機械設計課程設計帶式輸送機傳動裝置蝸桿齒輪二級減速器說明書

1、燕山大學機械設計課程設計說明書題目： 帶式輸送機傳動裝置 學院（系）： 機械工程學院年級專業(yè)： 09級機設1班學 號： 學生姓名： 指導教師： 教師職稱： 教 授 目錄一、設計任務書 2二、傳動方案的擬訂 3三、電動機的選擇及參數計算 3四、傳動零件的設計計算 6五、軸的設計和計算.13六、角接觸軸承的選擇及計算. 18七、鍵的選擇. 20八、潤滑與密封的選擇. 20九、傳裝置的附件及說明動. 21十、聯(lián)軸器的選擇. 22十一、其他技術說明. 22十二、設計小結. 23十三、參考資料. 24 設計及計算過程結果二、傳動方案的擬定（1）蝸桿傳動蝸桿傳動可以實現較大的傳動比，尺寸緊湊，傳動平穩(wěn)，但

2、效率較低，適用于中、小功率的場合。采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動，由于允許齒面有較高的相對滑動速度，可將蝸桿傳動布置在高速級，以利于形成潤滑油膜，可以提高承載能力和傳動效率。因此將蝸桿傳動布置在第一級。（2）齒輪傳動斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較好，常用在高速級或要求傳動平穩(wěn)的場合。因此將齒輪傳動布置在第二級。（3）帶傳動傳動平穩(wěn)，噪音小，傳動比不穩(wěn)定，布置應在低速級防止打滑三、電動機的選擇及參數計算 1、選擇電動機類型電動機是標準部件。因為使用地點為室外，載荷性質為微震 ，所以選擇y90l6y系列（ip44）封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。2、 電動機容量的選擇（1）、工作機所需要的功率為其中：，（2

3、）、電動機的輸出功率為 (電動機至滾筒軸的傳動裝置總效率。)取聯(lián)軸器的傳動效率，齒輪傳動效率，蝸桿的傳動效率，滾動軸承效率，從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：（3）、電動機所需功率為：因載荷性質為中等沖擊 ，電動機額定功率需大于，查機械設計課程設計指導手冊表14-4選取電動機額定功率為1.1kw （4）、電動機轉速的選擇滾筒軸工作轉速：蝸桿傳動比i1=1560 所以電動機實際轉速的推薦值為：nd=i1=3061224(r/min)綜合考慮為使傳動裝置機構緊湊，選用同步轉速1000r/min的電機。因此電動機的型號為y90l-6，滿載轉速 額定功率為1.1。3、 傳動比的分配（1）、總傳動比為

4、(2)、分配傳動比 齒輪的傳動為比取，則；4、計算傳動裝置的運動和動力參數(1)、各軸的轉速： 電動機 軸1 ； 軸2 ；軸3 ；滾筒軸 （2）、各軸的輸入功率：電動機 軸1 軸2 軸3 軸4 （3）、各軸的輸入轉矩：電機軸 ；軸1 ；軸2 ；軸3 .(4)、整理列表運動和動力參數計算結果整理于下表：軸名功率轉矩轉速電機軸1.07 11.2391011.0611.1257.620.81134.319.230.77383.019.2四、傳動件的設計計算1蝸桿蝸輪的選擇計算(1).選擇蝸桿的傳動類型 根據gb/t 100851988的推薦,采用漸開線蝸桿(zi)。(2).選擇材料 蝸桿傳動傳遞的功

5、率不大，速度中等，故蝸桿用45鋼，蝸輪用鑄錫青銅zcusn10p1，金屬膜鑄造。輪芯用灰鑄鐵ht100制造。（3）頭數： z1=2 取 (4).按齒面接觸疲勞強度進行計算根據閉式蝸桿傳動的設計準則,先按齒面接觸疲勞強度進行設計,再校核齒根彎曲疲勞強度。2、確定m,q,d1確定作用在蝸輪上的轉距 t2 z1=2 ， =0.78 ,=1.37×10n·確定載荷k 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數k=1，機械設計250頁查表11-5取ka=1.0，由于轉速不高，沖擊不大，可取kv=1.05；則 k=ka×k×kv =1.0×1×1.

6、051.05確定彈性影響系數因選用的是鑄錫青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故ze=155mpa1/2確定許用接觸應力h根據蝸輪材料為鑄錫青銅zcusn10p1，金屬鑄造膜，蝸桿螺旋齒面硬度>45hrc，可從表72中查得， 應力循環(huán)次數則 =0.9=162mpa由z1=2得9.47cos =9.26mq=9.47cosrkt2（）=9.26×1.1×1.37×10=1248, 根據mq=1248由表查得mq=1250時m=5mm，d1=50mm。q=10.000螺旋角3、主要傳動尺寸mm變位系數為0直徑：d1=50mm d2=160mm 4、彎曲強度校核 許用彎曲應力

7、彎曲應力計算 當量齒數 齒形系數 螺旋角系數 彎曲應力 5、.熱平衡核算7590其中傳熱系數取a= 其中 熱平衡計算符合要求2齒輪傳動選擇計算(1).選精度等級、材料及齒數運輸機一般工作機器，速度不高，故選用8級精度。材料選擇。選擇小齒輪材料為45（調質），硬度為240hbs，大齒輪材料為45（調質）硬度為190hbs，二者材料硬度差為50hbs。選小齒輪齒數z1=23大齒輪齒數z2=69選取螺旋角。初選螺旋角。(2).初定小齒輪分度圓直徑d1:查表6-4，由于載荷平穩(wěn)，所以=1.00：查表6-2，可知暫取v=4m/s 由圖6-11得=1.07=1.42 =0，=+=1.71由圖6-17且=1

8、.0，得=1.07=1.00x1.07x1.42x1.07=2.02:由表6-5，得=189.8:由圖6-19得=2.43：= =590mpa=470mpa 取=601mpa相關數據帶入設計公式中校核并計算圓周速度v修正載荷系數 按查表得動載荷系數校正分度圓直徑d1 3、確定參數尺寸由表6-1可知m=3mm 圓整取a=145mm按圓整后中心距修正螺旋角修正后分度圓直徑齒寬：=0.872.5=58mm =58+6=64mm(保證小齒輪比大齒輪寬510mm)4、校核齒根彎曲疲勞強度 ：由圖6-21知=2.65，=2.23=1.58，=1.77 =93mpa同理=97.8mpa 所以齒根彎曲疲勞強度

9、符合設計要求 五、軸的設計和計算1.初步計算軸徑軸的材料選用常用的45鋼當軸的支撐距離未定時， 無法由強度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸徑d，計算公式為： 1、2、3軸的軸徑計算結果為 軸1初步設計如下蝸桿的初步設計如下圖：裝配方案是：套杯、軸承、套筒、軸承、止動墊圈、圓螺母、端蓋、密封圈、聯(lián)軸器依次從軸的左端向右端安裝，右端安裝深溝球軸承、止動墊圈、圓螺母。軸的徑向尺寸：當直徑變化處的端面用于固定軸上零件或承受軸向力時，直徑變化值要大些，可?。?8）mm，否則可?。?3）mm軸的軸向尺寸：軸上安裝傳動零件的軸段長度是由所裝零件的輪轂寬度決定的，而輪轂寬度一

10、般是和軸的直徑有關，確定了直徑，即可確定輪轂寬度。軸的端面與零件端面應留有距離l，以保證零件端面與套筒接觸起到軸向固定作用，一般可取l=（13）mm。軸上的鍵槽應靠近軸的端面處。2軸的初步設計如下圖：裝配方案：左端從左到右依次安裝蝸輪、套筒、擋油板和角接觸軸承，右端從右到左依次安裝斜齒輪、擋油板、角接觸.軸承。3軸的初步設計如下圖裝配方案：左端從左到右依次安裝擋油板、角接觸軸承、端蓋、密封圈和聯(lián)軸器，右端從右到左依次安裝大齒輪、擋油板、角接觸軸承。33軸的彎扭合成強度計算由3軸兩端直徑d=45mm，查機械零件手冊得到應該使用的軸承型號為7209c，d=45mm，b=19mml 求作用在齒輪上的

11、力，軸上的彎距、扭距，并作圖齒輪上的作用力： 轉矩t3=373195n·mm圓周力徑向力軸向力l 計算軸承支反力水平面垂直面畫出水平彎矩圖圖，垂直面彎矩圖，和合成彎矩圖圖l 判斷軸的危險截面，初步分析大齒輪軸肩處有較大的應力和應力集中。對此截面進行安全系數校核。軸的材料選用45鋼調質，由機械零件手冊查的由表10-5所列公式可求得由式得，求截面的應力中 彎矩n·mm，l 求截面的有效應力集中系數，因在此截面處有軸直徑的變化，過渡圓角半徑r=1mm，其應力集中可由表10-9查得d/d=50/46=1.087 r/d=1 /46=0.022由表10-7(p154)查得，l 求表面

12、狀態(tài)系數及尺寸系數由表10-13查得0.9275由表10-14用插值法查得l 求安全系數 由式10-5（設為無限壽命，kn=1）得由式10-6得綜合安全系數因此軸的強度滿足要求六. 角接觸軸承的選擇校核校核3軸軸承7209c，查手冊得1. 壽命計算計算內部軸向力 由表11-4知，7209c軸承s=0.7fr，則， 軸承i被壓緊，軸承ii被放松，故計算當量動載荷由表11-7 ，由表11-6，計算壽命取中較大的值代入壽命計算公式 2.靜載校核，3.極限轉速校核，由圖11-4查得由圖11-5查得，軸承的各項指標均合格，選用7209c型軸承符合要求。七鍵的選擇普通平鍵具有靠側面?zhèn)鬟f轉矩。對中良好，結構

13、簡單、裝拆方便的特點。因此減速器的鍵連接選用普通平鍵。1. 輸入軸與聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接選擇a型平鍵聯(lián)接根據軸徑d =18mm ，l =40mm，查手冊得，選用gb1096-2003系列的鍵6×32，鍵高h=6。2. 2軸與蝸輪、齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接選擇a型平鍵聯(lián)接，根據軸徑d =45mm ，與蝸輪配合的軸長度l =70mm，查手冊選用gb1096-2003系列的鍵12×64，鍵高h=8。 與小齒輪配合的軸頸d=45mm，軸的長度l=62mm，查手冊選用gb1096-2003系列的鍵12×66，鍵高h=8。3. 3軸與大齒輪、聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接與大齒輪的連接

14、：選擇a型平鍵聯(lián)接根據軸徑d =48mm ，l =58mm，查手冊得，選用a型平鍵，選用gb1096-2003系列的鍵14×52，則鍵高h=9。與聯(lián)軸器的聯(lián)接：選擇a型平鍵聯(lián)接根據軸徑d =40mm ，l =62mm，選用gb1096-2003系列的鍵12×56，則鍵高h=8。八、潤滑與密封的選擇1潤滑說明因為是下置式蝸桿減速器，且其傳動的圓周速度，故蝸桿采用浸油潤滑，取浸油深度h=12mm；大、小斜齒圓柱齒輪采用飛濺潤滑；潤滑油使用50號機械潤滑油。軸承采用潤滑脂潤滑，因為軸承轉速v<1500r /min，所以選擇潤滑脂的填入量為軸承空隙體積的1/2。2密封說明在試

15、運轉過程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應涂上潤滑脂。九傳動裝置的附件及說明1窺視孔蓋為了檢查傳動件嚙合情況，潤滑狀態(tài)以及向箱內注油，在減速器箱蓋頂部開窺視孔，以便于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑狀況、接觸斑點級齒側間隙等。窺視孔應設在能看到傳動零件嚙合區(qū)的位置，并有足夠大小，以便手能深入操作。減速器內的潤滑油也有窺視孔注入，為了減少油的雜質，可在窺視孔裝一過濾網。平時將檢查孔蓋板蓋上并用螺釘予以固定，蓋板與箱蓋凸臺接合面間加裝防滲漏的紙質封油墊片。2放油螺塞放油孔的位置設置在油池的最低處，并安裝在減速器不與其他部件靠近的一側，以

16、便于放油。螺塞材料采用q235a。3油標油標尺常放置在便于觀測減速器油面級油面穩(wěn)定處，對于多級傳動油標安置在低速級傳動件附近。長期連續(xù)工作的減速器，在桿式油標的外面常裝有油標尺套，可以減輕油的攪動干擾，以便在不停車的情況下隨時檢測油面。4通氣器減速器在運轉時，箱體內溫度升高，氣壓增大，對減速器密封極為不利。為溝通箱體內外的氣流使箱體內的氣壓不會因減速器運轉時的溫升而增大，從而造成減速器密封處滲漏，在箱蓋頂部或檢查孔蓋板上安裝通氣器。通氣器設有金屬濾網，可減少停車后灰塵隨空氣吸入機體。5起蓋螺釘箱蓋，箱座裝配時在剖分面上涂密封膠給拆卸箱蓋帶來不便，為此常在箱蓋的聯(lián)接凸緣上加工出螺孔，拆卸時，擰動

17、裝與其中的起蓋螺釘便可方便地頂起箱蓋。起蓋螺釘材料為q235a。螺桿頂部做成半圓形，以免頂壞螺紋。6定位銷為保證剖分式箱體的軸承座孔的加工及裝配精度，在箱體的聯(lián)接凸緣的長度方向兩端各安置一個圓錐定位銷，并盡量設置在不對稱位置。定位銷為圓公稱直徑（小端直徑）可取，為箱座，箱蓋凸緣聯(lián)接螺栓的直徑；取長度應稍大于箱體聯(lián)接凸緣的總厚度，以利于裝7起吊裝置吊環(huán)螺釘裝在箱蓋上，用來拆卸和吊運箱蓋，也可用來吊運輕型減速器。8軸承蓋軸承蓋結構采用螺釘式可分為螺釘聯(lián)接式，材料為碳鋼。9軸承套杯軸承套杯可用作固定軸承的軸向位置，同一軸線上兩端軸承外徑不相等時使座孔可一次鏜出，調整支承的軸向位置。10調整墊片組調整

18、墊片組的作用是調整軸承的軸向位置。墊片組材料為08f。十聯(lián)軸器的選擇 減速器中等沖擊，因此選擇彈性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器柱銷上有橡膠套，由此獲得補償兩軸相對位移的能力。 1軸的聯(lián)軸器選擇根據電機軸的直徑選擇軸孔直徑18mm軸孔長度35mm的聯(lián)軸器。 3軸的彈性聯(lián)軸器選擇軸孔直徑40mm，軸孔長度65mm的聯(lián)軸器十一、其他技術說明1拆裝和調整的說明在安裝調整滾動軸承時，必須保證一定的軸向游隙，因為游隙大小將影響軸承的正常工作。當軸直徑為3050mm時，可取游隙為4070mm。在安裝齒輪或蝸桿蝸輪后，必須保證需要的側隙及齒面接觸斑點，側隙和接觸斑點是由傳動精度確定的，可查手冊。當傳動側

19、隙及接觸斑點不符合精度要求時，可以對齒面進行刮研、跑合或調整傳動件的嚙合位置。也可調整蝸輪軸墊片，使蝸桿軸心線通過蝸輪中間平面。2減速箱體的附件說明機座和箱體等零件工作能力的主要指標是剛度，箱體的一些結構尺寸，如壁厚、凸緣寬度、肋板厚度等，對機座和箱體的工作能力、材料消耗、質量和成本，均有重大影響。但是由于其形狀的不規(guī)則和應力分布的復雜性，未能進行強度和剛度的分析計算，但是可以根據經驗公式大概計算出尺寸，加上一個安全系數也可以保證箱體的剛度和強度。箱體的大小是根據內部傳動件的尺寸大小及考慮散熱、潤滑等因素后確定的十二、設計小結設計機械設計是機械類專業(yè)的主要課程之一，它要求學生能結合課本的學習，

20、綜合運用所學的基礎和技術知識，聯(lián)系生產實際和機器的具體工作條件，去設計合用的零部件及簡單的機械，起到從基礎課程到專業(yè)課程承先啟后的橋梁作用，有對機械設計工作者進行基礎素質培養(yǎng)的啟蒙作用。機械設計課程設計的過程是艱辛而又充滿樂趣的，在這短暫的四個星期里，我們不僅對機械的設計的基本過程有了一個初步的認識和了解，即初步接觸到了一個真機器的計算和結構的設計，也通過查閱大量的書籍，對有關于機械設計的各種標準有了一定的認識，也加強了對課本的學習和認識。通過這次的設計，我認識到一些問題是我們以后必須注意的。第一，設計過程決非只是計算過程，當然計算是很重要，但只是為結構設計提供一個基礎，而零件、部件、和機器的

21、最后尺寸和形狀，通常都是由結構設計取定的，計算所得的數字，最后往往會被結構設計所修改。結構設計在設計工作中一般占較大的比重。第二，我們不能死套教材，教材中給出的一些例題或設計結果，通常只是為表明如何運用基礎知識和經驗資料去解決一個實際問題的范例，而不是唯一正確的答案。所以我們必須要學會查閱各種書籍和手冊，利用現有的資源再加上自己的構想和創(chuàng)新，才能真正完成一個具有既有前景和使用價值又能普遍推廣，價格低廉的新產品。因此，全力追索不斷能力才是學習機械設計的中心思想。第三，創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是我們國家興旺發(fā)達的不竭動力。創(chuàng)新在機械設計過程當中體現的更是淋漓盡致，我們所設計出來的東西必須得超過以前的才具有社會實用價值，因此我們首先要有敢于突破束縛、突破慣例和大膽否定現有的一些東西，同時也要有寬廣而堅實的基礎知識和創(chuàng)新思維與細心觀察的能力。雖然在這次的設計過程當中大部分都是參照教材和手冊所