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机械设计课程设计说明书-带式运输机传动装置设计
目录摘要1一、设计任务书2二、传动方案的拟定3三、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算4四、传动零件的设计计算10五、轴的计算19六、键联接的选择和计算39七、滚动轴承的选择和计算41八、联轴器的选择43九、减速器的技术特性44十、技术要求44总结45参考文献46机械设计课程设计说明书1摘要机械设计课程设计主要是培养理论联系实际的设计思。本次设计包括的主要内容有决定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器及校验计算；机体结构及其附件的设计；绘制装配图及零件工作图；编写计算说明书以及进行设计答辩。设计的一般过程为首先明确设计任务，制定设计任务书；其次，提供方案并进行评价；再次，按照选定的方案进行各零部件的总体布置，运动学和零件工作能力计算，结构设计和绘制总体设计图；然后，根据总体设计的结果，考虑结构工艺性等要求，绘出零件工作图；然后，审核图纸；最后，整理设计文件，编写说明书。机械设计课程设计说明书2、、设计任务书1．总体布置简图如右图所示2．工作条件使用年限为15年，（每年工作300天），两班制，带式运输机工作平稳，转向不变。3．原始数据运输带曳引力F（N）1900运输带速度V（M/S）16滚筒直径DMM3504．设计内容（1）电动机的选择与运动参数计算（2）传动装置的设计计算（3）轴的设计（4）滚动轴承的选择与校核（5）键的选择和校核（6）联轴器的选择（7）装配图、零件图的绘制（8）编写设计计算说明书5．设计任务（1）减速器总装配图一张（2）低速轴、闷盖零件图各一张（3）设计说明书一份6．设计进度（1）第一阶段总体计算和传动件参数计算（2）第二阶段轴与轴系零件的设计（3）第三阶段轴、轴承、键及联轴器的校核及草图绘制（4）第四阶段装配图、零件图的绘制及计算说明书的机械设计课程设计说明书3、、传动方案的拟定机器一般由原动机，传动机，工作机组成。传动装置在原动机和工作机之间传递运动和动力，并藉以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动、带传动、链传动等）和支承件（轴、轴承、机体等）两部分。它的重量和成本在机器中占很大比重，其性能和质量对机器的工作影响也很大。对于本机器，初步选择原动机为三相异步电动机，根据任务书的要求，要求本机器的承载能力速度范围大、传动比恒定、外廓尺寸小、工作可靠、效率高、寿命长。根据参考书1第7页常见机械传动的主要性能满足圆柱齿轮传动要求。电机转速一般很高，因此需要的传动比较大，根据初步计算,传动比稍大于12、传I递的功率略大于4KW远小于750KW、速度在要求的7级精度之内。对圆柱齿轮传动，为了使结构尺寸和重量较小，当减速比时，宜采用二级以上的传动形式。根据参考书18I?第7页常见机械传动的主要性能二级齿轮减速器传动比范围为，满足要求。因840I?此采用二级圆柱齿轮传动减速器。在没有特殊要求的情况下，一般采用卧式减速器。对二级齿轮减速器由传递功率大小和轴线布置要求来决定采用展开式、分流式和同轴式布置。考虑到结构的简单性、传递功率不大、齿轮相对于轴承布置的不对称性等因素，根据参考书1第8页表2减速器的主要类型和特点选择采用二级展开式圆柱齿轮减速器。减速器的输入输出端通过联轴器分别与电动机和滚筒主轴联接，由于本减速器传递的速度较大，所以初选弹性连轴器。轴由轴承支撑，一般采用滚动轴承，考虑到本机器用的直齿圆柱齿轮，无轴向力的作用，初选深沟球轴承。为了便于装配，齿轮减速器的机体采用沿齿轮轴线水平剖分的结构。综上所述，传动方案总体布局如图一所示图一2?13?4I轴II轴III轴机械设计课程设计说明书4计算及说明结果、、电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算1、电动机类型和结构形式的选择由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此选择交流电动机。我国新设计的Y系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上，如金属切削机床、运输机、风机、搅拌机等，由于起动性能较好，也适用于某些要求起动转矩较高的机械，如压缩机等。由于Y系列三相笼型异步电动机有如此多有优点，且符合此减速器设计要求，因此选择Y系列三相鼠笼式异步电动机。2、选择电动机容量电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件来决定。本次设计的运输机是不变载荷下长期连续运行的机械，只要所选电动机的额定功率等于或稍大于所需的电动机工作功率，即，电动EDPDPED?机不会过热，不必较验发热和起动力矩。（1）工作机所需功率工作机所需功率可由工作机的WW工作阻力，工作机卷筒的线速度求得，即根据公式2FV10FPKW?则，284136WK?传动装置的总效率,应为组成传动装置的各部分运动副效率之乘??积，即公式5123N???G其中表示滚动轴承效率，取098；1?表示齿轮传动副的效率，取097查参考书1第7页表一常2见机械传动的主要性能；表示弹性连轴器的传动效率，取0993?表示卷筒的效率，取0964所以????G（2）如图一所示的带式运输机，其电动机所需的工作功率Y系列三相鼠笼式异步电动机。电动机传动装置的运动和动力参数计算公式及有关数据皆引自1第12～20页4136WPKW?082???机械设计课程设计说明书5计算及说明结果根据公式1有DPWDPKW???则有、确定电动机转速N卷筒工作转速可根据如下公式计算601VD???即879/MIN4NR根据参考书1第7页表一常见机械传动的主要性能，二级圆柱齿轮减速器传动比的范围为，故电动机转速的可选范围根据0AI?公式（6）有/INDANIR?G根据容量和转速,查出有三种传动比方案，如表一表一电动机转速/MINR转动装置的传动比方案电动机型号额定功率EDPKW同步转速满载转速电动机重量N参考价格元总传动比V带传动减速器1Y112MY160M13综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格减速器的传动比，可见第二方案比较合适，因此选择电动机型号为Y136M16，其主要性能如表二表二满载时型号额定功率KW转速R/MIN电流380V时A效率﹪功率因素启动电流额定电流启动转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132MM16电动机的外形和安装尺寸如表三表三中心外形尺寸底脚安装尺地肢螺栓轴伸尺装键部位尺504DPKW?7809/MINNR?电动机型号为Y136M16机械设计课程设计说明书46计算及说明结果高HL（AC/2AD）HD寸AB孔直径K寸DE寸FGD1041注表中尺寸单位均为MM。4、确定传动装置的总传动比和分配传动比传动装置的总传动比为选定的电动机满载转速和工作机主轴NIMN转速之比即公式（7）NMNI?其中选定的电动机Y132M16满载转速960R/MIN；MN卷筒工作主轴转速，即告78
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课程设计带式运输机传动装置设计
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带式输送机传动装置中的二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
呼伦贝尔学院工程技术学院机械设计课程设计 说明书设计课题： 二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计 专业班级: 学生姓名： 指导教师： 设计时间：工程技术学院1呼伦贝尔学院工程技术学院任务书姓 名： 专 职 业： 称： 班 级：指导教师： 课程设计题目：带式输送机传动装置的设计1. 已知技术参数和设计要求：1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室 内工作，有粉尘，环境最高温度 35℃； 2）使用折旧期：8 年； 3）检修间隔期：一年一次大修，半年一次小修。 4）动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V； 5）运输带速度允许误差：±5％； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产 7）已知运输链曳引力 F=4KN，运输链速度 v=1.6m/s，卷筒直径：D=400mm 工作 年限 8 年。所需仪器设备：电脑。 成果验收形式：1.减速器装配图一张； 2.零件工作图 2 张( 齿轮和轴,同组的同学不能画相同的零件)； 3.设计计算说明书一份 4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。 参考文献：1、《机械设计（第八版）》 高等教育出版社 2、《机械设计课程设计手册（第 3 版）》 3、《机械设计基础实训指导（第三版）》 4、《机械原理（第七版）》 高等教育出版社 高等教育出版社高等教育出版社 高等教育出版社5、《公差配合与技术测量（第 3 版）》 时间 安排20**年 12 月 13 日～20**年 12 月 27 日指导教师：教研室主任： 年 月 日。2呼伦贝尔学院工程技术学院目录一、设计任务书…………………………..………………………..…5 二、动力机的选择…………………………..……………………..…5 三、计算传动装置的运动和动力参数…………………………....…6 四、传动件设计计算（齿轮）………………………………………10 五、轴的设计………. ………. ………. ……….. .... .. ..………..……20 六、 滚动轴承的选择及计算…………………………………..…..…..32 七、 键连接的选择及校核计算…………………………………..……34 八、 联轴器的选择……..........................….....…….....................……..35 九、 设计总结…..……………………………………………………..37 十、参考资料.…………………….……………………………….…38谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载此设计说明书 （不包含 CAD 图纸） 。我这里还有一个压缩包，里面有相应 的 word 说明书和 CAD 图纸（共计 3 张图纸） 。需要压缩包的 朋友联系 QQ 客服 1：
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? 1200 = 1.61 ? x x ? 1.39 9 = 5.86 1.77 × 0.925 × 0.96T =139000N ? mm Ⅰ据表 8―4b 选 ?P0 = 0.169 则 Z = 选 Z=6 确定带的初拉力 F0TⅡ = 280200N ? mm8呼伦贝尔学院工程技术学院F0 = 1.3( F0 ) min ( F0 ) min = 500(2.5 ? K a ) Pca + qv12 = 152.6 N N K a Zv1α 压轴力 Fp = 2ZF0 sin 1 = TⅢ = 806900N ? mm根据表 14―1 选 K A = 1.5 则 Tca = K A ? T = 74.55 N ? m 据 Tca 查表选 LT6 型弹性套柱销联轴器 轴径为 32~42 之间 （电动机轴径为 38mm) 选定轴材料为 45 刚， [ τ T ]=45 A0 = 120d ≥ A0 37.44 = 20.75 1440表(15-3)根据所选联轴器，将轴径设计为 32mm 因 d d & 300mm 所以选腹板式小带轮1带轮宽为 5e+2f=93 四、传动件的设计计算 圆锥直齿轮设计 已知输入功率 P1 = 7 Kw ，小齿轮转速 480r/min，齿数比u1 =2.1，由电动机驱动，工作寿命 8 年，两班制，工作平稳，不反转 1.选定齿轮精度等级、材料及齿数 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选 用 8 级精度(GB） 材料选择 由《机械设计（第八版） 》表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr (调质，表面淬火)，硬度为 280HBS、 大齿轮材料均为 45 刚(调质， 表面淬火)，9呼伦贝尔学院工程技术学院齿面硬度为 240HBS，材料硬度差为 40HBS。 2）z1 = 24 ， z 2 = 502.按齿面接触强度设 由设计计算公式进行试算，即d 1t ≥ 2.92 3 ( ZE KT 1 )^2 [σ H ] φ R(1?0.5φ R)^2?u（1）确定公式内的各计算数值 1） 2） 试选载荷系数 K t =1.3 计算小齿轮的转矩 T = 139 N ? m Ⅰ选齿宽系数 φ R = 0.33 4）由《机械设计（第八版） 》图 10-21d 按齿面硬度查得小φ R = 0.33齿轮、大齿轮的接触疲劳强度极限 σ H lim 1 = 770MPaσ H lim 2 = 730MPa5）由《机械设计（第八版） 》表 10-6 查得材料的弹性影响 系数 Z E = 189.8MPa1 2，确定区域载荷系数标准直齿圆锥齿轮传动，由图 10-30 得 Z H = 2.5 6） 计算应力循环次数N1 = 60 n1 jLh = 60 × 480 × 1 × ( 2 × 8 × 365 × 8) = 1.1 × 10 9 N 2 = 60 n1 jLh = N1 = 5 .2 1 × 10 8 u17) 由《机械设计（第八版） 》图 10-19 取接触疲劳寿命系 数 K HN 1 = 0.92 K HN 2 = 0.97 8) 计算接触疲劳许用应力10呼伦贝尔学院工程技术学院取失效概率为 1%，安全系数 S H = 1 ，得[ H ]1 = σσH lim1 K HN 1 = 770 × 0.92 = 708.4MPa SH[ H ]2 = σσH lim 2 K HN 2 = 0.97 × 710 = 708.1MPa SH（2）计算 1） 试算小齿轮分度圆直径 d 1t ，代入 [σ H ] 中较小的值KT1 z d It ≥ 2.923（ ） E )2 ( σ φR (1 ? 0.5φ R ) × u [ H ]1.3 ×139 ×103 189.8 2 ×( ) =85mm = 2.923 2 0.33 × (1 ? 0.5 × 0.33) × 2.1 708.1d m = d1t (1 ? 0.5φ R ) = 71mm2）计算圆周速度 vv= πd m n1 3.14 × 71× 480 = = 1.78 m s 60 ×1000 60 ×1000计算模数 m=3.5 计算载荷 根据 v = 1.78 m s ，8 级精度，由《机械设计（第八版） 》图 10-8 查得动载系数 K v =1.08 由表 10-3 查得 K Hα = K Fα = 1 由《机械设计（第八版） 》表 10-2 查得使用系数 KA = 1 根据大齿轮两端支撑，小齿轮作悬臂布置 查表 10-9，选 K Hβbe = 1.25 则 K Hβ = K Fβ = 1.5K Hβbe = 1.875 接触强度载荷系数 K = K A KV K Hβ K Hα = 2.02511呼伦贝尔学院工程技术学院3）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得d1 = d1t 3 K 2.025 = 89 × 3 = 98.5mm Kt 1.3 σ H lim 1 = 600MPa4）计算模数 mm= d1 98.5 = = 4.1 z1 245）计算齿宽b = mzφ R u2 +1 = 37mm 2N 1 = 1.1 × 10 9 N1 = 0.52 × 10 9锥齿齿宽相同b1 = b2 = 37mm3.按齿根弯曲强度设计m≥34 KT1 φR (1 ? 0.5φ R ) 2 z12YFaYSa σ u2 +1 [ F ](1) 确定公式内的各计算数值 1）K=2.025 2) cos δ1 =u u +12= 0.9 δ1 = 25.8ο; δ 2 = 90ο ? δ1 = 64.2ο[ H ]1 σ 408.6 Mpa=3）计算当量齿数[ H ]2 σ=ZV 1 =ZV 1 24 = = 26.7 cos δ1 cos 25.8ο Z2 50 = = 114.9 cos δ 2 cos 64.2ο368.6MpaZV 2 =4）由《机械设计（第八版） 》表 10-5 查得两齿轮齿形系数YFa1 = 2.579 , YFa 2 = 2.168 由《机械设计（第八版） 》表 10-512呼伦贝尔学院工程技术学院查得两齿轮齿形系数 YSa1 = 1.599 , YSa 2 = 1.802 5)由《机械设计（第八版） 》表 10-20C 查得两齿轮弯曲疲 劳强度极限 σ FE1 = 650 MPa , σ FE 2 = 600MPa 由图 10-18 查的弯曲疲劳强度系数 6) 计算弯曲疲劳许用应力 K FN 1 = 0.88 ; K FN 2 = 0.86 取弯曲疲劳安全系数 S = 1.4[σ F ]1 = K FN1σ FE1s S=0.88 × 650 MPa = 408.6MPa 1.4[σ F ]2 = K FN 2σ FE 2 = 0.86 × 600 MPa = 368.6MPa1.47)计算大小齿轮的YFaYSa[σF并比较取较大值.]YFa1YSa1 2.579 ×1.599 = = 0.010 [σ F ]1 408.6 YFa 2YSa 2 2.168 × 1.802 = = 0.011 [σ F ]2 368.6(2)设计计算m ≥ 3（4 × 2.025 × .3(1 ? 0.5 × 0.33) 2 24 2 2.12 + 1 × 0.011 = 3.4取 m = 3.75 5. 计算齿轮相关参数 小齿轮齿数 z1 大齿轮齿数 z 2=d1 m=98.5 3.75= 26 .3 ≈ 26= uz1 ≈ 5513呼伦贝尔学院工程技术学院小齿轮分度圆直径 d1 = mz1 = 26 × 3.75 = 97.5mm 大齿轮分度圆直径 d 2 = mz 2 = 3.75 × 55 = 206.25mm 齿宽 b = mz1φ R u 2 + 1 / 2 = 37.8mmb1 = b2 = 37.8mm中心距 圆柱斜齿轮设计a=151.875mm已知输入功率 P2 = 6.7 Kw , 小齿轮转速 228.6r/min，齿数比u2 =3，由电动机驱动，工作寿命 8 年，两班制，工作平稳，不逆转。 1、 1） 选定齿轮精度等级、材料及齿数 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用 8 级精度(GB） 材料选择 由《机械设计（第八版） 》表 10-1 选择大齿轮材料为 40Cr 调质,表面淬火） 齿面硬度 250HBS， （ ， 小齿轮材料均为 40Cr（调质,表面淬火） ，齿面硬度 300HBS,二者硬度差为 50HBS。 3） 4） 2、 选小齿轮齿数 Z 3 = 24 ，大齿轮齿数 Z 4 = 72 选取螺旋角。初选螺旋角 β = 15ο 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即d1t = 32 KT u + 1 Z H Z E 2 ? ( ) φ d ε α u [σ H ]14呼伦贝尔学院工程技术学院(1) 确定公式内的各计算数值 1） 2） 3） 4） 试选载荷系数 K t = 1.4 计算小齿轮的转矩 T2 = 280.2 N ? m 选齿宽系数 φ d = 1 由《机械设计（第八版） 》图 10-30 选取区域系数Z H = 2.435）由《机械设计（第八版） 》图 10-26 查得 ε α 1 = 0.74 ，ε α 2 = 0.85 ，则 ε α 1 + ε α 2 = 0.74 + 0.85 = 1.596）由《机械设计（第八版） 》表 10-6 查得材料的弹性1 2影响系数 Z E = 189.8MPa 7）计算应力循环次数N1 = 60 n1 JLh = 5.27 × 108 N2 = N1 = 1.76 × 108 u28）由《机械设计（第八版） 》图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮、大齿轮的接触疲劳强度极限σ H lim 1 = 750MPa σ H lim 2 = 680MPa9)由《机械设计（第八版） 》图 10-19 取接触疲劳寿命系数K HN 1 = 0.94 K HN 2 = 0.9610）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，15呼伦贝尔学院工程技术学院[σ H ]1 = K HN 1σ lim 1 = 0.94 × 750 MPa = 705MPa [σ H ]2s = 652.8 MPa[σ H ] = [σ H ]1 + [σ H ]2 =678.92（2）计算 1）试算小齿轮分度圆直径 d 1t ，由计算公式得d1t ≥ 3（2 × 1.4 × 280200 × 4 2.43 × 189.8 2 ） ( ) = 67.2mm 1.59 × 1× 3 678.92）计算圆周速度 vv= πd1t n1 3.14 × 67.2 × 228.6 = = 0.8 m s 60 × 1000 60 × 10003）计算齿宽 b 及模数 mnt b= φ d d 1t =1×67.2=67.2 mmN1 = 5.27 × 108 N 2 = 1.76 × 108模数 齿高m nt =d1t cos β 67.2 × cos15ο = = 2.7mm Z1 24h=2.25×m nt =2.25×2.7=6.08 mmb h=67.2/6.08=11.054)计算纵向重合度 εβε β = 0.318φ d z1 tan β = 0.318 × 24 × 0.268 = 2.045).计算载荷系数[σ H ]1 = 705MPa 根据 V=0.8，8 级精度，由《机械设计（第八版） 》图 10-8 [σ H ]2 = 652.8MPa查得动载系数 KV = 1.05 由《机械设计（第八版） 》表 10-2 查得使用系数 K A = 1 由表 10-4 查得 K Hβ =1.46, 由表 10-13 查得 K Fβ = 1.39,16呼伦贝尔学院工程技术学院由表 10-3 查得 K Hα = K Fα = 1.4故载荷系数 K＝ K A K v K H? K Hβ =1×1.05×1.4×1.46=2.146 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得3[σ H ] =678.9MPad 1 =d 1tK =70.2× Kt32.146 = 77.5mm 1.4d1 cos β 77.5 × cos15ο = = 3.12mm 7)计算模数 mn = z1 24d1t = 67.2mm3.按齿根弯曲强度校核3m≥2 KT2Yβ cos 2 βφd Z ε2 1 ?×YF?YS? [σ F ]1） 载荷系数 K K＝K K K 2） 当量齿数ZV 1 = ZV 2K =1×1.05×1.4×1.39=2.04Z1 24 = = 26.6 3 cos β cos 3 15ο Z2 72 = = = 79.9 3 cos β cos 3 15ο3)由课本表 10-5 查得齿形系数 Y 和应力修正系数 YYFa1 = 2.582 YFa 2 = 2.219 YS a1 = 1.599 YS a 2 = 1.7684)螺旋角系数 Yβ 轴向重合 ε β = 2.04由图 10-28 查得 Yβ = 0.87 5)查课本由图 10-20c 得齿轮弯曲疲劳强度极限 σ FE 1 = 610 MPa σ FE 2 = 550 MPa 查课本由图 10-18c 得弯曲疲劳寿命系数 K FN 1 =0.9 K FN 2 =0.87 S=1.4mn = 2.25mm17呼伦贝尔学院工程技术学院K FN1σ FE1 0.9 × 610 = = 392.1MPa S 1.4 K σ 0.87 × 550 = 341.8MPa [ σ F ] 2 = FN 2 FF 2 = S 1.4 Y F 6)计算大小齿轮的 Fa Sa ,并加以比较 [σ F ] YFa1FSa1 2.582 ×1.599 = = 0.0105 [σ F ]1 392.1[σ F ]1 =YFa 2 FSa 2 2.23 ×1.766 = = 0.0115 [σ F ]2 343.3大齿轮的数值大,选用小齿轮的尺寸设计计算 (2)计算模数3mn ≥2 × 2.04 × 280200 × 0.85 × cos 2 15ο × 0.0115 mm = 2.25 1× 24 2 × 1.59对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按 GB/T 圆整为标准模数,取 m n =3 但为了同时满 足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直 径 d 1 =77.5 mm 来计算应有的齿数.Z1 = d1 cos β 77.5 cos 15ο = = 25 mn 3取 Z1 = 26 ,则 Z 2 = uZ1 = 75 4.初算主要尺寸 1)计算中心距 a=( z1 + z 2 ) mn (25 + 75) × 3 = =155.29 mm 2 cos β 2 × cos 15 °将中心距圆整为 155 mm 2)修正螺旋角 ββ = arccos( Ζ1 + Ζ 2 )mn (25 + 75) × 3 = arccos = 14.07 ο 2α 2 × 15518呼伦贝尔学院工程技术学院因 β 值改变不多,故参数 ε α , k β , Z h 等不必修正 分度圆直径z1mn 25 × 3 = = 77.3mm cos β cos14.07ο zm 75 × 3 = 232mm d2= 2 n = cos β cos14.07οm n =3mmd1=3)计算齿轮宽度b = φ d d1 = 1× 77.5 = 77.5mm圆整后取B2 = 78mmB1 = 82 mm五、轴的设计计算 输入轴设计 1、求输入轴上的功率 P1 、转速 n1 和转矩 T1P = 7kw 1 n1 = 480r / min2 初步确定轴的最小直径 先初步估算轴的最小直径。 选取轴的材料为 45 钢 （调质） ， 根据《机械设计（第八版） 》表 15-3，取 A0 = 105 ，得d min = A0 3 P 1 = 25.6mm ,因为轴上有一个键槽，故轴要加大 n15%输入轴的最小直径，初选轴承为 7307AC。 3.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1） 选大带轮为腹板式，则大带轮宽度d = 5e + 2 f = 2 × 9 + 5 × 15 = 932）端盖厚度 e = 1.2d 3 = 1.2 × 6 = 7.2 d 3 为螺钉直径根据轴承选出固定端盖所用螺钉为 M16 的。 3）取 d1 = 28mm ，l1 = 93mm 。19呼伦贝尔学院工程技术学院4）轴承端盖的总宽度为 17.2mm。根据轴承端盖的装拆 及便于对轴承添加润滑油 求得端盖外端面与半联轴器右端面间的距离l2’= 30 mm ，故取 l2 = 47.2 mm5） 轴承宽度为 35mm 6)轴上的周向定位 圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按 d 6 ? 7 由《机械设 计（第八版） 》表 6-1 查得平键截面 b × h = 8× 7 ， 键槽用键槽铣刀加工， 长为 60mm，同时为保 证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴H7 的配合为 k 6 ； 滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为 k6。 7)确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 2 × 45° 4.轴结构设计20呼伦贝尔学院工程技术学院5 轴上载荷6 合成应力校核轴的强度 根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动 循环变应力，取 α = 0.6 ，轴的计算应力M 2 + (αT2 ) 2 σ ca = = 53.7 MPa W已选定轴的材料为 45 钢（调质） ，由《机械设计（第八 版） 》表 15-1 查得 [σ ? 1] = 60MPa, σ ca & [σ ? 1] ，故安全21呼伦贝尔学院工程技术学院载荷 支反力 F水平面 HFNH1 =1843 N垂直面 VFNV 1 = 4329.5NFNH 2 = 5243NFNV 2 = 3675 N弯矩 MM V 1 = 153N ? m22呼伦贝尔学院工程技术学院M H 1 = 184.3 N ? m扭矩 T 中间轴设计:T = 139 N ? m1、求中间轴上的功率 P2 、转速 n2 和转矩 T3P =6.7 n1 =480r/ T1 =139 N ? M 12、求作用在大齿轮上的力 已知圆柱斜齿轮的分度圆半径d m 2 = d 2 (1 ? 0.5φ d ) = 206 .25 × 0.833 = 171 .875mm而FT =2T2 2 × 280200 = = 3260 N dm2 171.tan α n = 516 N cos φ Fa 3 = Ft 3 tan β = 1068 NFr 2 = Ft 33、初步确定轴的最小直径 先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45（调质） ， 根据《机械设计（第八版） 》表 15-3，取 A0 = 110 ，得d min = A0 3 A 6.7 = 110 × 3 = 33.91 ， 4.轴的结构设计 n1 228.623呼伦贝尔学院工程技术学院24呼伦贝尔学院工程技术学院2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1 取轴的最小直径为 44mm，非定位轴肩高度为 2mm，锥 齿对的轴长为 44mm， 轴颈为直径 48mm， 轴肩宽度为 38mm， 斜齿对的轴经为 44mm，长度为 82mm，配有盘对的轴颈为 40mm，长为 18mm，轴承对的长度为 18mm （3）轴上的周向定位 圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按 d 2 ? 3 由《机械设 计（第八版） 》表 6-1 查得平键截面 b × h = 10mm × 8mm ， 键 槽用键槽铣刀加工，长为 28mm，同时为保证齿轮与轴配25呼伦贝尔学院工程技术学院H7 合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 m6 ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处 选轴的尺寸公差为 m6。 （4）确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 2 × 45° 3、 求轴上的载荷 载荷 支反力 FFNH 2 = ?5728 N M H 1 = 17500 N ? mm M H 2 = 146300 N ? mm FNV 2 = ?500 N M V 1 = 38000 N ? mm M V 2 = 40200 N ? mm水平面 HFNH 1 = ?4728 N垂直面 VFNV 1 = 2704 N弯矩 M 总弯矩 扭矩 T2 M = M H 2 + M V2 4 = 407190 N ? mm2802006、按弯扭合成应力校核轴的强度 根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动 循环变应力，取 α = 0.6 ，轴的计算应力σ ca = M 2 + (αT2 ) 2 = 47.8MPa W前已选定轴的材料为 45 钢（调质） ，由《机械设计（第 八版） 》表 15-1 查得 [σ ? 1] = 70MPa, σ ca & [σ ? 1] ，故安全 输出轴设计: 1、求输出轴上的功率 P3 、转速 n3 和转矩 T326呼伦贝尔学院工程技术学院P3 =6.432 n3 =76.2r/ T3 =806.9 N ? m2、求作用在齿轮上的力 已知圆柱斜齿轮的分度圆半径d 3 = mt z 2 = 2.068 × 120 = 232 mm而Ft 3 =2T3 2 × 806900 = = 6956 N d m3 232tan α n Fr 3 = Ft 3 = 2610 N cos φ Fa 3 = Ft 3 tan β = 1746 NFt 3 = 3252 N Fr 3 = 1224 N Fa 3 = 852 N3.初步确定轴的最小直径 1)先初步估算轴的最小直径。 选取轴的材料为 45 调质） （ ， 根据《机械设计（第八版） 》表 15-3，取 A0 = 112 ，得d min = A0 3 P3 6.432 = 103 × 3 = 50 mm, n3 76.2与联轴器相连的轴长 112mm，联轴器选 LT9，非定位轴肩 为 1，端盖厚度为 7.2，轴承选用 7011AC,挡油盘宽度为 7.2， 轴肩长度为 12， 轴的长度分别为 L1=112mm， L2=59.6， L3=26,L4=82,L5=12，L6=78，L7=38. 3）轴上的周向定位 齿轮、半联轴器的周向定位均采用平键连接，按 d 6 ? 7 由 《机械设计 （第八版）表 6-1 查得平键截面 b × h = 16 × 10 ， 》 键槽用键槽铣刀加工，长为 40mm，同时为保证齿轮与轴 配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为27呼伦贝尔学院工程技术学院H7 ；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键 m6 H7 ，滚动轴 16 mm × 10 mm × 40 mm. ，半联轴器与轴的配合为 m6承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的 尺寸公差为 k6。 （3）确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 2 × 45°3、求轴上的载荷28呼伦贝尔学院工程技术学院4、29呼伦贝尔学院工程技术学院5、 载荷 支反力 FFNH 2 = ?5026 N FNV 2 = ?786.4 N M V 1 = ? N ? mm M V 2 = ?7767 .32 N ? mm水平面 HFNH 1 = 1930 N垂直面 VFNV 1 = ?1823 .6 N弯矩 M 总弯矩 扭矩 TM H = 257000 N ? mm2 2 M 1 = M H + M V 1 =
N ? mmM 2 = 121 .891 + 24.85 2 = 40200 N .mm T2 = 806 .9 N ? m6、按弯扭合成应力校核轴的强度 根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动30呼伦贝尔学院工程技术学院循环变应力，取 α = 0.6 ，轴的计算应力σ ca = M 2 + (αT3 ) 2 = 14 MPa W前已选定轴的材料为 45 钢（调质） ，由《机械设计（第 八版） 》表 15-1 查得 [σ ? 1] = 60MPa, σ ca & [σ ? 1] ，故安全。 六、滚动轴承的选择及计算： 输入轴承： 初步选择滚动轴承，由《机械设计课程设计》表 5-12 中 初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴 7307AC ， 其 尺 寸 为 d × D × T = 35mm × 80mm × 21mm ，Fa = 3815 N ，e=0.68, ,额定动载荷 C r = 32800 N2 2 Fr1 = FNH 1 + FNH 2 = 6400 NFr 2 = 4705 N则Fd 1 = e × Fr1 = 0.68 × 6400 = 4354 N Fd 2 = 3199 .4 NFd 2 + Fae π Fd 1 则 Fa 2 = Fd 2 ? Fae = 3815 N Fa 2 = Fd 1 = 4354 NFa1 = 0.68 ≤ e Fr1 则 Fa 2 = 0.8 φ e Fr 2P1 = f p ( X 1 Fr1 + Y1 Fa1 ) = 6400 N P2 = 5248 N P1 φ P2所以按轴承 1 的受力大小验算31呼伦贝尔学院工程技术学院Lh =10 6 C 3 ( ) = 5000h ≥ L&h 故所选轴承满足寿命要求。 60n P210中轴： 2. 初步选择滚动轴承，由《机械设计课程设计》表 5-12 中初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子 轴 承 7208C ， 其 尺 寸 为 d × D × T = 40mm × 80mm × 18mm ，Fa 2 = 4307 N ，e=0. 68,额定动载荷 C r = 35200 N Fa 3 = 3558 N则2 2 Fr1 = FNH 1 + FNv 2 = 6334 NFr 2 = 4808 N则Fd 1 = e × Fr1 = 4307 N Fd 2 = 3269 NFd 1 φ Fae + Fd 2 则 Fa1 = 4307 N Fa 2 = 3558 NFa1 = 0.68 ≥ e Fr1 则 Fa 2 = 0.74 φ e Fr 2P1 = f p ( X 1 Fr 1 + Y1 Fa1 ) = 6334 N P2 = 5067 N P1 φ P2所以按轴承 2 的受力大小验算10 6 C 3 Lh = ( ) = 12513h ≥ L&h 故所选轴承满足寿命要求。 60n P210输出轴轴滚动轴承计算 初步选择滚动轴承，由《机械设计课程设计》表 5-12 中32呼伦贝尔学院工程技术学院初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴 承 7011C ， 其 尺 寸 为 d × D × T = 55mm × 100mm × 26.75mm ，Fa = 1376 N ， e = 0.68 ，则2 2 Fr1 = FNH 1 + FNv 2 = 5087 NFr 2 = 2655 N则Fd 1 = e × Fr1 = 3052 .2 N Fd 2 = 1805 .4 NFd 2 + Fae ≥ Fd 1 则 Fa1 = 3052 N Fa 2 = 4798 NFa1 = 0 .6 & e Fr1 则 Fa 2 = 1 .8 & e Fr 2P1 = 5087 N P2 = 5263 N P1 & P2所以按轴承 1 的受力大小验算10 6 C 3 Lh = ( ) = 65000 h ≥ L&h 故所选轴承满足寿命要求。 60n P210七、键连接的选择及校核计算 输入轴键计算 1、 校核联轴器处的键连接该处选用普通平键尺寸为 b × h × l = 8mm × 7 mm × 74mm ，接触 长度 l ' = l ? b = 66 mm ，则键联接所能传递的转矩为：2T × 10 3 σP = = 12.79 & [σ p ] KLd33呼伦贝尔学院工程技术学院键可以。 中间轴键计算 1、 校核圆锥齿轮处的键连接该处选用普通平键尺寸为 b × h × l = 10mm × 8mm × 28mm ， 接触 长度 l ' = 28 ? 10 = 18mm ，则键联接所能传递的转矩为：σp =2T = 51.6 MPa & [σ p ] KLd，故单键即可。 输出轴键计算 1、 校核小链轮处的键连接该处选用普通平键尺寸为 b × h × l = 14mm × 9mm × 94mm ， 接触 长度 l ' = l ? b = 80mm ，则键联接所能传递的转矩为： 校核圆柱齿轮处的键连接 该处选用普通平键尺寸为 b × h × l = 18mm × 11mm × 40mm ，接 触长度 l ' = 40 ? 18 = 22mm ，则键联接所能传递的转矩为：T = 0.25hl ' d [σ p ] = 0.25 × 11× 22 × 69 × 120 ÷ 1000 = 500.94 N ? m T ≥ T1 = 403.032 N ? m ，故单键既可八、联轴器的选择 在轴的计算中已选定联轴器型号。 1.、输入轴选 LT4 型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 63000 N ? mm ， 半 联 轴 器 的 孔 径 d 1 = 20mm ， 故 取d 1 ? 2 = 20mm ，半联轴器长度 L = 52mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为 38mm。34呼伦贝尔学院工程技术学院2、输出轴选 LT8 型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 710000 N ? mm ， 半 联 轴 器 的 孔 径 d 1 = 45mm ， 故 取d 1? 2 = 45mm ，半联轴器长度 L = 112mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为 84mm 3.减速器附件的选择 由《机械设计（机械设计基础）课程设计》选定 通气帽 M 36 × 2 ， 型压配式圆形油标 A20 A （GB） ， 外六角油塞及封油垫 M 14 ×1.5 ,箱座吊耳，吊环螺钉 M12 （GB825-88） ，启盖螺钉 M8。 4，润滑与密封 齿轮采用浸油润滑，由《机械设计（机械设计基 础）课程设计》表 16-1 查得选用 N220 中负荷工业齿轮 油（GB5903-86） 。由于大圆锥齿轮的直径 185mm，大圆柱 齿轮的直径 240mm，圆柱齿轮与锥齿轮直径相差较大， 可 利用带油轮将油到未浸入油池内的锥齿轮齿面上。齿轮 圆周速度 v ≤ 12m / s ，大齿轮的齿顶到油底面的距离≥ 30~60mm。 由于大圆锥齿轮 v = 3.23m / s & 2m / s ， 可以利用齿 轮飞溅的油润滑轴承， 并通过油槽润滑其他轴上的轴承， 且有散热作用，效果较好。 密封防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂 的漏失 九．箱体结构的设计35呼伦贝尔学院工程技术学院符 名称 号 机匣壁厚 机座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承端盖螺钉直d3δ减速器型式及尺寸考虑铸造工艺，壁厚取 102 . 5δ = 25 mmb2df nb 2 = 25 mmd f = 18 mm取 取0 . 018 × ( d 1 m + d 2 m ) + 1 ≥ 12取(0 . 4 ~ 0 . 5 )d f取 d 3 = 18 mm径 窥视孔盖螺钉直d4(0 . 3 ~ 0 . 4 )d fd 3 = 7 . 2 mm取径 定位销直径 蜗轮外圆与内机 Δ1 & 1 . 2δ = 12 mm 壁距离 齿轮轮毂端面与 Δ2 & δ = 10 mm 内机壁距离 轴承端盖外径 轴承端盖凸缘厚t D2 d d = 7 . 2 mm取取Δ1=取Δ2= 取 D 2 = (140 ~ 190 )mm 取 t = 15 mmD + (5 ~ 5 . 5 )d 3度 九、设计总结(1 ~ 1 .2 )d 3带式运输机上的两级圆锥圆柱齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计36呼伦贝尔学院工程技术学院概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的 综合素质大有用处。通过两个星期的设计实践，使我对 机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打 下了坚实的基础. 机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强 的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《理 论力学》、《材料力学》、《互换性与技术测量》、《工 程材料》、《机械设计（机械设计基础）课程设计》等 于一体。 这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计 思想、训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结 合生产实际反应和解决工程实际问题的能力，巩固、加 深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作 用。这次课程设计也使我重新温习了以前的制图知识及 电脑知识，更好的利用了绘图软件。 平时的学习仅仅是片面的，这次总体性的学习使我感 受到了统筹兼顾的重要性，使我深刻的认识到了细节的 重要性。同学们分组进行学习，也使我感受到了团队合 作的快乐及重要性。有些问题自己看不出来，队友的提 醒却起了很大的作用 本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感 谢老师的指导和帮助。设计中还存在不少错误和缺点，37呼伦贝尔学院工程技术学院需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培 养设计习惯从而提高设计实践操作能力。 十、参考文献 【1】、《机械设计（第八版）》 高等教育出版社 【2】、《机械设计课程设计手册（第 3 版）》 高等教 育出版社 【3】、《机械设计基础实训指导（第三版）》 高等教 育出版社 【4】、《机械原理（第七版）》 高等教育出版社 【5】、《公差配合与技术测量（第 3 版）》 高等教育 出版社38呼伦贝尔学院工程技术学院附件图纸装配图1呼伦贝尔学院工程技术学院轴2呼伦贝尔学院工程技术学院大齿轮3呼伦贝尔学院工程技术学院谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载此设计说明书（不包含 CAD 图纸） 。我这里还有一个压缩包， 里 面有相应的 word 说明书和 CAD 图纸（共计 3 张图纸） 。需要压缩包的朋友联系 QQ 客服 1： 或 QQ 客服 2：。需要其他设计题目直接联系！！ ！4
带式输送机圆锥齿轮传动装置设计说明书_机械/仪表_工程科技_专业资料。带式输送...? 400 按推荐的合理传动比范围, 二级圆锥-圆柱齿轮减速器的合理总传动 比的...机械设计课程设计 题目题号: 器学院: 带式输送机圆锥圆柱齿轮减速 机电学院 ...? 由文献 2 表 2-2 可知,二级圆锥-圆柱齿轮减速器传动比 为 8-15,故电动...A 设计一用于带式运输机上的圆锥园柱齿轮减速器。...斗式提升机传动用的二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器。...传动机构中装有保安装置(如安 全联轴器) ; 4)...一、机械设计课程设计任务书设计带式运输机传动装置(两级锥齿轮―斜齿圆柱齿轮减速器)一、总体布置简图 二、工作条件: 1.连续单向运转。 2.载荷平稳。 3.两班...4 8-3、现设计一带式输送机的传动部分,该传动...二级斜齿圆柱齿轮传动中,已知:高速级齿轮齿数 z1=...10-3、有一直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器如图所示...设计用于链式运输机的二级圆锥-圆柱齿轮减速器 1)参考...电动机 的传动装置尺寸、价格、重量和减速器传动比...从电动机到输送机滚筒轴分别为 0 轴、1 轴、2 ...
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