砂型运输带双级齿轮减速器计算说明书

1、机械设计课程设计计算说明书 目录一、设计任务书- 2 -i.课程设计题目- 2 -ii.原始数据- 2 -二、机械传动装置的总体设计- 2 -i.传动方案的确定- 2 -ii.平面布置简图- 2 -iii.选择电动机- 3 -三、传动零件设计计算- 5 -i.V带传动的设计计算- 5 -ii.高速轴齿轮的设计与校核- 7 -iii.低速轴齿轮的设计与校核- 12 -i v.传动比误差- 16 -四、轴系零件的设计计算- 17 -i.轴的设计计算- 17 -ii.滚动轴承的设计计算- 24 -iii.键的设计计算- 27 -iv.联轴器的设计计算- 27 -v.润滑方式、润滑油牌及密封装置的选择

2、- 28 -五、课程体会与小结- 29 -六、参考文献- 30 -一、设计任务书i.课程设计题目铸工车间一造型用砂型运输带，系由电动机驱动传动装置带动，该减速器传动装置由一个砂型运输带双级齿轮减速器和其他传动件组成，运输带每日两班制工作，工作7年。设计此传动装置。ii原始数据运输带主动鼓轮轴输入端转矩Tw650N/m主动鼓轮直径D 500mm运输带速度vw 1.13m/s减速器设计寿命7年两班制工作,空载启动，轻微载荷，常温下连续(单向)运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V二、机械传动装置的总体设计i.传动方案的确定a） 初估电动机同步转速 b) 初估总传动比 c) 确定传

3、动方案 高速级V带传动。两级齿轮减速箱传动，均采用斜齿轮。低速级闭式链传动 ii. 平面布置简图iii. 选择电动机 a)选择电动机类型工业上一般运用三相交流电源，无特殊要求应选三相交流异步电动机，该传动装置选用Y系列异步电动机。b)工作机的输入功率计算pw= c)机械传动装置的总效率传动效率传动装置选用装置效率带传动 V带 =0.95一对滚动轴承球轴承=0.99圆柱齿轮传动八级精度 =0.97联轴器弹性联轴器 =0.99链传动 闭式=0.96 =0.800d)电动机所需的输出功率 e)选择电动机型号使电动机额定功率所需的输出功率，即 选择： Y系列三相异步电动机: Y112M-4额定功率 满

4、载转 该传动装置是专用的，以实际需要的电动机功率作设计功率。f)传动装置总传动比的计算及分配i=nm/nw=1440/43.163=33.362 初取 解得 高速级传动比： 低速级传动比：g)传动装置运动参数和动力参数的计算1、 输出功率： P0=3.673kW轴I： 轴II： 轴III：2、转速：轴I： 轴II：n轴III：n3、输出转矩：轴I：轴II： 轴III： 参数轴名轴出功率P（KN）转速n(r/min)输出转矩T（N.mm）轴I3.48972048705轴II3.351208156966轴III3.21872426856三、 传动零件设计计算i. V带传动的设计计算计算项目计算内容

5、计算结果工作情况系数计算功率选带型小带轮直径大带轮直径大带轮转速计算带长Dm初取中心距带 长基准长度中心距包角中心距小轮包角求带根数带速带根数求轴上载荷张紧力轴上载荷V带尺寸顶宽b节宽 bp高度 h带质量q轮毂尺寸计算直径DhahfefD0带宽B由表11.5由图11.15由表11.6D2= N2=0.7(D1+D2)a2(D1+D2) 即210a600 取a=480mm L=1436.208mm由表11.4由表11.8 由表11.7 由表11.12 由表11.10 由表11.4 hf=h-haD0=D+2ha=200+23B=(Z-1)e+2f=(4-1)15+20KA=1.2Pc=4.408

6、kWA型D1=100mmD2=200mmn2=720r/minLd=1400mma=461.673mm=167v=7.536m/s取Z=4根Fo=121NFQ=960Nb=13mmbp=11.0mmh=8mmq=0.10kg/mD=200mm=38ha=3mmhf=5mme=15mmf=10mmD0=206mmB=65mmii. 高速轴齿轮的设计与校核计算项目计算内容计算结果选材料大齿轮小齿轮齿面转矩T齿宽系数接触疲劳极限初步计算许用接触应Ad值初步计算初步计算齿宽b校核计算圆周速度v齿数Z模数m螺旋角使用系数KA动载系数KV齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数载荷系数弹性系数节点区域系数重合度系

7、数螺旋角系数接触最小安全系数工作时间应力循环次数接触寿命系数许用接触应力验算确定传动尺寸中心距圆整中心距齿宽b螺旋角齿形系数应力修正系数重合度系数 螺旋角系数齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数载荷系数弯曲疲劳极限弯曲最小安全系数应力循环系数弯曲寿命系数尺寸系数许用弯曲应力验算45钢 调质 硬度240HB45钢 调质 硬度280HB齿面接触疲劳强度计算由图12.17C由表12.16 估计取Z1=30 Z2=iZ1=103 =2.033cos=由表12.9由图12.9由表12.10先求由此得 由表12.11 非对称分布由表12.12由图12.16由式12.31因取故由表12.14假定工作时间七年 ,

8、每年工作365天，双班制,则有由图12.18计算表明,接触疲劳强度足够mm取a=137mmd1=d2=id1=3.46461.380=212.620mmb=d1=0.67061.380=41.125mm41mm齿根疲劳强度计算由图12.21由图12.22由表12.11注前已求得 由图12.14由图12.23c由表12.14由图12.24由图12.25弯曲疲劳强度足够取d1=61mmb=41mmZ1=30Z2=103 mn =2KA=1.35KV=1.142a=137mmK=3.55iii. 低速轴齿轮的设计与校核计算项目材料选择小齿轮大齿轮齿面转矩T齿宽系数接触疲劳极限初步计算许用接触应力Ad

9、值初步计算小轮直径初步计算齿宽 校核计算圆周速度v齿数Z模数m螺旋角使用系数KA动载系数KV齿间载荷分系数齿向载荷分布数载荷系数弹性系数节点区域系数重合度系数螺旋角系数接触最小安全系数总工作时间应力循环次数接触寿命系数许用接触应力验算确定传动尺寸中心距螺旋角齿宽齿形系数应力修正系数重合度系数 螺旋角系数齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数载荷系数弯曲疲劳极限弯曲最小安全系数应力循环系数弯曲寿命系数尺寸系数许用弯曲应力许用弯曲应力验算带传动比高速级齿轮传动比低速级齿轮传动比链传动比总传动比传动比误差计算内容45号钢 调质处理 硬度 280HB45号钢 调质处理 硬度 240HB齿面接触疲劳强度计算

10、（高速级齿轮已计算） b=取Z3=29 Z4=iZ3=2.88729=83.725由表12.9由图12.9由表12.10先求 由表12.11由表12.12由图12.16由式12.31因取故由表12.1由图12.18计算表明,接触疲劳强度足够mmd3=2a/(i+1)=2173/(2.887+1)=89.015mmd4=id3=2.88789.015=256.986mmb2=d3=0.77789.015=69.165mm齿根疲劳强度计算由图12.21由图12.22由表12.11注前已求得 由图12.23c由表12.14由图12.24由图12.25弯曲强度够iv.传动比误差 各级传动比设计符合要求

11、计算结果取d3=89mmb=69mmZ3=26 取 Z4=85mn=3KA=1.35KV=1.08K=3.44a=173mmb2=69mm错误！未指定书签。K=3.85材料估算轴长度斜齿螺旋角齿轮直径带对轴上载荷小齿轮受力转矩圆周力径向力轴向力画受力图计算支承反力水平面受力图垂直面受力图水平面弯矩图垂直面弯矩图合成弯矩图许用应力应力校正系数画当量弯矩图当量转矩转矩图当量弯矩当量弯矩图设计危险面直径轴的结构化高速级大齿轮受力低速级小齿轮受力螺旋角转矩圆周力径向力轴向力画受力图计算支撑反力水平面受力图垂直面受力图水平面反力垂直面反力水平弯矩图垂直弯矩图合成弯矩图许用应力应力校正系数画当量弯矩图当量

12、转矩转矩图当量弯矩当量弯矩图设计危险面直径轴的结构化齿轮受力画受力图计算支撑反力水平面受力图垂直面受力图水平面反力垂直面反力水平弯矩图垂直弯矩图合成弯矩图许用应力应力校正系数画当量弯矩图当量转矩转矩图当量弯矩当量弯矩图设计危险面直径轴的结构化四、轴系零件的设计计算i.轴的设计计算选用45钢调质，由手册查出 T1=T 查表16.3得 初取： (2)对轴2进行设计Ft2=-Ft1Fr2=-Fr1Fa2=Fa1B2=T=TII=156966Nmm查表16.3得 初取： (3)对轴III进行设计与轴II小齿轮互为相反力查表16.3得 初取： L=354mmd1=61.380mmT=46278Nmmii

13、. 滚动轴承的设计计算由齿轮受力情况可求出轴承所受径向力和轴向力 预期寿命取12000h对轴承I 初选用单列深沟球轴承6207或6307，左端固定右端游动 计算项目计算内容计算结果附加轴向力轴承轴向力X、Y值冲击载荷系数当量动载荷计算额定动载荷62076307两种轴承都可满足，选6207对轴承II初选用角接触球轴承7208 AC，采用正装，两端单向固定计算项目计算内容计算结果附加轴向力轴承轴向力Fa/FrX、Y值冲击载荷系数当量动载荷计算额定动载荷选轴承选用7208AC轴承Fs1=1926NFs2=1624NFa1=2023N Fa2=1624NP1=2868NP2=3113N 所以7208A

14、C强度满足对轴承III初选用角接触球轴承7208 AC，采用正装，两端单向固定附加轴向力轴承轴向力X、Y值当量动载荷选轴承选用7210AC轴承uanyong- 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 -

15、29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 -

16、29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 - 29 -P1=2495NP2=3237N所以7209AC轴承iii. 键的设计计算设计要求：根据轴径选择键 选用平键圆头A型 取=100Mpa设计参数： 标号位置dmmmmmmTN.mmpMPa深度轴t毂t1带轮288x76556484870520.504.03.32高速大齿轮4514x939321814876085.125.53.83低速小齿轮4514x974564215696665.455.53.84低速大齿轮5016x10675036412

17、64045.626.04.35联轴器3510x885706042685685.545.03.3经过校核，带轮、高速大齿轮、低速小齿轮、低速大齿轮处键均满足，强度均满足要求。联轴器处键的参数由联轴器给出，无需校核。iv.联轴器的设计计算v.润滑方式、润滑油牌及密封装置的选择齿轮的润滑方式及润滑剂的选择润滑方式的选择高速级齿轮圆周速度：低速级齿轮圆周速度： 润滑剂的选择滚动轴承的润滑方式和润滑剂的选择润滑方式的选择滚动轴承内径和转速的乘积为：高速轴（I轴）：中间轴（II轴）：低速轴（III轴）： 润滑剂的选择 V V因为 Vmax=2.313m/s12 m/s，所以采用浸油润滑。由表6-29查得，

18、齿轮润滑油选用工业闭式齿轮油，代号是：L-CKC220,运动粘度为：198-242（单位为：）。dn=40720=28800mm r/mindn=45208=9360mm r/mindn=5072=3600mm r/min均不超过2105mm r/min。由于脂润滑易于密封，结构简单，维护方便，在较长的时间内无须补充及更换润滑剂，所以滚动轴承的润滑选用脂润滑。脂的种类为通用锂基润滑脂（GB7342-87）,代号为ZL-2，滴点不低于175，工作锥入度,25每150g 265295（1/10mm）。V1=2.313m/sV30.968m/s浸油润滑工业闭式齿轮油代号是：L-CKC220滚动轴承采用脂润滑代号为ZL-2密封方式的选择滚动轴承密封选择箱体密封选择滚动轴承采用毡圈密