二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书
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课程机械设计说明书
题目:二级展开式圆柱齿轮减速器学院:机械工程学院
班级:过程1102
*名:***
学号: **********
指导教师:***
目录
一课程设计任务书 1 二设计要求2三设计步骤2
1. 传动装置总体设计方案 3
2. 电动机的选择 4
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5
4. 计算传动装置的运动和动力参数 6
5. 齿轮的设计 7
6. 滚动轴承和传动轴的设计 11
7. 键联接设计 28
8.联轴器的计算 29
带式运输机传动装置的设计
设计任务书
动力及传动装置
已知条件
1.工作条件:8h/天,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.动力来源:电力,三相电流,电压380/220V;
4.运输带速度允许误差:±5%
5.制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
设计数据(1号数据)
运输带工作拉力F=1500N
运输带工作速度v=1.1m/s
卷筒直径D=220mm
一、传动装置传动方案拟定和传动方案的确定
1.二级展开式圆柱齿轮减速器: 优点:
缺点:
2.锥圆柱齿轮减速器:
优点:
缺点:
结构较复杂,横向尺寸小,轴向尺寸大,间轴较长,刚度差,中间轴润滑比较困难。
3.单级蜗杆减速器
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之—。
减速器横向尺寸较小,两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。
齿轮传动的传动效率高,
适用的功率和速度范围广,使用寿命较长。
优点:在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下,可得到较大的传动比(可 大于7); 在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声;能传递大的载荷,使用寿命长;在一定条件下,蜗杆传动可以自锁,有完全保护作用;结构简单且紧凑,拆装方便,调整容易。
缺点:由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作,故成本较高;另外,传动效率较低并且摩擦发热大。绝大多数是蜗杆为主动,蜗轮为从动。
4.带-单级圆柱齿轮减速器: 优点:
缺点:
最终确定的方案为:方案1.二级展开式圆柱齿轮减速器
结构简单,带传动易加工、成本低,可吸振缓冲,应用较广泛。 外廓尺寸大,带的寿命短,需经常更换。
联轴器的计算转矩I I I =T K T A ca ,查《机械设计》表10.1,取5.1=A K ,则:
mm N T K T A ca ⋅==I I I 269550
按照计算转矩ca T 应小于联轴器公称转矩的条件,查手册,选用LX2型弹性柱销联轴器,
其公称转矩为 mm N ⋅560000。半联轴器的孔径 mm d 30=I ,故取mm d 30=I I -I ,
半联轴器长度mm L 82=,半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 60=I
Ⅳ.轴的结构设计
(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1).为保证半联轴器轴向定位的可靠性,ⅡⅠ-l 应略小于I L ,故取ⅡⅠ-l =58
2)Ⅱ处轴肩高h=(0.07~0.1)d,故取h=3mm,则mm d 36=-ⅢⅡ
2).初步选择滚动轴承。因轴承受径向力,故选用圆锥滚子轴承。按照工作要求并根据mm d 36=-ⅢⅡ,查手册选取型号为30208的轴承,其尺寸为mm mm mm B D d 188040⨯⨯=⨯⨯,故mm d d 40-==-ⅧⅦⅣⅢ 3)为方便安装, 应略大于ⅦⅥ-d ⅧⅦ-d ,取ⅦⅥ-d =45mm
4)为使套筒端面可靠的压紧齿轮,60,2=-l b l Ⅶ—ⅥⅦⅥ故取度应略小于齿轮轮毂的宽 5)齿轮的定位轴肩高度h=(0.07~0.1)d,取h=3.5,取mm d 52=-ⅥⅤ 5)参见表11.6,轴环的宽度b ≥1.4h=4.9,故取mm l 8=-ⅥⅤ 6)取
32=l
Ⅷ
—Ⅶ
扭矩T mm N T ⋅=179700
Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C )的强度根据上表数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取6.0=α,轴的计算应力
MPa W
T M ca 28.16)(2
21=+=
ασ
前已选定轴的材料为45钢,正火处理,由《机械设计》表15-1查得MPa 55][1=-σ 因此][1-<σσca ,故安全。 Ⅶ.精确校核轴的疲劳强度 (1).判断危险截面
截面A ,Ⅱ,Ⅲ,B 只受扭矩作用,虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度,但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的,所以截面A,Ⅱ,Ⅲ,B 均无需校核。
输出轴的最小直径显然是安装带轮处的直径ⅡⅠ-d ,取mm d 22=-ⅡⅠ,根据带轮结构和尺寸,取mm l 35=-ⅡⅠ。
Ⅳ.齿轮轴的结构设计
(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1).为了满足带轮的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ段的直径
mm d 26=-ⅢⅡ;
2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用角接触球轴承。按照工作要求并根据mm d 26=-ⅢⅡ,查手册选取单列角接触球轴承7006AC ,其尺寸为mm mm mm B D d 146235⨯⨯=⨯⨯,故mm d d 30==--ⅦⅥⅣⅢ;而mm l 28=-ⅦⅥ。 3).由小齿轮尺寸可知,齿轮处的轴端Ⅳ-Ⅴ的直径mm d 54=-ⅥⅤ,mm l 55=-ⅥⅤ。轴肩高度d h 07.0>,故取mm h 3=,则轴环处的直径mm d d 36==--ⅦⅥⅤⅣ。轴环宽度h b 4.1≥,取mm l l 6==--ⅦⅥⅤⅣ。
4).轴承端盖的总宽度为mm 35(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 15=,故mm l 50=-ⅢⅡ。
5).取齿轮距箱体内壁的距离mm a 5.8=,考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动承位置时,应距箱体内壁一段距离s ,取mm s 5.10=,已知滚动轴承宽度mm T 13=,,则