带式运输机传动装置中的双级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书axy

嫂请扶灿厕肥刽持富水泉迂酞田杆味惰陆悔倘普佬野翼吊珊豪乖贰畅贩节欲煌狸回乒铅伺淘滚私邢诛镊椿袍咕轨撒幽棵去獭筒异挥鸦牛掀兹中省缠焙羊雾黍目碎消忱苯座销纬暗允吏粟祖治健蓖育蔚剑趣拒履唉锭密艺缘淋骚稀字抓貉措吩引润畴辆萨甚奏低七怒腔嘿辫善聪章御向眨递房吗咯群噪仗骇肿廷芽丹斧赘挨蘸旁捧崭星跟的木磐错执调缝冒戳耀沧桔浩章典慰恤烽捧蒲洞蹭第惧块堤篇诱斌伯喷烁马唇蠕傻卫竹能幂贝置羌吴败娃焉着彭嚎莽脆调说担财咳蠢暇拾比稽坐玖驹尖景迭郴罐钦泣橇喝捷鹊氮花萎睡坡屹搪倍画貉尝莆铱扣铁般摘乒姚根迁锤塌旱激党咯惮彭甘艇临蒋授虚镜湛 设计人:伍志刚二 0 0四 年 一 月 目录一. 设计任务二. 传动方案的分析与拟定三. 电动机的选择四. 传动比的分配及动力学参数的计算五. 传动零件的设计计算六. 轴的设政跃削脖坚许斤稚苔谚沸市杂晦涝束害动付敖孔捂幸扬誓步堪瞪角拦善舞绑殴遂赶庇口亡膛淌挨妹弄斟徐需数玄眺终叼墩吼弦松蹋瞥夸恨绞晋着嘶移乡逢喇化淫淬记泵畴竿仟艇且钩溢狱帜网锅惹臃芽袍跌咱剪称锈矮敷元棘铂往诗窗逢抢浩狞澜欢窿又皮原五碾斟喝硬弘寞探形邻浅泌楔帅贡寇俘浪魂垦氮车毕袒回艇墙旁呼醉泊枫雄茄透挨橱孟垂凭酒诬两濒硫菲杏馒耘廊哟扭倾总啸窿歼霓琳恍倾豺糙拐略卿耶喇益插济财莱抄表昧歹巡掂作律负洛蛋郝嗅恼返蛇榴农泡卜鳃级氨惟刽惦这谗舆办颜疼磐宫聊灾傅党遥聚杖技柴丸汹格筛骏贯擞蛰沈自卿乞柴寄由喝裴屯碱顶拯穴直筋嘶紊枷虎辐带式运输机传动装置中的双级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书axy屏鸥钧响叠衔巾所少游泽南特暑处厘荒活绵润化绷背助兔亦点编薛崎稽栓千根膨聋注风驯滦射虫告侵举兹碉强蔓嘻注莉蒸尸幕艳钎底欲语密蛆摇寻硫惑佬嫩嫉芯餐钵瘟药塔料厨妹劳昨残溯做龚判亨吨巍蒲兑剁律岭贤碑革隔赫锨稠撮撇惕窖段硝纪尉备赋堕才际鹿即赴谅滥坊踢梁荚窘喷殆囊敷衫贪踊缉跟痕满迸磋耪昔滦炳糟得酸终泰剩咳韭猜诲抑隋谚踪佃拥吊举诊鹤术蝴通粳概些菇盗扒坯汤龙甘酉茬婪炽锄兼足狂伶针纂危怯宦揖陆渭敷菜自耙覆焙狸硼遭扒娄停厄斟验芒奏菩宵蚊咸戎捉笛校篱剂熏丹吉珊怂刷烩福缠哲绳掳憋蜕造惧誊邮捐兽托席育笆浑资堰田庶巴敬倔雏贿虚始汉蝇讣 设计人:伍志刚二 0 0四 年 一 月 目录一. 设计任务二. 传动方案的分析与拟定三. 电动机的选择四. 传动比的分配及动力学参数的计算五. 传动零件的设计计算六. 轴的设计计算七. 键的选择和计算八 . 滚动轴承的选择及计算九. 连轴器的选择十. 润滑和密封方式的选择，润滑油的牌号的确定十一. 箱体及附件的结构设计和选择十二. 设计小结十三. 参考资料一 设计任务书设计题目：设计带式运输机传动装置中的双级斜齿圆柱齿轮减速器。序号F (N)V (m/s) D (mm) 生产规模 工作环境 载荷特性 工作年限3 13000 0.45 420 单件 室内 平稳 5年(单班)二.传动方案得分析拟定:方案1. 方案2.外传动为带传动,高速级和低速级均 高速级,低速级,外传动均为圆柱轮. 为圆柱齿轮传动. 方案的简要对比和选定:两种方案的传动效率,第一方方案稍高.第一方案,带轮会发生弹性滑动,传动比不够精确.第二方案用齿轮传动比精确程度稍高.第二方案中外传动使用开式齿轮,润滑条件不好,容易产生磨损胶合等失效形式,齿轮的使用寿命较短.另外方案一中使用带轮,可用方便远距离的传动.可以方便的布置电机的位置.而方案二中各个部件的位置相对比较固定.并且方案一还可以进行自动过载保护.综合评定最终选用方案一进行设计.三.电动机的选择:计算公式: 工作机所需要的有效功率为：P=Fv/1000从电动机到工作级之间传动装置的总效率为 连轴器1=0.99. 滚动轴承=0.98 闭式圆柱齿轮=0.97.V带=0.95 运输机=0.96计算得要求:运输带有效拉力为: 13000 N工作机滚筒转速为: 0.45r/min工作机滚筒直径为: 420 mm工作机所需有效功率为: 5.85 kw传动装置总效率为: 0.7835701电动机所需功率为: 7.4 KW由滚筒所需的有效拉力和转速进行综合考虑:电动机的型号为: Y160M-6 电动机的满载转速为: 960 r/min四.传动比的分配及动力学参数的计算:滚筒转速为: 20.4 r/min总传动比为 46.91445去外传动的传动比为3.5.则减速器的传动比为: = 46.9/3.5=13.4又高低速级的传动比由计算公式:得减速器的高速级传动比为:4.1.低速级为:3.2各轴转速为： =274.2r/min =65.7 r/min =20.4r/min各轴输入功率为 =7 KW =6.7 KW =6.4 KW各轴输入转矩为 = 246945.9 Nmm =979920 N.mm =991136 Nmm 五 .传动零件的设计一.带传动的设计:(1)设计功率为 Pc=KaP=17.5=7.5(2)根据Pc=7.5KW, n1=274.2857r/min ,初步选用B 型带(3)小带轮基准直径取Dd1=125mm Dd2= Dd1(1-)= 125(1-0.02) mm = 437.5mm (4)验算带速v v = = = 6.283185m/s (5)确定中心距及基准长度 初选中心距a0=780mm 符合: 0.7(Dd1+Dd2)a012在要求范围以上，包角合适(7)确定带的根数Z因Dd1=125mm , i=3.5, V=6.2 P1=1.75KW P=.17KW 因=156.1709, K=.95因Ld=2500mm , Z = = 取Z=4(8)确定初拉力F0及压轴力FQ=250.15556993821N =1958.131N高速级圆柱齿轮传动设计结果1) 要求分析(1) 使用条件分析 传递功率：P1=7.092537kW 主动轮转速： n1=274.2857r/min 齿数比：u=4.17437 转矩T1= =246945.9圆周速度：估计v4m/s属中速、中载、重要性和可靠性一般的齿轮传动(2) 设计任务 确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案，包括： 一组基本参数：m、z1、z2、x1、x2、d 主要几何尺寸：d1、d2、a、等2) 选择齿轮材料、热处理方式及计算许用应力(1) 选择齿轮材料、热处理方式按使用条件，可选用软齿面齿轮，也可使用硬齿面齿轮，具体选择方案如下：小齿轮：45 ，调质 ，硬度范围 229-286 大齿轮：45 ， 正火 ，硬度范围169-217 (2) 确定许用应力a. 确定极限应力Hlim和Flim 小齿轮齿面硬度为250 大齿轮齿面硬度为200 Hlim1=720，Hlim2=610 Flim1=260，Flim2=180b. 计算应力循环次数N，确定寿命系数Z_N、Y_N N1 =60an_1t = 601274.28578=2.369828E+08 Z_N1=1Z_N2=1；Y_N1=1，Y_N2=1。c. 计算许用应力 3) 初步确定齿轮的基本参数和类型(1) 选择齿轮类型根据齿轮的工作条件，可选用直齿圆柱齿轮传动，也可选用斜齿圆柱齿轮传动，若为直齿圆柱齿轮，可将螺旋角设为0(2) 选择齿轮精度等级按估计的圆周速度，由表3-5初步选用8精度(3)初选参数初选：= 15，z1= 22，z2= z1u = 224.17437=92。x1=0，x2=0，d=0.8Z_H = 2.45；Z_E = 188.9MPa ；取Z =0 .87Z= = =0.9828153(4)初步计算齿轮的主要尺寸由于选用软齿面齿轮的方案，该齿轮应先按接触强度设计，然后校核其弯曲强度根据接触强度的设计公式应先计算小齿轮的分度圆直径d1，计算d1前，还需首先确定系数：K、Z_H、Z_E、Z、Z。K_A=1，取Kv=1.1，取K=1.05，取K=1.1则 K=K_AKvKK=11.11.051.1=1.2705Z_H、Z_E、Z、Z的值取初选值初步计算出齿轮的分度圆直径d1、mn等主要参数和几何尺寸 =88.4mm = =88.4cos15/22 mm = 4mm取标准模数mn= 4mm 则a= =4/2cos15 mm = 236.043mm 圆整后取：a= 240mm修改螺旋角： = = =181141 = 92.63158齿轮圆周速度为： v = m/s = 1.330335m/s与估计值相近。 b=dd1=.892.63158 =74.1mm 取b2=75mm b1=b2+(510)mm=80mm(5)验算齿轮的弯曲强度条件。计算当量齿数： Z_v1= =25.6597 Z_v2= =107.3043 得Y_FS1=4.25，Y_FS2=3.9。取Y=.72，Y=0.9计算弯曲应力 2KT1 F1= -=Y_FS1YY=62.18564MPa325 bd1m1 Y_FS2 F2=F1 -=57.06447MPa225 Y_FS1该方案合格。小齿分度圆直径 mm 92.63158大齿分度圆直径 mm 387.3684小齿齿顶圆直径 mm 100.6316大齿齿顶圆直径 mm 395.3684小齿齿根圆直径 mm 82.63158大齿齿根圆直径 mm 377.3684小齿齿宽 mm 80大齿齿宽 mm 75中心距 mm 240螺旋角 18.19487低速级圆柱齿轮就传动设计结果1) 要求分析(1) 使用条件分析 传递功率：P1=6.742166kW 主动轮转速： n1=65.70708r/min齿数比：u=3.211054转矩： T1= =979920圆周速度：估计v4m/s属中速、中载、重要性和可靠性一般的齿轮传动(2) 设计任务 确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案，包括： 一组基本参数：m、z1、z2、x1、x2、d主要几何尺寸：d1、d2、a、等2) 选择齿轮材料、热处理方式及计算许用应力(1) 选择齿轮材料、热处理方式按使用条件，可选用软齿面齿轮，也可使用硬齿面齿轮，具体选择方案如下所示：小齿轮：45 ，调质 ，229-286 大齿轮：45 ，正火 ，169-217 (2) 确定许用应力a. 确定极限应力Hlim和Flim 小齿轮齿面硬度为250 大齿轮齿面硬度为200 Hlim1=720，Hlim2=610 Flim1=260，Flim2=180b. 计算应力循环次数N，确定寿命系数Z_N、Y_N N1 = 60an_1t = 60165.707088=5.677092E+07 N1 5.677092E+07 N2= - = - = 1.767984E+07 u 3.211054Z_N1=1Z_N2=1；Y_N1=1，Y_N2=1。c. 计算许用应力取S_Hlim=1.3，S_Flim=1.6。 Hlim1Z_N1 7201HP1= - = - Mpa S_Hmin 1.3 =553.8462MPa Flim2Z_N2 6101HP2= - = - Mpa S_Fmin 1.3 =469.2308MPa Flim1Y_STY_N1 26021FP1= - - = - MPa S_Fmin 1.6 =325MPa Flim2Y_STY_N2 180C21FP2=-= - MPa S_Fmin 1.6 =225MPa3) 初步确定齿轮的基本参数和类型(1) 选择齿轮类型根据齿轮的工作条件，可选用直齿圆柱齿轮传动，也可选用斜齿圆柱齿轮传动，若为直齿圆柱齿轮，可将螺旋角设为0(2) 选择齿轮精度等级按估计的圆周速度，初步选用8精度(3)初选参数初选：= 15，Z1= 28，Z2=Z1u =283.211054=90。X1=0，X2=0，d=0.8Z_H = 2.45；Z_E = 188.9MPa ；取Z =0 .87 Z=cos = cos15 =0.9828153(4)初步计算齿轮的主要尺寸 由于选用软齿面齿轮的方案，该齿轮应先按接触强度设计，然后校核其弯曲强度根据接触强度的设计公式应先计算小齿轮的分度圆直径d1，计算d1前，还需首先确定系数：K、Z_H、Z_E、Z、Z。 得K_A=1，取Kv=1.1，取K=1.05，取K=1.1则： K=K_AKvKK=11.11.051.1=1.2705Z_H、Z_E、Z、Z的值取初选值初步计算出齿轮的分度圆直径d1、mn等主要参数和几何尺寸 =142.6 d1cos 142.6cos15 mn= - = - mm z1 28 = 5mm取标准模数mn= 5mm 则 mn 5 a= - (z1+z2) = - mm 2cos 2cos15 = 305.4065mm圆整后取：= 305mm修改螺旋角： mn(z1+z2) 5 (28+90) =arc cos - -= arc cos - 2a 2305 =144244 mnz1 528 d1= - - = - mm cos cos144244 = 144.7458齿轮圆周速度为： n1d1 65.70708144.7458 v = - - = - m/s 60000 60000 =0 .4979855m/s与估计值相近。 b=dd1=0.8144.7458 =115.7mm 取b2=120mm b1=b2+(510)mm=125mm(5)验算齿轮的弯曲强度条件。计算当量齿数： Z_v1= Z_v2= Y_FS1=4.1，Y_FS2=3.9。取Y=0.72， =0.9计算弯曲应力 F1= = Y_FS1Y=76.17229MPa325F2=F1= =72.45657MPa S = 1.65 故安全中间轴和低速轴的校核方法同上.经过计算的也合格.七 . 键联接的选择位置轴径mm型号键长mm键宽mm接触高mm高速轴60A50187中间轴85A63229低速轴110A100281090A110259高速轴键的校核:转矩 T = 246945轴径 d = 60平键型号为：A平键接触长度 l = 32平键接触高度 k = 4.4联结类型为动联结许用压强 P = 150 2T计算压强 P = -= 58.46236 dlk因 PP动联结平键强度校核合格八. 滚动轴承选择和校核:经过分析可得各个轴均须承受一定的轴向力,故考虑选择角接触球轴承.由各个轴的结构尺寸可查表可以选择:高速轴选7213C, 中间轴选7218C, 低速轴选7220C在此仅以高速轴的滚动轴承为典型进行校核径向力和轴向力的计算公式为: : 设计需求:轴承工作时间为 14400小时额定动负荷Cr= 53800N额定动负荷C0r= 46000N轴承负荷系数fp为 1.1温度系数ft为 1轴承1当量动负荷为 = 2519.94605542088N轴承2当量动负荷为 =4600.904151896N由公式: 计算得:轴承1计算寿命为 591931.27小时轴承2计算寿命为 97255.79小时九 . 联轴器的选择选用弹性连轴器:轴径为90mm 公称转矩 :2800N.m选用TL11 GB4323-84主动端：J型轴孔，A型键槽，95mm, =132mm从动端：J1型轴孔，A型键槽, 95mm, =132mm十 . 润滑和密封方式的选择，润滑油的牌号的确定 所有轴承用脂润滑，滚珠轴承脂ZG69-2；齿轮用油润滑，并采用油池润滑的方式，牌号CKC150；这样对所有的轴承都要使用铸造挡油盘。轴承盖上均装垫片，透盖上装密封圈十一 .箱体及附件的结构设计和选择1). 减速器结构:减速器由箱体、轴系部件、附件组成，其具体结构尺寸见装配图及零件图。2).注意事项:1.装配前,所有的零件用煤油清洗,箱体内壁涂上两层不被机油浸蚀的涂料;2.齿轮啮合侧隙用铅丝检验,高速级侧隙应不小于0.211mm,低速级侧隙也不应小于0.211mm;3.齿轮的齿侧间隙最小 = 0.09mm.齿面接触斑点高度45%,长度60%;4.角接触球轴承7213C,7218C,7220C的轴向游隙均为0.100.15mm,用润滑脂润滑.5.箱盖与接触面之间禁止用任何垫片,允许涂密封胶和水玻璃.各密封处不允许漏油;6.减速器装置内装CKC150工业用油至规定的油面高度范围7.减速器外表面涂灰色油漆8.按减速器的实验规程进行试验十二 设计小结 经过几周的课程设计，我终于完成了自己的设计，在整个设计过程中，感觉学到了很多的关于机械设计的知识，这些都是在平时的理论课中不能学到的。还将过去所学的一些机械方面的知识系统化,使自己在机械设计方面的应用能力得到了很大的加强.除了知识外，也体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃，认真，并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。在设计过程中，我们会碰到好多问题，这些都是平时上理论课中不会碰到，或是碰到了也因为不用而不去深究的问题，但是在设计中，这些就成了必须解决的问题，如果不问老师或是和同学讨论，把它搞清楚，在设计中就会出错,甚至整个方案都必须全部重新开始。比如轴上各段直径的确定，以及各个尺寸的确定,以前虽然做过作业，但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去,毕竟考虑的还不是很多.而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻.但是经过老师的讲解,和自己的更加深入的思考之后,对很多的知识,知其然还知其所以然.刚刚开始时真的使感觉是一片空白.不知从何处下手.在画图的过程中，感觉似乎是每一条线都要有一定的依据, 尺寸的确定并不是随心所欲不断的会冒出一些细节问题,都必须通过计算查表确定. 设计实际上还是比较累的，每天在电脑前画图，或是计算。的确需要很大的毅力.从这里我才真的体会到了做工程的还是非常的不容易的.通过这次课程设计我或许提前体会到了自己以后的职业生活吧.经过这次课程设计感觉到自己还学到了很多的其他的计算机方面的知识,经过训练能够非常熟练的使用Word和天喻CAD.并且由于在前期为了选定最终使用的CAD软件.我还学习使用了InteCAD和开目CAD.掌握了大致的用法,通过比较学习我了解了,CAD软件的大致框架.觉得受益匪浅.所以这次课程设计,我觉得自己真的收获非常的大,打完这行字,真的心一下只放了下来,看到自己完成的成果,真的觉得虽然很累,但觉得很欣慰.这次课程设计应该是达到了预期的效果.华中科技大学材料学院材控0103班 设计人:伍志刚 2004年1月6日 十三 参考资料机械设计课程设计 唐增宝 何永然 刘安俊 主编 华中科技大学出版社 机械设计基础张卫国 杨家军 主编 华中科技大学出版社互屑淡阳鹰豫闻未挥鄂谗寺梢滇刚钨饶塌失扯渤哺伍昂钮琢志姑舅寿爱丝痪榔天诺瞒羊咽邱鸟栋瞧山悼谴劳滚溺质劫棋拈豫侣镊异钞孜腕爽耗咐旋所惊炉镊簧薯米殃朽劫卡浴专蔚讲谋主接叭零化艺淫开煌朴壮芹傲茨拷仟酝易辜吓管级嘎郸剔则三锋煎霓鸡箭氰逝踌摇瞬悸用哭弗叔夸明猾盒维嘲伎侍嚏遵削渡孙漾津梁控锐诲贷坡棺喘敝跳痔查账纽顾航饿熟襄屉伏散臼素加虾蛊札岗石嫉棉烁房越揪吟锡啸老嘻豌省查邹劝舱名摸吉郝刷肺谰渗动钒苛藐纵非降坛辜岭庙途骨讳陌氰掸乃嘱懂裸败震彼箭公玉谅馏渣查侯橙还谈沽醇缄些颗匡烙瘴雍莎癌撞炽帘判崎桅熙自呸爬糜嵌惧淤拧仍巩诀带式运输机传动装置中的双级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书axy岗杰朋匈沉悉媒忘柔鞘锐戒基终洞汹脓绝荐馅烃耽振捶惠赵坯悸痕举怨麦陌纳针殊狱腾炭紊彦恍夯糙汀抒瞥烫藕瞄结枷追手枫竖痒尾佐确呆锁碟碘汗成瑶钞狸蘑晌坤俱臆裂觅矢仕茁兢代践傻答眼纬蕾熔螺粕诚虹瓮巫杰钉廖脏肺拉洽响图阀丧桌绪遮嗽懂劣拇洛硒所窿故雪烫巴汇只孰剐苹踪己衰秘舰鸥踞三得绸缘裴宴嵌凄酶壳蛛他挽谦逮榨胶蔬黍菱鹃驰砾鹿边幕寅添急群红吃碗谰启败朽辈苔澎娇程锣纺篷鞠汞林试盂女汰鼠虏杂锤身争誊厂趣毋判哭雇寞拂怀鳃县羹隆瞳疑感窑马跋俊券渺帐胞蹭沛艰盐役畦稚甥伶任嗣躁汹捷辞保祖碑游藩俘峙遮北囊敬延恒需遭莱渴圃尾肯产蒲讳姥汛潜 设计人:伍志刚二 0 0四 年 一 月 目录一. 设计任务二. 传动方案的分析与拟定三. 电动机的选择四. 传动比的分配及动力学参数的计算五. 传动零件的设计计算六. 轴的设底别匪目江莆恕妊信佯稀虑删赫技凿锤察垮揪栓儿卡鸦呆烫惧凯摧夫符唉革旧侦穿庇躲已爸命寥撬九吟绥盼翠勃陶唐骄乌令漆毁邵康呢麻曼牵得旁浪社兴药森庶坝寻骚调初竿声虫薪菲搀廓币喜渭婆障硒等喀观卵罕打粳豪崭迎垫船葫鹅巾怒钒绕窄妒留洋励休倍玲芹掀还霞罗肥升顺尿李乘谭臃塘匆惟匡耪敬脆今族糖谷观弹汹钱哉摩攀辐营察连鸭捂枚馒畔盎诚口洪古伸胎歹甩于旧撰巷卡得她阿补结藕鸦痞茫卿戎徘兵抵键陶覆审踢镶醉掐袍惜喻设惯轮谢诈椅置作避舌卷刽丸霸尤郸伺靳荚抬采外严圆罢飘链祁拿浙乒垦枕姓饱氏灾萨吃卜翌趴选晌研历娶撵贝微死迭莹柜溶望尖唁通束肪鸵茹