1、课程设计说明书设计题目：用于带式传输机的圆锥-圆柱齿轮减速器机械系 机械设计制造及其自动化专业机设 C135 班设计者：马骏指导教师：高宝霞2016 年 1 月 12 日河北工业大学城市学院目录第 1 章 选择电动机和计算运动参数 .2第 2 章 齿轮设计 .5第 3 章 设计轴的尺寸并校核。 15第 4 章 滚动轴承的选择及计算 20第 5 章 键联接的选择及校核计算 21第 6 章 联轴器的选择及校核 21第 7 章 润滑与密封 22第 8 章 设计主要尺寸及数据 22第 9 章 设计小结 24第 10 章 参考文献： .24第 0 页 共 26 页机械设计课程设计任务书题目 4：带式运输
2、机圆锥圆柱齿轮减速器。系统简图：原始数据：运输带拉力 F=2600N，运输带速度 ，滚筒直径 D=270mmsm5.1说明：1、输送机运转方向不变，工作在和稳定，恐再启动，传动效率取为 95%。2、工作寿命为 8 年，每年 300 个工作日，每日工作 8 小时。3、输送带速度允许误差为 。%5设计工作量：设计说明书 1 份；减速器装配图，A0 图 1 张；零件工作图 2 张（轴、大齿轮，A3）参考文献：1、 机械设计教材2、 机械设计课程设计指导书3、 机械设计课程设计图册4、 机械零件手册5、其他相关资料123245Fv 1电动机2联轴器3二级圆柱齿轮减速器4卷筒5运输带第 1 页 共 26
3、 页设计步骤：传动方案拟定由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带型运输设备。减速器为两级展开式圆锥圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。联轴器 2、8 选用弹性柱销联轴器。第 1 章 选择电动机和计算运动参数1.1 电动机的选择1. 计算带式运输机所需的功率：P = = =3.9kww10VF5.1262. 各机械传动效率的参数选择： =0.99（弹性联轴器） ， =0.98（圆锥滚子轴承） ， =0.96（圆锥齿轮传动） ， =0.97（圆23 4柱齿轮传动） ， =0.95（卷筒）.5所以总传动效率： =21435= 95.076.98.0. 第 2 页 共
4、26 页=0.7993. 计算电动机的输出功率：= = kw 4.88kwdPw79.034. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 =1025，工作机卷筒的转速i= =106r/min ，所以电动机转速范围为 wn27014.35.6dv106w。则 1 电动机同步转min/r6id ）（）（速选择可选为 3000r/min，1500r/min，1000r/min，750r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（ ） ，故首先选择 1500r/min，电动机选择如表3i25.0i且所示表 1启动转矩 最大转矩型号 额定功率/kw
5、满载转速 r/min轴径D/mm伸出长E/mm 额定转矩 额定转矩Y2-132S-45.5 144038 1151.4 2.31.2 计算传动比：2. 总传动比： 587.13064niwm3. 传动比的分配： ， = 30.4mm，取联轴器孔直径为32mm，轴孔长度 L 联 =82mm，Y 型轴孔，A 型键，联轴器从动端代号 LX3 33*82GB/T50142003，相应的轴段 的直径 d1=36mm。其长度略小于孔宽度，取 1L1=80mm 半联轴器与轴的配合为 。67kH（3）轴承与轴段 和 的设计 在确定轴段 的轴径时，应考虑联轴器的轴向固定 3 5 3及密封圈的尺寸。 若联轴器采用
6、轴肩定位，其值最终由密封圈确定该处轴的圆周速度均小于 3m/s，可选用毡圈油封，查表初选毡圈。考虑该轴为悬臂梁，且有轴向力的作用，选用圆锥滚子轴承，初选轴承 30210，由表得轴承内径 d=40mm，外径第 16 页 共 26 页D=68mm，宽度 B=16mm，内圈定位直径 da=68mm，轴上力作用点与外圈大端面的距离故d3=40mm，联轴器定位轴套顶到轴承内圈端面，则该处轴段长度应略短于轴承内圈宽度，取 L3=15mm。该减速器锥齿轮的圆周速度大于 2m/s，故轴承采用油润滑，由齿轮将油甩到导油沟内流入轴承座中。通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，则 d5=40mm，其右侧为齿轮 1 的
7、定位轴套，为保证套筒能够顶到轴承内圈右端面，该处轴段长度应比轴承内圈宽度略短，故取 L5=15mm，轴的配合为公差为 k6。（4）由箱体结构，轴承端，装配关系，取端盖外端面与联轴面间距 L=30,故去 L2 =40mm,又根据大带轮的轴间定位要求以及密封圈标准，取 d2 =36mm。（5）齿轮与轴段的设计，轴段上安装齿轮，小锥齿轮处的轴段采用悬臂结构，d 6 =36mm，L 6 =88mm。选用普通平键 14 9 45mm,小锥齿轮与轴的配合为 。7nH（6）因为 d4 为轴环段，应大于 d3 ，所以取 d4 =45mm，又因为装配关系箱体结构确定 L4 =95mm。列表轴段 d L1 32m
8、m mm2 36mm 32mm3 40mm 15mm4 45mm 95mm5 40mm 13mm6 36mm 88mm3.2 轴的校核高速轴(一) 轴的力学模型建立第 17 页 共 26 页(二) 计算轴上的作用力小锥齿轮 1：圆周力 NTFR10573.1726.5.01d24mt 径向力 8sin0tasinta1ac 轴向力 64.5coco1tr mNdFac3042M1m1(三) 计算支反力1. 计算垂直面支反力（H 平面）第 18 页 共 26 页如图由绕支点 1 的力矩和 则：01M72-4 t2NFH.39则 。NH6.12. 计算水平面支反力（V 平面）与上步骤相似，计算得：
9、 ，NF63.91VNF06.392V(四) 绘扭矩和弯矩图1. 垂直面内弯矩图如上图。弯矩 .m4812NH1FM2. 绘水平面弯矩图，如图所示 .VM弯矩： .487391NV3. 合成弯矩图 如图最大弯矩值 ： m.675048396221 N4. 转矩图 Tm.47502N5. 弯扭合成强度校核进行校核时，根据选定轴的材料 45 钢调质处理。由所引起的教材 151 查得轴的许用应力 a61MP应用第三强度理论 由轴为单向旋转 取 =0.6122WT）（ 3331150.0.Wmd MPaMPaTMca 6086.51250476.67 121221 ）（）（故强度足够。 第 4 章 滚
10、动轴承的选择及计算第 19 页 共 26 页输入轴滚动轴承计算初步选择滚动轴承，初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承（GB/T 297-1994） ，其尺寸为， （50,80,24） mTDd1684Fac=144.1N，e=0.32,Y=1.9, NKr70.6C则 ,NFr381r5.1402, Yd79. NYFrd 87.369.125402因为 Ndac 7.3.612 则轴有右移的倾向。轴承 1 压紧，轴承 2 放松。Facda 9.5.487.39121 N6则 ，2.0.38.51era 32.06.514087.3eFra由表 13-5 得轴承 1，轴承 2
11、： ,X9.21Y由表 13-6 得 取.0Pf:.PfNFYXfar 7.1359.1384.2111 6.5.42.载荷 水平面 H 垂直面 VNFN6.371N63.91支反力 F 2第 20 页 共 26 页因为 12PhCnLh1920.36.187046631r故合格。第 5 章 键联接的选择及校核计算输入轴键计算校核联轴器处的键连接，该处选用普通平键尺寸为 ，mlhb50810接触长度 ， ， ；ml4015mhk485.0.d35MPa20P则键联接所受的应力为： P1P 9.16354072 MadklT故单键即可。校核小锥齿轮处的键连接，该处选用普通平键尺寸为 ，mlhb4
12、5914接触长度 ， ， ；ml3145mhk5.49.05.d0MPa012P则键联接所受的应力为： P1P 1.74035.2 MadklT故单键即可。第 6 章 联轴器的选择及校核6.1 在轴的计算中已选定联轴器型号。1. 输入轴选 LX3 型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250 ， ，半联轴器的孔径 ，故取 ，Nmin/4750rn135dm1235dm半联轴器长度 ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为 80mm。82L第 21 页 共 26 页2. 输出轴选选 LX3 型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 1250 ，Nm半联轴器的孔径 半联轴器长度 ，半联轴器min/4750rn145dm84
13、L与轴配合的毂孔长度为 82mm。6.2 联轴器的校核 min/r4750in/r10643查表 14-1 得 .1KA mNTT102,.325N50.682211 TAca第 7 章 润滑与密封齿轮采用浸油润滑，查得选用 N220 中负荷工业齿轮油（GB5903-86） 。当齿轮圆周速度 时，圆锥齿轮浸入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿smv/12轮的齿顶到油底面的距离3060mm。由于大圆锥齿轮 ，可以利用3.68/2/vms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。第 8 章 设计主要尺
14、寸及数据名称 符号 尺寸关系 结果 mm机座壁厚 0.025a+3 88机盖壁厚 13a02.8机座凸缘厚度 b 1.512第 22 页 共 26 页机盖凸缘厚度 b1 1.5 112机座底凸缘厚度 b2 2.5 20地脚螺钉直径 fd0.036a+12 20地脚螺钉数目 n 4 4轴承旁连接螺栓直径d1 0.75 df 16机盖机座连接螺栓直径d2 (0.50.6)df 12连接螺栓 d2的间距 150200 180轴承端盖螺钉直径 d3 (0.40.5)df 10窥视孔盖螺钉直径 d4 (0.30.4)df 8定位销直径 d (0.70.8) d2 9df d1 d2 至外机壁距离c1 2
15、6，22,18 26，22,18df、d 2之凸缘的距离c2 24,16 24,16轴承旁凸台半径 R1 C2 24,16凸台高度 h 20 20外机壁至轴承座端面距离L1 c1+c2+(812) 40内机壁至轴承座端面距离L2 8521c50大齿轮顶圆与内机壁距离1.10齿轮端面与内机壁距离210机盖、机座肋厚 m1,m M1 0.85 ,m 016.8=7第 23 页 共 26 页第 9 章 设 计小结这次关于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。通过两个多星期的设计实践，使我对机
16、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。设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。第 10 章 参考文献：1机械设计。2机械设计课程设计。3机械原理教程。4互换性与技术测量第五版中国计量出版社。5课程设计手册.85轴承端盖外径 D2 D+(55.5)d3 120轴承端盖凸缘厚度 t （12）d3 10轴承旁连接螺栓距离s 120
