机械设计课程设计带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器全套图纸

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1、全套CAD图纸，联系153893706二级齿轮减速器说明书目 录1机械设计课程设计任务书32传动方案的拟定及说明43电动机的选择44传动件设计计算65轴的设计计算86键连接的选择及校核计算137连轴器的选择148减速器箱体的结构设计159减速器附件的选择1610润滑与密封1711参考资料目录171机械设计课程设计任务书题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一 总体布置简图 二 工作情况：单向运转，有轻微振动，经常满载空载启动，单班制工作，使用年限5年，输送带速度允许误差为5%。三 原始数据输送带拉力F/N：1800输送带速度V（m/s）：1.1滚筒的直径D（mm）：35

2、0四 设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.直齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五 设计任务1 减速器总装配图一张2 齿轮、轴零件图各一张3 设计说明书一份六 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、联轴器、键的校核及草图绘制4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 2传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，

3、轴向尺寸小。3电动机的选择1电动机类型和结构的选择按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2电动机容量的选择1） 工作机所需功率Pw Pw2.02kW其中，平带传动的效率0.982） 电动机的输出功率PoPw/由1P134表10-1查得联轴器效率0.99，一对齿轮传动效率0.97，一对滚动轴承效率0.99，因此0.9Po2.24kW3电动机转速的选择Pm=(11.3)Po=2.242.912 kWNw=60Vw/ d=60.05 r/min根据1P13表3-2确定单级圆柱齿轮传动比i= 35则总传动比的范围 i=925电动机的转速范围应为 n=540.451501

4、.25 r/min初选为同步转速为1000 r/min的电动机4电动机型号的确定综合考虑电动机和传动装置的情况后，根据1P223表10-110确定电动机的型号为Y132S-6。额定功率为3kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：inm/nw=960/60.57=15.992合理分配各级传动比I1=4.559I2=3.507各轴转速、输入功率、输入转矩参 数轴 名电动机轴I轴II轴III轴滚筒轴转速（r/min）960960210.576

5、0.0460.04功率（kW）32.972.852.742.69转矩（N/m）29.8429.55129.26435.83427.87传动比i14.5593.5071效率0.990.960.960.984传动件设计计算1 选定齿轮传动类型、精度等级、材料及齿数热处理方式、确定许用应力。1）直齿圆柱齿轮传动2） 材料及热处理；选择小齿轮材料为45（正火），硬度为210HBS，大齿轮材料为45（正火），硬度为200HBS，二者材料硬度差为10HBS。2） 精度等级选用8级精度；3） 试选小齿轮齿数z124，大齿轮齿数z285的；2按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的

6、数据进行计算按2P130式（737）试算，即 1） 确定公式内的各计算数值（2） 由图7-31选取区域系数ZH2.5（3） 由表7-13选取尺宽系数d0.7（5） 由表7-11查得材料的弹性影响系数ZE189.8Mpa（4） 计算重合度=1.883.2（1/z1+1/z2）=1.7234（6） 由图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限Hlim2550MPa；（9） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1，安全系数S1，由式（1012）得 H1600MPa H2550MPa2） 计算（1） 试算小齿轮分度圆直径do 79.637=80mm

7、（2） 计算圆周速度V =0 .88m/s（3） 计算齿宽b及模数mb=ddo=0.780mm=56mm 经圆整b=55 mmm = 3.32 经圆整m = 3.5h=2.25m=2.253 mm=6.75 mm（5） 计算载荷系数K 已知载荷有轻微振动，所以取KA=1.25 2P129表7-10根据v=0.88 m/s,8级精度，由2P128 图7-28查得动载系数KV=1.2；由表104查的KH的计算公式和直齿轮的相同，故 K=1.19由2图7-30查得K=1.19由2图7-29查得K=1.25。故载荷系数 K=KAKVKK=1.251.21.251.19=2.23（6） 按实际的载荷系数

8、校正所得的分度圆直径 d1= 84 mm 3按齿根弯曲强度设计 2P131式7-39 F1=108.85 210F2=103 210满足强度要求4几何尺寸计算1） 计算中心距z1 =24， z2=85a =190.75 mmB1=60mm，B2=55mm同理可得，高速齿轮的几何尺寸z1 =24， z2=110m= 2a =134 mmB1=40 mm，B2=35 mm5） 结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。5轴的设计计算II轴：1初步确定轴的最小直径d 26.2mm2求作用在齿轮上的受力Ft1= 1174

9、.9NFr1=427.6NFt2=3077NFr2=1120N3轴的结构设计1） 径向尺寸d1、d7处与轴承内径相配合，为便于轴承安装，故取d1=d7=30 mm，选定轴承型号为6306 1P167表10-35。d3、d5处与齿轮孔径相结合，为了便装配，按标准直径系列（2P280表14-6）取d3=33.5mm,d5=40mm。d4处为轴环，起定位作用，取d4=46mm。d2、d6处安装套筒，以固定齿轮和轴承。2） 轴向尺寸 与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽度。大、小齿轮的轮毂宽度均为B=（1.21.5）30，取B=40 mm，取轴段为L3=48,L5=43 mm。与轴承相配合的轴段L1

10、、L7，轴承宽度为19 mm，取挡油板为5 mm，则L1=L7=19 mm。其他轴段长度与轴间配合有关，取L2=30 mm，L6=10 mm4 求轴上的载荷FH= 503 NFV=2244 N5.求弯矩大齿轮所在截面所受的水平弯矩等于：MH=112.5x503=56587.5N*mm大齿轮所在截面所受的垂直弯矩等于：MV=112.5x2244=252450 N*mm合成弯矩：=258714 N*mm 2P283因为单相运转，转矩为脉动循环，=0.6。 *T=0.6x129243=77545.8 N*mm当量弯矩：=270085.7 N*mm由2P280式14-4可知da=31.42 mmdm=

11、36.62 mm考虑键槽da=105%x31.42=32.9933.5 mm dm=105%x36.62=38.45140 mm强度满足轴承的校核：P1=2087.7 N，P2=2251.98 N因为P1P2，取较大值P2。查2P252表13-15fp=1.1 表13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x2251.8/1=2477 根据P252式13-2 计算C=14101.2 N20800N，满足强度要求I轴：1初步确定轴的最小直径d 16.03 mm2求作用在齿轮上的受力Ft1=1230,9 NFr1=448 N3轴的结构设计1） 径向尺寸从轴段d1=18 mm开始d2起固定作用，定位轴

12、肩高度可在（0.070.1）d的范围内按经验选取，故d2=20.5221.6,该直径处将安装密封毡圈，标准直径应取d2=20 mm 2P191表10-50，d3处与轴承内径相配合，为便于轴承安装，故取d3= d7 =25 mm，选定轴承型号为6005 1P167表10-35。d4处与齿轮孔径相结合，为了便装配，按标准直径系列（2P280表14-6）取d4=28mm。d5起固定作用，由h=（0.070.1）d =1.962.8 mm，取h=2 mm，d5=35 mm。d7与轴承配合，取d7=d3 =25 mm。d6为轴承轴肩，取d6=30 mm2） 轴向尺寸与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽

13、度B=(1.21.5)=33.642 mm,取B=40 mm，取轴段L4=38 mm.联轴器HL1的Y型轴孔B=30 mm,取轴段长L1=28 mm。与轴承相配合的轴段L7，查轴承宽度为15 mm，取挡油板为8 mm，于是L7=15mm,L3 =113mm轴承端面与箱体内壁的距离1与轴承润滑有关，取1=5 mm。齿轮端面与箱体壁的距离2=1015 mm。分箱面宽与螺栓装拆空间有关，轴承盖螺钉至联轴器距离3=1015 mm。综合考虑取L2=55 mm。4 求轴上的载荷FH= 116.7 NFV=320.6 N5.求弯矩小齿轮截面所受的水平弯矩等于：MH=123.5x116.7=14412.5 N

14、*mm小齿轮截面所受的垂直弯矩等于：MV=123.5x320.6=39594.1 N*mm合成弯矩：=42135.9N*mm因为单相运转，转矩为脉动循环，=0.6。 *T=0.6X29542=17725.2N*mm当量弯矩：=45712N*mm由2P280式14-4可知da=14.77mmdm=20.26 mm考虑键槽da=105%x14.77=15.518 mm dm=105%x20.5=21.2728 mm强度满足轴承的校核：P1=331.3N,P2=968.8 N查2P252表13-15fp=1.1 表13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x968.8/1=945 根据P252式13

15、-2 计算C=10058 N10800N，满足强度要求III轴：1初步确定轴的最小直径d 39.31 mm2求作用在齿轮上的受力Ft1= 2929.6 NFr1=1066.4 N3轴的结构设计1） 径向尺寸从轴段d1= 40 mm开始d2起固定作用，定位轴肩高度可在（0.070.1）d1的范围内按经验选取，故d2=45.648 mm,该直径处将安装密封毡圈，标准直径应取d2=55 mm 2P191表10-50，d3处与轴承内径相配合，为便于轴承安装，故取d3=60 mm，选定轴承型号为6012 1P167表10-35。d6处与齿轮孔径相结合，为了便装配，按标准直径系列（2P280表14-6）取

16、d4=71mm。d5处为轴环，起定位作用，取d4=70 mm。d7与轴承配合，取d7=d3=60 mm。d6为轴承轴肩，取d5=80 mm。2） 轴向尺寸与齿轮相配合的轴段长度，略小于其轮毂宽度B=(1.21.5)d=63.679.5 mm,取B=86 mm，取轴段L4=84 mm.联轴器HL3的J型轴孔B=84 mm,取轴段长L1=82 mm。与轴承相配合的轴段L7，查轴承宽度为19mm，取挡油板为20 mm，于是L7=33 mm轴承端面与箱体内壁的距离1与轴承润滑有关，取1=5 mm。齿轮端面与箱体壁的距离2=1015 mm。分箱面宽与螺栓装拆空间有关，轴承盖螺钉至联轴器距离3=1015

17、mm，综合考虑取L2=55 mm。L3、L6的长度与其他轴的配合有关，分别取L3=38 mm、L6=11.5mm。轴环宽度L5=15.5 mm。4 求轴上的载荷FH= 572 NFV=357.8 N5.求弯矩大齿轮截面所受的水平弯矩等于：MH=88x572=50336N*mm大齿轮截面所受的垂直弯矩等于：MV=88x1357.8=119486.4 N*mm合成弯矩：。=129656.13 N*mm因为单相运转，转矩为脉动循环，=0.6。 *T=0.6x435781=261469 N*mm当量弯矩：=291850.56N*mm由2P280式14-4可知da=36.23 mmdm=58 mm考虑键

18、槽da=105%X36.23=37.5840 mm dm=105%x58=60.971 mm强度满足轴承的校核：P1=1572.2 N，P2=1647.98N查2P252表13-15fp=1.1 表13-14ft=1fp*P2/ft=1.1x1647.98/1=1812.8 根据P252式13-2 计算C=6791.9 N24500N，满足强度要求6键连接的选择及校核计算 键的位置bh所在轴直径工作长度工作高度转 矩极限应力高速轴齿 轮8X728303.32955117联轴器6618232.8295556中间轴大齿轮10840303.312926117小齿轮10833.5403.3129261

19、17低速轴齿 轮20X1253444.943583100联轴器14960723.84358395所选键槽为A和C型键槽，由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为100 120MPa ，所以上述键皆安全。7连轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它。二、高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 K=1.3，计算名义转矩为Tc=K*T=28.47 N/m考虑电动机外伸轴径，选用弹性柱销联轴器HL1（GB501485）其主要参数如下：公称转矩 160 N/m轴孔直径 ， 18轴孔长 ， 30（2P184表10-43）（GB501485）三、第二个

20、联轴器的设计计算由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为K=1.3 ，计算转矩为 Tc=K*T=430.82 N/m所以选用凸缘联轴器YL10（GB584386）其主要参数如下：材料HT200公称转矩630 N/m轴孔直径 405mm轴孔长 ，84 mm （2P184表10-41）（GB501485）8减速器箱体的结构设计1、 减速器箱体的结构：铸造的卧式剖分箱体 2、 轴承类型及润滑方式：齿轮油润滑，轴承采用深沟球轴承，由于第二级级齿轮的圆周速度v2m/s时，轴承采用脂润滑。 3、 轴承盖的结构形式：凸缘式轴承盖 4、 轴承组合结构方案：两端固定式 5、 铸造减速器机体主要结构

21、尺寸： 1P23表5-1机座壁厚： = 8mm， 机盖壁厚：1 = 8 mm， 机座凸缘厚度：b=12 mm， 机盖凸缘厚度b1= 12 mm， 机座底凸缘厚度：b2=20 mm， 地脚螺钉直径：df=16mm， 地脚螺钉数目：n= 6轴承旁连接螺栓直径：d1=12mm， 盖与座连接螺栓直径：d2=8mm， 连接螺栓间距：l150 200mm, 轴承端盖螺钉直径：d3= 8 mm（6005），10 mm（6005），10 mm（6010） df，d1，d2至外和内机壁距离：Do =34 mm，Ro= 8 mm，r=3 mm， d1、d2 至凸缘边缘距离： c1=22 mm， c2=12 mm，

22、 轴承旁凸台半径 R1=20 mm，h待定， 大齿轮顶圆与内机壁距离：1=9 mm， 齿轮端面与内机壁距离：2=9 mm， 机座肋厚：m1=8 mm， 机盖肋厚m=8 mm， 9减速器附件的选择窥视孔盖螺钉直径：d4=8mm, 定位销直径：d=6mm， 通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M141.5 1P49表5-18油面指示器选用游标尺M12 1P51表5-19起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳 1P52表5-20放油螺塞选用外六角油塞及垫片M161.5 1P48表5-1710润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为40mm

23、。二、滚动轴承的润滑由于轴承周向速度太低（v1.51.2 m/s），所以采用润滑脂润滑。四、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用毡圈式密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定。1P191表10-50轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 设计小结由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。11参考资料目录1 机械设计基础课程设计，中国矿业大学出版社，张建中主编，2006年9月第2版；2 机械设计基础，中国矿业大学出版社，张建中主编，2006年1月

24、第3版；结 果： Pw2.02kWPm=3 kWY132S-6nm960r/min结 果：I =15.99I1=4.559I2=3.507结 果：H1600MPa H2550MPa V=0 .88m/s合 适b =55 mmm = 3.5h =6.75 mm结 果：F1=108.85 210F2=103 210满足强度要求z1 =24， z2=85a =190.75 mmB1=60mm，B2=55mm高速齿轮的几何尺寸z1=24， z2=110m= 2a=134mm B1=40mm，B2=35 mm结 果：Ft1= 1174.9NFr1=427.6NFt2=3077NFr2=1120Nd1=d

25、7=30 mmd3=35.5mmd5=40mmd4=46 mmL3=48mm,L5=43 mmL1=L7=19 mmL2=30 mm，L6=10 mmFH= 503 NFV=2244 N结 果：MH=56587.5 N*mmMV=252450N*mmM=258714 N*mmM=270085.7 N*mmda=105%x31.42=32.9933.5 mm dm=105%x36.62=38.45140 mm强强度满足C=14101.2N 20800N满足强度要求d 16.03 mmFt1= 1230.9 NFr1=448 N结 果：d1=18 mmd2=20 mmd3= d7 =25 mmd4

26、=28mmd5=35 mmd6=30 mmL4=38 mmL1=28 mmL2=55 mmL7=15mmL3 113mmFH= 116.7 NFV=320.6 NMH=14412.5 N*mmMV=39594.1 N*mmM=45712 N*mmda=15.518 mm dm=21.2728 mm强度满足结 果：C=10058 N210800N满足强度要求d 39.31 mmFt1= 2929.6 NFr1=1066.4 Nd1= 40 mmd2=55 mmd3=60 mmd4=70mmd5=80 mmd7=d3=60 mmd6=71 mmL1=82 mmL7=33 mmL4=15.5 mmL

27、2=55 mmL3=38 mmL6=84mmL5=11.5mm结 果：FH= 572 NFV=357.8 NMH=50336N*mmMV=119486.4N*mmM=291850.56N*mmda=36.2340mm dm=5871 mm强度满足C=6791.9N24500N满足强度要求结 果：结 果：弹性柱销联轴器HL1（GB501485）凸缘联轴器YL10（GB584386）结 果： = 8mmb2=20 mm1 = 8 mmb1= 12 mmdf=16mmn= 6d1=12mmd2=8mml150 200mmd3= 8 mm（6005）8 mm（6005）10 mm（6010） Do =34 mmRo= 8 mmr=3 mmc1=22mmc2=12 mmR1=20 mm1=9 mm 2=9mmm1=8 mmm=8mm结 果：d4=8mmd=6mm通气器M141.5油面指示器M16 外六角油塞及垫片M161.5