1、貴州師范大學機械設程設計說明書學院：職業技術師范學院專 業：機械設計制造及其自動化（職教師資方向）姓名： 書云金鄭全文學 號：132121010037 132124010003指導教師：至去標準設計題目12輸送設備一錐齒輪減速器1)系統簡圖電動機ZI文案2)工作條件單向運轉，載荷平穩，啟動載荷為名義載荷的 1.25倍，每天工作16小時，使用期限10年，輸送鏈速度允許誤差為5%,輸送鏈效率4=0.9。3)原始數據輸送鏈拉力F (N)32.4 10輸送鏈速度v (m|s)0.8輸送鏈鏈輪直徑D (mm125(4)設計工作量(1)設計說明書(2)減速器轉配圖(3)減速器零件圖計算過程及計算說明 一、

2、傳動方案擬定工作條件單向運轉，載荷平穩，啟動載荷為名義載荷的1.25倍，每天工作16小時，使用期限10年，輸送鏈速度允許誤差為5%,輸送鏈效率4=0.9。、電動機的選擇1、電動機類型的選擇按工作要求和條件選用三相籠型異步電動機，封閉式結構，電壓 380V, Y 型。2、電動機功率選擇(1)傳動裝置的總效率：刀a41?442? 7 3?44?45式中：刀1、刀2、刀3、刀4、5 5分別是帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯軸器和 輸送鏈的傳動效率。取“ 1=0.95 ,4 2=0.98 ,4 3=0.97 ,4 4=0.99 ,4 5=0.9 ,則4 a=0.95 義 0.98 4 義 0.97 義 0.

3、99 義 0.9 =0.76(2)電機所需的功率：Pw=FV/1000 4=2400*0.8/(1000*0.9)=2.13kwpd= -pw=2.80a3、確定電動機轉速計算鏈輪工作轉速:D3確定電動機型號12560 1000V 60 1000 0.8 n 122.29r/min根據JB/T8680.1-2-1998 ,查得所需的額定功率及同步轉速，選定電動機 型號為Y1 3 2 s -6。其主要參數：額定功率3 KW滿載轉速960r/min ;額定轉矩2.0。三、計算總傳動比及分配各級的傳動比1、總傳動比i a=nm/n=960/122.29=7.852、分配各級傳動比(1)據指導書，為使

4、V帶傳動外廓尺寸不致過大，取i j=3(2) id=ia/ij=2.62四、運動參數及動力參數計算標準1、計算各軸轉速nl =nm/i1=960/2.62=366.41r/minnil =n I /ij=366.41/3=122.14r/minnIII=122.29r/min2、計算各軸的輸入功率R=PdX 4 1=2.80 X 0.95=2.66KWPii=rx 4 2X X 3=2.66 X 0.98 X 0.97=2.53KWPiii =Pi X 4 2X x 4=2.53 X0.99 X 0.98=2.45KW3、計算各軸扭矩電動機輸出軸轉矩:Td=9.55 X 106Pd/n d=9

5、.55 乂 106X 2.80/960=27.85 N m各軸輸入轉矩T=TdX n 1=27.85*0.95=26.46 NJ- mTii = Ti 4 2 X 4 3=26.46 0.98 0.97=25.15 N mTiii =9550X Pii /n 川=9550 2.45/122.29=191.33 NJ- m五、傳動零件的設計計算? V帶傳動的設計計算1、選擇普通V帶截型通過查表取工作情況系數kA=1.2計算功率 Ra=KF=1.2X3=3.6KW根據Pca n(d)由圖8-11選用A型V帶2、確定帶輪基準直徑，并驗算帶速初選小帶輪的基準直徑 dd1由表8-7和表8-9選dd1=1

6、00mmdmin=7m m根據式(8-15a)大帶輪直徑 dd2=i*d d1=2.62*100=262mm經查表 8-9 ，取dd2=280mm帶速 V: V=% dd1nd/60 x 1000=兀 x 100X960/60 x 1000=5.024m/s在525m/s范圍內，帶速合適3、確定中心距a,并選擇V帶的基準長度Ld根據教材公式 0.7(d di+dd2)a0 2(ddi+dk)得：0.7(100+280) ao12005、確定帶的根數根據教材表查得：P0=0.95KW根據教材表查得： R=0.11KW根據教材表查得：Ka=0.95根據教材查得：Kl =0.99由教材公式得：Z=R

7、a/(P 0+AP0)KaK= 3.6/(0.95+0.11)X0.95 X 0.99=3.6取 Z=4? 6、計算軸上壓力?由教材表查得q=0.105kg/m,由教材公式單根V帶的初拉力：? F0=500Pca( 2.5-K a) /ZV Ka+qV2? =500X (2.5-0.95) X 3.6/4 5.024 0.95+0.105 X 5.024 2=149N文案標準?則作用在軸承的壓力Fp,由教材公式得：? Fp=2ZRsin % i/2=2 x 4X 149Xsin160 0/2=1174N? 齒輪傳動的設計計算1、選擇齒輪材料及精度等級考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。

8、小齒輪選用40Cr調質，齒面硬度為240260HBs大齒輪選用45鋼調質，齒面硬度220HBs根據教材查表選7級精度。齒面粗糙度 RW1.63.2 m 2、按齒面接觸疲勞強度設計/ 4AT ZFZ,根據教材公式：進行計算確定有關參數如下： 傳動比i齒=3取小齒輪齒數 Zi=20。則大齒輪齒數：Z2=iZ 1=3X20=60實際傳動比i 0=52/20=2.6傳動比誤差：i-i o/I=2.6-2.6/2.6=0%115 (1.83/401.67) 1/3mm=19.06mm考慮有鍵槽，將直徑增大 5% 則：d=19.06 x (1+5%)mm=20.01mm選 d=20mm2、軸的結構設計(1

9、)軸上零件的定位，固定和裝配單級減速器中可將輸入軸的圓錐齒輪做成懸臂結構， 安排在箱體一側，兩軸承 安排在齒輪的右側，齒輪左面由套筒定位，右面用擋圈固定，周向用平鍵連接。兩軸承分別以套杯和套筒定位。(2)確定軸各段直徑和長度I 段：di=20mm 長度取 Li=60mm. h=2c c=1.5mm A 型平鍵：鍵長 50mm b=h=6mmII 段：d2=di+2h=20+2X 2X 1.5=26mmd2=26mm 長度取 L2 =30mmIII段：參照工作要求并根據d2=26mm有軸承產品目錄中初步選取 0基本游隙 組、標準精度等級的單列圓錐滾子軸承 30206其內徑為30mm寬度為18mm

10、故d3 d5 30mm o L3 =18mm V段軸承右端有套筒定位，為使套筒端面可靠地壓 緊軸承，此軸段應略短于軸承寬度，故取 l 3=16mmVI段：取安裝錐齒輪處的軸段VI的直徑為 26mn錐齒輪白寬度為43mm取套筒 的長度為 20mm 貝U l 6=43+20+(18-16)=65mmIV段：取 d4=28mm L 4=42mm在IV軸段加一套筒對軸承進行定位。套筒的外徑為d=50mmV段:d 5=30mmr長度為L5=26mmffl來和軸承進行過度配合，初選用30206型圓錐滾子軸承。至此，已初步確定了軸的各段直徑和距離。軸上零件的周向定位 文案標準錐齒輪、半聯軸器與軸的周向定位均

11、采用平鍵連接。按軸的直徑d5， 由表 6-1 查的平鍵截面b h 16 10。 鍵槽用銑刀加工，長 45mm，同樣半聯軸器與軸的連接選用平鍵12mm 8mm 70mm,滾動軸承與軸的周向定位是有過渡配合來保證的。求軸上載荷根據軸的結構圖做出計算簡圖。在確定軸承的支點位置時兌取33210型，查的a=23.2mm。文案標準載二水平面二垂直陳力，心= -383.98N，F亞二-6,68N%=-839.皿山% = -2600A彎矩一.Vcz=168477.85Xmp心口 二-770旺61V -梢%工二 40997.87、.朋/扭矩。T-26.082N. mpp按彎扭合成應力校核軸的強度M2( T)2C

12、a 3 12.87MPa 1 60MPa0.1d3綜上，安全。(3)軸強度校核齒輪之間的力：對小錐齒輪受力分析：F t1=2T1/d m1=2*18.24/=2.145KN（外）F a1=Ft1 tan20 sin18.43 =0.2468KN（左）Fr1=Ft1 tan20 cos18.43 =0.7406KN（下）帶輪處：F r=2zF0sin - =2*5*125.77*0.174=218.8N（下）對輸入軸進行受力分析得軸 1 段:F r1=1.342KN（上）Ft1=1.465KN（外）軸 2 段:F r2=0.206KN（下）Ft2=2.305KN（里） 軸3段位置為危險截面這里只

13、校核危險截面3的強度。軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環變應力，取折合系數 =0.59首先計算截面3的抗彎截面系數WM H =13.286N m M V =49.41N mM=，MV2 M H =51.165N md；3-2650.719mm332軸的計算應力caM 2 ( Ti)2Wc20.755MPa文案該軸材料為45號鋼，調質處理，查得其許用應力60MPa因此，caca故滿足要求。輸出軸的設計計算1、按照扭轉強度初定直徑dm in9550000 P20.2n2選用45號鋼最為軸的材料20.577m考慮聯軸器的尺寸，選人軸最小徑 d=23mm2、輸出軸的結構設計(1)軸上零件的定位，固定和裝

14、配1234(2)確定軸各段直徑和長度I段:di=15mm、長度取L二30mm,與聯軸器相連。A型平鍵：鍵長23mm b*h=5*5I I 段:d2=17mm 長度取 L 2 =32mm。III段:d3=21rnm長度取L3=22mm用來和軸承進行過度配合，初選用30206型圓錐滾子軸承。IV 段:d4 =18mm 長度為 L4=72mm。V段:d5=20mm長度為L5=28mm,與大齒輪配合。A型平鍵：鍵長23mm b*h=5*5VI段:d6=18mm 一長度為L6=36 mm,和軸承進行過度配合，初選用30207型圓錐滾子軸承。(3)軸強度校核齒輪之間的力：Fa2=0.379KN ; Fr2

15、=0.126KN a 2Ft2=Ft1=1 .098KN 大齒輪上的動力參數： 轉速 n2 =133.89r/minP2 =1 .74kwT2=17.34N m危險面2處的彎矩：M h=17.112N m M V =43.958N mM=vM/M H =47.171N m T2=17.34N mWc旦 4972,65 mm3 32由于軸單向轉動，扭矩可以認為按脈動循習變化，故取折合系數=0.59caM 2 ( Ti)2Wc15.63262MPa前已選定軸的材料為45號鋼，正火處理，查得60MPa,因止匕，ca ,故滿足要求。七、滾動軸承的選擇及校核計算根據根據條件，軸承預計壽命: 1、計算輸入

16、軸軸承16X 365X 10=58400小時(1)兩軸承徑向反力：FrAFrB初選兩軸承為圓錐滾子軸承、1丫一FAZ 3702.8N 下廠FBZ 1700N30206型根據教材得軸承內部軸向力Fd互 查機械手冊知Y=1.6,e=0.37 。 2YFdAFdBFrA2YFrB2Y1157.1N曰 r行FaA531.25N1157.1N FaB FaA Fa 908.3NaB aA a(2)求系數x、yFaA/F ra=0.36Fab/F rb=0.53根據教材得e=0.37X a=1Xb=0.4Y a=0Yb=1.6(3)計算當量載荷P1、P2根據教材取fP=1.2根據教材得P1=f p(x A

17、FrA+yAFaA)=4443.4NP2=fp(XBFrB+yBFaA尸 2560N(4)軸承壽命計算V PA PB 故取 P=4443.4NV =10/3根據手冊得30206型的Cr=63000N由教材得Lh=106/60n(Cr/P) & =16670/458.2 X (1 X 63000/4443.4) 10/3 =347322h58400h預期壽命足夠2、計算輸出軸軸承1）兩軸承徑向反力：FrB初選兩軸承為圓錐滾子軸承 根據教材得軸承內部軸向力.FAY FAZ922.66N. , FbY-Fbz2675N33210型Fd 互 查機械手冊知Y=1.5,e=0.41 d 2YFdA 307

18、.6N 2YFdB 由 891.7 N 2Y得 FaB891.7NFaAFaBFa 1540.5 N(2)求系數x、yFaA/F ra=1.67eFab/F rb=0.33eX A=0.4Xb=1Y a=1.5Yb=0P1、P2根據教材取fp=1.2根據教材得P1=f p(x AFA+yAFaA)=3215.8NP2=fp(XBFrB+yBFaA尸 3210N(4)軸承/命計算V PA PB 故取 P=3215.8N v =10/3根據手冊得33210型的Cr=112000N由教材得L=106/60n(Cr/P) & =16670/458.2 X (1 X 112000/3215.8) 10/

19、3=18059903h58400h八、鍵連接的選擇及校核計算1、大帶輪與軸連接采用平鍵連接軸徑 &=28mm L1二60mm查手冊 選用C型平鍵，得：b=8 h=7 L=50即：鍵 C8X 40GB/T1096-2003l=L 1-b=50-8=42mm T 2=173.4N - m根據教材式6-1得(T p=4T2/dhl=4 義 173400/28 X 7X 42=84.26Mpa6 p(110Mpa)2、輸入軸與齒輪連接采用平鍵連接軸徑 d3=35mm L3=38mm T=260.82N m查手冊選A型平鍵，得：b=10 h=8 L=50標準即：鍵 A10X 50 GB/T1096-20

20、03l=L 3-b=38-10=28mm h=8mm(T p=4T/dhl=4 義 260820/35 X 8X 40=93.15Mpa6 p(110Mpa)3、輸出軸與齒輪2連接用平鍵連接軸徑d2=32mm L2=33mm T=116.3N.m查手冊選用A型平鍵，得：b=16 h=7 L=23即：鍵 A16X 36GBm 096-2003l=L 2-b=33-16=17mm h=7mm根據教材6-1 式得(T p=4T/dhl=4 X 116300/32 X 7 X 20=103.84Mpa6 p (110Mpa)九、聯軸器的選擇減速器的輸出軸與工作機之間用聯軸器連接，由于軸的轉速較低，傳遞

21、轉矩較大，綜合考慮選用彈性套柱銷聯軸器，聯軸器_L的扭矩為93.901 Nm,選.用型號為LT5十、潤滑及密封齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為1.57m/s, 為錐齒輪傳動，浸油高度應沒過人錐齒輪齒寬，至少應沒過 1/2齒寬，齒頂距箱底至少30mm這.里為設 計為45mm選用CKC150閏滑油。軸承的潤滑由于浸油齒輪的圓周速度 v2m/s,齒輪不能有效的把油飛濺到箱壁上，因此選用脂潤滑方式。脂潤滑具有形成潤滑膜強度高，不容易流失，容易密封，一次加脂可以維持相當長一段時間，也有利于傳動裝置的維護。選用ZL-2 號通用鋰基潤滑脂(GB7324 1994)。端蓋與軸間的密封軸承用軸承蓋緊固，已知軸承用脂潤滑，且軸的最高圓周速度不超過2m/s屬于低速范疇，因此這里可以使用氈圈