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武汉理工大学机械设计+带式运输机减速器设计说明书2.docx

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武汉理工大学机械设计+带式运输机减速器设计说明书2.docx

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武汉理工大学机械设计+带式运输机减速器设计说明书2.docx

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2
3
1
设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮齿轮减速器。工作经常满载,空载启动,工作有轻振,不反转,单班制工作。运输带容许速度误差为5%。减速器为小批生产,使用期限10年。
设计计算及说明
2
3
1
运输带拉力F(N)
2000
卷筒直径D(mm)
目录
320
设计计算及说明
2
3
1
设计计算及说明
2
3
1
设计任务书3传动方案的拟订及说明3电动机的选择3计算传动装置的运动和动力参数5传动件的设计计算7轴的设计计算16滚动轴承的选择及计算38键联接的选择及校核计算42联轴器的选择43减速器附件的选择44润滑与密封44设计小结44
参考资料目录45
设计计算及说明
2
3
1
一、设计任务书
设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器,已知带式运输机驱动卷筒的圆周力〔牵引力〕F=2000N,
带速v=,卷筒直径D=320mm,输送机常温下经常满载,空载起动,工作有轻震,不反转。工作寿命10年
〔设每年工作300天〕一班制。
二、传动方案的拟订及说明
计算驱动卷筒的转速
….
n===
w兀D兀x320
选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为13。根据总传动比数值,
可拟定以下传动方案:
1〕电动机类型和结构型式
按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y〔IP44〕系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。
2〕电动机容量
设计计算及说明
6
3
1
(1)卷筒的输出功率P°

p===
w10001000
(2)电动机输出功率Pd
Pd=P
传动装置的总效率
耳=6•n2A3•n3•n4J“J6
式中"1、比…为从电动机至卷筒轴的各传动机构和轴承的效率。
由《机械设计〔机械设计基础〕课程设计》表2-4查得:V带传动"1=;滚动轴承耳2=;
圆柱齿轮传动耳3=;圆锥齿轮传动耳4=;弹性联轴器耳5=;卷筒轴滑动轴承耳6=;则

Pd牛需=
(3)电动机额定功率Ped
由《机械设计〔机械设计基础〕课程设计》表20-1选取电动机额定功率Ped=4・0kw。
3〕电动机的转速
推算电动机转速可选范围,由《机械设计〔机械设计基础〕课程设计》表2-1查得V带传动常用传动比
范围盯二2~4,单级圆柱齿轮传动比范围i2'二3~6,圆锥齿轮传动比范围i3'二2~3,则电动机转速可选范围为:
设计计算及说明
2
7
1
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
8
n'二n•i•i•〜4296r/min
dW123
初选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较,如下表:
方案
电动机型号
额定功率〔kW〕
电动机转速(r/min)
电动机质量(kg)
同步
、卄+卜满载
1
Y132M1-6
4
1000
960
73
2
Y112M-4
4
1500
1440
43
传动装置的传动比
总传动比
V带传动
二级减速器
4
两方案均可行,但方案1传动比较小,传动装置结构尺寸较小,因此采用方案1,选定电动机的型号为Y132M1-6
4〕电动机的技术数据和外形,安装尺寸
由《机械设计〔机械设计基础〕课程设计》表20-1、表20-2查得主要数据,并记录备用。
四、计算传动装置的运动和动力参数
1〕传动装置总传动比
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
960


设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
2〕分配各级传动比
11==
因为是圆锥圆柱齿轮减速器,所以
圆锥圆柱齿轮减速器传动比

设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
3〕各轴转速〔轴号见图一〕
n=n
=960r/min
1
m
n
=n
=960r/min
2
1
n
960
n
=T
==287r/mm
3
i
1n

287
n
=T
-==
4
i
2
4
n
=n
=
5
4
4〕
各轴输入功率
按电动机所需功率Pd计算各轴输入功率,即
p=p=
1d
p=p耳耳==
125
p=p耳==
24
p=p耳耳==
323
p=p耳==
42
5〕各轴转矩
T=9550x耳=•m1n
1
T=9550x耳=•m2n
2
T=9550x邑=•m3n
3
T=9550xp=•m4n
4
T=9550x島=•m5n
5
项目
轴1
轴2
轴3
轴4
轴5
转速(r/min)
960
960
287
功率(kw)
转矩(N*m)
传动比
1
1
4
1
效率
1
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
13
设计计算及说明
4
五、传动件的设计计算
圆锥直齿轮设计
已知输入功率P=,小齿轮转速960r/min,齿数比u=,由电动机驱动,工作
2
寿命10年〔设每年工作300天〕一班制,带式输送机工作经常满载,空载起动,工作有
轻震,不反转。
1、
选定齿轮精度等级、材料及齿数
1)
圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)
2)
材料选择由《机械设计〔第八版〕》表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为
280HBS,大齿轮材料为45钢〔调质〕,硬度为240HBS。
3)
选小齿轮齿数Z1二25,大齿轮齿数丁3出X25=Z,取整z2=84。则
u=厶=84=
1
z1二25
2、
按齿面接触强度设计
设计计算及说明
14
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
由设计计算公式进行试算,即
d1t=
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数Kt二L82)计算小齿轮的转矩
T==28799n•mm
2
%
3)
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
设计计算及说明
结果
4〕由《机械设计〔第八版〕》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强
度极限bHlim1=600MPa,大齿轮的接触疲劳强度极限bHlim2=550MP°
5〕由《机械设计〔第八版〕》表10-6查得材料的弹性影响系数

E
6)计算应力循环次数
=


7)由《机械设计〔第八版〕》图10-19取接触疲劳寿命系数
Khn1=,Khn2=
8)计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,得
[b]=5Phlim==558MPaH1S
[b]=K
Hl
HN2bHlim2==528MPaS
(2)计算
1)试算小齿轮分度圆直径d1t,代入•丿
中较小的值
b,=600MPa
Hlim1
bHlim2=550"Pa

E

1

2
A=558MPa
H1
丄=528MPa
H2
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
19
设计计算及说明
4
设计计算及说明
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设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
d>.
1t3
、z
丿
'Hy
2kt
+=
QrH-.050RJ2•u
2)计算圆周速度v
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
设计计算及说明
8
设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
4
兀dn
v=^2—
60x1000

==
60xlOOO
d>
1t
v=
设计计算及说明
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设计计算及说明结果
7
设计计算及说明
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3)计算载荷系数
,7级精度,由《机械设计〔第八版〕图10-8查得动载系
数Kv=
直齿轮KHa=KFa=1
由《机械设计〔第八版〕表10-2查得使用系数Ka=L25
根据大齿轮两端支撑,小齿轮作悬臂布置,查《机械设计〔第八版〕》表得轴
承系数KH0be=L25,则KH卩=KF卩=L5KH卩be=1-25=1"875
接触强度载荷系数K=KaKvKhaKhp==
4)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,得
d=d=
1itK
1t
5)计算模数m
-___
m=-+=
z25
1
K=
d1=68*07mm
m=3mm
取标准值m=3mm
6)计算齿轮相关参数
d=mz
i
d=mz
2
=3x25=75mm
=3x84=252mm

o=arccos=arccos=16。
vu2++1
0=90。一16°=74。
2
d=75mm
1
d=252mm
2
0=16°
1
0=74°
2
R=
设计计算及说明
设计计算及说明
4
20
25
设计计算及说明
设计计算及说明
4
b1=53mm
b2=49mm
=
2
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设计计算及说明
设计计算及说明
4
7)圆整并确定齿宽b=0r•R==
圆整取b2=49mm,b1=53mm
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设计计算及说明
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