【正文】 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 題目 : 用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的二級(jí)圓柱齒輪減速器 2 目錄 設(shè)計(jì)題目 ....................................................................................................3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ....................................................................................................3 一． 總體設(shè)計(jì) ............................................................................................3 二． 電動(dòng)機(jī)的選擇 ....................................................................................4 三． 總傳動(dòng)比的分配 ................................................................................5 四． 四．計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) .............................................5 五． V 帶的設(shè)計(jì)和帶輪設(shè)計(jì) .....................................................................6 六． 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ................................................................................8 七． 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................................................................14 八． 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 ................................................................24 九． 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..............................................................................27 十． 設(shè)計(jì)小結(jié) ..........................................................................................28 十一． 參考資料 ......................................................................................29 3 設(shè)計(jì)題目 ：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連 續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載啟動(dòng)。減速器小批生產(chǎn)，使用期限 10 年，大修期 5 年，兩班制工作。運(yùn)輸帶允許速度誤差為 5%。 （重點(diǎn)設(shè)計(jì)一對(duì)斜齒輪和帶傳動(dòng)） ，見圖 3。 原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶拉力 F： 2500N 運(yùn)輸帶速度 v： 轉(zhuǎn)筒直徑 D： 460mm 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 一．總體設(shè)計(jì) 1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。 2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻， 要求軸有較大的剛度。 3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率 大，將 V 帶設(shè)置在高速級(jí)。 傳動(dòng)裝置的總效率 總? 1? 為 V帶的傳動(dòng)效率 , 2? 為軸承的效率， 3? 為對(duì)齒輪傳動(dòng)的效率（齒輪為 8 級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑） 4? 為聯(lián)軸器的效率， 5? 為滾筒的效率 因是薄壁防護(hù)罩 ,采用開式效率計(jì)算。 取 1? = 2? = 3? = 4? = 5? = 5423421 ?????? ?總 ＝ ＝ 4 二．電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)按工作要求和條件 ，選擇三相異步電動(dòng)機(jī)封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V， Y 型。 2．電動(dòng)機(jī)功率的選擇： 取工作機(jī)的傳動(dòng)效率 w? 為 。 工作機(jī)所需功率為： kWkWFvPw 0 0 0 5 0 0 1 0 0 0 w ????? ? 電動(dòng)機(jī)所需功率為： kWPP wd ??? 總? 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為 3．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇： 工作機(jī)轉(zhuǎn)速： m i n/ rD vn ?? ????? ? 經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理 范圍， V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 39。1i ＝ 2～ 4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比 39。2i ＝ 8～ 40，則總傳動(dòng)比合理范圍為 i39?？?＝ 16～ 160 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 39。dn ＝ i39?？? n＝（ 16～ 160） ＝ ～ 。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，查的有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)： 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 kW 滿載轉(zhuǎn)速 （ 1min??r ） 總傳動(dòng) i I Y132S1— 2 2920 II Y132S— 4 1440 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、效率和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比選定型號(hào)為 Y132S4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為 kw,滿載轉(zhuǎn)速 ?mn 1440 r/min。 5 三． 總傳動(dòng)比的分配 現(xiàn)總傳動(dòng)比 ?i 。選 V帶的傳動(dòng)比為 ,減速器傳動(dòng)比為 ??? iii f ；考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)有相近的浸油深度。兩級(jí)齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比 2i 與低速級(jí)傳動(dòng)比 3i 的比值取為 ，即 2i = ， 則 2i = = ?? ； ??? iii f。 四．計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ： min/1440 rnm ? m in/5 7 6m in/ 4 4 011 rrinn m ??? mi n/ 6 4mi n/ 7 6212 rrinn ??? m in/ in/ 6 4323 rrinn ??? m in/ rnnn w ??? 2．各軸輸入功率計(jì)算： kWPd ? kWPP d ???? ? kWPP ????? ?? kWPP ????? ?? kWPP ????? ?? 各軸輸出功率為輸入功率乘以 3． 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩為： mNmNnPT mdd ?????? 4 4 5 5 09 5 5 0 所以各軸的輸入轉(zhuǎn)矩為： 1T ＝ dT 1i 1? = = N m 2T ＝ 1T 2i 1? 2? = = m 3T ＝ 2T 3i 2? 3? = = m 4T =3T 3? 4? = = N m 各軸輸出轉(zhuǎn)矩為輸入轉(zhuǎn)矩乘以 6 將各軸 的運(yùn) 動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列于 下 表 軸名 功率 P KW 轉(zhuǎn)矩 T Nm 轉(zhuǎn)速 r/min 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 1440 1 軸 576 2 軸 3 軸 4 軸 五． V 帶的設(shè)計(jì)和帶輪設(shè)計(jì) 確定計(jì)算功率 caP 由《機(jī) 械設(shè)計(jì)》 P156 表 88得 AK = WWPKP Aca ???? 確定 V 帶型號(hào) 因?yàn)??mn 1440 r/min 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P157 圖 811 查得所選帶型為 A型 V帶。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P155 表 87及 P157 表 89確定小帶輪直徑為 1d =90mm。 m / / s1 0 0 060 1 4 4 0901 0 0 060 nd 1d1 ?? ????? ππv 因?yàn)?5m/sv 30m/s，故帶速合適 大帶輪直徑 2d 為： mm2 2 ???? idd 標(biāo)準(zhǔn)化取 2d =224mm 速度誤差為 %5%1440 90/22414401440??? 故合適。 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和中心距 由式 )(2)( 21021 dddd ddadd ???? 初定中心距為 400mm 0dL ≈0221210 4 dddd22 aa ）（）（π ???? 7 = mm]4 0 04 902 2 42 2 49024 0 02[ 2? ????? ）（）（π = 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P145 表 82選得帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL =1250mm 可求得實(shí)際中心距為： mmmmLLaa dd 7 2)2 3 0 41 2 5 04 0 0(2 00 ??????? 驗(yàn)算小帶輪的包角 1α