带式运输机两级齿轮减速器设计.docx

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1、目录1设计任务书22传动方案总体设计32.1 减速器的组成与特点32.2 电动机的选择32.3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比52.4 计算传动装置的运动和动力参数53传动零件的设计73.1 V带传动的设计73.2 齿轮传动的设计计算83.2.1 高速级齿轮传动的设计计算83.2.2 低速级齿轮传动的设计计算114轴系结构设计144.1 高速轴的设计计算154.2 中间轴的设计计算194.3 低速轴的设计计算205联轴器的选择256减速器箱体以及附件的设计266.1 箱体设计266.2 减速器附件设计267密封方式的选择287.1 滚动轴承密封选择:287.2 箱体密封选择288减速器

2、的润滑298.1 传动零件的润滑298.2 滚动轴承的润滑29总结31参考文献321设计任务书设计题目：设计一用于带式运输机的两级齿轮减速器。工作有轻微振动，经常满载、空载起动、单班制工作，运输带允许速度误差为5%,减速器小批量生产，使用寿命五年。运动简图：带式输送机原始数据已知条件运输带拉力F(KN)卷筒直径D(mm)带速V(m/s)数据3.53501.22传动方案总体设计2.1 减速器的组成与特点(1)展开式二级圆柱齿轮减速器的组成传动装置由减速器、卷筒、v带、电动机组成。(2)展开式二级圆柱齿轮减速器的特点由于v带具有缓和冲击、吸收振动等特点，故应将其放在高速等级,这样可以保护齿轮、轴等

3、其它传动零部件,从而降低振动对其它传动部件所带来的影响。并且考虑到这种工作机适合应用在小功率、载荷平稳等场合，所以选择了 v带这种结构设计，可以降低成本,适用于小批量生产。2.2 电动机的选择(1)选择电动机类型根据减速器的工作环境，选择电动机为一般用途的全封闭三相异步电动机，其中电压为380V, Y型系列。(2)确定电动机功率工作装置所需功率Pw为：(2-1)FvPw=1000nw式中，F=3. 5KN, V=l. 2m/s,其中减速器中的工作装置的效率考虑胶带卷筒器及轴承的效率取=0.96。代入上式得：n Fv 3500x1.35 彳Pw=4. 92kw1000w 1000x0.96(2-

4、2)电动机的输出功率匕:Pd=Pw/4式中，加为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率，由Dafl加的2齿4.研联轴器:取滚动轴承效率粉嫉=0. 99；齿轮传动效率77的密二0. 98；联轴器效率碳物器=0. 99；V带效率4带二0. 95；则 77a=0.95X0.994 X 0.982X0. 99=0. 87故 Pd=Pw/%=4. 92/0. 87=5. 66Kw取一台电动机的额定功率及二(1-1.3)匕，按机械设计课程设计211丫系列中的电动机主要技术参数，选一台电动机中的额定功率参数为7.5kwo(3)确定电动机转速卷筒轴为工作轴，其转速为：nw=6X1041/ n D=6X104X 1.

5、2/3.14X350=65.51r/min(2-3)查文献2得到各传动机构的传动比范围为：其中V带传动的传动比范围为i/24,减速器传动比范围为8-40,则传动装置的总传动比范围为i=16200,因此求得电动机的转速范围如下：nd=Xnw= (16200) X65.51=1048.16-13102r/min(2-4)表2T电动机的参数额定功率满载转速额定转矩最大额定转矩型号7. 5kw97020002000Y160M-67. 5kw146022002300Y132M-4查文献机械设计课程设计，其中符合这一范围的同步转速有两种，分别是有1000r/min和1500r/min两种。考虑到传动装置要

6、求是体积小，且重量要轻，选择第一种电动机，其同步转速为lOOOr/mino电动机的型号为Y160M-6,满载转速717n=970r/min,额定功率7. 5kwo电动机的安装形式、中心高、外形尺寸均从机械设计课程设计表21-2中查到。2.3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比(1)传动装置总传动比i=nm/n=970/65.51=14.81(2-5)(2)分配传动装置各级传动比取V带传动比i/2；则减速器的传动比为i疝i/i带=14. 81/2=7. 4；按展开式布置，取%1. 3i茜2，可算：i2= Ji/1.3=2.4, i芮/I. 3X2. 4=3. 12(2-6)2.4 计算传动装

7、置的运动和动力参数(1)各轴的转速高速轴 I行970/2=485 r/min(2-7)中间轴 H 亚=%为 1=485/3.12=155.45 r/min(2-8)低速轴III n3=n2/i2=155.45/2.4=64.77r/min(2-9)滚筒轴?iw二场二64. 77r/min(2)各轴的输入功率高速轴 I pi=p西行5.66X0.95=5.38kw(2-10)中间轴 H p2= 口也帆风%窕=5.38X0.99X0.98=5.22kw(2-11)低速轴 HI p3= p2VMm必究=5.22X0.99 X0.98=5.06kw(2-12)滚筒轴 Pw=P3rl轴制联轴需二S,06

8、 X 0.99 X 0.99=4.96kw(2-13)(3)各轴的输入转矩高速轴 I 7;=9550XPi/tii=9550X5.38/485=105.94N m(2-14)中间轴 H T2=9550XP2/n2=9550X5.22/155.45=320.69 N m (2-15)低速轴III T3=9550 X P3/n3=9550 X 5.06/64.77=746.07N m(2-16)滚筒轴 7=9550 X Pw/nw=9550 X 4.96/64.77=731.33 N m(2-17)将上述计算结果列入表2-2,供以后设计计算使用。表2-2运动和动力参数轴名电动机轴I轴II轴III轴

9、工作机轴转速 n(r/min)970485155. 4564. 7764.77功 率P (kw)5. 665. 385. 225. 064. 96转矩T(n m)55. 72105. 94320. 69746. 07731. 33传动比i23. 122.41效率n0. 950. 980. 980. 993传动零件的设计3.1 V带传动的设计(1)确定计算功率已知：P=7.5kw； nm=970；查机械设计表6-8得工作情况系数K/l. 1,贝hPc=KaP=7.5 X l.l=8.25Kw(3-1)(2)选择V带的型号根据&二8.25Kw,查机械设计图670初步选用A型带。(3)选取带轮基准直

10、径dd查文机械设计表6-9及图6-10选取小带轮基准直径均=120皿ib则大带轮基准直径：弓2=1由(1)=120X0.98X2=235.2mm(3-2)取取45mm。 (4)验算带速v=五 di%n/60 X 1000= n X 120 X 970/60 X 1000=6.09m/s(3-3)在525m/s范围内,合适。(5)确定中心距a和带的基准长度及在0.7 (dm) Wa0W2 (心+电)范围内,初步取中心距劭=500。得带长：2L0=2a0+ Ji /2 (d1+d2)+ d2dx) /4a0= 2X500+ji/2 (245+120) + (245-120) /4X500=1580

11、. 62mm(3-4)查机械设计表6-2,对A带选用及=1800mm。计算实际中心距：a=a0+(Ld-L0)/2=500+ (1800-1580.62) /2=609.69mm(3-5)(6)验算小带轮上的包角=180 - (d2-dr) /aX57.3 =180、(245 - 120) /609. 69义57.3 =168.25 (3-6)合适。(7)确定V带根数由di=120m, nm=970r/min,传动比i=2；查机械设计表6-3得益=1. 37kw,查表6-5得Po=0. llkw；由a =168.25 ,查机械设计表6-7并经线性插值得KjO. 96,查表6-2得勺由.01。由

12、此可得：Z=PC/ (P0+AP0)KaKL=6.9/ (1.37+0.11) X0.96X 1,01=4.8(3-7)取 Z二5。(8)确定带的初拉力F。查机械设计得6Tq=0. lkg/m,得单根V带得初拉力：Fo= (2. 5/-1) 5002/ z v+ qv2= (2. 5/0. 96-1) X500X8. 25)/(5X6. 09) +0. 1 X6.092=118. 61N(3-8)(9)计算带轮所受压力Fq=2zF0 sin %/2=2X5X 118. 61 Xsin 168.25 /2=762. 29N(3-9)(10)带轮的结构设计(a)带轮的材料采用铸铁带轮(常用材料HT

13、200)(b)带轮的结构形式带轮的结构形式与V带的基准直径有关。小带轮接电动机，d1=120mm300mm,所以小带轮结构采用实心式。大带轮工245mm300mni,所以采用孔板式。3.2齿轮传动的设计计算3.2.1 高速级齿轮传动的设计计算(1)选定齿轮的类型、材料、精度等级以及齿数。(a)按以上所设计的传动方案，采用展开式二级直齿圆柱齿轮传动。(b)运输机为一般工作，速度要求不高，所以采用8级精度(GB10095-88)。(c)材料的选择。考虑到制造的方便以及小齿轮更容易磨损，小齿轮采用40Cr钢，调质处理，硬度取260HBS。大齿轮采用45钢，调质处理，硬度取240HBS。(2)按齿面接

14、触强度设计(1)初步计算(a)由以上得小齿轮转矩T=9.55 X 106Pi/m=9.55 X IO6 X 5.38/485=105936.08 N mm (3-10)(b)查机械设计表8-12,取齿宽系数由二。 9。(c)查机械设计图8-17c,取明五mi=710MPa,取为a2=590MPa.(d)初步计算许用接触应力X 710=639 MPaoH2=0.9oHlim2=0.9 X 590=531 MPa(3-11)(e)初步计算小齿轮直径取 di = 68mmo(f)初算齿宽b =e1 = 0.9 x 68 =(2)校核计算(a)圆周速度:y, 7rd1n1 _ttx68x485_160X1000 60X1000(b)齿数和模数初取齿数zi = 25z2 =3.12 x 25期 68 n m = = = 2./Zi2 5取 m=2. 5,则：由 68o(-Zi = = = 2/1 m 2.5取Z1 = 28,则：z2 = izi = 3.12 x