带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器.doc

1、目 录一要求与主要数据二确定传动方案三电动机的选择四传动比的计算与分配五带与齿轮传动零件的计算六轴的结构设计七滚动轴承的选择八键的选择九减速器的润滑十减速器箱体尺寸的设计设计小结参考资料附件(零件图21张,装配图1张 一要求与主要数据说 明1、设计题目带式输送机的机械传动装置一级直齿圆柱齿轮减速器。2、设计方案（见图1-1）图1-13、原始数据（第三组）输送带工作拉力F/N3200输送带工作速度v/（m*s-1）2.2卷筒直径D/mm320模数m3小齿轮齿数Z132大齿轮齿数Z21254、其它原始条件1、工作情况：单班制,单向运转，载荷有轻微振动,室内工作，少粉尘。2、使用年限：10年，大修期

2、3年。3、生产批量：1000台（属中批量生产）。4、工厂能力：中等规模机械厂，可加工78级精度齿轮。5、动力来源：三相交流（220V/380V）电源。6、允许误差：允许输送带速度误差5%二确定传动方案说明结 果为实现工作机预定的工作要求，可有不同的传动方案。合理的传动方案除应满足工作机的功能要求，工作可靠和适应条件外，还应力求结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维修方便等。要同时满足这许多要求，在设计时应优先保证重点要求。有以下四种方案分别比较。方案一：第一级为带轮传动，第二级为一级圆柱齿轮减速器。带传动能缓冲、吸振，过载时有安全保护作用，因此这种方案通常得到广泛应用。但结

3、构上宽度和长度尺寸都较大，且带传动不适用于大功率的机械和恶劣的工作环境。方案二：电动机直接在圆柱齿轮减速器上，此减速器宽度尺寸较大，但由于圆柱齿轮易于制造、传动准确，因而应用广泛。方案三：电动机直接接在蜗杆减速器上，它结构最紧凑，但蜗杆传动效率低，功率损失大，且成本较高。方案四：电动机直接接在圆锥圆柱齿轮减速器上，它的宽度尺寸比方案二小，但圆锥齿轮加工比圆柱齿轮困难。因为本次设计的传动方案和减速器工作条件较稳定，有轻微振动，且在室内工作，粉尘也少，要求的传动精度也不是很高，加工精度也不是很高，所以选择方案一。三电动机的选择计算及说明结 果1、选择电动机类型按已知的工作要求和条件，选用Y系列封闭

4、笼型三相异步电动机。2、选择电动机功率工作机所需功率为 电动机输出功率为 由电动机至工作机之间的总效率为式中1、2、3、4、5分别为带传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、卷筒的轴承及卷筒的效率。查表可取1 =0.99,2 =0.99,3 =0.99,4 =0.99,5 =0.99,则所以3、确定电动机的转速卷筒的工作转速为一般,带传动的传动比,单级齿轮传动的传动比，则总传动比的合理范围为，因此，电动机转速的可选范围为 因此，综合考虑电动机的传动装置的尺寸、重量以及带传动的减速器的传动比，电动机型号转速可选，选定同步电动机型号为Y132M-4，即电动机的额定功率,满载转速。四传动比的计算与分配说 明

5、结果电动机选定以后，由电动机的满载转速可算出传动装置的总传动比为带轮的传动比为齿轮减速器的传动比为四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min） =n电机=1440r/min = /i带=1440/2.8=514.3(r/min)I= /i齿轮=514.3/3.91=131.5(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）PI=P工作=7.5KWPII=PI带=7.50.99=7.425KWPIII=PII轴承齿轮=7.4250.990.99=7.3KW3、 计算各轴转矩（N;mm）=9550*=49.6N.mI轴 =49.6*3.91*0.99=192N.mII轴 =192*2.8*0

6、.99*0.99=527N.m卷筒轴 =527*1*0.99*0.99=516.5N.m五带与齿轮传动零件的计算计算与说明结 果1带与带轮(1)选择带型根据电动机功率为P=7.5KW,主动带轮转速为1440r/min,查表13-8得=1.1，故=1.1*7.5=8.25KW（2）选V带型号可用普通V带或窄V带，现以普通V带为例。根据=8.25KW,=1440r/min,由图13-15查出次坐标点位于A型，现按A型计算。 (3)确定两带轮的基准直径D1.D2和带速V由13-9，应不小于75，现取其等于100mm，得由表13-9取mm带速v V=m/s带速在525m/s范围内，合适。 (3)确定中

7、心距和带的基准长度初选中心距 所以初选中心距查表13-2，对A型带选用所以中心距计算中心距的调整量:验算小带轮包角,适用。(4)计算V带根数z 另，查表13-3得 由式13-9得传动比 查表13-5得 由,故取z=5.7 取6根(5)拉力及压轴力 2、齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用齿面。P166小齿轮选用45钢，调质，齿面硬度为197286HBS,Hlm1=590MPa, FE=450MPa。大齿轮选用45钢，正火，齿面硬度156217HBS, Hlm2=380MPa, FE2=310MPa；选8级精度。齿面粗糙度Ra1.63.2m(2)确定

8、许用应力 由表11-5，取SH=1.1，SF=1.25(3)按齿面接触强度设计T1=9.55P/n1=9.551067.48/514.3=138895.6Nmm；取载荷系数k=1，齿宽系数d=0.8取ZE=188=93.2mm取，则，故实际传动比模数 =2.9 模数 m=3齿宽 b=dd1=0.893.2=74.56mm 取b2=75mm b1=80mm实际的 d1=zm=323=96mm，d2=1253=375mm,中心距 a=235.5mm验算齿轮弯曲强度YFa1=2.56 YSa1=1.63YFa2=2.15 YSa2=1.83MPa76MPa安全计算齿轮的圆周速度VV=d1n1/601

9、000=3.14108514.3/601000=2.91m/s此设计采用的是渐开线标准直齿圆柱齿轮，其设计参数为：分度圆直径 mm mm齿顶高 mm齿根高 mm全齿高 mm齿顶圆直径 mm mm齿根圆直径 mm mm基圆直径 mm mm齿距 mm齿厚 mm齿槽宽 mm中心距 mm六. 轴的材料和热处理的选择 由机械设计教材P362表15-1得 选45号钢，调质处理，HB217255=640MPa =355MPa =275MPa七轴几何尺寸的设计计算 （1） 按照扭转强度初步设计轴的最小直径根据机械设计教材P245表14-2，取A0=112，于是得对于主动轴：主动轴C=23.6考虑键槽=23.6

10、*1.05=25mm轴的直径取整数所以d1=25mm各轴段直径及长度的确定d11：轴1的最小直径，d11=d1min=25mm。d12：密封处轴段，根据大带轮的轴向定位要求，以及密封圈的标准（毡圈密封），d12=30mm。d13：滚动轴承处轴段，d13=35mm，选取轴承型号为深沟球轴承6207。d14：齿轮处轴段，d14=40mm d15：轴环的d15=46 d16：滚动轴承轴段，d16=35mm。各轴段长度的确定l11：根据大带轮或者联轴器的尺寸规格确定，取l11=90mm。l12：由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定，取l12=23mml13：由滚动轴承的型号和外形尺寸确定，取l13=5

11、1mml14：根据箱体的结构和小齿轮的宽度确定，取l14=78mml15：由小齿轮的宽度确定，取l15=7mml16：由滚动轴承的型号和外形尺寸确定，取l17=37mm输出轴的最小直径C=37.38mm查表所以dII=37.5mm各轴段直径及长度的确定d21：滚动轴承轴段，d21=45mm，选取轴承型号为深沟球轴承6209。d22：轴环，根据齿轮以及轴承的定位要求d22=56mm。d23：齿轮处轴段，d23=48。d24：滚动轴承处轴段d24=45mm。d25：密封处轴段，根据密封圈的标准（毡圈密封）确定，d25=43mm。d26：轴3的最小直径，d26=d2min=37.5mm。各轴段长度的

12、确定l21：由滚动轴承的型号和外形尺寸确定，取l21=35.5mm。l22：根据箱体的结构和大齿轮的宽度确定，取l22=9mml23：大齿轮宽度，取l23=73mml24：根据箱体的结构和大齿轮的宽度以及轴承型号确定，取l24=45.8mml25：由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定，取l25=36.7mml26：，根据联轴器的具体规格确定取l26=80mm八. 减速器润滑、密封8.1 润滑的选择确定 8.1.1润滑方式 1.齿轮V=1.212 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑2.轴承采用润滑脂润滑 8.1.2润滑油牌号及用量1.齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1

13、020mm，需油量为1.5L左右2.轴承润滑选用2L3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜8.2密封形式 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3.轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖的间隙，由于V3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部八键的选择计算及说明结果键的类型主要根据扭矩的大小、零件的对中要求以及其它工作要求和装配要求确定。减速器中轴上零件与轴多采用平键联接。因此在此也采用了平键联

14、接。高速轴上装有大带轮，直径为25mm,查表得键的公称尺寸为：8*7、12*8低速轴上装有大齿轮，直径为48mm,查表得键的公称尺寸为：10*8、14*9键1用8*7、12*8键2用12*8、14*9十减速器箱体尺寸的设计名 称符 号数 值中心距235.5箱坐壁厚8箱盖壁厚8箱坐凸缘厚度12箱盖凸缘厚度12箱坐底凸缘厚度20箱座肋厚6.8箱盖肋厚6.8轴承旁凸台高度56轴承旁凸台半径24、16箱体外壁至轴承坐端面距离46地脚螺钉直径20地脚螺钉数量4轴承旁螺栓直径16盖与座联接螺栓直径12轴承端盖螺钉直径10检查孔盖螺钉直径8定位销直径10至外箱壁距离26、22、18至凸缘边缘距离16齿轮端面

15、与内箱壁间的距离10齿轮端面与内箱壁间的距离10轴承端盖外径72轴承旁连接螺栓距离S150课程小结时光飞逝，在短暂而忙碌的2周时间内，从最初的蒙懂到最后的理解与运用，不仅学到了很多，而且也锻炼了自己磨练了自己。当然这所有的一切都离不开导师和同学的帮助，真诚的感谢这个集体所给予我的一切。一开始的计算，好多都不懂，虽然老师讲了，但是讲的很快，自己跟不上进度，计算到某一地方的时候就容易卡住，不过还好，不懂就问是我的一大优点，老师也毫不介意的单独给我解说，我认为导师在很认真的教我们，我们就得更加认真的学习，更何况这是我们所学专业的一个重点，学好了学会了对将来都是受益匪浅。导师说课程设计是繁琐的是需要重

16、复修改的，也许算到了最后会发现所设计出来的数值会与实际不相符合，到了最后还是得重新计算重新修改，所以这需要一定的耐心，一定的细心，之前的错误少了，到后面的计算也是一种铺垫。 由于前期是理论计算，每天基本也不会弄得太晚，但是到了后期，到了实际上机画图阶段，某些数据的缺失，由于专注于细节上的问题，每天都画的很晚，有时连续两天都是凌晨3点左右睡觉，不仅需要照顾周围不懂的同学，还要把图画出来，也许我是提问问的最多的一个，但是我觉得这很有必要。一次又一次的审批，一次又一次的修改。从中我学到了精益求精，在速度的前提下做到细微不置。很多零件的绘图都是翻阅资料，公式计算出来的，并不是随便画随便给，需要一页一页的翻阅资料，特别是标准件，如平键、游标、挡油环和窥视孔的绘制，几乎都把整本书给翻烂了，但是我坚持了下来，我学到了整个过程，从开始的计算到后来的绘图，零件的设计、作用、注意事项，我都基本能理解并运用。 黑眼圈加重了，人也瘦了，但是和我学到的知识来比，我觉得值了，再一次感谢导师的指导与帮助，在以后的学习中我会把这种坚持不懈的精神继续发扬光大，并且在后的小结中，我真诚的代表我们G10机械班向导师您说一声，老师您辛苦了。参考文献1、 机械设计课程指导书教材2、 机械制图教材3、 机械设计基础教材4、 其它机械类专业课程教材