【正文】 ............................................................................. 43 強度校核 ........................................................................................ 44 8 箱體的設(shè)計及計算 ........................................................................................... 45 9 減速器的潤滑計算 ........................................................................................... 47 齒輪的潤滑計算 ..................................................................................... 47 軸承的潤滑計算 ..................................................................................... 47 10 密封 ................................................................................................................. 48 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................... 49 結(jié)束語 ................................................................................................................... 50 1 1 設(shè)計任務(wù)書 課程設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計帶式運輸機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，其傳動轉(zhuǎn)動裝置圖如下圖 1 所示。 課程設(shè)計的原始數(shù)據(jù) 已知條件：①運輸帶的工作拉力： F=2500； ②運輸帶的工作速度： v=； ③卷筒直徑： D=300mm； ④使用壽命： 10 年，每年工作日 300 天，單班制，每班 8小時。 課程設(shè)計的工作 條件 設(shè)計要求：①誤差要求：運輸帶速度允許誤差為帶速度的177。 5%； ②工作情況：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作載荷較平穩(wěn)； ③制造情況：大批量生產(chǎn)。 圖 帶式運輸機(jī)的傳動裝置 2 2 傳動方案的擬定 帶式運輸機(jī)的傳動方案如下圖所示 ⅣⅢⅡⅠ1電動機(jī) 2聯(lián)軸器 3齒輪一 4齒輪二 5齒輪三 6齒輪四 7皮帶與電動相連的軸為 0軸，齒輪一軸連 1軸 中間軸為 2軸 齒輪三連 3軸 3 3 原動機(jī)的選擇 選擇電動機(jī)的類型 按照設(shè)計要求以及工作 條件，選用一般 Y型全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，電壓為 380V。 選擇電動機(jī)的容量 工作機(jī)所需的有效功率 電動機(jī)容量的選擇。根據(jù)已知條件，工作機(jī)所需要的有效功率為 0 0 0 5 0 01 0 0 0 ???? Fvp w （ KW） 式中： wP — 工作機(jī)所需的有效功率（ KW） F — 帶的圓周力（ N） V帶的工作速度 電動機(jī)的輸出功率 設(shè) : c? —— 聯(lián)軸器效率， ? ? （見參考資料【 2】表 33）； g? —— 閉式圓柱齒輪傳動效率（設(shè)齒輪精度為 7級）， g? =（見參考資料【 2】表 33）； b? —— 一對滾動軸承效率， b? =（見參考資料【 2】表 33）； d? —— 輸送機(jī)滾筒效率， d? =（見參考資料【 2】表 33）； e? —— V帶傳動效率， e? =（見參考資料【 2】表 33）； w5? —— 輸送機(jī)滾筒軸（ 5 軸）至輸送帶間的效率 估算傳動系統(tǒng)總效率為 34231201 ????? ???? 式中： ?? c?? 1 2 g 0 .9 9 0 .9 7 0 .9 6 0 3b? ? ?? ? ? ? 23 0 .9 9 0 .9 7 0 .9 6 0 3bg? ? ?? ? ? ? 34 ???? 4 5 0 .9 9 0 .9 6 0 .9 5 0 4w b cy? ? ?? ? ? ? 即傳動系統(tǒng)的總效率 ?為 8 5 9 5 0 6 0 6 0 ??????? 工作時，電動機(jī)所需的功率為 5 9 ??? ?wd pp （ KW） 由參考材料【 2】表 121可 知，滿足 de pp ? 條件的 Y系列三相交流異步電動機(jī)額定功率 ep 應(yīng)取為 。 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇。根據(jù)已知條件，可得輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速 wn 為 m in/ 0 0 0 06 0 0 0 0 rD vn w ?? ??? ?? ? 初選同步轉(zhuǎn)速為 1500 minr 的電動機(jī)，由參考材料【 2】表 121 可知原動機(jī)的型號 Y132M4型。查 參考資料 [2]表 121型號 Y132M4，額定功率為 op =，滿載轉(zhuǎn)速為 on =1440 minr 。查參考材料【 2】表 121 電動機(jī)中心高 H=100mm。 電動機(jī)型號 額定功率 /KW 滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)速 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y132M4 1440 表 電動機(jī)數(shù)據(jù) 5 4 確定總傳動 比及分配各級傳動比 傳動裝置的總傳動比 由參考資料【 2】中式（ 35）可知，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)傳動系統(tǒng)的總傳動比 141 44 0 ??? wmnni 為了便于兩級圓柱齒輪減速器采用浸油潤滑，當(dāng)兩級齒輪的配對材料相同，齒面硬度 HBS? 350，齒寬系數(shù)相等時，考慮齒面接觸強度接近相等的條件，取高速級傳動比為 。 分配傳動比 高速級圓柱齒輪傳動比 12 ? 低速級圓柱齒 輪傳動比： 23 12 i?? ? ? 高速級圓錐齒輪傳動比 ： 12 ? 低速級圓柱齒輪傳動比 ： 23 ? 6 5 傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算 減速器傳動裝置中各軸由高速軸到低速軸依次編號為電動機(jī) 0 軸、Ⅰ軸、Ⅱ軸。 各軸的轉(zhuǎn)速 傳動系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計算如下所示 0 軸 (電動機(jī)軸 ) m in/14400 rnn m ?? ?? dpp KW mNn pT ?????? 0 00 1 軸（減速器高速軸） mi n14 40114 400101 rinn ??? KWpp 1 7 ???? ? mNn pT ?????? 1 11 2 軸（減速器中間軸） mi rinn ??? KWpp 9 7 6 0 7 ???? ? mNn pT ?????? 2 22 3 軸（減速器低速軸） mi 512323 rinn ??? KWpp 6 0 ???? ? 7 mNn pT ?????? 14 55 09 55 0 3 33 將 中的結(jié)果列入如下表 表 運動和動力參數(shù) 軸號 功率 P/KW 轉(zhuǎn)矩 T/（ N m） 轉(zhuǎn)速 n/（ r/min） 傳動比 i 效率η 高速軸 1440 中間軸Ⅰ軸 低速軸Ⅱ軸 8 6 傳動件的設(shè)計及計算 高速齒輪的計算 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 1）選用直齒圓柱輪傳動 2）精度等級選 7級精度 3）材料選擇，由參考資料【 1】表 101選擇小齒輪材料為 40Cr （調(diào)質(zhì)） ,硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 4）選小齒輪齒數(shù) 1 32Z? ，大齒輪齒數(shù) 2 3 .0 6 3 2 9 8Z ? ? ? 取 2 98Z ? 。 按齒面接觸強度設(shè)計 由參考資料【 1】中設(shè)計計算公式（ 109a）進(jìn)行計算，即 ? ?2231 12 .3 2 EtdHK T Zudu?????? ???? 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù) ?tK 2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 41 3 .4 3 4 1 0T N mm? ? ? 3)由參考資料【 1】表 107選取齒寬系數(shù) 1?d? 4)由參考資料【 1】表 106查得材料的彈性影響系數(shù) MpaZ E ? 5)由參考資料【 1】圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 MpaH 5503lim ?? 大齒輪的接觸疲勞強度極限 MpaH 4904lim ?? 6)由參考資料【 1】表 1013 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9116 0 6 0 1 4 4 0 1 ( 1 1 0 3 0 0 8 ) 2 . 0 7 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 9 82 2. 07 10 5. 06 ?? ? ? 7） 由參考資料【 1】表 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1?S 由參考資料【 1】式（ 1012）得 ? ? M p aSK HHNH 2 21 5 5 i m33 ???? ?? ? ? M p aSK HHNH 5391 i m44 ???? ?? （ 1）計算 1）試算小齒輪分度圓直徑 td3 ，代入 ? ?H? 中較小的值。 ? ?2 242 331 1 1 .3 3 .4 3 4 1 0 4 .0 6 1 8 9 .82 .3 2 2 .3 2 4 2 .2 71 3 .0 6 5 2 2 .5t EtdHKT Zud m mu????? ? ? ??? ? ??? ?????? 2）計算圓周速度 v 22 4 7 . 2 1 4 4 0 3 . 5 66 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdn mv s? ? ??? ? ??? 3)計算齒寬 b mmdb td ?????? 4）計算齒寬與齒高比 模數(shù) 114 2 .2 7 1 .432tt dm m mZ? ? ? 齒高 mmmh t ?? ??hb 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù) v= sm ,7 級精度， 由參考資料【 1】圖 108 查得動載荷系數(shù) ?vK 直齒輪 1?? ?? FH KK 由參考資料【 1】表 102 查得使用系數(shù) ?AK 由參考資料【 1】表 104 用插值法查得 7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時 ? ? ，由 ??hb ? ? 參考資料【 1】查圖 1013得 ? ? 故載荷系數(shù) 8 4 2 1 ?????? ?? HHVA KKKKK 6）按實際的載荷系數(shù)校正所分度圓直徑，由參考資料【 1】式（ 1010a）得 10 3313 1 . 8 4 2 14 2 . 2 7 4 7 . 4 71 . 3ttKd d m mK? ? ? ? 7）計算模數(shù) m 334 7 .4 7 1 .4 832dm m mZ? ? ? 按齒根彎曲強度設(shè)計 由參考資料【 1】式（ 105）得彎曲強度的設(shè)計公式為 ? ?3 2322 ??????????HSFdYYZKTm ? ?? 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）由參考資料【 1】圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 MpaFE 4503 ?? ，大齒輪的彎曲疲勞強度極限 MpaFE 3804 ?? 。 2）由參考資料【 1】圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 由參考資料【 1】式（ 1012） ? ? M p aSK FEFNF 7 4 5 ???? ?? ? ? M p aSK FEFNF 4 3 8 ???? ?? 4）計算載荷系數(shù) K 7 5 ?????? ?? FFVA KKKKK 5）查取齒形系數(shù) 由參考資料【 1】表 105 查得 3 ? ? ??FY 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考資料【 1】表 105 查得 3 ? ? ??SY