機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)的一級圓柱齒輪減速器

1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)題目要求說明一題目（第四題第二組數(shù)據(jù)）題目iv 設(shè)計(jì)用于螺旋輸送機(jī)的一級圓柱齒輪減速器.任務(wù)要求1完成一級減速器的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)2完成電動(dòng)機(jī)的選擇3完成a1裝配圖的繪制4完成說明書的編寫說明書一、 傳動(dòng)方案擬定設(shè)計(jì)用于螺旋輸送機(jī)的一級圓柱齒輪減速器1工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微震動(dòng)，實(shí)用期限8年，生產(chǎn)10臺(tái)，兩班制工作，運(yùn)輸機(jī)允許誤差極限+-5%2原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩t=720n*m 運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速n=145r/min3運(yùn)動(dòng)簡圖：二，電動(dòng)機(jī)選擇1、 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2、 確定電動(dòng)機(jī)的功率：（1） 傳動(dòng)裝

2、置的總效率：總=2*3*2*4 = 0.897097344其中各個(gè)符號(hào)代表的意義以及參數(shù) 數(shù)據(jù)來源如下彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率2=0.992 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書p12圓柱一級齒輪減速器傳動(dòng)效率3=0.975課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書p7開式圓錐齒輪傳動(dòng)效率4=0.935課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書p7（1） 電動(dòng)機(jī)所需功率pw計(jì)算pw=t*n/9550 = 10.93193717其中各個(gè)符號(hào)代表的意義以及參數(shù) 數(shù)據(jù)來源如下數(shù)據(jù)名稱英文表示數(shù)值備注運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩t720n*m題目原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速nw145 r/min題目原始數(shù)據(jù)（2） 電動(dòng)機(jī)選擇 圓柱一級齒輪減速器傳動(dòng)比i13-6課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書p7開式圓錐齒輪傳動(dòng)比i2

3、2-4課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書p7初步計(jì)算傳動(dòng)比i3i3=i1*i26-24用于計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍ndnd=i3*nw840-3360符合這一系列要求的電動(dòng)機(jī)（查表機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊p167）電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量y160m2-2 15kw 2930r/min 2.0 2.2 125y160l-4 15kw 1460 2.2 2.3 144y180-6 15 970 1.8 2.0 195以上電動(dòng)機(jī)中y160m2-2轉(zhuǎn)速太高，價(jià)格較貴，對機(jī)器精度要求較高 不適合y160l-4價(jià)格適中，轉(zhuǎn)速適中，機(jī)械結(jié)構(gòu)不大，適合該方案使用y180-6轉(zhuǎn)速太低，機(jī)械結(jié)構(gòu)要求

4、較大，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械整體價(jià)格過高，不宜使用綜上所述最終選用y160l-4電機(jī)其參數(shù)如下電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量y160l-4 15kw 1460 2.2 2.3 144安裝尺寸以及示意圖機(jī)座帶底腳、端蓋有凸緣（b35, v15,v36型）電動(dòng)機(jī)的外形及安裝尺寸三 計(jì)算總傳動(dòng)比以及分配各級傳動(dòng)比（1） 總傳動(dòng)比：總傳動(dòng)比i總ned/nw10.06896552轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ned查表1460圓柱一級齒輪減速器輸出轉(zhuǎn)速n3n3=ned/i1365開式圓錐齒輪輸出轉(zhuǎn)速n4n4=n3/i2145（2） 傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比計(jì)算總傳動(dòng)比i總i總=ned/nw10.06896552取

5、圓柱一級齒輪減速器傳動(dòng)比i14開式圓錐齒輪傳動(dòng)比i2i2=i總/i1 2.517241379四 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算（1） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）各個(gè)軸承轉(zhuǎn)速連軸1轉(zhuǎn)速nana=ned1460電動(dòng)機(jī)輸出軸承連軸2轉(zhuǎn)速nbnb=ned1460圓柱一級齒輪減速器輸入軸承連軸3轉(zhuǎn)速ncnc=n3365圓柱一級齒輪減速器輸出軸承連軸4轉(zhuǎn)速ndnd=n3365圓錐齒輪輸入軸承連軸5轉(zhuǎn)速nene=n4145與輸送螺旋連接的軸承（2） 計(jì)算各軸的功率（kw）軸承功率計(jì)算連軸1功率p1p1=p2/212.18589849電動(dòng)機(jī)輸出軸承連軸2功率p2p2=p3/312.08841131圓柱一級齒輪減速器輸

6、入軸承連軸3功率p3p3=p4/211.78620102圓柱一級齒輪減速器輸出軸承連軸4功率p4p4=p5/411.69191141圓錐齒輪輸入軸承連軸5功率p5p5=pw10.93193717與輸送螺旋連接的軸承（3） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩各個(gè)軸承轉(zhuǎn)矩計(jì)算連軸1轉(zhuǎn)矩t19550*p1/ned79.70913056電動(dòng)機(jī)輸出軸承連軸2轉(zhuǎn)矩t29550*p2/ned79.07145751圓柱一級齒輪減速器輸入軸承連軸3轉(zhuǎn)矩t39550*p3/n3308.3786843圓柱一級齒輪減速器輸出軸承連軸4轉(zhuǎn)矩t49550*p4/n4770.0534759圓錐齒輪輸入軸承連軸5轉(zhuǎn)矩t59550*p5/n4720

7、與輸送螺旋連接的軸承五 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算采用計(jì)算機(jī)計(jì)算 計(jì)算步驟以及結(jié)果如下所示（1）圓柱齒輪設(shè)計(jì)上面的計(jì)算中材料取結(jié)構(gòu)鋼 正火處理 為了加工方便兩個(gè)齒輪采用同樣的材料 其各個(gè)參數(shù)如上圖所示小輪的轉(zhuǎn)速為1460r/min 為了防止有其他變動(dòng)計(jì)算中采用1500r/min 小輪功率 為12.08841131kw為了防止有其他變動(dòng)計(jì)算中采用14kw預(yù)計(jì)工作壽命為365天*8年*24小時(shí)=70080小時(shí)由于工作時(shí)有輕微震動(dòng)因此使用系數(shù)1.25帶入計(jì)算小輪扭矩t1=89.13333n*m 齒寬系數(shù)0.4輸入計(jì)算得到以下數(shù)據(jù)在上面的可行結(jié)果中小齒輪數(shù)為20 大齒輪數(shù)為81的最符合要求因此采用此組數(shù)據(jù)采用

8、計(jì)算機(jī)進(jìn)一步計(jì)算得出以下參考數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果符合要求不用改變最終齒輪計(jì)算結(jié)果如下確定中心距=3.82837調(diào)節(jié)模數(shù)使中心距接近3.82837結(jié)果如下齒輪的幾何尺寸計(jì)算：圓柱一級齒輪減速器齒輪尺寸計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1d1=m*z1160小齒輪齒頂圓直徑d12d1+2m176大齒輪分度圓直徑d2m*z2648大齒輪齒頂圓直徑d22d2+2m664中心距a404大齒輪寬度64小齒輪寬度69小齒輪轉(zhuǎn)速vn1d1/60100012.22506667根據(jù)工作要求和圓周速度，選擇7級精度六 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸承的材料為45鋼 c=117 工藝為調(diào)質(zhì)軸的直徑連軸1直徑d123.73307957電動(dòng)機(jī)輸出軸承連軸2

9、直徑d223.66962183圓柱一級齒輪減速器輸入軸承連軸3直徑d337.25742664圓柱一級齒輪減速器輸出軸承連軸4直徑d437.15780737圓錐齒輪輸入軸承連軸5直徑d549.42677069與輸送螺旋連接的軸承考慮到鍵槽對軸強(qiáng)度的影響各軸取值如下軸的直徑連軸1直徑d128電動(dòng)機(jī)輸出軸承連軸2直徑d228圓柱一級齒輪減速器輸入軸承連軸3直徑d340圓柱一級齒輪減速器輸出軸承連軸4直徑d440圓錐齒輪輸入軸承連軸5直徑d552與輸送螺旋連接的軸承七 選擇聯(lián)軸器由于軸的轉(zhuǎn)速較高，為減小啟動(dòng)載荷，緩和沖擊，所以應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器，即選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器 連接電動(dòng)機(jī)

10、和減速箱的聯(lián)軸器：d1=28 轉(zhuǎn)速1460r/min t1=79.70913056 d2=28 轉(zhuǎn)速1460r/min t2=79.07145751 （查表機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊p）選用lt5聯(lián)軸器連接減速箱和圓錐齒輪的聯(lián)軸器：d!=40 d2=40 n1=365 n2=365 t1=770.0534759 t2=720（查表機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊p）選用lt6聯(lián)軸器七 初選滾動(dòng)軸承因該減速器采用圓柱齒輪傳動(dòng)，主要承受徑向載荷，所以選用深溝球軸承。查表八 減速器的結(jié)構(gòu)與潤滑（1） 選擇鑄造箱體。（2） 齒輪傳動(dòng)潤滑：潤滑油，轉(zhuǎn)速v=12.22506667m/s. 潤滑油牌號(hào)：全損耗系統(tǒng)用油 gb4

11、43- 1989,lan22.（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊p85） 潤滑方式：油池侵油潤滑。（3） 滾動(dòng)軸承的潤滑：潤滑油牌號(hào)：gb443-1989,an150,全損耗系統(tǒng)用油。（機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊p85）潤滑方式：飛濺潤滑。九 有關(guān)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：（1） 齒輪傳動(dòng)主要尺寸：圓柱一級齒輪減速器齒輪尺寸計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1d1=m*z1160小齒輪齒頂圓直徑d12d1+2m176大齒輪分度圓直徑d2m*z2648大齒輪齒頂圓直徑d22d2+2m664中心距a404大齒輪寬度64小齒輪寬度69小齒輪轉(zhuǎn)速vn1d1/60100012.22506667（2） 電動(dòng)機(jī)安裝尺寸： h=160mm d=

12、 42mm l=645mm（4） 聯(lián)軸器的軸孔直徑：電動(dòng)機(jī)與減速器連接 主動(dòng)軸d=28 l=50 從動(dòng)軸d=28 l=50減速器與圓錐齒輪連接 主動(dòng)軸d=40 l=55 從動(dòng)軸d=40 l=55（5） 減速器傳動(dòng)件的圓周速度 v = 12.22506667 m/s 滾動(dòng)軸承的潤滑方式： 飛濺潤滑。 十 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸：單位 mm箱座體壁厚：=8 箱蓋壁厚：1=8 箱座、箱蓋上的肋厚：b = 12 b 1=12 b2=20 軸承旁凸臺(tái)的高度和半徑： h = 45 r1 = 23 軸承蓋（即軸承座）的外徑： d2=107, 115 地腳螺釘：直徑d f = 16 數(shù)目 n = 4 通孔直

13、徑= 20 沉頭座直徑= 45 0d 地座凸緣尺寸= 25 = 23 1c2c 聯(lián)接螺栓：軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1 = 12 箱底、箱蓋聯(lián)接螺栓直徑d 2= 8 聯(lián)接螺栓直徑 d = 8 通孔直徑= 9 d 沉頭座直徑 d = 20 凸緣尺寸= 15 = 12 1c2c 定位銷直徑：d = 8 軸承蓋螺釘直徑：d 3= 7 視孔蓋螺釘直徑：d 4= 6 箱體外壁至軸承斷面的距離：l 1 = 35 大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離：1 = 10 輪齒端面與箱體內(nèi)的距離：2 = 8 軸承蓋：小軸承蓋d0= 9 d5 = 70 d0 = 92 d5 = 68 d2 =112 b = 10 h = 10 大軸

14、承蓋d0= 9 d5 = 78 d0 = 100 d5 = 76 d2 =120 b = 10 h = 10十一 軸的校核：一級減速器的輸入軸tfrchfrcvftbcfrbvafrbhfrt=79.07145751 a=100 b=69 c=69 0 =20 小齒輪節(jié)圓直徑d=160 軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)；b =640 mpa（1） 決定作用在軸上的載荷：軸向力:ft=2t/d= 988.39n徑向力：fr=ft*tg0= 359.74n(2) 決定支點(diǎn)的反作用力及彎曲力矩： 水平彎矩圖 frch=frbh=ft*c/(b+c)= 494.195 n 則截面1-1的彎曲力矩m1h=frbh*

15、b= 34099.455n*mm垂直彎矩圖frcv=frbv=fr*c/（b+c）=179.87n截面1-1的彎曲力矩 m1h1=frbv*b=12411.03合成彎矩m11=m1h2+m1h12=36287.8285n軸上的轉(zhuǎn)矩圖t=79.07145751*103n*mm畫出當(dāng)量彎矩圖已知軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，其b =640mpa，s= 355 查表得min = 0.44*b max=1.4*sa=min /max = 0.566599598軸截面1-1處的當(dāng)量彎矩：m1=m112+(t)2=57654.2522n*mm截面2-2處的當(dāng)量彎矩：m2=t=44801.856n*mm截面1-1：1b=m1/(0.1*d3)= 26.2637811 1b 截面2-2：2b=m2/(0.1*d3)= 20.4090087 2b所以軸滿足強(qiáng)度校核條件十二 滾動(dòng)軸承的壽命校核：軸i上的軸承力為深溝球軸承 6006 ?內(nèi)徑d/mm外徑d/mm寬度b/mm圓角r/mm內(nèi)圈定位臺(tái)階da/mm外圈定位臺(tái)階da/mm基本額定動(dòng)載荷cr/kn基本額定靜載荷c0r/kn極限轉(zhuǎn)速（脂）nlim/rmin-1極限轉(zhuǎn)速（油）nlim/rmin-1軸承代號(hào)30551313