【正文】 設(shè) 計(jì) 題 目 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 機(jī)電工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 1 目 錄 一、傳動(dòng)方案的擬訂 ...........................................4 二 電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 .................................5 2． 1 電動(dòng)機(jī)的選擇 .............................................. 5 2． 2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 ........................ 6 2． 3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ................................. 7 三 直 齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì) ........................................8 3. 1 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) ......................................................8 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) …………………………………………… 8 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 8 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ……………… …………………………………………… 10 幾何尺寸計(jì)算 …………………………………………………………………… 11 總結(jié) ……………………………………………………………………………… 12 低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) ......................................................12 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) ..............................12 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 12 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 15 幾何尺寸計(jì)算 …………………………………………………………………… 16 總結(jié) ……………………………………………………………………………… 16 四 軸、鍵、軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………… ………………………………………… 17 4. 1 高速軸 I 的設(shè)計(jì) ............................................. 17 4． 2 中間軸 II 的設(shè)計(jì) .............................................22 4． 3 低速 軸 III 的設(shè)計(jì)及計(jì)算 .......................................27 五 減速器潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑劑及密封方式的選擇 ................................ 33 5. 1 齒輪和軸承的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑的選擇 ................................. 33 5. 2 密 封方式的選擇 ..................................................... 34 六 減速器箱體及附件的設(shè)計(jì) ............................................... 34 2 箱體設(shè)計(jì) ................................................. 34 6． 2 減速器附件設(shè)計(jì) ........................................... 35 七 減速器技術(shù)要求 .................... .......................37 結(jié)束語(yǔ) ............... .....................................38 參考文獻(xiàn) ............................ ......................39 3 機(jī)械設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)） 一．題目 ： 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 二．傳動(dòng)系統(tǒng)圖 三．原始數(shù)據(jù)及工作條件 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，空載起動(dòng)，使用期 10 年，小批量生產(chǎn)，單兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為 %5? 。 四．要求 1）按第 組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì) 2）設(shè)計(jì)工作量： 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份 減速器裝配圖（ A0） 1 張 零件圖（ A2） 2 張 4 一、傳動(dòng)方案的擬訂 工作條件及生產(chǎn)條件 : 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，空載起動(dòng)，使用期 10年，小批量生產(chǎn)，單兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為 %5? 。 減速器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 輸送帶工作拉力 F（ N） 2500 輸送帶速度 v(m/s) 卷筒直徑 D(mm) 250 圖 11 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)方案 減速器類(lèi)型 :二級(jí)展開(kāi)式直齒圓柱齒輪減速器 設(shè)計(jì)原則：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低廉，傳動(dòng)效率高，使用維護(hù)方便。 傳動(dòng)方案：電機(jī)→聯(lián)軸器→兩級(jí)直齒圓柱齒輪減速器→工作機(jī) 方案分析 ： 帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器將動(dòng)力傳入減速器 ,再經(jīng)連軸器將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒 ,帶動(dòng)輸送帶工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)軸承位置不對(duì)稱(chēng)，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)和低速級(jí)都采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 5 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 電動(dòng)機(jī)的選擇 計(jì)算工作裝置所需功率 wP 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸入功率 0P 計(jì)算電機(jī)的總效率 ? 二、電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 （ 1）選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 按已知工作要求和條件選用臥式全封閉的 Y 系列鼠籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。 （ 2）確定電動(dòng)機(jī)的功率 工作裝置所需功率 wP 的計(jì)算 kwvFPw ???? 1000 式中， NFw 2500? , smvw /? ，工作裝置的效率?w? 。代入上式得： kwvFPw 6 8 7 0 0 0 5 0 01 0 0 0 ?????? ? 電動(dòng)機(jī)的輸入功率 0P 的計(jì)算 kwPP w??0 式 中， ?為電動(dòng)機(jī)軸至卷筒軸的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置總效率。 232 crg ????? t? ；取滾動(dòng)軸承效率 ?r? ， 7級(jí)精度齒輪傳效率 ，聯(lián)軸器的效率 ?c? ，傳動(dòng)滾筒的效率 ?? 則 8 4 1 223 ????? 故 kwPP w 8 4 1 6 8 7 ??? ? 電動(dòng)機(jī)額定功率 mP =（ 1～ ） 0P =～ 電動(dòng)機(jī)的功率有 和 ，故選擇 的電機(jī)。 kwPw ? ?? kwP ? 6 計(jì)算卷筒轉(zhuǎn)速 計(jì)算滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 （ 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸作為工作軸，其轉(zhuǎn)速為： m i n/ 3 72 5 0 44 rD vn ww ?? ????? ?? 齒輪的傳動(dòng)比范圍：?jiǎn)渭?jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍5~3??gi ，則總傳動(dòng)比范圍應(yīng)為 25~955~33 ?????i ，可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：m i n/ 4 3 9~ 2 3 3 7)25~9( rnin w ??????? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1500r/min 的電機(jī)，查表知選用 Y 系列電動(dòng)機(jī) Y132M4型三相異步電機(jī)，其滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 min/1440 rnw ? 。電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)型式以及其中心高、外形尺寸如 下： 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率（ KW） 同步轉(zhuǎn)速n（ r/min） 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n（ r/min） 機(jī)座中心高 H 外伸軸頸 軸伸尺寸 Y132M4 1500 1400 132 38mm 80mm （ 1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 3 71 4 4 0 ??? wmnni （ 2） 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 輸入軸和中間軸的傳動(dòng)比為 12i ，圓周齒輪的傳動(dòng)比為 3～ 5， 12i 可取 3，則 ??i min/ ? min/~rn ?? min/1440 rnw ? ?i 7 計(jì)算輸入軸轉(zhuǎn)速 1n 計(jì)算中間軸轉(zhuǎn)速 2n 計(jì)算輸出軸轉(zhuǎn)速 3n 計(jì)算各軸輸入功率 計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩 （ 1）各軸的轉(zhuǎn)速 計(jì)算輸入軸 轉(zhuǎn)速 min/1440n m1 rn ?? 計(jì)算中間軸轉(zhuǎn)速 mi n/4 8 031 4 4 01212 rinn ??? 計(jì)算輸出軸轉(zhuǎn)速 m in/ rinn ??? 工作軸 m in/ rnn w ?? （ 2）各軸輸入功率 輸入軸功率 kwP ?? 中間軸功率 kwPP gr ??????? ?? 輸出軸功率 kwPPr ??????? ?? （ 3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 輸入軸 wT = mNnPT ???? 4 4 5 5 09 5 5 0 mm1 中間 軸 mNnPT ???? 222 輸出軸 mNnPT ???? 5 3 5 5 09 5 5 0 333 將以上算的的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列表如下： 軸名 參數(shù) I 軸 II 軸 III 軸 工作軸 轉(zhuǎn)速n(r/min) 1440 480 功率P(kW) 轉(zhuǎn)矩T(Nm) 傳動(dòng)比 i 3 1 效率 ? 312?i ?i min/ 14401rn ? min/ 4802rn ?min/ ?min/ ? kwP ?kwP ?kwP ? mNT ?? NT ? mNT ?? 8 計(jì)算齒輪齒數(shù) 1z 和2z 高 速 級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 三、 直齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）選用 7級(jí)精度 3）材料選擇，由表 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 ） 試選小齒輪齒數(shù) 241?z ，大齒輪齒數(shù)為722432 ???z 。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 10— 9a）進(jìn)行試算，即