【正文】 沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 1 沈 陽 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計設(shè)計題目：帶式運輸機的展開式二級圓柱齒輪減速器 系 別 能源與動力學(xué)院 班級 熱動本 111 學(xué)生姓名 王成 學(xué)號 2022101105 指導(dǎo)教師 徐秀玲、張陳 職稱 講師、教授 起止日期：2022 年 12 月 23 日起——至 2022 年 1 月 10 日止沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 2 《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計任務(wù)書專業(yè)：熱動本 班級：111 姓名：王成 學(xué)號：2022101105一、設(shè)計題目設(shè)計用于帶式運輸機的展開式二級圓柱齒輪減速器 二、原始數(shù)據(jù)運輸機工作軸轉(zhuǎn)矩 T=850 Nm運輸帶工作速度 v= m/s卷筒直徑 D=370 mm三、工作條件連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期限為 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作，運輸帶速度允許誤差為 177。5%。四、應(yīng)完成的任務(wù)減速器裝配圖一張（A0 圖）零件圖兩張（A2 圖）五、設(shè)計時間2022 年 12 月 23 日至 2022 年 1 月 10 日六、要求圖紙圖面清潔，標注準確，符合國家標準；設(shè)計計算說明書字體端正，計算層次分明。七、設(shè)計說明書主要內(nèi)容內(nèi)容沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 3 （1）封面（2）課程設(shè)計成績評定表（3）課程設(shè)計任務(wù)書（4）目錄（標題及頁次） ；（5）題目分析，傳動方案設(shè)計；（6）電動機選擇及傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算；（7）傳動零件的設(shè)計計算（確定帶傳動及齒輪傳動的主要參數(shù)） ；（8）箱體設(shè)計及說明；（9）軸的設(shè)計計算及校核；（10）鍵聯(lián)接的選擇和計算；（11）滾動軸承的選擇和計算；（12）聯(lián)軸器的選擇；（13）潤滑和密封的選擇；（14）減速器附件設(shè)計；（15）參考資料（資料的編號[ ]及書名、作者、出版單位、出版年月） ；要求和注意事項必須用鋼筆工整的書寫在規(guī)定格式的設(shè)計計算說明書上，要求計算正確，論述清楚、文字精煉、插圖簡明、書寫整潔。本次課程設(shè)計說明書要求字數(shù)不少于 68 千字（或 30 頁） ，A4 紙打印（也可手寫）要裝訂成冊。沈陽工程學(xué)院機械原理與設(shè)計教研室沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 4 目 錄一、前言 ................................6二、電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 ...........7三．傳動零件的 設(shè)計計算 .......................10四、箱體的設(shè)計及說明 ........................15五、軸的設(shè)計計算及校核 .......................16六、鍵連接的選擇與計算 .......................26七、滾動軸承的選擇及計算 ......................29八、聯(lián)軸器的選擇 ..........................32九、潤滑與密封的選擇 ........................33十、減速器附件設(shè)計． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 35十一、設(shè)計小結(jié)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 37 參考資料 ...............................38沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 5 一、前言 題目分析題目：設(shè)計用于運輸機的展開式二級圓柱斜齒輪減速器要求：擬定傳動關(guān)系：有電動機、減速器、聯(lián)軸器、工作機構(gòu)工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期限 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作，運輸帶速度允許誤差 5％。已知條件：運輸帶的拉力 運輸帶工作速度 卷筒直徑 本傳動機構(gòu)的特點該減速器結(jié)構(gòu)簡單、效率高、容易制造、使用壽命長、維護方便。但齒輪相對軸承的位置不對稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩的作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形將能減緩軸在彎矩作用下產(chǎn)生彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象。斜齒輪的特點：是傳動的平穩(wěn)性較直齒輪傳動好，且結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力高，常用于速度高、載荷大或要求傳動緊湊的場合。 本傳動機構(gòu)的作用齒輪減速器介于機械中原動機與工作機之間，主要將原動機的運動和動力傳給工作機，在此起減速作用，并降低轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的增大轉(zhuǎn)矩。 傳動方案擬定：此方案選用了聯(lián)軸器和閉式齒輪傳動聯(lián)軸器布置于高速級，能發(fā)揮它的傳動平穩(wěn)、緩沖吸振和過載保護的優(yōu)點沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 6 二、電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 選擇電動機的容量： 電動機的類型：按工作要求選用 Y 系列（IP23）防護式籠型三相異步電動機，電壓為 380V。 選擇電動機容量： 選擇電動機所需功率=??k 選擇電動機時應(yīng)保證電動機的額定功率 略大于工作機所需的電動機的功率 即ed dp可，即 deP?工作機所需功率為=KWTnw950??? 傳動裝置總效率： 卷聯(lián)齒承 ???24—每對滾動軸承的傳動效率：?—閉式圓柱斜齒輪的傳動效率：—彈性聯(lián)軸器的傳動效率：—傳動卷筒的傳動效率：?—V 帶傳動的效率：帶入得=卷聯(lián)齒承帶 ?????24 ..0924??沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 7 =?wdPp?因工作時有輕微震動，電動機額定功率 Ped略大于 Pd即可。由表 171，Y 系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機的額定功率 Ped為 7kW。 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比：總傳動比: ??分配傳動比：取二級圓柱斜齒輪減速器高速級的傳動比 . ???減ii則低速極的傳動比 72..512i減 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)： 將傳動裝置各軸由高速軸到低速軸依次編號，定為 0 軸（電動機軸） 、 1 軸（高速軸） 、2 軸（中間軸） 、3 軸（低速軸） 、4 軸（滾筒軸） ；相鄰兩軸間的傳動比表示為 、 、01i ； 、 、 、 依次是電動機與 1 軸，軸 1 與軸 2，軸 2 與軸 3，軸 33i401?23?與軸 4 之間的傳動效率；各軸的轉(zhuǎn)速為 、 、 、 ；各軸輸入轉(zhuǎn)矩為 、1n234n1T、 、2T3則各軸的運動和動力參數(shù)為：0 軸（電機軸）?dpmNnPTrm???沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 8 1 軸（高速軸） ?????ppmNnPTri ????2 軸（中間軸）???齒承 ?pp mNnPTri ????3 軸（低速軸） ?pp mNnPTri ????4 軸（滾筒軸） ?聯(lián)承 ?pp mNnPTri ????沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 9 三．傳動零件的設(shè)計計算 設(shè)計 V 帶和帶輪 設(shè)計計算普通 V 帶傳動（1）計算功率(P=,n=1440r/min) 。kWPdc 685..601???（2）選 V 帶型號 選用普通 V 帶根據(jù) ，由表 1315，選擇 A 型普通 V 帶。?min/140rnm?（3）求大、小帶輪基準直徑取 2d表 139 得，應(yīng)不小于 75mm，現(xiàn)取 91由式 139 得 mdn180).(0724)(12 ??????%).(ni1?????由表 139 取 md8（4）驗算帶速： smnv /??? 帶速在 5～25m/s 范圍內(nèi),合適（5）取 V 帶基準長度 和中心距 a：dL 由于 （ ） 2（ ）即 ， 21??021d?ma54089?取 ma405)(5.)( ???沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 10 由式 132 得帶長（教材 ）：205P maddaL 125094)8()109(24)()(20220 ??????????? 查課本 212 頁表 132 取 ，由式 1316 計算實際中心距（教材 ）：mLd6 20P≈ad 41029154020 ?????（6）驗算小帶輪包角 （教材 ）： ?5Pooad ???????? ???? 主動輪上的包角合適。否則加大中心距或者增設(shè)張緊輪。（7）計算 V 帶根數(shù) Z：由式 1315（教材 ）得 Z=218PLcKP?)(0?? 由 =1440/ min， =90mm，查表 133 得：0n1d由 查表 137 得： 查表 132 得?691????k9.?Lk則 12...)(5??Z取 Z=7 根。（8）求作用在帶輪上的壓力 FQ查表 131，得 q=。得單根 V 帶的初拉力F0= qv2= =??)15.(?KZvPc ???)(作用在軸上的壓力FQ=2ZF0sin =27126n =1753N212?（9）帶輪材料和結(jié)構(gòu)的選擇： 材料：帶速 V=。可選用鑄鐵。 結(jié)構(gòu)：直徑均較小，所以選用實心式帶輪。沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 11 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算： 高速級齒輪設(shè)計： 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)：1） 按題目傳動方案選用斜齒圓柱齒輪傳動2） 運輸機為一般工作機器，速度不變，所以選用 8 級精度3） 材料選擇由表 101 選擇小齒輪用 20CrMnTi 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 5662HRC 。 。MPa150lim??PaFE8501??由表 115 取 ； ； ?H PaSpaHFE150][ ??4） 按齒面接觸強度設(shè)計計算由表 113 取載荷系數(shù) K= 由表 116 取齒寬系數(shù) ?d?小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 mNT???選取螺旋角，初選螺旋角 =15 ；由表 114 取 ； ；?o ?? )(32121 ??????? COSCOSYzKMnFad?取模數(shù) Mn=2。選小齒輪齒數(shù)為 ，則 ，則實際傳動比01? .420i齒形系數(shù) ； ；.5cos331???zZV ????zZV查圖 118 得 ； ；由圖 119 得 ； ；? 5） 中心距 ；取 a=106mm。)(1??zMn6） 確定螺旋角 39。25471062)8(arcos2)(ar1 ??????zm沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計 12 7） 則分度圓直徑 ；39。2415cos0