單級(jí)減速器鏈傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 精品.doc

1.設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)帶式傳輸機(jī)的單級(jí)圓柱齒輪鏈傳動(dòng)減速器裝置1.2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1.3技術(shù)數(shù)據(jù)題號(hào)滾筒圓周力F(N)帶速 v(m/s)滾筒直徑 D(mm)518001.83002.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)2.1電動(dòng)機(jī)的選擇2.1.1選擇電動(dòng)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(dòng)機(jī)，封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380伏，Y系列電動(dòng)機(jī)2.1.2選擇電動(dòng)機(jī)的功率 （1）卷筒所需有效功率 （2）傳動(dòng)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(duì)滾動(dòng)軸承效率 2=0.98閉式齒輪的傳動(dòng)效率 3=0.97（暫定8級(jí)）開式滾子鏈傳動(dòng)效率 4=0.96傳動(dòng)滾筒的效率 6=0.96 （3）所需的電動(dòng)機(jī)的功率 Pr=4.96kw查表2.9-1可選的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y112M-4，Y132M1-6型，額定，或選Y160M1-8型，額定，滿足2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速 鏈傳動(dòng)：，一級(jí)圓柱齒輪 查表1 現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為1500r/min 及1000r/min兩種方案比較，查得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(kW)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量/kg總傳動(dòng)比1Y112M-44150014403812.562Y132M1-641000960738.373Y160M1-847507201186.27比較兩種方案，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，選用方案1。電動(dòng)機(jī)型號(hào)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(dòng)機(jī)額定功率/kW4電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)1440電動(dòng)機(jī)軸伸直徑D/mm28電動(dòng)機(jī)軸伸長(zhǎng)度E/mm60電動(dòng)機(jī)中心高H/mm265堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2.2 2.2分配傳動(dòng)比（1） 總傳動(dòng)比 查表2.2-1得 取鏈傳動(dòng)比=4則齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 2.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.3.1各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算0軸：即電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)軸 1軸： 即減速器的高速軸 2軸：即減速器的低速軸 3軸：即傳動(dòng)滾筒軸 2.3.2各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)列表示軸序號(hào)功率P(kw)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)矩T(N.m)傳動(dòng)形式傳動(dòng)比i效率04144026.53聯(lián)軸器10.9913.96144026.26齒輪傳動(dòng)3.140.9623.881458.680.81鏈傳動(dòng)40.9134.30114.653043.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1減速器以外的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)1）確定鏈輪齒數(shù)傳動(dòng)比： 由傳動(dòng)比取小鏈輪齒數(shù)=19 因鏈輪齒數(shù)最好為奇數(shù)，大鏈輪齒數(shù)，所以取 =75實(shí)際傳動(dòng)比： 2）確定鏈條節(jié)距由式 ，查表得，工況系數(shù)1小鏈輪齒數(shù)系數(shù)： 取單排鏈，取=1.0 ：r/min，查圖9-11：選鏈號(hào)12-1，查表9-1可以得：節(jié)距p=19.05mm3)計(jì)算鏈長(zhǎng)初選： =3050p=305019.05=571.58-952.5mm選mm鏈長(zhǎng)：取 =128節(jié)4)驗(yàn)算鏈速： V15 m/s 適合5）選擇潤(rùn)滑方式：按v=2.77m/s,鏈號(hào)12-1，查圖選用油盤飛濺潤(rùn)滑。6）作用在軸上的力有效圓周力： 作用在軸上的力：7）鏈輪尺寸及結(jié)構(gòu)分度圓直徑： 3.2 減速器以內(nèi)的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)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)查圖10-14，ZN1=1.0 ZN2=1.01由式10-15，ZX1=ZX2=1.0 ，取SHmin=1.0 由圖11-13b，得,計(jì)算許用接觸應(yīng)力 因，故取 2） 按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距 小輪轉(zhuǎn)矩初取，取，由表11-5得由表10-6得，減速傳動(dòng)，; 由式（5-39）計(jì)算中心距a()!+由于, (1+i12)=93.67取中心距a=94mm。 a=94mm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23大齒輪齒數(shù)： z2=uz1= 取74取z1=23，z2=74 z1=23，z2=74 實(shí)際傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差，在允許范圍內(nèi)。 齒輪分度圓直徑 圓周速度由表11-6,取齒輪精度為8級(jí).(3) 驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度按電機(jī)驅(qū)動(dòng),載荷輕微沖擊,由表11-3,取KA=1.0由圖11-2（a），按8級(jí)精度和，得Kv=1.10。齒寬。b1=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(duì)軸承為對(duì)稱布置得 ，K=1.0由表11-4，得K=1.1載荷系數(shù)由圖11-4，得，所以由圖11-6得，計(jì)算齒面接觸應(yīng)力故在安全范圍內(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=2.23由圖11-11得，由圖11-12得，由圖11-16（b），得，由圖11-17，得Y=1.0，Y=1.0由圖11-18得,Y=Y=1.0取Y=2.0，S=1.4計(jì)算齒根許用彎曲應(yīng)力 （5） 齒輪主要幾何參數(shù) z1=23, z2=74, u=3.21， m=2mm，mm, mm mmmm mm mma=97mm mm, b1=b2+(510)=52mm 根據(jù)小齒輪尺寸可以選擇齒輪軸，大齒輪直徑則選擇實(shí)心式齒輪 ，v=10.77，那么齒輪可以選擇浸油潤(rùn)滑，浸油深度10 4. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1初步確定軸的直徑4.1.1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) 則d=(0.81.0)d=(0.81.0)28=22.438mm 取d=25mm。 d=25mm 2 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件選用凸緣聯(lián)軸器（GB/T 4323-20XX）。計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 =1.326.26=34.5 式中T聯(lián)軸器所傳遞的標(biāo)稱扭矩， T=9.55=9.55 工作情況系數(shù)，取=1.3。查表14-1，綜合考慮，可選擇凸緣聯(lián)軸器GY3型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速軸孔直徑 軸孔長(zhǎng)度S質(zhì)量kgGY31129500d1 d225 28Y62 J4462.38選定聯(lián)軸器型號(hào)為：GY3聯(lián)軸器 GB/T 432320XX4.1.2 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(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。2.按轉(zhuǎn)矩初步計(jì)算軸伸直徑按一個(gè)鍵槽考慮，最小直徑加大5%，得dmin=31.45(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(hào)的深溝球滾子軸承。軸承型號(hào)為6208 GB/T276-1994 4.2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圓周力 Ft=80.81N 徑向力 Fr=267.37N 軸向力 =0N（） 繪軸的受力簡(jiǎn)圖，求支座反力=91.5 =55.5 =55.5.垂直面支座反力 RAY=674.5N RBY=674.5Nb. 水平面支座反力得， =5580N N =2165C點(diǎn) ， =37435N.mm C點(diǎn)左， =120XX8N.mm C點(diǎn)右, =120XX8N.mm a. 合成彎矩圖C點(diǎn)左, =125835N.mm C點(diǎn)右, =125854N.mm （） 作轉(zhuǎn)矩T圖 =141645N.mm （） 作計(jì)算彎矩圖 該軸單向工作，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，取=0.6 C點(diǎn)左邊 =151982N.mm B點(diǎn)右邊 =151982N.mm D點(diǎn) =84987N.mm （） 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。C點(diǎn)軸徑： 因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽。該值小于原 dc=30.9mm45mm ,故安全。D點(diǎn)軸徑 因?yàn)橛幸粋€(gè)鍵槽。該值小于原設(shè)計(jì)該點(diǎn)處軸徑35mm，故安全。5.滾動(dòng)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(hào)深溝球軸承（GB/T276-94），型號(hào)6208 ：查表得 2） 、計(jì)算徑向支反力 =3265.5 =2268取P=5621N 3) 校核軸承壽命 =6.0364104h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(hào)6207 6.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(hào)鋼，A型普通平鍵2）確定鍵的尺寸b=14mm, h=9mm, 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(zhǎng)度 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(hào)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同上面的方法： 因，故安全。所以選鍵830GB1096-79。(三).聯(lián)軸器與減速器高速軸軸伸的聯(lián)接 1）鍵的材料類型45號(hào)鋼，A型普通平鍵2）確定鍵的尺寸b=8mm， h=8mm, L=30mm ,l=L-b=22mm,=100 因，故安全。所以選鍵830GB1096-79。7.聯(lián)軸器的選擇根據(jù)傳動(dòng)裝置的工作條件選用凸緣銷聯(lián)軸器（GB/T 5843-20XX）計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： =1.2526.26=32.83 式中T聯(lián)軸器所傳遞的標(biāo)稱扭矩， T=9.55=9.55 工作情況系數(shù)，取=1.25。查表2-14-2，根據(jù)公稱轉(zhuǎn)矩須大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩=32.83,選LT6型號(hào)，公稱轉(zhuǎn)矩Tn=250Nm，許用轉(zhuǎn)速n=9500r/min,軸孔直徑dmin=25mm,dmax=28mm。根據(jù)電動(dòng)機(jī)軸頸d=28mm，軸伸長(zhǎng)度E=62mm，故選聯(lián)軸器主動(dòng)端軸孔直徑d1=25mm，Y型軸孔長(zhǎng)度L=44，A型鍵槽。根據(jù)初估減