單級減速器-鏈傳動課程設(shè)計(jì) 正文 (1)

1、目錄目錄目錄目錄.1 11.1.設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書.2 21.1 設(shè)計(jì)題目.21.2 工作條件.21.3 技術(shù)數(shù)據(jù).22.2.傳動裝置總體設(shè)計(jì)傳動裝置總體設(shè)計(jì).2 22.1 電動機(jī)的選擇.22.1.1 選擇電動機(jī)系列.22.1.2 選擇電動機(jī)的功率.22.1.3 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速.32.2 分配傳動比.42.3 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算.42.3.1 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算.42.3.2 各軸運(yùn)動及動力參數(shù)列表示.53.3.傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.6 63.1 減速器以外的傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算.6設(shè)計(jì)鏈傳動.63.2 減速器以內(nèi)的傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算.7設(shè)計(jì)齒輪傳動.74.4.

2、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.11114.1 初步確定軸的直徑.114.1.1 高速軸及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì).114.1.2 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.124.2 軸的強(qiáng)度校核.125.5.滾動軸承的選擇及其壽命驗(yàn)算滾動軸承的選擇及其壽命驗(yàn)算.15155.1 低速軸軸承.155.2 高速軸軸承.156.6.鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算.1616(一).減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接 .16(二).小鏈輪與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接.16(三).聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的聯(lián)接.177.7.聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇.17178.8.減速器的潤滑及密封形式選擇減速器的潤滑及密封形式選擇.18189 9. .參考文獻(xiàn)參

3、考文獻(xiàn).1818機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 2 21.1.設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)帶式傳輸機(jī)的單級圓柱齒輪鏈傳動減速器裝置1.21.2 工作條件工作條件工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量153灰塵極少輕微沖擊小批1.31.3 技術(shù)數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)題號滾筒圓周力 F(N)帶速 v(m/s)滾筒直徑 D(mm)518001.83002.2.傳動裝置總體設(shè)計(jì)傳動裝置總體設(shè)計(jì)2.12.1 電動機(jī)的選擇電動機(jī)的選擇2.1.1 選擇電動機(jī)系列 根據(jù)工作要求及工作條件應(yīng)選用三相異步電動機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓 380 伏，Y 系列電動機(jī)2.1.22.1.2 選擇電動機(jī)的功率選擇電動機(jī)的

4、功率 （1）卷筒所需有效功率 kwFVpw24.310008.118001000（2）傳動總效率 根據(jù)表 2.2-1 確定各部分的效率:彈性聯(lián)軸器效率 1=0.99兩對滾動軸承效率 2=0.98機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 3 3閉式齒輪的傳動效率 3=0.97（暫定 8 級）開式滾子鏈傳動效率 4=0.96傳動滾筒的效率 6=0.96 85.096.096.097.098.099.026543221（3）所需的電動機(jī)的功率 Pr=4.96kwwppwrk811. 385. 024. 3查表 2.9-1 可選的 Y 系列三相異步電動機(jī) Y112M-4，kwP40Y132M1-6 型，額定，或選 Y16

5、0M1-8 型，kwP40額定，滿足kwP40rPP 02.1.32.1.3 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速傳動滾筒轉(zhuǎn)速 min/65.1143 . 08 . 16060wrDvn鏈傳動：，一級圓柱齒輪 查表 1 621i632i現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 及 1000r/min 兩種方案比較，查得電動機(jī)數(shù)據(jù)方案號電動機(jī)型號額定功率(kW)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)電動機(jī)質(zhì)量/kg總傳動比1Y112M-44150014403812.562Y132M1-641000960738.373Y160M1-847507201186.27比較兩種方案，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，選用方案

6、 1。電動機(jī)型號為 Y112M-4。由表 2.9-2 查得其主要性能數(shù)據(jù)列于下表電動機(jī)額定功率/kW0P4機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 4 4電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)0n1440電動機(jī)軸伸直徑 D/mm28電動機(jī)軸伸長度 E/mm60電動機(jī)中心高 H/mm265堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2.2 2.22.2 分配傳動比分配傳動比（1）總傳動比 56.12114.6514400wnni查表 2.2-1 得 取鏈傳動比=423i則齒輪傳動的傳動比為 14. 35 . 254. 72312iii2.32.3 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算2.3.12.3.1 各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)

7、算各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算0 軸：即電動機(jī)的主動軸 kwppr40 min/14400rn mNnpT53.26144010455. 955. 930001 軸： 即減速器的高速軸 kwpp96.399.040101 min/14400101rinn mNnpT26.2614401096. 355. 955. 93111機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 5 5 2 軸：即減速器的低速軸 kwpp881. 398. 099. 096. 31212 min/6 .45814. 314401212rinnmNnPT81.80458.610881. 355. 955. 93222 3 軸：即傳動滾筒軸 kwpp

8、65. 396. 098. 0881. 32323 min/65.1144458.62323rinn mNnPT304114.651065. 355. 955. 933332.3.22.3.2 各軸運(yùn)動及動力參數(shù)列表示各軸運(yùn)動及動力參數(shù)列表示軸序號功率P(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)矩T(N.m)傳動形式傳動比 i效率04144026.53聯(lián)軸器10.9913.96144026.26齒輪傳動3.140.9623.881458.680.8134.30114.65304鏈傳動40.91機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 6 63.3.傳動傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.13.1 減速器以外的傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算

9、減速器以外的傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)鏈傳動設(shè)計(jì)鏈傳動1）確定鏈輪齒數(shù)傳動比： 994. 365.14445806nn21i由傳動比取小鏈輪齒數(shù)=19 因鏈輪齒數(shù)最好1Z為奇數(shù)，大鏈輪齒數(shù)，所7619994. 312 iZZ以取 =752Z實(shí)際傳動比： 95. 3197512ZZi2）確定鏈條節(jié)距由式 ，查表得，工況系數(shù)1pzAKKPKP 0AK小鏈輪齒數(shù)系數(shù)： 35. 1zK取單排鏈，取=1.0 ：pKkwPkkPzA98. 469. 335. 110r/min，查圖 9-11：選鏈號 12-1，查表 9-1 可以得：6 .4582n節(jié)距 p=19.05mm3)計(jì)算鏈長初選： =3050p=305

10、0 19.05=571.58-952.5mm0a選mm700oa鏈長：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 7 7 128)21975(70019.052197505.197002)2(2222120120zzapzzpaLp取 =128 節(jié)pL4)驗(yàn)算鏈速： 77. 210006005.196 .4581910006021pnzv V15 m/s 適合5）選擇潤滑方式：按 v=2.77m/s,鏈號 12-1，查圖選用油盤飛濺潤滑。6）作用在軸上的力有效圓周力： NvPFe8 .179777. 298. 410001000作用在軸上的力：NFFeQ292424372 . 12 . 17）鏈輪尺寸及結(jié)構(gòu)分度圓直

11、徑： mmzpd74.11519180sin05.19180sin0101 mmd74.45575180sin05.19023.23.2 減速器以內(nèi)的傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算減速器以內(nèi)的傳動零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)齒輪傳動設(shè)計(jì)齒輪傳動1） 材料的選擇：小齒輪選用 45Cr 調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 280HBS，大齒輪選用 45# #調(diào)質(zhì)鋼，齒面硬度 240HBS。 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 8 8911102208. 6)2830015(114406060hjLnN9912109811. 117. 3102208. 6iNN查圖 10-14，ZN1=1.0 ZN2=1.01由式 10-15，Z

12、X1=ZX2=1.0 ，取 SHmin=1.0 由圖 11-13b，得,MPaH7001limMPaH6502lim計(jì)算許用接觸應(yīng)力 MPaH6307009 . 01 MPaH47550095. 02因，故取 12HH 22/475mNHH2） 按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距 小輪轉(zhuǎn)矩mNT 488401初取，取，由表 11-5 得3 . 12ttZK4 . 0aMPaZE8 .189由表 10-6 得，減速傳動，; 5 . 2HZ19. 3 iu由式（5-39）計(jì)算中心距 a()!+ mm45.444758 .1895 . 2016. 34 . 02488401 . 132. 22) 1(3232

13、1HEHatZZZZuKTud由于, (1+i12)=93.67 取中心距 a=94mm。 a=94mm2tda 估算模數(shù) m=(0.0070.02)a=0.982.8mm,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2mm。 m=2mm 小齒輪齒數(shù)： 取 2343.22) 119. 3(2942) 1(ma21uz機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 9 9大齒輪齒數(shù)： z2=uz1= 取 746 .732319. 3取 z1=23，z2=74 z1=23，z2=74 實(shí)際傳動比21. 3237412zzi 傳動比誤差，%5%86. 0%10019. 3|19. 321. 3|%100 iiii在允許范圍內(nèi)。 齒輪分度圓直徑 mmzm

14、dn4623211 mmzmdn14874222圓周速度smndv/46656. 310614404610604311由表 11-6,取齒輪精度為 8 級.(3) 驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動,載荷輕微沖擊,由表 11-3,取 KA=1.0由圖 11-2（a） ，按 8 級精度和，smvz/98. 0100/28517. 3100/1得 Kv=1.10。齒寬。mmaba46461b1=52，b2=46由圖 10-3(a)，按 b/d1=52/46=1.13,考慮軸的剛度較大和齒輪相對軸承為對稱布置得 ，K=1.0 由表 11-4，得 K=1.1載荷系數(shù)452. 11 . 10 . 132.

15、10 . 1KKKKKvA由圖 11-4，得，784. 01924. 02所以708. 1924. 0784. 021由圖 11-6 得，87. 0Z機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 10 10計(jì)算齒面接觸應(yīng)力 MPaMPauubdKTZZZHEHH47517.39221. 3121. 3465226260452. 1287. 08 .1895 . 2122211故在安全范圍內(nèi)。（4）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按 Z1=23，Z2=74,由圖 11-10 得，Y=2.59，Y=2.231Fa2Fa由圖 11-11 得，61. 11saY.7812saY由圖 11-12 得，68. 0Y由圖 11-16（b） ，

16、得，21lim/210mmNF22lim/205mmNF由圖 11-17，得 Y=1.0，Y=1.01N2N由圖 11-18 得,Y=Y=1.01X2X取 Y=2.0，S=1.4STminF計(jì)算齒根許用彎曲應(yīng)力 MPaYYSYXNFSTFF3000 . 10 . 14 . 1221011min1lim1 MPa9 .2920 . 10 . 14 . 1220522min2lim2XNFSTFFYYSY MPaMPaYYYmbdKTFsaFanF30046.3668. 061. 159. 25 . 270564884029. 122111111故安全。 MPaMPaYYYYSaFSaFaFF9

17、.29271.3461. 159. 278. 123. 246.36112212故安全。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 11 11（5） 齒輪主要幾何參數(shù) z1=23, z2=74, u=3.21， m=2mm，mm, mm 4623211 mzd14874222 mzdmm5020 . 1246211mhddaamm 15220 . 12148222mhddaamm 412)25. 00 . 1 (246)(211mchddafmm1432)25. 00 . 1 (2148)(222mchddafa=97mm mm, b1=b2+(510)=52mm 462 bb根據(jù)小齒輪尺寸可以選擇齒輪軸，大齒輪直

18、徑mmd1602則選擇實(shí)心式齒輪 ，v=10.77，那么齒輪可以選擇浸sm/12油潤滑，浸油深度 10 4.4. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.14.1 初步確定軸的直徑初步確定軸的直徑4.1.14.1.1 高速軸及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)高速軸及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)1初步估定減速器高速軸外伸段軸徑 根據(jù)所選電機(jī) mmEmmd62,28 則 d=(0.81.0)d=(0.81.0)28=22.438mm電機(jī) 取 d=25mm。 d=25mm 2選擇聯(lián)軸器 根據(jù)傳動裝置的工作條件選用凸緣聯(lián)軸器（GB/T 4323-2002） 。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為cT機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 12 12 =1.326.26=34.5cTTKAmN

19、 式中 T聯(lián)軸器所傳遞的標(biāo)稱扭矩， T=9.55=9.55nP26.2614401096. 33mN 工作情況系數(shù)，取=1.3。AKAK查表 14-1，綜合考慮，可選擇凸緣聯(lián)軸器 GY3型號公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑 軸孔長度S質(zhì)量kgGY31129500d1 d225 28Y62 J4462.38選定聯(lián)軸器型號為：GY3 聯(lián)軸器 GB/T 4323200244256228JJY4.1.2 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇軸的材料選擇材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理。2.按轉(zhuǎn)矩初步計(jì)算軸伸直徑mmnPAd45.316 .4587644. 3118330按一個(gè)鍵槽考慮，最小直徑加大 5%，得dmin=31.4

20、5 (1+5%)=33.0225mm，取 d0=35d1=(3642)mm ， 取 d1=40 根據(jù)軸承取標(biāo)準(zhǔn)值，查表 2-13-1，選 6208 型號的深溝球滾子軸承。軸承型號為6208 GB/T276-1994 4.24.2 軸的強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度校核計(jì)算大齒輪上的作用力轉(zhuǎn)矩 T=80.81N.m機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 13 13圓周力 Ft=80.81N NdTFt6 .7342208081022徑向力 Fr=267.37N NtgtgFFtr37.267206 .734軸向力 =0NNtgtgFFta001349aF（） 繪軸的受力簡圖，求支座反力=91.5 =55.5 =55.51L2L

21、3L.垂直面支座反力0BM0)(332LFLLRtAy RAY=674.5NN5 .6745 .555 .555 .551349323LLLFRtAy0Y RBY=674.5NNRFRAytBy5 .6745 .6741349b. 水平面支座反力得，0BM0)(F2)(321232LLLLFdFLLRQraAz =5580N NLLLLLFLFRrAz55805 .555 .555 .55.5555 .912924555.491)(23321Q2）（AzR 得：0Z N =216521652924-491-5580-QBFFRRrAzzBZRNC 點(diǎn) ， =37435N.mm mmNLRMAy

22、y43C107435. 3.5555 .674CYMC 點(diǎn)左， =120138N.mm mmNLLLRMzz512Q2AC102 . 1)(FzMC機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 14 14C 點(diǎn)右, =120158N.mm mmNLRMBzz53C1020. 1，zMCa. 合成彎矩圖C 點(diǎn)左, =125835N.mm mmNMMZy52C2CC1062 . 1CMC 點(diǎn)右, =125854N.mm mmNMMMzy52C2CC1026. 1，CM（）作轉(zhuǎn)矩 T 圖 =141645N.mm mmNdFTt1416452T（）作計(jì)算彎矩圖vM 該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動循環(huán)應(yīng)力考慮，取 =0

23、.6 C 點(diǎn)左邊 =151982N.mm mmNTMMCVC5225221025 . 1)1416456 . 0()1062 . 1 ()(vCMB 點(diǎn)右邊 =151982N.mmmmNTMMCVC522522 1052. 1)06 . 0()1026. 1 ()(CvM D 點(diǎn) =84987N.mm mmNTMMDVD8498722）（vDM（）校核軸的強(qiáng)度由以上分析可見，C 點(diǎn)彎矩值最大，而 D 點(diǎn)軸徑最小，所以該軸危險(xiǎn)斷面是 C 點(diǎn)和 D 點(diǎn)所在剖面。查表 13-1 得查表 13-3 得。2/650mmNB21/60mmNbC 點(diǎn)軸徑： mmMdbvCC4 .29601 . 01025

24、. 11 . 03531因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽。該值小于原 mmdC9 .30)05. 01 (4 .29 dc=30.9mm45mm ,故安全。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 15 15D 點(diǎn)軸徑 mmMdbvDD2 .24601 . 0849871 . 0331因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽。該值小于原mmdC4 .25)05. 01 (2 .24設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑 35mm，故安全。5.5.滾動軸承的選擇及其壽命驗(yàn)算滾動軸承的選擇及其壽命驗(yàn)算5.1 低速軸軸承1） 、選定軸承類型及初定型號深溝球軸承（GB/T276-94） ，型號 6208 ：查表得 kNC5 .29kNCr182） 、計(jì)算徑向支反力 =3265.5NRRR

25、AZAY5 .32652211RN =2268NRRRBZBY22682222RN取 P=5621N 3) 校核軸承壽命 =6.0364 104hh38004h100364. 632652 . 12950019.92306010p601043106310t68ffpCnLhhL8故滿足軸承的壽命要求5.2 高速軸軸承高速軸承的確定與低速軸承相同，選取深溝球軸承（GB/T276-94） ，型號 6207 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 16 166.6.鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 (一).減速器大齒輪與低速軸的鍵聯(lián)接1）鍵的材料類型45 號鋼，A 型普通平鍵2）確定鍵的尺寸b=14mm, h=9

26、mm, L=30mm3）驗(yàn)算鍵的擠壓強(qiáng)度 鍵和軸的材料為鋼，輪轂材料為鑄鐵，鑄鐵的許用力比鋼的許用擠壓應(yīng)力低，按鑄鐵校核鍵連接的擠壓強(qiáng)度。 查表的許用擠壓應(yīng)力，鍵的計(jì)算長度 MPap53 l=L-b=45-14=31mm由下式得該鍵安全。所以選鍵 1445GB1096-79(二).小鏈輪與減速器低速軸軸伸的聯(lián)接1）鍵的材料類型45 號鋼 A 型普通平鍵，聯(lián)軸器材料為鋼.2）確定鍵的尺寸b=8mm，h=8mm, L=30mm ,=100 p2/mmN同上面的方法： 2/58.50)1050(83514161044mmNdhlTp因，故安全。所以選鍵 830GB1096-79。 pp ppmmNldT2/20.43319471416104h4機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明 17 1