1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)鏈板式V帶傳動(dòng)一級(jí)直齒圓錐齒輪減速器 目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書傳動(dòng)方案的擬定及說明電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算連軸器的選擇減速器附件的選擇及簡要說明減速器潤滑方式、密封形式及潤滑油牌號(hào)箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算.設(shè)計(jì)小結(jié)參考資料目錄 機(jī)械課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)一鏈板式輸送機(jī)傳動(dòng)用的V帶傳動(dòng)一級(jí)直齒圓錐齒輪減速器總體布置情況鏈板式輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)簡圖如下所示：12345軸軸1電動(dòng)機(jī)；2V帶傳動(dòng)；3減速器；4聯(lián)軸器；5輸送機(jī)的鏈輪工作情況 載荷平穩(wěn)，單向旋轉(zhuǎn)。原始數(shù)據(jù) 輸送鏈的牽引力F/kN輸送鏈的速度v/(m/s)輸送鏈

2、輪的節(jié)圓直徑d/mm1105注：工作壽命15年，每年300個(gè)工作日，每日工作16h。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 傳動(dòng)方案的擬定及說明2. 選擇電動(dòng)機(jī)3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)7. 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算8. 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算9. 連軸器的選擇10.裝配圖、零件圖的繪制五、設(shè)計(jì)任務(wù) 六、設(shè)計(jì)進(jìn)度 1.第一階段：總體設(shè)計(jì)和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算 2.第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì) 3.第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4.第四階段：裝配圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果傳動(dòng)方案的擬定及說明電動(dòng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)內(nèi)容由題目所知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為：V帶式一級(jí)圓錐齒輪減速器。故只

3、要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。 本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩兩齒輪浸油深度不相同。結(jié)構(gòu)較簡單，軸向尺寸不太大，軸較短、剛度強(qiáng)。 電動(dòng)機(jī)的選擇 1選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 考慮結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等因素，選者Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。2選擇電動(dòng)機(jī)的容量（功率）輸送鏈輪的有效功率由表107查得各部分運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副的效率如下：名稱效率數(shù)目開式錐齒輪傳動(dòng)一對(duì)V帶傳動(dòng)一個(gè)彈性聯(lián)軸器一個(gè)滾子鏈一個(gè)滑動(dòng)軸承三對(duì)計(jì)算及說明900w結(jié)果計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率電動(dòng)機(jī)所需工作功率3確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速輸送鏈輪的轉(zhuǎn)速由表10.6查得各種傳動(dòng)的傳

4、動(dòng)比參考值： V帶傳動(dòng)；開式錐齒輪傳動(dòng) 初選V帶傳動(dòng)比，錐齒輪傳動(dòng)比估算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由此選定電動(dòng)機(jī)（表19.1）為Y904型，其額定功率，滿載轉(zhuǎn)速，效率確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算及說明1233w電動(dòng)機(jī)選用Y904型結(jié)果(2)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速：各軸功率：各軸扭矩：運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算參數(shù)/軸名電動(dòng)機(jī)軸軸軸滾筒軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n/（r/min）1400功率P/(Kw)扭矩T/(N.mm)傳動(dòng)比i效率選等級(jí)精度材料及齒數(shù)材料及熱處理：選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），齒面

5、硬度為217286HBS；大齒輪材料為為40 Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為197286HBS。精度等級(jí)選用7級(jí)精度。試選小齒輪齒數(shù)Z=20，大齒輪齒數(shù)Z=40。(2)初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)按公式(1115)計(jì)算，即 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值： 由表113 試選載荷系數(shù) K=1.6 （中等沖擊） 選取出齒寬系數(shù)= 0.27 由表 114選取彈性系數(shù)由于是標(biāo)準(zhǔn)齒輪取區(qū)域系數(shù)由表 111 查的小齒輪的接觸疲勞極限=650750MPa，大齒輪的接觸疲勞極限=550620 MPa估算結(jié)果：= 設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容(3) 幾何計(jì)算齒數(shù)取，實(shí)際齒數(shù)比分錐角: 大端模數(shù):大端分度圓直徑:外錐距 齒寬 取=20mm

6、實(shí)際齒寬系數(shù)中點(diǎn)模數(shù):中點(diǎn)分度圓直徑:切向變位系數(shù)=0 =0高變位系數(shù)=0 =0計(jì)算及說明=20=40=65mm=130mm=72672mmb=20mm=結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容頂系 （）大端齒頂角：大端齒根高：全齒高 高齒根：齒頂高：頂錐高：根錐角：大端齒頂圓直徑：計(jì)算及說明C=結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容冠頂距： 大端分度圓弧齒： （標(biāo)準(zhǔn)壓力角）大端分度圓弦齒厚：大端分度圓弦齒高：當(dāng)量齒數(shù)：當(dāng)量齒輪分度圓直徑：計(jì)算及說明結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容當(dāng)量齒頂直徑：當(dāng)量齒根圓直徑：當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距：當(dāng)量齒輪基圓齒距：嚙合線長度： 端面重合度 齒中部接觸線長度：齒中部接觸線投影長度 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核按式（1114）公式校核計(jì)算及說

7、明結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容 確定公式內(nèi)部各計(jì)算數(shù)值： 由表 113 選取載荷系數(shù) K=1.6 （中等沖擊）由表 114選取彈性系數(shù)由于是標(biāo)準(zhǔn)齒輪取區(qū)域系數(shù)由表 111 查的小齒輪的接觸疲勞極限=650MPa，大齒輪的接觸疲勞極限=550 MPa代入數(shù)據(jù)：小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度安全大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度安全(5) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按式 （1116）公式校核：定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值：按當(dāng)量齒數(shù)，由表 118 查取，由表 119 查取；按當(dāng)量齒數(shù)；計(jì)算及說明小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度安全大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度安全結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容由表 118 查取，由表 119 查取 由表 111 查的小齒輪的接觸疲勞極限=650750MPa，大齒輪

8、的接觸疲勞極限=550620 Mpa 。代入數(shù)據(jù)計(jì)算：小齒輪接彎曲勞強(qiáng)度安全大齒輪接彎曲勞強(qiáng)度安全計(jì)算功率查表138得工作情況系數(shù)=1.2,故=(2)選V帶型號(hào)根據(jù)=1479.6w, =1400r/min,由圖1315查出普通V帶型號(hào)為Z 型（3）帶輪基準(zhǔn)直徑、由表139，應(yīng)不小于50，現(xiàn)在取=71mm,由式（139）由表139取=300mm（4）驗(yàn)算帶速v計(jì)算及說明小齒輪接彎曲勞強(qiáng)度安全大齒輪接彎曲勞強(qiáng)度安全=71mm300mm結(jié)果 設(shè)計(jì)內(nèi)容 帶速在525m/s范圍內(nèi)，合適（5）求V帶基準(zhǔn)長度和中心距a初步取中心距 ： 2 由式（132）得帶長：查表132對(duì)Z型帶選用=1800mm由式（13

9、16）計(jì)算實(shí)際中心距：（6）驗(yàn)算小帶輪包角由式（131）得 合適（7）求V帶根數(shù)Z由式（1315）得令=1400r/min, =71mm,查表133得由式（139）得傳動(dòng)比：計(jì)算及說明帶速合適=600mm=1804mmZ型帶=1800mm包角合適結(jié)果五、齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容查表135得由查表137得查表132得由此可得取4根普通V帶（8）求作用再帶輪軸上得壓力查表131得q=0.06Kg/m，故由式（1317）得單跟V帶得初拉力：作用再軸上得壓力：（9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為腹板式材料選用45鋼，正火處理。查表141，材料強(qiáng)度極限=600MPa；查表143，對(duì)稱循環(huán)狀態(tài)下許用應(yīng)力=55 MPa。查

10、表142，C=118由于安裝帶輪處有鍵，故需加大5%： 1.05=19.2mm 取=28mm計(jì)算及說明帶根數(shù)Z=4=61N=479N結(jié)果4、各零件式裝配方案及固定方5、確定各軸段尺寸根據(jù)軸上零件的定位、拆裝方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，齒輪軸設(shè)計(jì)為階梯軸。如圖：零件裝配方案軸向固定周向固定左右?guī)л啅淖笱b入軸端擋圈軸肩鍵左軸承從左裝入軸承蓋套筒過盈右從左裝入套筒封油環(huán)過盈齒輪軸體軸體軸體軸體確定各軸段直徑: eq oac(,1)段：=28mm，估算 eq oac(,2)段：=38mm，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)（由表15.10） eq oac(,3)段：=40mm，與軸承（2系列深溝球軸承6208）配合。

11、（由表14.2） eq oac(,4)段：=38mm，小于40，減少加工量。 eq oac(,5)段：=40mm，軸承成對(duì)使用。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果6、各支撐點(diǎn)間距7、校核軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)內(nèi)容 eq oac(,6)段：=46mm，大于40，減少加工量確定軸上各軸段長： eq oac(,1)段：=54mm,(V帶輪輪轂長56mm,軸段長度應(yīng)比輪轂短23mm) eq oac(,2)段：=59mm, (外露尺寸30mm+箱體60mm-擋油環(huán)深向箱體10mm-軸承6208寬18mm-軸承外伸3mm) eq oac(,3)段：=22mm，（深向擋油環(huán)2mm+軸承寬18mm+深向外套2mm） eq oac(

12、,5)段：=32mm,(軸承寬18mm+伸向套筒2mm+擋油環(huán)) eq oac(,6)段：=3mm eq oac(,7)段：=10mm eq oac(,8)段：=17.471mm(計(jì)算) 總長度L=250 eq oac(,4)段：53mm軸承間距： 帶輪與左軸承間的距離： 錐齒輪軸向中點(diǎn)與右軸承間得到距離：受力分析（如圖a）計(jì)算及說明結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容g)f)a) b)c)d)e)周向力 徑向力：軸向力：計(jì)算及說明=1238N=403N結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容 求垂直面的支反力(圖b)求水平面的支反力（圖c）求F力在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力（圖d）繪制垂直面的彎矩圖（圖b）繪制水平面的彎矩圖（圖c）F力產(chǎn)生的彎矩（圖d）

13、合成彎矩（圖e）2軸承：計(jì)算及說明=202N=-116N=-317N=1103N=624N=結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容a截面：考慮最不利的情況和直接相加做軸傳遞的扭矩圖（圖f）求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩（圖g）從圖中可見aa截面 和2截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為：認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，則：強(qiáng)度校核： 考慮鍵槽的影響=221.05=23.1mm40mm，所以原設(shè)計(jì)安全?？紤]鍵槽的影響計(jì)算及說明=原設(shè)計(jì)安全結(jié)果六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4、各零件式裝配方案及固定方式5、確定各軸段尺寸材料選用45鋼，正火處理查表141，材料強(qiáng)度極限=600MPa；查表143，對(duì)稱循環(huán)狀態(tài)下許用應(yīng)力=55 MPa。查表

14、142，C=118由于安裝帶輪處有鍵，故需加大5%：22 1.05=23.1mm 取=38mm根據(jù)軸上零件的定位、拆裝方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，齒輪軸設(shè)計(jì)為階梯軸。如圖：零件裝配方案軸向固定周向固定左右左軸承從左裝入軸承悶蓋擋油環(huán)過盈右軸承從右裝入擋油環(huán)軸承途蓋過盈錐齒輪從左裝入擋油環(huán)軸肩鍵確定各軸段直徑： eq oac(,1)段：=40mm，與軸承（2系列深溝球軸承6208）配合。（由表） eq oac(,2)段：=48mm，大于40，安裝齒輪處的尺寸盡量圓整。 eq oac(,3)段：=54mm，大于48，減少加工量。 eq oac(,4)段：=40mm，軸承成對(duì)使用。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算

15、及說明結(jié)果6、各支撐點(diǎn)間距7、校核軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)內(nèi)容 eq oac(,5)段：=38mm，估算確定軸上各軸段長： eq oac(,1)段：=34mm,(軸承寬18mm+擋油環(huán)12mm+深向齒輪2mm+軸外伸2mm) eq oac(,2)段：=50mm, ( 錐齒輪輪轂長52mm，要小于轂長23mm) eq oac(,3)段：=70mm eq oac(,4)段：=32mm（擋油環(huán)12mm+軸承寬18mm+外伸2mm） eq oac(,5)段：=120mm,(外露尺寸30mm+箱體60mm+深向聯(lián)軸器60mm-+深向擋油環(huán)2mm)總長度L=306mm左軸承和齒輪間距：齒輪和右軸承間的距離：受力分析（

16、如圖a）周向力：徑向力：軸向力：求垂直面的支反力(圖b)計(jì)算及說明結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容求水平面的支反力（圖c）繪制垂直面的彎矩圖（圖b）繪制水平面的彎矩圖（圖c）合成彎矩（圖d）bb截面：做軸傳遞的扭矩圖（圖e）求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩（圖f）從圖中可見bb截面，其當(dāng)量彎矩為：認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)計(jì)算及說明=結(jié)果設(shè)計(jì)內(nèi)容a)b)c)d)e)f)強(qiáng)度校核：計(jì)算及說明結(jié)果七、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算1、求當(dāng)量動(dòng)載荷P2、計(jì)算所需的徑向基本額定載荷量設(shè)計(jì)內(nèi)容考慮鍵槽的影響1.05=22.9mm48mm軸承1處徑向力 軸承2處徑向力 軸承內(nèi)部軸向力因?yàn)?，2軸承被壓緊，由力的平衡條件得：軸承2

17、（壓緊端）承受軸向載荷：軸承1（放松端）承受軸向載荷：查表1611得角接觸球軸承（單列）的 當(dāng)量動(dòng)載荷：選軸承的預(yù)期壽命由表168查得溫度系數(shù)（軸承工作溫度100 ）計(jì)算及說明原設(shè)計(jì)安全角接觸球軸承=P=1971N結(jié)果3、選擇軸承型號(hào)八、鍵的選擇與校核1、主動(dòng)軸的鍵2、從動(dòng)軸的鍵3、圓錐齒輪的鍵九、聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)內(nèi)容由表169查得載荷系數(shù)（中等沖擊）由式（163）得查書附表2，軸承選70000AC型，其， 故70000AC軸承， 適用。主動(dòng)軸外伸縮d=24mm，考慮到鍵在軸中部安裝，故選用鍵， b=6mm, L=28mm, h=6mm 。選擇45鋼，其許用擠壓力 。 強(qiáng)度足夠，合格。從動(dòng)軸外

18、伸縮d=28mm，考慮到鍵在軸中部安裝，故選用鍵， b=10mm, L=30mm, h=8mm 。選擇45鋼，其許用擠壓力強(qiáng)度足夠，合格與齒輪聯(lián)接處，考慮到鍵在軸中部安裝，故同一分位母線上，選用鍵b=10mm, L=45mm, h=8mm 。選擇45鋼，其許用擠壓力強(qiáng)度足夠，合格由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮裝拆方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。計(jì)算及說明C=15376N適用合格合格合格結(jié)果十、器附件的選擇及簡要說明引表說明十一、減速器潤滑方式、密封形式及潤滑油牌號(hào)1、潤滑方式2、潤滑油牌號(hào)3、密封形式選用TL6型（GB124581990）彈性套柱銷聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩TL

19、6型彈性套柱銷聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)：TL6型（GB124581990）彈性套柱銷聯(lián)軸器齒輪選用浸油潤滑軸承采用潤滑脂潤滑型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩（N.m）許用轉(zhuǎn)速（r/min）軸孔直徑（mm）TL6250330035軸孔長度（mm）外徑（mm）材料軸孔類型82160HT200Y型鍵槽類型A型名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋6Q235M6*16 GB57821986螺栓安裝端蓋12Q235M8*25 GB57821986銷定位235A6*40 GB1171986墊圈調(diào)整安裝365Mn10 GB931987螺母安裝3A3M10 GB61701986游標(biāo)尺測油面高1組合件通氣孔透氣1A3齒輪v=3.5（m/s）12(m/s), 應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑 軸承采用潤滑脂潤滑齒輪潤滑選用150號(hào)機(jī)械油（GB73241987）。最低最高面距（大齒輪）1020mm。軸承潤滑選用ZL3型潤滑脂（GB73241987）。用油量為軸承間隙的1/31/2為宜箱座與箱蓋凸緣接合面密封。選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法觀察孔和油孔等處接合面的密封。在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉膠紙，墊片進(jìn)行密封。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)果十二、箱體主要