V带轮斜齿轮一级减速器要点.pdf
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1、JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 机械设计课程设计说明书 题目:V 带轮斜齿轮一级减速器(题号 IV-1) 学院:工学院 姓名:刘译文 学号:20124319 专业:机械设计制造及其自动化 班级:1202 指导教师:杨红飞 职 称: 讲师 二 一 四 年 十二 月 - 2 - 摘要 我们在生活中看过许多带式运输机, 目前大多数带式运输机都为多级减速, 带式输 送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它可以将物料在一定的输送线 上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散 物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输
2、送外,还可以与各工 业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线。所以带 式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。在矿山的井下巷道、矿井地面运输系 统、露天采矿场及选矿厂中,广泛应用带式输送机。而现在我们则需设计一个普通的 V带轮斜齿轮带式减速器,来完成预期要求。 关键词:带式运输机、 V带、斜齿轮、减速器 - 3 - 目录 摘要 . - 3 - 1传动方案的拟定 . - 4 - 1. 1 设计要求 . - 4 - 1. 2 设计数据 . - 4 - 2 电机及基本参数计算 . - 5 - 2. 1 电机的额定功率选择 . - 5 - 2. 2 确定电动机转速 . -
3、6 - 2. 3 计算传动装置的总传动比 . - 7 - 2. 4 计算传动装置运动参数和动力参数 . - 7 - 3 V 带轮设计及校核 - 8 - 4斜齿圆柱齿轮设计及校核 . - 10 - 5轴的设计及校核 . - 16 - 5. 1 输出轴的设计及校核 . - 16 - 5. 2 输入轴的设计计算 . - 19 - 6滚动轴承寿命校核 . - 21 - 7键的强度计算 . - 22 - 8联轴器强度校核 . - 23 - 9箱体的设计 . - 24 - 结论与体会 . - 25 - 参考文献 . - 26 - 附录 . - 27 - 致谢 . - 38 - - 4 - 1传动方案的拟定
4、 1. 1设计要求 设计一带式运输机上用的皮带斜齿轮减速器。运输机连续工作,单向运转,有 轻微振动、空载起动。运输带速度允许误差为,减速器小批量生产,使用期限 年,三班制工作,如图所示。 1. 2设计数据 题号IV-1 运输带拉力F(KN) 1.8 卷筒直径D(mm) 330 带速 V(m/s) 0.8 - 5 - 2 电机及基本参数计算 2. 1电机的额定功率选择 kwP PP kwP P P kwP vF P m m w w w w ww w 2.2 2724.2748.1)3.11( 748.1 99.098.09.095.0 516.1 99.0995.099.0 98.07 98.0
5、 9.097.094.0 516.1 95.01000 8.01800 95.0 1000 0 30 3 0 。值,弹性联轴器,取较小 。级精度,故取, 。故取以应选圆锥滚子轴承,因为是斜齿轮传动,所 。,取 由第十一章查得 电动机功率 工作机所需功率 取 联轴器 斜齿轮 轴承 带 联轴器斜齿轮轴承带 - 6 - 2. 2确定电动机转速 min/9268.277 206 63 42 min/3.46 330 8.0100060100060 21 2 1 rnin iii i iV r D v n wm w 电动机额定转速 总传动比 圆柱齿轮传动比 带传动比 工作机卷筒转速 查表得 型号额定 功
6、率 P/kw 转速 r/min 电 流 A 效率 % 功率 因素 cos 堵 转 转 矩 / 额 定 转矩 堵 转 转 矩 /额定 电流 噪声 dB 净重 kg Y112M-6 2.2 940 5.61 80.5 0.74 2.0 6.0 67 45 Y132S-8 2.2 710 5.81 81 0.71 2.0 5.5 66 70 6112 1. 5, 3, 3.15 8132 075. 5, 4, 3.20 6112 21 21 MY iii SY iii MY 故选择 传动装置传动比 - 7 - 2. 3 计算传动装置的总传动比 075.5 4 3 .20 3 .20 3.46 940
7、 2 1 21 减速器 带轮 ii ii iii n n i w m 2. 4计算传动装置运动参数和动力参数 mmN n P TIII mmN n P II mmN n P I kwPPIII kwPPII kwPPI rnnIII r i n nII r i n nI IIIIII III III III II II II I I I IIIII III I IIIII I II m I 533 533 433 0 101909.3 3.46 547.1 109550109550 102899.3 3 .46 595.1 109550109550T 10748.6 235 6606.1 10
8、9550109550T 547.199.098.0595.1 595.198.098.06606.1 6606.195.0748.1 min/3.46 min/3.46 075.5 235 min/235 4 940 轴: 轴: 轴: 计算各轴转矩 轴: 轴: 轴: 计算各轴功率 轴: 轴: 轴: 计算各轴转速 。输出,卷筒轴连接,轴令:带轮通过轴 联轴器轴承 齿轮轴承 带轮 齿轮 带轮 - 8 - 3 V 带轮设计及校核 mmmm mm LL aa a mmL mm a dddd aL mma mmamm ddadd LaV mmd mmdid smvsm sm nd v v mmd mmd
9、 vd AnP V kwPKP K P dd d dddd d dddd d d dd Id d d d I mA A 7695 .66524-8 700 2 8.2412-2300 750 2 - 23-8 23002-8 8 .2412 7504 )106450( 2 )450106( 7502 4 )( 2 )( 2 22-8 750 11122.389 )(2)(7.0 20-8 4 4509-8 4241064 /30/5 /2. 5 100060 940106 100060 1069-8 757-8 3 11-8 2 42.22 .21 .1 1.1 8-8 1 0 0 2 0 2
10、 1221 00 0 0 21021 2 12 1 1 1 ca ca ca 中心距变化范围为按 计算实际中心距按式 选择基准长度,故由表 计算带基准长度由式 初定中心距 根据式 及基准长度带中心距、确定 ,取标准值,故大带轮由表 基准直径同时可以计算出大带轮 ,故带速合适 验算带速 ,取小带轮基准直径由表 ,由表 小带轮最小基准直径 ,并验算带速、确定带轮基准直径 型带。,选用,由图、根据 带的带型、选择 由表 、确定计算功率 带轮 - 9 - N mmmm VA mm mm mm mm mmdmmd V NzFF F Nqv vzK PK F mkgqA FV P P z kwKKPPP
11、K K kwP Airn kwP rnmmd PV z a dd dd P P a caa ca La L a I Id dd 134 7695.665 3 54 4542 54 40383532302825242220 1-16450106 9 780 2 152 sin13432 2 sin2 8 1342.5105.0 2.5393.0 42.2)93.05.2( 500 )5.2( 500 /105.03-8 7 312.2 144.1 42.2 144.107.193.011.004.1 07.12-8 93.06-8 11.0 5-84min/940 04.1 4-8min/940
12、106 6 120152 700 3.57 106-450-180 3 .57 )(-180 5 21 1 0 22 0 0 r 00r 0 0 1 r 121 1 单根带初拉力 中心距控制在 根带型普通 ,带轮宽结构形式为四椭圆辐轮 、大带轮孔内径可取 轮宽结构形式为实心式,带 、小带轮孔内径可取 ,再根据设计手册,已知 径有关带轮结构形式与基准直 、带轮结构设计及结论 、计算压轴力 型带单根长度质量得由表 带的初拉力、计算单根 根,故取 )()(于是 得查表 得查表 型带查表,根据 查表,由 带额定功率计算单根 、计算带的根数 )( 、验算小带轮上的包角 带轮 - 10 - 4斜齿圆柱齿轮
13、设计及校核 MPa MPa MPaZ Z Z Z z aazaaz hzaza hzaza aa Z Z K ZZZZ i iTK d z zizz HBSCr HBS E tattat antat antat nt H Ht EH Ht t 550 600 d25-10 8.1895-10 985. 014coscos 23-10 664. 0 )1 ( 3 4 905.1 14tan241tan 17-10 663. 1 2 )tan(tan)tan(tan 22.817)cos2/(cosarccos 29.974)cos2/(cosarccos 152.20)41cos/20arcta
14、n(tan)cos/arctan(tan 21-10 433.220-10 3 .1 ) ( 1 2 24-10 2 2014123 8.12124075. 524 28040 240451-10 76-10 1 Hlim2 Hlim1 H 2 1 a a 1d d 2211 a * 222 * 111 3 2 H d 1 1 2 121 限大齿轮接触疲劳强度极 限小齿轮接触疲劳强度极 查得由图 计算接触疲劳许用应力 查得材料弹性影响系数由图 可得螺旋角系数由图 作对称布置,两支承相对于小齿轮选取齿宽系数由表 求重合度系数,计算接触疲劳强度,由图 ,由图 试选载荷系数 确定公式中各参数值 试算
15、小齿轮分度圆直径由 设计、按齿面接触疲劳强度 ,压力角,初选螺旋角因为齿数互为质数,故 ,则大齿轮齿数初定小齿轮齿数 面硬度,调质处理,小齿轮齿小齿轮初选 齿面硬度钢,调质处理,大齿轮,大齿轮初选材料选择由表 级精度,选用机,由表带式输送机为一般工作 、材料及热处理 齿轮 - 11 - 911.1 cos 260.47 12-10 042.2309.12. 104.125.1 309.174-10 2 .13-10102 656.40 332025. 1 3320 2 04.18-10 25.12-10 656.40 /5 .0 100060 235656.40 100060 656.40)
16、5.533 985. 0664. 08.189433.2 24 123 1 24 123 1 10748. 632 ) ( 1 2 5 .533 5.533 1 55097. 0 S 558 1 60093.0 S 14-10 1%1 97. 093.0 23-10 102)1030083(13.466060 10015. 1)1030083(12356060 15-10 1 1 3 11 1 1 1 1 1d 11 3 2 4 3 2 H d 1 1 H Hlim22 2H Hlim11 1H 21 8 2 9 1 z d m mm K K dd KKKKK K KN B FK N d T
17、F K K K mmdB sm nd v mm ZZZZ i iTK d MPa MPa K MPa K S KK K jLnN jLnN N n Ht H t HHavAH H Ha tA t t v A H t t EH Ht t HN HN HNHN HN hII hI 以及相应的齿轮模数 得分度圆直径可得按实际载荷系数算由式 则载荷系数 承对称布置时,级精度,小齿轮相对支查得由表 得齿间载荷分配系数,查表根据 齿轮的圆周力: 查得动载荷系数由图 查得使用系数由表 计算实际载荷系数 齿宽: 圆周速度: 数据准备计算实际载荷系数前的 调整小齿轮分度圆直径 ( 计算小齿轮分度圆直径 取较小值
18、,所以 得由式 ,安全系数取失效概率为 , 查得接触疲劳寿命系数由图 计算应力循环次数由式 - 12 - mm YY z YYTK m YY YY YY MPa S MPa S S c YY YY z z z z YY Y Y Y Y K YY z YYTK m SaFa H nt SaFa SaFa SaFa SaSa FaFa vv SaFa Ft SaFa H nt 359.10166.0 241 41cos778.0678.010748.63.12 ) ( cos2 0166.0 0166.0 0138.0 86.238 K 57.303 K 4.1 88.0K85.0K22-10 M
19、Pa380500MPa24-10 82.16.118-10 18.262.217-10 65.134 cos 27.26 cos 778.0 120 -1 19-10 678.0 75.0 25.0 754.1 140.13cos 663.1 cos 140.13)562.20cos14arctan(tan)cosaarctan(tan 18-10 3.1 ) ( cos2 20-10 3 3 2 24 3 F 2 1d 2 1 F 2F 22 1F 11 Flim2FH2 2F Flim1FH1 1F FH2FH1 Flim2Flim1 21 21 3 2 23 2 1 F av 2 b 2
20、 a av tb 3 F 2 1d 2 1 试算齿轮模数 故取较小的 取弯曲疲劳安全系数 ,查得弯曲疲劳寿命系数由图 ,根弯曲疲劳极限分别为查得小齿轮和大齿轮齿由图 ,查得应力修正系数由图 ,得出齿形系数查图 ,由当量齿数 计算 的螺旋角系数可得计算弯曲疲劳强度由式 的重合系数可得计算弯曲疲劳强度由式 试选载荷系数 确定公式中的各参数值 试算出齿轮模数由式 设计、按齿根弯曲疲劳强度 - 13 - 互为质数。、,符合故取 ,则,故取齿轮齿数 来计算小圆直径接触疲劳强度算得分度足接触疲劳强度,需按 ,为了同时满模数中就近取弯曲疲劳出发,从标准计算的法面模数从满足 度大于由齿根弯曲疲劳强数疲劳强度计
21、算的法面模对比计算,由齿面接触 的齿轮模数可得按实际载荷系数算由式 则载荷系数 ,结合查得由表 齿间载荷分配系数查 由 查得动载荷系数由图 级精度,根据 计算实际载荷系数 齿宽及齿高比 齿宽: 圆周速度: 计算实际载荷系数 调整齿轮模数 齿轮 212 12111 1 3 3 1 3 1 1 1 * 1d 11 1 1 117 7 .11623075.5239.22/cos 260.47 2 559.1 13-10 962.1 27.1,99.10307.14-10 2 .13-10 100N31.149 614.33 10015.425.1 10015.4 2 03.18-10 7/41.0
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