1、機械設計課程設計任務書題目：設計一用于帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓錐圓柱斜齒輪減速器-.總體布置簡圖運輸帶工作速度v (m/s)： 1.6 使用年限(年)：8 卷筒的直徑d (mm)： 2702.圓錐齒輪和圓柱斜齒輪傳動設計計算4.軸i、ii、iii的設計6.鍵的校核8.設計計算說明書的編寫1電動機；2聯軸器；3齒倫減速器；4卷筒；5輸送帶6聯軸器二. 工作條件：連續單向旋轉，工作是有輕微震動，小批量生產，單班制工作，運輸帶速度允許誤差為±5%。三. 原始數據運輸帶工作拉力f (n)： 2300 帶速允許偏差(): ±5 工作制度(班/口)： 1四. 設計內容1. 電

2、動機的選擇與運動參數計算;3.聯軸器選擇及箱體的設計5.滾動軸承的校核；7.裝配圖、零件圖的繪制五. 設計任務1. 減速器總裝配圖一張2. 齒輪、軸零件圖各一張3. 設計說明書一份設計項目依據結果和單位1 選擇原動機2、選擇傳動機構類型1、類型選擇2、確定電動機容量1）工作機的功率2）傳動裝置總效率na3）電動機輸出功率匕4）電動機額定功率ped3、選擇電動機轉速1）工作機的轉速nw2）電動機的轉速4、選擇電動機1、裝置總傳動比ia2、高速級傳動比i3、低速級傳動比i?第一章、擬定傳動方案第二章、選擇電動機cfv2300x1.6 . _w 100嘰-1000x0.96査表12-8幾=聯軸器th

3、承h錐齒呵柱齒=°993 x0.983x 0.95x0.97pd = pw = 3-833 kwd ria 0.855查表19-160xl000vn =w龍d60x1000x1.6 z .r/min71x270查表19-1nm - 960r / min第三章、分配傳動比i _ 監 _960“ nw 113.234錐齒輪選2.5交流電動機二級圓錐圓柱齒輪減速 器y系三相交流異步電動 機pw =3.833kwr)a = 0.855pd = 4.483kwped = 5.5kwnw = 113.234r/min同步轉速為100017 min選y132sm2-6電動機i =8.478ii =

4、2.5i2 = 3.391i 8.478d _ 亍一 2.5第四章、計算傳動裝置的運動參數和動力參數1、各軸轉速npnipnhi nwn( = nm = 960r/mini 2.5nm = -r/min i2 3.391nw = 113.234 r/min2、各軸輸入功率p【'p】i' p【i' pwr = pdhoi =卩訓聯=4.669 x 0.993kwpn = r% = pfh紬承"錐齒=4.636x0.98x0.95kwrii = p1e23= rm 軸承 n 齒=4.316x0.98x0.97kwpw = pnfh軸承u聯=4.103x0.98x0

5、.993kw3、各軸輸入轉矩 rio rio *00 廠5, s1w4 aag= 9.55xl06x-nqnm960i； =9.55x106 空ni= 9.55xl06xnqnm960n( = 960r/minn =384r/minnhi = 113.241r / minnw = 113.234r / min 在誤差允許范圍內，可用pi = 4.636kwpn =4.316kwpih =4.103kwr、=3.99 lkwtd = 46447nqnmt =46119nqnmtn =9.55x106 也nn= 9.55xl06x4,316nqnm 384tni =9.55x1 ()6 並 nm=

6、 9.55x106x 4,103 nqnm 113.241ptw =9.55xl06 w nm3 991= 9.55xl06xnhim113.234tn =107338ngnmtin = 346020nqnmtw =336595nqnm將所算數據填入下表軸號功率p/kw轉矩t/(n mm)轉速n/aonin-1)傳動比i效率h電動機軸4.6994644796010.993i軸4.636461199602.50.931ii軸4.3161073383843.3910.951iii軸4.013346020113.24110.973工作機軸3.991336595113.234第五章、傳動件的設計計算1

7、、選材，初步確定參數1）選材小齒輪大齒輪2）初選參數小錐齒輪的齒數z大錐齒輪的齒數z?齒寬系數如試選kt精度等級及聯軸器的選擇5.1計算高速級錐齒輪傳動查表10-1查表10-1閉式軟齒面z, z；z| = 2.5x20取如=0.250.35輸送機為一般工作機器，速度不高，故選擇7 級精度。2、確定許用應 力應力循環次 數/v壽命系數接觸疲勞極 限n.n 嚴 60w 60x1x960x(8x300x8)“ n、 1.106x109n,= i, 2.5查圖10-19查圖10-21(d)40c；調質 280hbs45鋼調質240hbsz, =20z2 = 50林=0.3k( = 1.67級=1.10

8、6xl097v2 = 4.424 x10skhn=。93khn2 = 095安全系數sh彈性影響系 數乙許用接觸應力巧在接觸疲勞強度計算時取1查表10-6由公式10-12o-wl = chmhni = 600x0.93 mpaq2 1巧 lindk/y/v?550x0.951mpa巧恤2 =550mpgsh iz£=189.8 mpa2<7hi = 55smpciah2j = 522.5 mpa取oj較小的值cq =522.5 mpa3、分析失效并 確定設計準 貝94、按齒面接觸 疲勞強度公 式設計1）小錐齒輪轉矩人2）計算尙木設計的齒輪傳動是閉式軟齒面傳動，其主要 失效形式為

9、齒面點蝕。前面已經算出。kt如(1-0.5 如)*2189.8= 2.9231.6x46119(522.5丿 0.3x(1-0.5x0.3)2x2.5平均分度 g嚴心（1 0.5如 圓直徑 d =76.491x（1-0.5x0.3）4）圓周速度v二心叫60x1000 ;rx65.017x96060x1000-設計準則：按齒面 接觸疲勞強度公式 設計，按齒根彎曲 疲勞強度公式校 核。7 =461 l9n,mmd” =76.491mm= 65.017mmv = 3.266m/s5）確定載荷 系數k使用系數查表10-2= 1.25動載系數查圖10-8kj= 1.12齒向載荷分查表10 - 9得心驅=

10、 1.25.布系數ok ” 心卩=1 5k妙=1.5x1.25kh0=kfp = 1.875kh0 / kf0齒間載荷分布系數查表10-35 / kfakha = kfa = .o載荷系數kk = kakvkhakhfi = 1.25x1.12x1.875xl = 2.625k =2.6256）齒輪參數小齒輪直徑八 j 1 w 心2.6254 =4詁一 =76.491(f 綁&v 1.6=0.215mmx模數md 90.125力 “am = 一 =mm - 4.50()mmz20取整加=5 mmdx = mzx =5x 20mm = 100mm分度圓直徑1 1= d.= 1 oommd

11、、/ d22 1z二 250"伽平均分度圓dml =心(1-0.5) = 100x(l-0.5x0.3)直徑 dml/dm2dm2 = j2 (1-0.5) = 250x(1-0.5x0.3)dml= 85mmdm2=212.5mm錐距rdinn a/2.52+1r = d= 100x1 2 2r =134.629mmb =(/)rr齒寬b= 0.3x134.629 = 40.389 加加b =40.389/7?m齒高hh = 2.20m = 2.20x5h =11mmu = cot q = tan & = 2.5& =22°0= 68°5、按齒根

12、彎曲疲勞強度校 核1）許用彎曲應力oy壽命系數查圖10-18kfn = 0.90jnk,n2 = 0.93極限應力查圖10-20aflimi=500mpaslimcrflim2 = 380mpd安全系數sf = 1.4sf在齒根彎曲疲勞強度計算時収1.25-1.5.許用彎曲應10.9x500 m匕=訕心1 =mpa0c = 321.429mpa力el 川sf1.4r i 61im2 j" 0.93x380 o krfj=fa 2 二mpads/,1.4af2 = 252429 mpa2）齒形系數yfjy當量齒數z20r1zv =21.575zv'cosqcos 22°

13、;z250r zzv2 =133.473coscos 68°ym= 2.737齒形系數查表10-5 （插值法）% =2.153yfyj3）應力校正 系數查圖10-5 （插值法）& =1.566 鼻2 =1&17ysjy沁a _ 2k7；嗚忌_4）校核齒根f1 zw? ( _o 5如z彎曲疲丐 強度2x2.625x46119x2.737x1.56640.389x52x0.852x20滿足齒根疲勞強度= la43mpa<(yn 同理af2 <af2校核。可行。5.2計算低速級斜齒輪傳動1、選材，初步 確定參數1）選材 小齒輪 大齒輪2）精度等級3）初選參數小齒

14、輪 齒數z3大齒輪 齒數習初選螺旋角卩初選匕區域系數z”4）端面重合度6）彈性影響系數7）接觸疲勞 強度極限8）應力循環次數查表10-1查表10-1輸送機為一般工作機器，速度不高，故選8級 精度。閉式軟齒面z4 = i2z3 3.391x25查表10-70取8°20°圖10-30圖1026£«3 =。77 £a4 = °87£a = ca3 + £«4 = °-77 + °-87選電動機時己算出。表10-6圖 10-21 (d)a3 =60, =60x1x384x(8x300x8)40

15、cr 調質 280hbs45鋼調質240hbs8級精度z4 = 84.775 - 850 = 14。k( =1.6zh = 2.433£a = 1.64tn =107338ni tnm_ze = 189.8mp"巧怙3 =600maz%hn4 =550mpd“3=4.424x1()8接觸疲勞壽 命系數燈n 安全系數»許用接觸應力巧2、分析失效并 確定設計準 則1）計算 3t2）計算圓周速度v_他_ 4.424x10*廠3.391圖10-19衣齒血接觸疲勞強度計算吋取lo600x0.95i64 =mpa550x0.971mpa本設計的齒輪傳動是閉式軟齒面傳動，其主要

16、 失效形式為齒面點蝕。2x1.6x107338 3.391 + 11x1.643.391r 2,433x189.8?< 551.75->d3tnn 3.14x57.486x384.v =j =ml s60x100060x1000a4 =1.305x108k 加=0.95k 吋=0.97sh ='(yh3 = 510mpaaha = 533.5mpacrwj = 551.75mpa設計準則：按齒面 接觸疲勞強度公式 設計，按齒根彎曲 疲勞強度公式校 核。v = 1.155m / s齒寬b及3）模數mmb =/d* = 1 x57.486d.t cosb 57.486xcosl

17、4°z? = 57.486m/z?frlrflntz325mnl = 2.231mm 取叫(=2.5h二h二(2h：+c") mnf = 2.25x2.5mmdiiih = 5.625加 2b _ 57.486卜- = 10.22h _ 5.6254）計算縱向重合度ep =0.318©03 tan p = 0.318x 25 x tan 14°ep =1.9825）計算載荷 系數k使用系數ka表10-2輕微震動，原動機為電動機，11為 帶式運輸機。選使用系數為1.25。k, = 1.25動載系數k從圖10-8中由于v = a55m/s, 精度等級為8級，

18、可得kv=1.10k 嚴 1.10齒向載荷 分布系數k邯表10-4 插值由- = 10.22,心=1.456h插值可查表10-13得k邛=1.37k 邯=1.456k邛=1.37齒間載荷 分布系數表10-3kha = kfa=la0kk = k kv k 旳 k邯=1.25 x 1.10 x 1.456 x 1.4()k = 2.8036）校正分度圓直徑山展心 /2.803d. =dot 3 =57.486x(/mm3 訓 k(v 1.6d? = 69.3mm7）模數叫d, cosb 69.3 x cos 14°mn =亠=mm525mn = 2.69mm3按齒根彎曲 疲勞強度校核1

19、0）計算63 qp44 計算nin小輪齒數大輪齒數5.幾何尺寸 計算1）屮心距a2）修正卩3）計算分度 圓直徑4）寬度b _ 2kt2yfa3ysa3y,一2kt2ymysa4y.crf4 =-5叫mn = 2.69取01 = 3mmdcosb 69.3xcosl4°1 .z.= 22.414mn3.00z4 = i2xz3 =3.391x22 = 74.602(z3 + z4)他 (22 + 75)x3 1/ina = = 149.954訕2cosp2 cos 14°ag + zj 叫(22 + 75)x3p - arccos ; = arccos2a2x150因0值改變

20、不多,故參數6、k» zh 等不必修正。. z,mn22x3d.二 _ =mmcosp cos 14.07° z4mn75x3dd = - =mmcosp cos14.070b =(|d = lx 68.04mm 圓整(jh3 =1 15.248m“q<of3,安全(jf4 = 121.475m/m vqfj安全取叫=3mm取 z3 = 22z4=75圓整a = 150mmp = 14.07°d3 = 68.04mmd4 = 231.96mmb3 = 73mmb4 = 68mm5.3選擇聯軸器1、初算軸徑1）選擇聯軸器材料2）a。值3）初算軸徑2、選聯軸器1

21、）工況系數2）計算轉矩3）選擇聯軸器類型4）選擇聯軸器型號表14-1 = 115x113.241"minlu a)4.103:嚴 1.5x46119tc（lw = k 入=1.5x336595 nn 加對于中、小型減速器，輸入軸、輸出軸均可采 用彈性柱銷聯軸器。所選電動機輸出軸徑查表19-3為38mm,再根 據電動機軸徑查手冊表172選hl3型彈性柱 銷聯軸器。且滿足公稱轉矩要求。聯軸器輸入 端d=38mm,輸出端d二30mm,半聯軸器與軸配合的轂孔長度l, = 60mm o工作機處聯軸器由公稱轉矩可查表172也選 取hl3型彈性柱銷聯軸器。取d=40mm半聯軸器與孔配合的轂孔長度l

22、, = 84mm。45鋼調質a。二 115心i=l 9438加加<inn = 25.760mm<inin = 38.054mm心=15r.ai = 69178/vi wmt(lw=5ms93nmm彈性套柱銷聯軸器hl3取 d = 30mm半聯軸器與軸配合 的轂孑l長度l（ = 60mmhl3取 d=40mm半聯軸器與孔配合 的轂孔長度l = 84mm第六章、箱體結構尺寸（手冊表41、表42 ）1箱座壁厚c門0.0125(血+心)+ 1o=(0.0125x(85 + 212.5)+ l)mm=4.719 < &取 8mms = 8mm2箱蓋壁厚百玄=(0.80.85)=

23、(080.85)x8加加6 = 8mm3箱座凸緣 厚度bb = 1.5=1.5 x8mmb=12mm4箱蓋凸緣厚度勺b) =1.5" = 1.5 x8mmb = 12mm5箱座底凸緣厚度優b2 = 2.56 = 2.5 x 8mmb2 = 20mm6地角螺栓直徑£df = 0.036xt/ +12=(0.036x 166+12) mm11.916mm,即取 18mm。clf 二 18mm7地角螺栓 數i”=箱座底凸緣周長z半即可取曠4200 300n=48軸承旁聯 接螺栓直徑£% =0.75d/ =0.75x18加加d、= 13.5mm9箱蓋與箱座聯接螺栓直徑cl

24、2 = (0.5 0.6) clf = (0.5 0.6) x 18mmd2 = 10mm10聯接螺栓的間距z/ = 150 0 200mm/ = 150 mm11軸承端蓋螺釘直徑d312山=(0.4 0.5) df = (0.4 0.5) x 1 smm£ = 8mm1、徑向荷載巴2、基本額定動荷 載c3、求兩軸的軸向 力1）派生軸向力2）判斷松緊3）軸向力4、當量動載荷1）載荷系數第九章、軸承的校核9.1第i根軸上軸承的校核5=（卩:+ 耳/ = j159.835?+651.0922fr2 =+= v526.0392+1736.2452查手冊表15-1口 _frx _ 670 z

25、_ 2y2xl.6幾 2y 2x1.6僉 + 巧2=148 + 567 = 715nfd = 2092v715>209巧嚴號+陥二148 + 567nfa2=fd2fr = 670/v 耳2 =1814nc=63000ne=0.37y=1.6fdi = 2097v耳2 =567n1壓緊2放松巧嚴715n2 = 5672vx =0.4/=1.62）當量動載荷巧2 二 567 fr2 1814= 0.313<e = 0.37x2 = i,n=of 715二一= 1.067 > = 0.370670厶由表13-6w/, =(1.00 1.2),取為115537v砂乙(x幾+仔= 1

26、.1x(0.4x670 + 1.6x715)p2 = fp(x2fr2+y2fa2)p/p= 1.1 x(lxl814 + 0x567)n5、壽命及校核故安全106 c106/63000、竟()3 h60x960 1995 l,= 8x300x8 = 19200a92第ii根軸上軸承的校核1、徑向荷載耳1 2fae= 459.22n巧嚴巧3 一巴2=806-346.78"巴=29172巴2 =1450nfr= jfnx + fnh; = a/10652 + 271 & nf2 = jf亞 + f定=jl 92 + 14502 n2、基本額定動荷 載cc=43200n3.求軸向

27、力查手冊表15-1e=0.37 y=1.61）派生軸向力2）判斷松緊3）軸向力4、當量動載荷1）載荷系數2）當量動載荷5、壽命及校核咕嘰2917“"2y 2x1.6口 frl 1450 md2 2y 2x1.6+巧2 =450 + 453 = 9032巧嚴912n912>903巧產巧嚴912nfal = fdfaef。' = 912 =0.31<e = 0.37fr 2917f(,2 = 462 = 0.32 s = 0.37fi2 1450厶由表13-6得=(1.0口 1.2),取/；為1。磚厶(xa+1x)= 1x(1x2917 + 0x912)2島=乙必厲+

28、乞爲2)= 1x(1x1450 + 0x462)£106 / 43200、=()h60x384 2917 l, =8x300x8 = 19200/?巧嚴912n巧2 =453n1放松2壓緊fa =912nfa2 = 462nx嚴1必=0x2 = ,y2=o£=2917np2 = 14507v故安全1、徑向荷載巴2、基本額泄動荷 載c3、求軸向力1）派生軸向力2）判斷松緊3）軸向力4、當量動載荷1）載荷系數9.3第iii根軸上軸承的校核fr嚴呼+ 你屛二 v8662 + 10172nfrl = j f爲 + f后=v2532+19662/v查手冊表15-1fae + f/2

29、=7484- 708 = 1456n 巧嚴477 n1456>477巧嚴 +巧2 =748 + 7082巧 2 = fd2 = 7o87v臨456frx 1336= 1.09 > = 0.42f27081982= 0.357 <e = 0.42巴=13362fr2=9s2nc=73200ne=0.42 y=1.4fdi = 477/vfd2 = 708n1壓緊2放松巧i =1456nfa2 = 708nx =0.4/ =16x2 = ,y2=o2）當量動載荷5、壽命及校核1、鍵的尺寸參數2、匕的值3、工作長度/4、鍵與輪轂鍵槽接觸高度*5、£值厶由表13 6得力,=

30、(1.0口 1.2),取為1.1。= l.lx (0.4x1336 + 1.6xl456)7vp2 = fp(x2fr2+y2fa2)= 1.1x(1x1982 + 0x708)7vio6 c 厶佔礦(詁oozij px106/73200、典=()3 h60x113.241 3150=19200/i第十章、鍵的校核10.1軸i上聯軸器處的鍵鍵的尺寸為寬b=8mm,高h=7mm,長l=50mm。選a型普通平鍵，鍵的材料為45鋼。查課本表6-2 o1 = l_b =(50-8)m/7?k =0.5 = 0.5x7眈加27：2x46119(j =p kid 3.5x42x30= 20916mpavs

31、r=3150n£ =2180"故安全8mm x 7 mm x50mm<jp = 11 qmpai = 42/77/71k=3.5mm安全1、鍵的尺寸參數2、匕的值3、工作長度/4、鍵與輪轂鍵槽 接觸高度比5、£值1、鍵的尺寸參數2、匕的值3、工作長度z4、鍵與輪轂鍵槽 接觸高度£10.2軸i上小錐齒輪處的鍵鍵的尺寸為寬b= 10mm,高h=8mm,長l=32mm。選a型普通平鍵，鍵的材料為45鋼。查 課本表6-2 o1 = l- b = (32-10) mmk =0.5h = 0.5 x 8mm_zt _ 2x46119卩 一 klct 4x22x

32、34= 30828mpgvs10.3軸ii上大錐齒輪處的鍵鍵的尺寸為寬b=12mm,高h=8mm,長l=32mm。選a型普通平鍵，鍵的材料為45鋼。查 課本表6-2 o/ = l /? = (32 12) mmk = 0.5/1 = 0.5 x 8mm10mm x 8mmx32mm/ = timmk=4mm安全12mmx 8mmx32mm(yp = 1 0mpai = 20mmk=4mm5、£值1、鍵的尺寸參數2、匕的值3、工作長度z4、鍵與輪轂鍵槽接觸高度比5、£值1、鍵的尺寸參數2、(7訂的值3、工作長度z4、鍵與輪轂鍵槽接觸高度r_27 _ 2x1073385 一 kid 一 4x20x40=61.086mpa < apio