鏈?zhǔn)捷斔蜋C傳動裝置設(shè)計

1、 學(xué) 生 實 訓(xùn) 報 告 實訓(xùn)類別： 機械課程設(shè)計 院 別： 機電學(xué)院 專 業(yè)： 機械電子工程 班 級： 09機電本 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 高峰 教務(wù)處制 2011年 月 日目錄§一機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書3§二傳動方案的分析4§三電動機選擇，傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算4一、電動機的選擇4二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配5三、運動參數(shù)和動力參數(shù)計算5§四傳動零件的設(shè)計計算6一、V帶傳動設(shè)計6二、直齒圓柱齒輪設(shè)計9（一）高速級直齒圓柱齒輪設(shè)計計算表9（二）低速級直齒圓柱齒輪設(shè)計計算表14（三）直齒輪設(shè)計參數(shù)表18§五軸的設(shè)計計

2、算19一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計19二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計21三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計23二、校核軸的強度25§六軸承的選擇和校核29§七鍵聯(lián)接的選擇和校核30一、軸大齒輪鍵的選擇30二軸大齒輪鍵的校核31§第八章聯(lián)軸器的選擇31§九減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇32一、傳動零件的潤滑32二、減速器密封32§十減速器箱體設(shè)計及附件的選擇和說明33一、箱體主要設(shè)計尺寸33二、附屬零件設(shè)計35§十一設(shè)計小結(jié)37§十二參考資料38§1機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書題目（四）鏈?zhǔn)捷斔蜋C傳動裝置設(shè)計一、 設(shè)計條件及要求1. 傳動方案要求如下圖所示2.

3、設(shè)計內(nèi)容：選擇合適的電動機型號；設(shè)計帶傳動和圓錐齒輪減速器。3. 工作條件：單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，重載啟動，兩班制工作，輸送鏈速度容許誤差為±5%，輸送鏈效率=0.9。4. 使用年限：8年5. 生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)1， 原始數(shù)據(jù)已知條件原始數(shù)據(jù)編號123456輸送鏈拉力F（N）2.1×1032.4×1032.7×1033×1033×1033×103輸送鏈速度v（m/s）0.90.80.90.60.81輸送鏈鏈輪直徑D(mm)1001251401001201402， 設(shè)計工作量1. 設(shè)計說明書1份2. 圓錐齒輪減速器裝配圖1張(

4、一般要求1:1)3. 減速器零件圖13張（具體在完成裝配圖并經(jīng)指導(dǎo)老師審閱后，由指導(dǎo)老師指定）(要求所有工程圖按1:1繪制)§1電動機選擇，傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算一、電動機的選擇1.確定電動機類型 根據(jù)用途，選用Y系列三相交流異步電動機。2.確定電動機的容量（1）輸送鏈上所需功率PwPw= Fv/1000 =3000×0.8/1000=2.4Kwnw=60v×1000/d=60×0.8×1000/×120=127.4 r/min (2)電動機所需的輸出功率為了計算電動機的所需的工作功率Pd，先要確定從電動機到工作機之間的總功率總。

5、設(shè)1、2、3、4、分別為V形帶傳動、軸承、錐齒輪、輸送鏈、，由2表1-7查得1 = 0.96，2 = 0.98，3 = 0.95，4 = 0.9，則傳動裝置的總效率為 總=12234= 0.96x 0.982 x 0.95x 0.9=0.7882.4/0.788Kw=3.05Kw3.選擇電動機轉(zhuǎn)速查機械設(shè)計手冊推薦的傳動副傳動比合理范圍 普通V帶傳動比 i帶=24 錐齒輪傳動比 i錐=23 則傳動裝置總傳動比的合理范圍為 i總=i帶×i錐 i總=（24）×（23）=412電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i總×nw=（412）×127.4=509.61528.

6、8r/min根據(jù)電動機所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查機械設(shè)計手冊，符合這一范圍的常用同步轉(zhuǎn)速有1000，滿載轉(zhuǎn)速940r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速1420r/min，從成本和結(jié)構(gòu)來考慮，選用Y1326，其同步轉(zhuǎn)速為1000r/min滿載轉(zhuǎn)速為960r/min。二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配1.傳動裝置總傳動比 i總= nm / nw=960/127.47.54式中nm-電動機滿載轉(zhuǎn)速，960r/min; nw-輸送鏈鏈的工作轉(zhuǎn)速，127.4 r/min。2.分配傳動裝置各級傳動比 分配傳動比: 帶傳動比為：i帶=2.8錐齒輪傳動比為：i錐 = i總/ i帶 =7.54

7、/2.8/=2.7三、運動參數(shù)和動力參數(shù)計算 1.各軸轉(zhuǎn)速計算 96r/min n= nm / i帶 = 342.86r/min n2= n / i錐 =126.98r/minnW= n2= 126.98r/min2.各軸輸入功率 P0= Pd=3.05P1= Pd帶= 2.93 P2= P軸承鏈條=2.67Pw= P3=P軸承鏈條=2.43.各軸輸入轉(zhuǎn)矩T0 = 9550Pd/n0 =30.3·mT1= 9550P1/n1=81.6·m T2 = 9550P2/n2= 200.8·mTw= 9550Pw/nw = 180.5·m§2傳動零件的

8、設(shè)計計算一、V帶傳動設(shè)計1.設(shè)計計算表項目計算（或選擇）依據(jù)計算過程單位計算（或確定）結(jié)果(1)確定計算功率PcaPc=0查1表8-7Pc=1.1×3.053.355(2)選擇帶的型號由n0和Pc查8-11V帶選型圖n0=960 r/min Pc=3.355Kw-選A型V帶(3)選擇小帶輪直徑查1 表8-6及8-8100100(4)確定大帶輪直徑=查1 表8-6及8-8=2.8×100280(5)驗算傳動比誤差Di=(2.8-280/100)/2.8×100%-0(6)驗算帶速V=(3.14*100*960)/60*10005.024(7)初定中心距=(0.72)

9、( +) =(0.72)(100+280)500(8)初算帶長=2*500+3.14/2(100+280)+(280-100)(280-100)/4*500 1629(9)確定帶的基準(zhǔn)長度查1表8-2選標(biāo)準(zhǔn)值，最接近的1600(10)計算實際中心距離（取整）=500+(1600-1629)/2485.5(11)安裝時所需最小中心距（取整）476(12)張緊或補償伸長量所需最大中心距548(13)驗算小帶輪包角度158.8(14) 單根V帶的基本額定功率查1表8-4a插值法 =1.091.09(15) 單根V帶額定功率的增量查1表8-4b插值法=0.12 0.12(16) 長度系數(shù)查1表8-2=

10、0.990.99(17)包角系數(shù)查1表8-5插值法=0.960.96(18)單位帶長質(zhì)量查1表8-3=0.10.1(19)確定V帶根數(shù)根3(20)計算初拉力181.1(21)計算帶對軸的壓力10682.帶型選用參數(shù)表帶型A型1002805.024485.5158.831068 48二、錐齒輪傳動設(shè)計（一）高低速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計計算表項目計算（或選擇）依據(jù)計算過程單位計算（或確定）結(jié)果1選齒輪精度等級查1表10-8級72材料選擇查1表10-1大錐齒輪35SiMn（調(diào)質(zhì)）250HBW小錐齒輪40Cr（調(diào)質(zhì)）260HBW3選擇齒數(shù)Z個30 81 2. 74按齒面接觸強度設(shè)計（1）試選KtKt=1.

11、31.3（2）區(qū)域系數(shù)ZH由1圖ZH=2.52.5（3）a由1圖6查得a1= 0.760 a2= 0.82 1.58(4)計算小錐齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1Nmm81612(5)齒寬系數(shù)d由1表d =11(6)材料的彈性影響系數(shù)ZE由1表ZE =189.8MPa1/2189.8(7) 齒輪接觸疲勞強度極限由1圖-700=575700575（8）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由1式N1 = 60n1jLhN2 = N1/ i齒1 N1 = 60×342.86×1×（2×8×365×8）N2 = / 2.7（9）接觸疲勞強度壽命系數(shù)KHN由1圖KHN1 = 1.

12、05 KHN2 = 1.121.051.12（10）計算接觸疲勞強度許用應(yīng)力H取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由1式得H1= = H2= = H= = 668.2585.5626.85（11）試算小齒輪分度圓直徑按1式（1021）試算mm75.18（12）計算圓周速度vm/s0.942（13）計算齒寬Bb = dd1tmm32.39（14）計算載荷系數(shù)K由1表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)v= 1.16 m/s，級精度，由1圖查得動載荷系數(shù)1.0 , 載荷分布系數(shù)K=1.11， KA 1.1.25 故載荷系數(shù)K=KAKV K =1.25×1.0×1.11=1.39K=1.39（1

13、5）按實際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑由1式d1=d1t=78.15×79.9（16）計算模數(shù) mm2.665按齒根彎曲強度設(shè)計（1）計算載荷系數(shù)KK= KAKV K=1.25×1.0×1.11=1.391.39（2）計算當(dāng)量齒數(shù)ZV個31.99233（4）齒形系數(shù)YFa由1表YFa1=2.52YFa2=2.142.522.14（5）應(yīng)力校正系數(shù)YSa由1表YSa1=1.64YSa2=1.881.641.88（6）齒輪的彎曲疲勞強度極限由1圖250240250240（7）彎曲疲勞強度壽命系數(shù)由1圖1.01.01.01.0（8）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力F取彎曲疲勞安全系數(shù)S

14、1.3，由式得F1 = =F2 = =192.3184.6（9）計算大小齒輪的并加以比較結(jié)論：大齒輪的齒數(shù)值大0.02150.0217（10）齒根彎曲強度設(shè)計計算由1式mm169.1164.6§3軸的設(shè)計計算減速器軸的結(jié)構(gòu)草圖一、高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1選擇軸的材料及熱處理方法查1表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；熱處理方法;調(diào)質(zhì)處理2確定軸的最小直徑查 1表15-3， 查1的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式：(118107)× mm考慮鍵：有兩鍵槽時，軸徑應(yīng)該增大8%，則 dmin(21.8824.12) ×（1+8%)=23.63mm3確定各軸段直徑并填于下

15、表內(nèi)名稱依據(jù)單位確定結(jié)果用鍵玉V帶輪連接，帶軸鍵槽d1 dmin23 mm,取d12525查 2表1-31 并觀察其對稱，有d225+2×（0.070.1）d1取d23030 軸承同時受徑向力和軸向力，選用角接觸軸承，考慮d3 d2 ，查 2表6-6，選7007C，d33535通常一根軸上的兩個軸承趣相同的型號=3030小錐齒輪采用懸臂結(jié)構(gòu)小于 25選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。查 2， 故選用 潤滑。將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表名稱依據(jù)單位確定結(jié)果箱體壁厚查 2表11-1 =0.025a+3=0.025×152+38地腳螺栓直徑及數(shù)目n查 2表11-1n=4M

16、m個df16n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑查 2表11-1d10.75 df0.75×16=1212軸承旁聯(lián)接螺栓扳手空間、查 2表11-1=18，=16=18=16軸承蓋聯(lián)接螺釘直徑查 2表11-1d3（0.40.5）df0.5×16188軸承蓋厚度查 2表11-10e=1.2 d31.2×8=9.610小齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離查 2 2，=8，所以取2=1010軸承內(nèi)端面至箱體內(nèi)壁距離查 2 ，由于采用脂潤滑，所以=812，取=1010軸承支點距軸承寬邊端面距離a查 2表6-6，a=13.513.55.計算各軸段長度。名稱計算公式單位計算結(jié)果= 10714100mm

17、14mm54L（總長）L=+289（支點距離）=+254.25低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1選擇軸的材料及熱處理方法查1表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45，熱處理方法為調(diào)質(zhì)處理2確定軸的最小直徑查1的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式：(107118)× mm再查 1表15-3， 考慮鍵：齒輪軸徑d100mm,有一鍵時，軸徑應(yīng)增大3% 5%，所以取dmin(24.8327.39) ×1+(5% 7%)=283確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)名稱依據(jù)單位確定結(jié)果軸承同時受徑向力和軸向力，選用角接觸軸承，查 2表6-6，選7308C，d13030=3535=+2×（0.070.1）

18、d243略大于37=35 354選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。查 2 故選用 潤滑。將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表名稱依據(jù)單位確定結(jié)果軸承支點距軸承寬邊端面距離a查 2表6-6，選7308C，a=15.315.35.計算各軸段長度名稱計算公式單位計算結(jié)果1004070= 4342=3840L（總長）L=+292（支點距離）=+246.45校核高速軸的強度齒輪的受力分析=1068N=876.78N =324.33N ， =-2323.76N ， =2132.54N ， ， =-35653.63N·mm·mm·mm·mm·mm·

19、mm·mm·mm按彎扭合成校核軸的強度（1）確定軸的危險截面 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和彎矩圖可知：危險截面是B截面（2）按彎矩組合強度校核軸危險截面強度 其抗彎截面系數(shù)：抗彎截面系數(shù)：最大彎曲應(yīng)力扭剪應(yīng)力 彎扭合成強度計算強度滿足帶輪出鍵鏈接的擠壓應(yīng)力為齒輪出鍵鏈接的擠壓應(yīng)力為取鍵和軸及帶輪材料都為鋼，查表可知所以強度足夠§5軸承的選擇和校核一、高速軸承的選擇和校核1高速軸軸承的選擇選擇高速軸軸承的一對30206軸承，校核軸承，軸承使用壽命為8年，每年按365天計算。2根據(jù)滾動軸承型號，查出和。查2表6-6，KN KN3校核軸軸承是否滿足工作要求（1）畫軸的受力簡圖。（

20、2）求軸承內(nèi)部軸向力分別為（a）外部軸向力兩軸承的軸向力分別為 當(dāng)量動載荷： ,則軸承1當(dāng)量動載荷為（6）校核所選軸承由于兩支承用相同的軸承，故按當(dāng)量動載荷較大的軸承 計算圓錐滾子軸承的0.37 ，查1表13-6取沖擊載荷系數(shù) 1.2 ，查1表13-4取溫度系數(shù) 1 ，計算軸承工作壽命：=>46720h結(jié)論：軸承壽命合格§6減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇一、傳動零件的潤滑1齒輪傳動潤滑因為錐齒輪圓周速度，故選擇浸油潤滑。查2表7-1,因齒面應(yīng)力小于350500N/，對一般齒輪采用中全損耗系統(tǒng)用油（GB443-1989）, 選L-N32。2圓錐滾子軸承的潤滑閉式減速器中傳動件

21、常采用油浴潤滑，軸承采用滾子軸承，因v2m/s, 實現(xiàn)油潤滑比較困難，軸承應(yīng)采用鈉基潤滑脂潤滑。工作溫度在-10110。C的一般中負(fù)荷機械設(shè)備軸承潤滑，選用鈉基潤滑脂（GB492-89）, 潤滑脂牌號ZN2二、減速器密封1.軸外伸端密封用毛氈圈密封2.軸承靠箱體內(nèi)側(cè)的密封用擋油環(huán)密封 3.箱體結(jié)合面的密封 用軟鋼紙板密封墊密封§7減速器箱體設(shè)計及附件的選擇和說明一、箱體主要設(shè)計尺寸名稱計算依據(jù)計算過程計算結(jié)果箱座壁厚8mm8箱蓋壁厚=88箱座凸緣厚度b=1.5×8=12 12箱蓋凸緣厚度=1.5×8=1212箱座底凸緣厚度=2.5×8=2020地腳螺栓直

22、徑=1818地腳螺釘數(shù)目4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑=0.75×18 =1414箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑=(0.50.6) ×18 =910.8 取10聯(lián)接螺栓的間距查表211-1=150200mm 150軸承端蓋螺釘直徑=(0.40.5) ×18 =7.29 8定位銷直徑d=(0.70.8)×9.6 取8、至外箱壁距離查1表11-2:=18:=16:=16 18 16 16、至凸緣邊緣距離查2表5-1:=18:=16 18 16 軸承旁凸臺半徑軸承旁聯(lián)接螺栓的=1616凸臺高度根據(jù)低速級軸承座外徑確定h=3535軸承座寬度=8+18+16+10=4242鑄造過渡尺寸查1表11-1和 1表1-38x=3,y=15x=3,y=15大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離1.2×8=9.6,取=1010齒輪端面與內(nèi)箱壁距離10151015，取=1010箱蓋、箱座筋厚、=6.8=6.8軸承端蓋外徑30206:=72+5.58116軸承旁聯(lián)接螺栓距離116116附屬零件設(shè)計1.通氣塞在機蓋頂部安裝手提式通氣器2.油塞、封油墊采用d為M14X1.5的外六角螺塞。3. 起吊裝置吊鉤：K=16mm，H=12.8mm,h=6.4mm,r=2.67mm,b=20mm；§