 Y型 d=30mm3、从轴的结构设计在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈L=112mm（2）、确定轴上零件的位置与固定方式 （1）、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器，查设计手册可考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取 d=45mm轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的单级减速

8、器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置联轴器的型号LT6d=30mm L=112mm配合分别实现轴向定位和周向定位 （3）、确定各段轴的直径将估算轴d=45mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=50mm齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固 定的要求，装轴处d3应大于d2，取d3=55mm， 为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=58mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5d1=45mm满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d2=

9、50mm d6=55mm.(4)选择轴承型号.由2P270初选深沟球轴承,代号为6309,查手册可得:轴承宽度B=25mm,安装尺寸D=100mm,故轴环直径d5=65mm. (5）确定轴各段直径和长度段：d1=45mm 长度取L1=87mmII段:d2=50mmd3=55mmd4=58mmd6=55mm4.主动轴的设计初选用6309深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为25mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。d5=65mm取套筒长为13mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定， L1=87mm 为此，取该段长为15mm，安装齿轮

10、段长度应比轮毂宽 度小2mm,故II段长： L2=（2+25+13+15）=55mm III段直径d3=55mm L3=L1-L=55mm 段直径d4=58mm长度与右面的套筒相同，即L4=71mm 段直径d5=65mm. 长度L5=12mm 最后一段直径d6=55mm. 长度L6=28mmL2=55mm选轴的材料为45号钢，调质处理。查2表14-1 b=650Mpa,s=360Mpa单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联L5=12mm轴器相接，L6=28mm从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：L3=55mmL4=71mm1）、选择轴的材料确定许用应力dC查2表13-5可得，45钢

11、取C=1102）、按扭转 则dc(p/n)1/3=110强度估算轴的最小直径(3.42/320)1/3mm=24.23mm考虑键槽的影响以系列标准，取d=30mm轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴 上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图。 （1）、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器，查设计手册可3）、轴的结得联轴器的型号为LT6联轴器 构设计（2）、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴 承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环 和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两 端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定

12、 ， 轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位 （3）、确定各段轴的直径将估算轴d=30mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=35mm齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固 定的要求，装轴处d3应大于d2，取d3=40mm， 为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=42mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5d1=30mm满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d2=35mm d6=40mm.(4)

13、选择轴承型号.由1P270初选深沟球轴承,代号为d3=40mm6306,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=65,故轴 环直径d5=50mm.（5）确定轴的各段直径和长度初选用6306深沟球轴承，其内径为30mm,宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面d4=42mmd6=40mm与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该 段长36mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。 段：d1=30mm 长度取L1=60mmII段:d2=35mm初选用6309深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为24mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。d5=50mm取套筒长

14、为29mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定， L1=60mm 为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽 度小2mm,故II段长： L2=35mmIII段直径d3=40mm L3=L1-L=50mm 段直径d4=42mm长度与右面的套筒相同，即L4=80mm 段直径d5=50mm. 长度L5=25mm 最后一段直径d6=40mm. 长度L6=20mm根据根据条件，轴承预计寿命 Lh=1030016=48000hL2=35mmL3=50mm（四）.滚动轴承的选择及校核计算 1.从动轴上的轴承(1)由初选的轴承的型号为: 6309,查1表可知:d

15、=55mm,外径D=100mm,宽度B=25mm,基本额定动载荷C=52.8KN, 基本静载荷CO=31.8KN,查2表10.1可知极限转速9000r/min （1）已知nII=121.67(r/min)两轴承径向反力：FR1=FR2=1083N 根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力L4=80mm L5=25mm L6=20mmFS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N (2) FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端 FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N (3)求系数x、yFA1/FR1=682N/1

16、038N =0.63 FA2/FR2=682N/1038N =0.63根据课本P265表（14-14）得e=0.68FA1/FR1e x1=1 FA2/FR248000h 预期寿命足够(1)由初选的轴承的型号为:6306查1表可知:d=30mm,外径D=72mm,宽度B=19mm, 基本额定动载荷C=19.5KN,基本静载荷CO=111.5KN, 查2表可知极限转速13000r/min 根据根据条件，轴承预计寿命 Lh=1030016=48000h （1）已知nI=473.33(r/min) 两轴承径向反力：FR1=FR2=1129N 根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N (2) FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端 FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N (3)求系数x、yFA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63 FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63 根据课本P265表（14-14）得e=0.68FA1/FR1e x1=1 FA2/FR248000h 预期寿命足够（五）.键联接的选择及校核计算1根据轴径的尺寸，由1中表10-9高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为：键850 GB1096-2003大齿