1、 機械設計基礎課程設計設計題目帶式輸送機二級斜齒圓柱齒輪減速器機電工程學院院(系) 專業班級 學號 設計人指導教師完成日期 2013 年07 月 9 日設計工作量:設計說明書1份減速器裝配圖 1 張減速器零件圖 2 張 機械設計基礎課程設計設計題目帶式輸送機二級斜齒圓柱齒輪減速器機電工程學院院(系) 工業設計 專業班級設計人車續文指導教師莫才頌完成日期2013 年07 月9 日茂名學院一.設計題目1.設計一用于卷揚機傳動裝置中的兩級圓柱齒輪減速器。原始數據，卷筒直徑D=350mm,運輸帶的扭矩T=650N.m, 運輸帶速度。2.工作要求：每日兩班制工作，傳動不逆轉，有輕微沖擊，輸送帶速度允許誤

2、差為5% 。二.傳動裝置總體設計：1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。2. 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，將V帶設置在高速級。 其傳動方案如下：三選擇電動機1.選擇電動機類型： 按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動機，封閉型結果，電壓380V，Y型。2.選擇電動機的容量 電動機所需的功率為： F=2T/D KW由電動機到運輸帶的傳動總功率為帶傳動效率：0.96每對軸承的傳動效率：0.99圓柱齒輪的傳動效率：0.96聯軸器的傳動效率：0.99卷筒的傳動效率：0.96則：所以 KW3.確定

3、電動機轉速卷筒的工作轉速為r/min查指導書第7頁表1：取V帶傳動的傳動比；二級圓柱齒輪減速器傳動比，所以總傳動比合理范圍為，故電動機轉速的可選范圍是：r/min符合這一范圍的同步轉速有750、1000和1500r/min。根據容量和轉速，由有關手冊查出有三種適用的電動機型號，因此有四種傳動比方案如下：方案電動機型號額定功率KW同步轉速r/min額定轉速r/min重量N總傳動比1Y112M-2 415001440470125.652Y132M1-6 4100096073083.773Y160M1-8 4750720118062.83綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和帶傳動、減速器的傳動比，

4、可見第二方案比較適合。因此選定電動機型號為Y132M1-6，其主要參數如下；四.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，則，取，經計算=4.47注：為帶傳動比，為高速級傳動比，為低速級傳動比。五.計算傳動裝置的運動和動力參數：將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸；，依次為電機與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動效率。1.各軸轉速：r/minr/minr/min = r/min2.各軸輸入功率：KW KW KW KW 3.各軸輸入轉矩：1-3軸的輸出功率、輸出轉矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉矩乘軸承傳動效率0.99。運動和動力參數結果如

5、下表：軸名功率P KW轉鉅T N.m轉速r/min電動機軸1.4114.039601軸1.3527.1342.862軸1.29179.0449.333軸1.22733.5311.454軸1.19711.6711.45六.設V計帶和帶輪：1.設計V帶確定V帶型號查機械設計基礎課本表 13-6得：=1.3，則 KW，又=960r/min,由圖13-15確定選取A型普通V帶，取=125，取=0.02，標準化得=375驗算帶速：m/s確定帶的基準長度：取=1.2（+）=1.2（125+375）=600mm,由表13-2選取=2000確定實際中心距amm驗算小帶輪包角計算V帶的根數Z：由表13-3查得K

6、W，由表13-5查得=0.95，由表13-2查得=1.03由表13-4查得=0.11KW，則V帶的根數因此取Z=3計算作用在帶輪軸上的載荷由表13-1查得A型V帶單位長度質量q=0.1Kg/m,所以單根V帶張緊力故作用在軸上載荷七.齒輪的設計：（一） 高速級斜齒圓柱齒輪傳動設計選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級及齒數齒輪精度8級，因傳遞功率不大，轉速不高，故采用軟齒面齒輪傳動。參考表，小齒輪：45鋼（調質），硬度為230HWB輪：45鋼（正火），硬度為190HWB傳動平穩性，取，則，圓整為。軟齒面齒輪傳動，故按齒面接觸疲勞強度設計，然后校核其齒根彎曲疲勞強度。 按齒面接觸疲勞強度設計轉矩

7、(1)初選載荷系數K=1.1，由表10-8.選齒寬系數(2)初選螺旋角(3)計算當量齒數由圖10-1查得由表10-3查得(4)接觸應力循環次數為由圖10-3查得接觸疲勞壽命系數(5)許用接觸應力為(6)計算小齒輪分度圓直徑42.6(7)確定模數=1.94=cos=1.88查表取標準值為=2(8)計算分度圓直徑/cos=45.55mm/cos=217.41mm(9)計算傳動中心距=131.48mm圓整為=131mm(10)確定螺旋角=arccos15(11)計算齒寬b=145.55=45.55mm圓整后取(12)計算齒輪的圓周速度0.82m/s由表10-4可知，選用8級精度較為合適3、校核彎曲疲

8、勞強度（1） 齒形系數和應力修正系數由表10-7查得（2） 許用彎曲應力由圖10-2查得由表10-3查得由圖10-4查得彎曲疲勞壽命系數（3）許用彎曲應力為=300.89MPa=226.46MPa=37.89滿足齒根彎曲疲勞強度要求（二）低速級圓柱齒輪傳動設計1、選擇齒輪材料、熱處理、齒面硬度、精度等級及齒數齒輪精度8級，因傳遞功率不大，轉速不高，故采用軟齒面齒輪傳動。參考表，小齒輪： ，硬度為230HBW大齒輪：45鋼（正火）硬度為190HBW，考慮傳動平穩性，取，則，因選用軟齒面閉式傳動，失效形式為點蝕，故按齒面接觸疲勞強度設計，然后校核其齒根彎曲疲勞強度。2、按齒面接觸疲勞強度設計轉矩(

9、1)初選載荷系數K=1.1，由表10-8.選齒寬系數(2)初選螺旋角(3)計算當量齒數由圖10-1查得由表10-3查得(4)接觸應力循環次數為由圖10-3查得接觸疲勞壽命系數(5)許用接觸應力為(6)計算小齒輪分度圓直徑68mm(7)確定模數=2.834=cos=2.74查表取標準值為=3(8)計算分度圓直徑/cos=74.54mm/cos=254.68mm計算傳動中心距=164.6mm圓整為=165mm確定螺旋角=arccos17.34計算分度圓直徑/cos=75.4mm/cos=254.67mm計算齒寬b=175.4=75.4mm圓整后取計算齒輪的圓周速度0.22m/s由表10-4可知，選

10、用8級精度較為合適3、校核彎曲疲勞強度(1)齒形系數和應力修正系數由表10-7查得(2)許用彎曲應力由圖10-2查得由表10-3查得由圖10-4查得彎曲疲勞壽命系數(3)許用彎曲應力為=311.385MPa=231.4MPa=42.4(4)滿足齒根彎曲疲勞強度要求八減速器機體結構尺寸如下：名稱符號計算公式結果機座厚度9機蓋厚度8機蓋凸緣厚度12機座凸緣厚度14機座底凸緣厚度23地腳螺釘直徑M24地腳螺釘數目6軸承旁聯結螺栓直徑M12蓋與座聯結螺栓直徑=（0.5 0.6）M10軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）10視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定位銷直徑=（0.70.8）8，至外箱壁的距離查

11、手冊表112342218，至凸緣邊緣距離查手冊表1122816外箱壁至軸承端面距離=+（510）50大齒輪頂圓與內箱壁距離>1.215齒輪端面與內箱壁距離>10箱蓋，箱座肋厚89軸承端蓋外徑軸承孔直徑+（55.5）120（I 軸）125（II 軸）150（III軸）軸承旁聯結螺栓距離120（I 軸）125（II 軸）150（III軸）九軸的設計：1高速軸的設計：材料：選用45號鋼調質處理，查表10-2取=35，C=100各軸段直徑的確定：由，p=3.65,則，因為裝小帶輪的電動機軸徑，又因為高速軸第一段軸徑裝配大帶輪，且，查手冊表7-7，取=36,=60mm,因為大帶輪靠軸肩定位，

12、所以取=40,=58，段裝配軸承，取=45，選用6309軸承，=28，段是定位軸承，取=50，根據箱體內壁線確定后再確定。段裝配齒輪直徑：判斷是否做成齒輪軸查手冊得=3.3，得e=2.2<,因此做成齒輪軸. 此時齒寬為30。 裝配軸承所以=45，=282.校核該軸和軸承：=75，=215，=100作用在齒輪上的圓周力為：徑向力為作用在軸1帶輪上的外力： 求垂直面的支承反力：求水平面的支承反力：由得NN求F在支點產生的反力：繪制垂直面彎矩圖繪制水平面彎矩圖繪制F力產生的彎矩圖求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把與直接相加求危險截面當量彎矩：從圖可見，m-m處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合

13、系數）計算危險截面處軸的直徑因為材料選擇調質，查課本226頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應力，則：因為，所以該軸是安全的。3彎矩及軸的受力分析圖如下：4鍵的設計與校核:根據，確定V帶輪選鑄鐵HT200，參考教材表10-9,由于在范圍內，故軸段上采用鍵：, 采用A型普通鍵:鍵校核.為=60mm綜合考慮取=50mm。查課本155頁表10-10，所選鍵為：強度合格。中間軸的設計：材料：選用45號鋼調質處理，查表14-2取=35，C=100各軸段直徑的確定：由, p=3.47,則,段要裝配軸承，查課本11-15取=40，選用6309軸承，=40，裝配低速級小齒輪，且取=45，=12

14、8，段主要是定位高速級大齒輪，取=60，=10，裝配高速級大齒輪，取=45，=82段要裝配軸承，取=40，=43 .校核該軸和軸承：=75，=115，=95作用在2、3齒輪上的圓周力：N 徑向力：求垂直面的支反力計算垂直彎矩：求水平面的支承力：計算、繪制水平面彎矩圖：求危險截面當量彎矩：從圖可見，m-m,n-n處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數）計算危險截面處軸的直徑： n-n截面: m-m截面:由于，所以該軸是安全的。彎矩及軸的受力分析圖如下鍵的設計與校核已知參考教材表10-11，由于所以取查課本155頁表10-10得取鍵長為120.取鍵長為80，根據擠壓強度條件，鍵的校核為：所以所選

15、鍵為:從動軸的設計：材料：選用45號鋼調質處理，查表10-2取=34，C=112確定各軸段直徑考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取，=150。裝配軸承，選用6212軸承,取=80,查手冊第85表7-2，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標準。靠軸定位,取=85,=45取=90,=90取=110,=13裝配軸承, 選用60114軸承,取=90,=125向心滾子軸承,去=85,=46校核該軸和軸承:=98,=210,=115作用在齒輪上的圓周力： 徑向力：求垂直面的支反力：計算垂直彎矩：.m求水平面的支承力。計算、繪制水平面彎矩圖。求F在支點產生的反力求F力產生的彎矩圖。F在a處產生的彎矩：求合成彎矩圖。考慮最不

16、利的情況，把與直接相加。求危險截面當量彎矩。從圖可見，m-m處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數）計算危險截面處軸的直徑。因為材料選擇調質，查課本226頁表14-1得，查課本231頁表14-3得許用彎曲應力，則：=75>d,所以該軸是安全的。彎矩及軸的受力分析圖如下：鍵的設計與校核：因為d1=75,查課本153頁表10-9選鍵為查課本155頁表10-10得初選鍵長為130,校核所以所選鍵為:裝聯軸器的軸直徑為70, 查課本153頁表10-9選鍵為查課本155頁表10-10得初選鍵長為100,校核所以所選鍵為:十.輸出軸聯軸器的選擇：計算聯軸器所需的轉矩：查課本269表17-1取,查手

17、冊1011頁,選用安全銷彈性塊聯軸器KLA4.十一. 減速器的各部位附屬零件的設計.(1)窺視孔蓋與窺視孔：在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進操作可。以便檢查齒面接觸斑點和齒側間隙,了解嚙合情況.潤滑油也由此注入機體內.(2)放油螺塞放油孔的位置設在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強密封。(3)油標油標用來檢查油面高度，以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油面穩定之處即低速級傳動件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應按傳動件浸入深度確定。(4)通氣器 減速器運轉時，由于摩擦發熱,機體內溫度升高，氣壓增大，導致潤滑油從縫隙向外滲漏,所以在機蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機體內熱空氣自由逸處，保證機體內外壓力均衡，提高機體有縫隙處的密封性，通氣器用帶空螺釘制成.(5)啟蓋螺釘為了便于啟蓋，在機蓋側邊的邊緣上裝一至二個啟蓋螺釘。在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機蓋；螺釘上的長度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱形伙半圓形，以免頂壞螺紋；螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋.對于需作軸向調整的套環,裝上二個螺釘,便于調整.6）定位銷為了保證剖分式機