設(shè)計(jì)一斗式提升機(jī)傳動(dòng)用二級(jí)斜齒圓柱齒輪同軸式減速器（可編輯）

1、設(shè)計(jì)一斗式提升機(jī)傳動(dòng)用二級(jí)斜齒圓柱齒輪同軸式減速器設(shè)計(jì)參數(shù)題 號(hào)參數(shù)3-a 3-b 3-c 3-d生產(chǎn)率 q th15 16 20 24 提升帶的速度ums18 20 23 25提升帶的高度hm 32 28 2722提升機(jī)鼓輪的直徑d mm 400 400 450 500 說明1斗式提升機(jī)提升物 料谷物而粉水泥型沙等物品2提升機(jī)驅(qū)動(dòng)鼓輪圖27中的件5所需功率為3斗式提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變工作載荷穩(wěn)定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)屮有保安裝置安全聯(lián)軸 器4工作壽命為8年每年300個(gè)工作日每日工作16小吋傳動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)內(nèi)容電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的選擇鍵和連軸器的選擇與校核裝配圖零件圖的繪

2、制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫設(shè)計(jì)任務(wù)減速器總裝配圖一張齒輪軸零件圖各一張?jiān)O(shè)計(jì)說明書一份設(shè)計(jì)進(jìn)度第一階段總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算第二階段軸與軸系零件的設(shè)計(jì)第三階段軸軸承聯(lián)軸器鍵的校核及草圖繪制第四階段裝配圖零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫電動(dòng)機(jī)的選擇屯動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是載荷平穩(wěn)單向旋傳所以選用常用的封閉式y(tǒng)ip44 系列的電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)容量的選擇工作機(jī)所需功率pw屯動(dòng)機(jī)的輸出功率pd=pwnn =pd = 353kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇nd=il i2irmw初選為同步轉(zhuǎn)速為looormin的電動(dòng)機(jī)4.電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由表20 1查岀電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132m1-6其額定功率為4kw滿載轉(zhuǎn)

3、速960rmin 基本符合題目所需的要求計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nv可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳 動(dòng)比為i = nmnwnw=8594i = 1117合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由于減速箱是同軸式布置所以il = i2齊軸轉(zhuǎn)速輸入功率輸入轉(zhuǎn)矩項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸i中間軸ii低速軸iii鼓輪rmin 960 960 2874861 861功率kw 4396 384 372 369398 394 127641264093傳動(dòng)比11334 334 11099 097 097 099傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算選精度等級(jí)材料及齒數(shù)材料及熱處理選擇小齒

4、輪材料為40cr調(diào)質(zhì)碩度為280hbs大齒輪材料為45鋼調(diào)質(zhì)硬度為2401 ibs二者材料硬度差為40i1bs精度等級(jí)選用7級(jí)精度試選小齒輪齒數(shù)zl=20大齒輪齒數(shù)z2 = 67的選取螺旋角初選螺旋角b =14°按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式1021試算即確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值試選kt = 16由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)zh = 2433由表10-7選取尺寬系數(shù)”d=l由圖 10-26 查得 £ a 1=075 £ a 2 = 085 貝lj e a = e a 1+ e a 2 = 160由表10-6查得材料的

5、彈性影響系數(shù)ze=1898mpa由圖10-21d按齒而硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限ohlinil=600mpa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限o hlim2 = 550mpa由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n1 = 60n 1 j lh = 60 x 2874 x 1 x 16 x 300 x 8 = 662 x 10e8n2=n1334=198x10e8由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)khnl=095khn2 = 098計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)s=1由式10-12得。h 1 = = 095 x 600mpa = 570mpa0 ii 2 = = 098 x 550mpa=5

6、39mpao h = o h 1 + o h 22 = 5545mpa計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑dltdltmm 6127mm計(jì)算圓周速度v 092ms計(jì)算齒寬b及模數(shù)計(jì)算縱向重合度e b 0318xlx20xtanl4 159計(jì)算載荷系數(shù)k已知載荷平穩(wěn)所以取ka 1根據(jù)v 092ms7級(jí)精度由圖108查得動(dòng)載系數(shù)103由表104查的的計(jì)算公式 和直齒輪的相同故 142由表1013查得由表103查得故載荷系數(shù)1x 103x 14x 142 205按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑由式1010a得mm 6655mm7計(jì)算模數(shù)mm 323mm按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式1017mn確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系

7、數(shù)1x 103x 14x 136 196根據(jù)縱向重合度159從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) =088計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)zl zlcos p 20cosl4 2189z2 z2cos p 67cosl4 7334查取齒型系數(shù)由表 10-5 查得 yfal 2724yfa2 2233查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 ysal 1569ysa2 1757計(jì)算of由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪彎曲強(qiáng)度極限由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)s 14由10-12得計(jì)算大小齒輪的并加以比較大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算取25mm已可滿足彎曲強(qiáng)度但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需按接觸疲

8、勞強(qiáng)度算得分度圓直徑6655mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)于是由取則幾何尺寸計(jì)算計(jì)算屮心距a圓整后取146mm按圓整后的中心距修正螺旋角因b值改變不多故參數(shù)等不必修正計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑計(jì)算齒輪寬度圓整后取b2 70mmbl 75mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例因齒輪齒頂圓直徑大于160儷而又小于500価故以選用腹板式為宜其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖軸的設(shè)計(jì)計(jì)算11軸初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理根據(jù)表15-3取112 于是得求作用在齒輪上的受力已知大齒輪分度圓直徑小齒輪分度圓直徑而軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案t-tt段軸用于安裝軸承30306故取直徑為30mmii- iii段安裝套

9、筒直徑30価iii- iv段安裝小齒輪直徑35mmiv- v段分隔兩齒輪直徑為45mmv- v1段安裝大齒輪直徑為35mmvt-vttt段安裝套筒和軸承直徑為30mm根據(jù)軸向定位的要求確定軸的齊段直徑和長度i-iii長度為42mmiii-iv段用于安裝小齒輪長度略小于小齒輪寬度為73mmiv- v段用于隔開兩個(gè)齒輪長度為llonrniv- vt段用于安裝大齒輪長度略小于齒輪的寬度為67mmvi-viii長度為42価求軸上的載荷ab6221825fnvafxvdft3mvd587fnha mvbft2mvcfa2fnhdfr2fr3fa3mht如圖受力簡圖按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮取a 06按彎扭合成應(yīng)

10、力校核軸的強(qiáng)度校核截面bc 校核b截而由d 35 mm可得 校核c截面軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理由表15-1得故安全5.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1由于截面iii處受的載荷較大直徑較小所以為危險(xiǎn)截面2截面iii的左側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截而iii左側(cè)的彎矩m為截面iii上的扭矩為截面iii上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理由表15-1查得截面iii上由于軸肩而形成的理論應(yīng) 力集中系數(shù)及按附表3-2查取因經(jīng)插值后得又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系 數(shù)故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式附表3-4為由附圖3-2得尺寸系數(shù)由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表

11、面強(qiáng)化處理即則按式3-12及式3-128得綜合系數(shù)為碳鋼的特性系數(shù)取于是計(jì)算安全系數(shù)值按式15-615-8則得故可知其安全3截面iii的右側(cè)抗彎截面系數(shù)w按表15-4的公式計(jì)算抗扭截面系數(shù)彎矩m及彎曲應(yīng)力為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為過盈配合處的由附表3-8用插值法求出并取于是得 軸按磨削加工由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)為所以軸在截而iii右側(cè)的安全系數(shù)為故該軸在截面iii右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的i軸作用在齒輪上的力初步確定軸的最小直徑軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定軸上零件的裝配方案2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度a由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)另一端連接輸入軸所以該段直徑尺寸受到電 動(dòng)機(jī)外仲軸直徑尺寸的限制選

12、為25mmb考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠定位軸肩高度應(yīng)達(dá)25mm所以該段直徑選為30c該段軸要安裝軸承考慮到軸肩要有2ii)m的圓角則軸承選用30207型即該段 直徑定為35mmd該段軸要安裝齒輪考慮到軸肩要有2mm的圓角經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化定為40mme為了齒輪軸向定位可靠定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm所以該段直徑選為46mmf軸肩固定軸承直徑為42mmg該段軸要安裝軸承直徑定為35mm各段長度的確定各段長度的確定從左到右分述如下a該段軸安裝軸承和擋油盤軸承寬1825mm該段長度定為1825mmb該段為軸環(huán)寬度不小于7mm定為11mmc該段安裝齒輪要求長度要比輪轂短2mm齒輪寬為75mm定為73mmd該段綜合考慮

13、齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取135mm軸承與箱體內(nèi)壁距離取4n)m 采用油潤滑軸承寬1825mm定為4125mme該段綜合考慮箱體突緣厚度調(diào)整敖片厚度端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸定為 57mmf該段由聯(lián)軸器孔長決定為42mm按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力取a 06軸的計(jì)算應(yīng)力查表15-1得因此故安全iii軸作用在齒輪上的力初步確定軸的最小直徑軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸上零件的裝配方案直徑 45 52 554按彎扭合成應(yīng)力據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度i -ii ii-iii iii-1v iv-v v-vi vi-v1160 72 55 長度 82 50 45 67 12 2275 校

14、核軸的強(qiáng)度查表15-1得因此故安全滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算i軸求兩軸承受到的徑向載荷軸承30206的校核徑向力 派生力查設(shè)計(jì)手冊(cè)得y 16軸向力由于所以軸向力為當(dāng)量載荷查設(shè)計(jì)手冊(cè)e 037由于所以由于為一般載荷所以載荷系數(shù)為故當(dāng)量載荷為軸承壽命的校核查設(shè)計(jì)手冊(cè)得cr 54200nii軸軸承30306的校核徑向力派生力查設(shè)計(jì)手冊(cè)得y 19軸向力由于所以軸向力為當(dāng)量載荷查設(shè)計(jì)手冊(cè)得e 031由于所以由于為一般載荷所以載荷系數(shù)為故當(dāng)量載荷為 軸承壽命的校核查設(shè)計(jì)手冊(cè)得cr 59000nill軸軸承30211的校核徑向力派生力查設(shè)計(jì)手冊(cè)得y 14軸向力由于所以軸向力為當(dāng)量載荷查設(shè)計(jì)手冊(cè)得c 042由于所以

15、由于為一般載荷所以載荷系數(shù)為故當(dāng)量載荷為軸承壽命的校核查設(shè)計(jì)手冊(cè)得cr 132000n鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算高速軸上的鍵聯(lián)接由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知所選平鍵分別為bxhxl 8x7x40由公式6-1取有輕微沖擊bxhxl 12x8x70二中速軸上的鍵聯(lián)接由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知所選平鍵分別為bxhxl 10x8x70bxhxl 10x8x63三低速軸上的鍵聯(lián)接由軸的設(shè)計(jì)計(jì)算可知所選平鍵分別為bxhxl 14x9x80bxhxl 18x11x63連軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)所以考慮選用它高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)所以工作情況系數(shù)為計(jì)算轉(zhuǎn)矩為所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器tl

16、4gb4323-84但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相 連其孔徑受電動(dòng)機(jī)外仲軸徑限制所以選用tl5gb4323-84其主要參數(shù)如下材料ht200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長裝配尺寸半聯(lián)軸器厚11p163 表 17-3gb4323-84第二個(gè)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)所以工作情況系數(shù)為計(jì)算轉(zhuǎn)矩為所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器tl10gb4323-84其主要參數(shù)如下材料ht200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑軸孔長裝配尺寸半聯(lián)軸器厚1 p163 表 17-3gb4323-84減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用選通氣器一次過濾采用m18x 15油而指示器選用游標(biāo)尺m16起吊裝置采用箱蓋吊耳箱座吊耳放油螺塞選用外

17、六角油塞及墊片m16x 15潤滑與密封齒輪的潤滑采用浸油潤滑由于低速級(jí)周向速度為所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑取為35mm滾動(dòng)軸承的潤滑由于軸承周向速度為所以宜開設(shè)油溝飛濺潤滑潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利考慮到該裝置用于小型設(shè)備選用l-an15 潤滑油密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為fb25-42-7-acmfb70-90-10-acm軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定設(shè)計(jì)小結(jié)由于時(shí)間緊迫所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大重量也很 大齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷我相信通過這次的實(shí)踐能使我在以后的設(shè)計(jì)中 避免很多不必要的工作有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備參考資料目錄1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程