带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器设计解读

1综合课程设计报告设计题目带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器设计学号1姓名1学号2姓名22目录一、设计题目及要求............................................................................................................................3二、电动机的选择................................................................4三、计算传动装置总传动比和分配各级传动比........................................5四、计算传动装置的运动和动力参数................................................5五、传动件的设计计算............................................................61.V带传动设计计算............................................................62.斜齿轮传动设计计算..........................................................8六、轴的设计计算...............................................................131.高速轴的设计...............................................................132.低速轴的设计...............................................................183.中速轴的设计...............................................................25七、滚动轴承的选择及计算.......................................................30八、键联接的选择及校核计算.....................................................32九、联轴器的选择...............................................................33十、减速器附件的选择和箱体的设计...............................................33十一、润滑与密封...............................................................35十二、设计小结.................................................................35十三、参考资料.................................................................353一、设计题目及要求1、设计题目带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器设计2、设计条件及要求1.传动方案要求如图所示2.设计内容：选择合适的电动机、联轴型号，设计减速器。3.工作条件：连续单向运转，工作平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度4.使用年限：8年5.生产批量：小批量生产6.原始数据已知条件运输带工作拉力F（N）9500运输带工作速度v（m/s）1.6卷筒直径D(mm)5504二、电动机的选择1.电动机类型选择按工作要求和工作条件，按工作要求和工作条件，选用一般用途的Ｙ（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2.电动机容量1.工作机功率wPkWsmNFvPw2.151000/6.1950010002.电动机的输出功率dPwdPP传动装置总效率868.099.098.099.095.02424轴连器齿轮轴承带总式中V带传动传递效率95.0带，滚动轴承传递效率99.0轴承，圆柱斜齿轮传递效率98.0齿轮，联轴器传递效率99.0联轴器。故kWPPwd51.17868.02.153.电动机转速（1）、卷筒转速min/56.55550/6.1100060100060nrmmsmDv卷筒（2）、由参考书I表17-9查得普通V带传动比范围4~2带i，表2-1查得同轴式两级圆柱齿轮减速器传动比60~8齿轮i，故总传动比240~1660~84~2）（）（总i（3）、电动机转速可选范围为min/4.13334~96.888rinn齿轮卷筒电机由参考书I表27-1可知，符合这一要求的电动机同步转速有min/1000r,min/1500r,min/3000r,考虑min/3000r的电动机转速太高，min/1000r的电动机体积大而且贵，故考虑选择同步转速为min/1500r的电5动机。3.电动机型号的确定由参考书I表27-1选电动机型号为Y180M-4，额定功率为kWPed5.18，满载转速为min/1470r，同步转速为min/1500r。三、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1.传动装置总传动比：46.2656.551470卷筒满载总nni2.各级平均传动比：14.5总平均ii3.各级转速若取3带i，则82.8带总齿轮iii，对同轴式二级圆柱齿轮减速器有97.221齿轮齿齿iii，所得齿齿，21ii符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。四、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，中速轴为Ⅱ轴，低速轴为Ⅲ轴，各轴转速为min/55.55min/55.5597.200.165min/00.16597.200.490min/00.49031470min/1470III2IIⅢ1IⅡ0Ⅰ0rnnrinnrinnrinnrnn卷筒齿齿带电机62.各轴功率按电动机额定功率edP计算各轴输入功率，即kWPPkWPPkWPPkWPPkWPPed215.1699.099.0543.16543.1698.099.0501.17501.1798.099.0575.17575.1795.05.185.18ⅢIIⅢIⅡ0Ⅰ0联轴器轴承卷轴齿轮轴承齿轮轴承带3.各轴转矩mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT5.278755.55214.16955095500.284455.55543.16955095509.98600.165051.17955095505.34200.490575.1795509550ⅢⅢⅢⅡⅡⅡⅠⅠⅠ卷轴卷轴卷轴五、传动件的设计计算1.V带传动设计计算（1）确定计算功率由于是带式输送机，设每天工作12个小时，由参考书II（V带设计部分未作说明皆查此书）表8-7得，工作情况系数2.1AK，则kWPKPdAca2.225.182.1e高速轴Ⅰ中速轴Ⅱ低速轴Ⅲ卷筒轴转速（r/min）490.00165.0055.5555.55功率（kW）17.57517.05116.54316.214转矩（mN）342.5986.92844.02787.57（2）选择V带的带型由kWPca2.22，min/r1470满载n，查图8-11知选用B型V带。（3）确定带轮的基准直径dd并验算带速v①初选小带轮的基准直径1dd。由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径mmdd1501。②验算带速v。按式(8-13)验算带的速度smndvd/54.11100060147015010006011smvsm/30/5因为,故带速合适。③计算大带轮的基准直径。根据式(8-15a),计算大带轮基准直径2ddmmdiddd450150312带。（4）确定V带的中心距a和基准长度dL由)2)7.021021ddddddadd（（，得12002100a，故选mma5000。所以mmaddddaLddddd19874)()(2202122100，由参考书II，表8-2，选98.0,2000LdKmmL。由ddLaaLaa03.0,015.0maxminmmaa5.566,mm5.476maxmin。（5）小带轮上的包角9006.146a3.57)(180121dddd（6）确定带的根数①计算单根V带的额定功率由kWkWPKPedAca2.225.182.1，查表8-4a得kWP248.30根据min/14700rn，3i和B型带，查表8-4b得kWP467.00。，得查表91.0K58则kWKKPPPLr31.3)(008②计算V带的根数z71.631.32.22rcaPPz取7根。（7）计算单根V带的初拉力的最小值min0)(F由表8-3得B型带的单位长度质量q=0.18kg/m，所以NNqvzvKPKFca17.242]425.91.054.11791.02.22)91.05.2(500[)5.2(500)(22min0应使带的实际初拉力min00)(FF。（8）计算压轴力pFNFzFp72.3242206.146sin17.242522sin)(2)(1min0min（9）结构参数的确定大带轮mm3004502mmdd，采用轮辐式带轮。有参考书I表25-5，mmfezB1395.12219)17(2)1(。2.斜齿轮传动设计计算（1）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数①选用斜齿圆柱齿轮②由参考书III，表14-3，选用7级精度③选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者硬度差为40HBS。④选小齿轮齿数241z：大齿轮齿数7224312ziz⑤初选取螺旋角14(2)按齿面接触强度设计按式(10-21）试算，即3211)][(12HEHdttZZuuTKd①确定公式内各计算数值a)试选载荷系数6.1tK9b)由图10-30选取区域系数433.2HZc)由图10-26查得871.0,766.021，637.121d)小齿轮传递的传矩mNTT9.9862小齿e)由表10-7选取齿宽系数1df)由表10-6查得材料弹性影响系数218.189MPaZEg)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极MPaH6001lim；大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5502limh)由式10-13计算应力循环次数：89112911104.397.21003.11003.1)123658(14906060iNNLjnNhi)由图10-19查得接触疲劳寿命系数95.0,92.021HNHNKKj)计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式(10-12)得MPaSKMPaSKHHNHHHNH570;5522lim221lim11k)许用接触应力MPaHHH561221②计算a)试算小齿轮分度圆直径td1，由计算公式得mmmmdt44.1205618.189433.297.2197.2637.11109.9866.123231b)计算圆周速度smsmndvt040