【正文】 目錄 1. 題 目 及 總 體 分析 ………………………………………………… 3 2. 各主要部件選擇 ………………………………………………… 4 3. 電動(dòng)機(jī) 選擇 ……………………………………………………… 4 4. 分配傳動(dòng)比 ……………………………………………………… 5 5. 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ……………………………… 6 6. 設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪 ………………………………………………… 7 7. 設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪………………………………………………… 12 8. 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………… 16 9. 減速器軸及軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)……………………………… 18 １軸（輸入軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)……………………… 18 ２軸（中間軸） 及其軸承裝置 、鍵 的設(shè)計(jì) ……………………… 24 ３ 軸（輸出軸）及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)……………………… 29 10. 潤滑與密封……………………………………………………… 34 11. 箱體結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………… 35 12. 設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………………………… 36 13. 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………… 36 一 .題目及總體分析 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 2 題目：設(shè)計(jì)一個(gè)帶式輸送機(jī)的減速器 給定條件：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 輸送帶的 牽引 力 7000FN? ，運(yùn)輸帶速度 /v m s? ，運(yùn)輸機(jī)滾筒直徑為 290D mm? 。 單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。工作壽命為八年，每年 300 個(gè)工作日， 每天 工作 16小時(shí) ，具有加工精度 7 級(jí)（齒輪）。 減速器類型選擇：選用 展開式 兩 級(jí)圓柱齒輪減速器 。 特點(diǎn)及應(yīng)用：結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。高速級(jí)一般做成斜齒，低速級(jí)可做成直齒 。 整體布置如下： ⅢⅠⅡⅣ圖示： 5為電動(dòng)機(jī)， 4 為聯(lián)軸器，３為減速器， 2 為鏈傳動(dòng)， 1 為輸送機(jī)滾筒 ， 6 為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)， 7 為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)。 輔助件有 :觀察孔蓋 ,油標(biāo)和油尺 ,放油螺塞 ,通氣孔 ,吊環(huán)螺釘 ,吊耳和吊鉤 ,定位銷 ,啟蓋螺釘 ,軸承 套 ,密封圈等 .。 二 .各主要部件選擇 部件 因素 選擇 動(dòng)力源 電動(dòng)機(jī) 齒輪 斜齒傳動(dòng)平穩(wěn) 高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)做成直齒 軸承 此減速器軸承所受軸向力不大 球軸承 聯(lián)軸 結(jié)構(gòu)簡單，耐久性好 彈性聯(lián)軸器 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 3 器 鏈傳動(dòng) 工作可靠，傳動(dòng)效率高 單排滾子鏈 三 .電動(dòng)機(jī) 的 選擇 目的 過程分析 結(jié)論 類型 根據(jù)一般帶式輸送機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)選擇 選用 Y 系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) 功率 工作機(jī)所需有效功率為 Pw＝ F V＝ 7000N 圓柱齒輪傳動(dòng) (8 級(jí)精度 )效率 (兩對(duì) )為η 1＝ 2 滾動(dòng)軸 承傳動(dòng)效率 (四對(duì) )為η 2＝ 4 彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率η 3＝ 輸送機(jī)滾筒效率為η 4＝ 鏈傳動(dòng)的效率η 5＝ 電 動(dòng) 機(jī) 輸 出 有 效 功 率 為241 2 3 4 5 7 0 0 0 0 . 539。 4 3 7 4 . 60 . 9 7 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 6wPPW? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 電動(dòng)機(jī)輸出功率為39。 ? 型號(hào) 查得 型號(hào) Y132S4 封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) 參數(shù)如下 額定功率 p= kW 滿載轉(zhuǎn)速 1440 r/min 同步轉(zhuǎn)速 1500 r/min 選用 型號(hào) Y132S4封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) 四 .分配傳動(dòng)比 目的 過程分析 結(jié)論 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 4 分配傳動(dòng)比 傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比wmnni? 其中 i 是傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比，多級(jí)串聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積； nm是電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，r/min； nw 為 工作機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速， r/min。 計(jì)算如下 1440 / minmnr? , 6 0 6 0 0 . 5 3 2 . 9 5 / m in3 . 1 4 0 . 2 9w vnrd? ?? ? ?? 1440 4 3 .73 2 .9 5mwni n? ? ? 取 1 3i? 2 1 i? ? ? 2 lhi i i?? 取 , ?? i:總傳動(dòng)比 1i ：鏈傳動(dòng)比 li ：低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比 hi ：高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比 1 3i? 2 ? ? ? 五 .傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 目的 過程分析 結(jié)論 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 5 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 設(shè)：從電動(dòng)機(jī)到輸送機(jī)滾筒軸分別為 1 軸、 2 軸、 3 軸、 4 軸；對(duì)應(yīng)于各軸的轉(zhuǎn)速分別為 、 、 、 ；對(duì)應(yīng)各軸的輸入功率分別為 、 、 、 ； 對(duì)應(yīng)名軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為 、 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動(dòng)比分別為 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率分別為 、 、 。 軸號(hào) 電動(dòng)機(jī) 兩級(jí)圓柱減速器 工作機(jī) 1 軸 2 軸 3 軸 4 軸 轉(zhuǎn)速n(r/min) n0=1440 n1=1440 n2=34 n3=97.96 n4=5 功率P(kw) P= P1=4.244 P2=34 P3=34 P4=7 轉(zhuǎn)矩T(N m) T1=2 T2=11 T3=37 T4=105 兩軸聯(lián)接 聯(lián)軸器 齒輪 齒輪 鏈輪 傳動(dòng)比 i i01=1 i12=4.2 i23= i34=3 傳動(dòng)效率η η 01= η12= η23= η 34= 六 .設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪 1．選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) ，齒型 1）確定齒輪類型．兩齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱斜齒輪 2）材料選擇． 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２４０ HBS，二者材料硬度差為４０ HBS。 ３）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級(jí)精度 4） 選小齒輪齒數(shù)Ｚ 1＝２４，大齒輪齒數(shù)Ｚ 2＝ｉ 1Ｚ 1＝ 24=,取 Z2=101。 5）選取螺旋角。初選螺旋角 ?14?? 2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式（ 10－ 21）試算，即3 21 )][(12HEHdttt ZZuuTkd ??????? １）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （１）試選 ?tK （２）由圖１０－３０，選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 6 （３）由圖１０－２６查得 ??? 2 ?? ? 12 ? ? ?? ? ?? ? ? （４）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5 5 41 1 19 5 .5 1 0 / 9 5 .5 1 0 4 .2 4 4 / 1 4 4 0 2 .8 1 4 6 1 0T P n? ? ? ? ? ? ? Nmm? （５）由表１０－７選取齒寬系數(shù) 1??d （６）由表１０－６查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? （７）由圖 １０－２１ｄ按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 550H MPa? ? （８）由式１０－１３計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91 60 60 14 40 1 ( 16 30 0 8 ) 3. 32 10hN njL? ? ? ? ? ? ? ? ? 992 3. 32 10 / 4. 2 0. 79 0 10N ? ? ? ? （９）由圖１０－１９查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ?HNK ?HNK （１０）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為１％，安全系數(shù)為 S=1，由式１０－１２得 MP aMP aSK HHNH ][ 1lim11 ???? ?? MP aMP aSK HHNH ][ 2lim22 ???? ?? M P aM P aHHH )(2/])[]([][ 21 ????? ??? ２）計(jì)算 （１）試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計(jì)算公式得 2431 2 1 . 6 2 . 8 1 4 6 1 0 5 . 2 2 . 4 3 3 1 8 9 . 83 7 . 1 01 1 . 6 5 4 . 2 5 3 1 . 2 5td m m? ? ? ???? ? ? ???? ?? （２）計(jì)算圓周速度 11 3 7 .1 0 1 4 4 0 2 .8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s? ? ??? ? ??? （３）計(jì)算齒寬ｂ及模數(shù) ntm 1 1 37. 10 37. 10dtb d m m? ? ? ? ? 華中科技大學(xué) 明德厚學(xué)、求是創(chuàng)新 7 11c o s 3 7 .1 0 c o s 1 41 .5 024tnt dm m mZ ? ?? ? ? 2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 5 0 3 . 3 7 5/ 3 7 . 1 0 / 3 . 3 7 5 1 0 . 9 9nth m m mbh? ? ? ??? （４）計(jì)算縱向重合度 ?? a a 1 ??????? ??? ? Zd （５）計(jì)算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smv /? ，７級(jí)精度，由圖１０－８查得動(dòng)載荷系數(shù) ? 由表１０－４查得 2 2 32 2 31 . 1 2 0 . 1 8 (