绞车二级减速器设计.doc
《绞车二级减速器设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《绞车二级减速器设计.doc(34页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 机械设计专业毕业设计题 目 二级斜齿轮减速器设计 院 系 机械学院 专 业 机械设计 姓 名 * 学 号 * 学习年限 2008. 9月至2011.7月 指导教师 * 2011年 6 月 15 日晋中学院机械设计专业毕业设计 一、毕 业 设 计 题 目设计“绞车传动装置”(含展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器)二、设 计 要 求1、减速器二维装配图1张(A1);2、主要零件工作图2张(如低速轴及大齿轮,A3);3、毕业设计计算说明书1份,约60008000字。三、毕 业 设 计 目 的机械毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本
2、理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。其主要目的:1、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。 2、培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法。3、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力。4、培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。5、通过实习,是否发现了学校专业教学中存在问题
3、什么问题?有何建议?四、毕业设计的内容及步骤1.设计准备2.机械传动装置总体设计3.各级传动零件的主体设计 4.装配草图的设计绘制 5.装配工作图的绘制和总成 6.零件工作图的设计和绘制 7.编写设计计算说明书。8.总结和答辩。工作条件与技术要求:1、该传动装置用于矿山卷筒绞车的传动系统中。2、绞车三班制间断工作,工作时间百分率为40,机器使用年限为10年,3、工作中有中等冲击,允许速度误差为5原始数据:卷筒拉力(KN):4.8绳速(m/s):1.25卷筒直径(mm):500卷筒宽度(mm):600目录第1章 传动方案的拟定41.1 方案的特点及应用41.2 设计的主要技术参数工作条件与技术
4、要求4第2章 电动机的选择及动力参数的计算52.1 电动机类型52.2 选择电动机功率52.3 确定电动机转速5第3章 确定传动装置的总传动比和分配传动比63.1 总传动比73.2 分配传动装置传动比73.3 计算传动装置的运动和动力参数7第4章 传动零件的计算84.1 高速级齿轮传动的设计计算84.2 低速级齿轮传动的设计计算12第5章 轴的设计与计算155.1 第一根轴的设计155.2 第二根轴的设计195.3 第三根轴设计计算22第6章 滚动轴承的选择和计算236.1 第一根轴上的轴承的选择236.2 第二根轴上的轴承的选择24第7章 联轴器的选择257.1 电动机与第一根轴连接处联轴器
5、的选择257.2 第三根轴与绞筒连接处联轴器的选择26第8章 键连接的选择和计算27第9章 减速器机体结构尺寸28第10章 减速器的润滑与密封3010.1 齿轮传动的润滑3010.2 润滑油牌号及油量计算3010.3 轴承的润滑与密封3110.4 减速器的密封31设计小结32参考书目33第1章 传动方案的拟定1.1 方案的特点及应用结构简单,但齿轮相对轴承的位置不对称,因此要求有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端。这样,轴在转矩作用下产生的弯曲变形可以部分相互抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。用于载荷比较平稳的场合。高速级一般做成斜齿。传动装置由电机、减速器、工作机组成。特点:齿
6、轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度,其传动方案如下:图1.1 方案简图1.2 设计的主要技术参数工作条件与技术要求 1、该传动装置用于矿山卷筒绞车的传动系统中。 2、绞车三班制工作,工作时间百分率为40%,机器使用年限为10年。 3、工作中有中等冲击,允许速度误差为%卷筒拉力(KN)绳速(m/s)卷筒直径(mm)卷筒宽度(mm)4.81.25500600表1.2.1 主要参数第2章 电动机的选择及动力参数的计算2.1 电动机类型 按已知的工作要求和条件,选用Y型全封闭笼型三相异步电动机2.2 选择电动机功率 工作机所需的电动机输入功率为 所以 由电动机至工作机之
7、间的总功率(包括工作机效率)为 式中:、联轴器、齿轮传动的轴承、齿轮传动、卷筒轴的轴承以及轴筒的效率。取=0.97、=0.99、=0.97、=0.98、=0.96,则 所以 =7.32.3 确定电动机转速 卷筒的工作转速为 按推荐合理传动比范围,取齿轮传动比=35,则合理总传动比的范围为25,故电动机的转速范围可选为 符合这一范围内转速有750、1000,再根据内容计算出容量,由附录8表8.1查出有两种电动机型号,其技术参数及传动比的比较情况如下表。方案电动机型号额定功率电动机转速()传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比齿轮1Y160L-87.575072015.0615.062YL160
8、M-67.5100097020.2920.29表2.3.1 电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸重量以及减速器传动比比较两个方案可知,方案一电动机转速低于方案二,传动比比较适中,因此,选定电动机的型号为Y160L-8,所选电动机的额定功率=7.5KW,满载荷转速,总传动比适中,传动装置结构紧凑,所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下图所示。中心高H外型尺寸L(AC/2+AD)HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径D轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD160421101231表2.3.2 电动机主要尺寸第3章 确定传动装置的总传动比和分配传动比3.1 总传动比 由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速
9、n,可得传动装置总传动比为 由传动方案可知,传动装置的总传动比等于各级传动比,单级传动比常用值为,最大值为10。3.2 分配传动装置传动比 式中分别为第一二级斜齿轮的传动比,两级展开式斜齿轮减数器: 根据各原则,查图得高速级传动比为4.5,则第二级斜齿轮传动比为: 3.3 计算传动装置的运动和动力参数3.3.1 各轴转速: I轴 =720 II轴 III轴 卷筒轴 3.3.2各轴的输入功率 I轴 II轴 III轴 卷筒轴 3.3.3 各轴输入转矩 计算电动机的输入转矩 I轴 II轴 III轴 卷筒轴 运动和动力参数的计算结果列下表: 参数 轴名电动机轴I轴II轴III轴卷筒轴转速输入功率输入转
10、矩72072016047.7647.767.57.16.86.36.092.592.5395.41218.61146.5传动比效率14.53.3510.970.950.920.94第4章 传动零件的计算4.1 高速级齿轮传动的设计计算4.1.1 选择齿轮材料及精度等级 小齿轮用45钢调质,硬度为HBS,大齿轮用45钢正火,硬度为HBS。因为该装置用于矿山绞筒绞车传动系统中,由表10.21选9级精度等级。4.1.2 按齿面接触疲劳强度设计 因两齿轮均为刚质齿轮,可用式(10.36)求出值,确定有关参数与系数。 1)转矩 2)载荷系数K 查表10.11取K=1.1 3)齿数、螺旋角和齿宽系数=1.
11、1 因为是软齿面传动,取=25,则 =254.5=113 初选螺旋角。 当量齿数 由表10.13查得齿形系数, 由表10.14查得应力修正系数, 由表10.20选取= 4)许用接触应力 由图10.24查得 ,。 由表10.10查得. 查图10.27得,, 由式(10.13)可得 故 由表10.3取标准模数 5)确定中心距以及螺旋角 6)传动中心距为 取=178 确定螺旋角为此值与初选相差不大,故不比重计算4.1.3 计算主要尺寸 1)分度圆直径 2)齿宽 取, 3)齿数比 4.1.4 按齿根弯曲疲劳强度校核 由式(10.37)得出,如,则校核合格 确定有关系数 1)许用弯曲应力 由图10.25
12、查得,。 由表10.10查得 由图10.26查得由式(10.14)可得 故 齿根弯曲强度校核合格4.1.5 验算齿轮的圆周速度 由表10.22可知,选9级精度是合适的。4.2低速级齿轮传动的设计计算4.2.1 选择齿轮材料及精度等级 齿轮材料及精度等级同第一级斜齿轮,小齿轮用45钢调质,大齿轮用45钢正火,选9级精度等级。4.2.2按齿面接触疲劳强度设计 因两齿轮均为刚质齿轮,可用式(10.36)求出值,确定有关参数与系数。 1)转矩 2)载荷系数K=1.1 3)齿数、螺旋角和齿宽系数 因为是软齿面传动,取=30,则 =303.35=101 初选螺旋角。 当量齿数 齿形系数, 应力修正系数,
13、选取= 4)许用接触应力 由图10.24查得 ,。 由表10.10查得. 查图10.27得,,可得 故 取标准模数 5)确定中心距以及螺旋角 传动中心距为 取=205确定螺旋角为此值与初选相差不大,故不比重计算4.2.3 计算主要尺寸 1)分度圆直径 2)齿宽 取, 3)齿数比 4.2.4 按齿根弯曲疲劳强度校核 确定有关系数与参数 1)许用弯曲应力 ,。 故 齿根弯曲强度校核合格4.2.5 验算齿轮的圆周速度 选9级精度是合适的。第5章 轴的设计与计算5.1 第一根轴的设计5.1.1 确定参数 斜齿圆柱齿轮减速器的主动轴(I轴),传递的功率为7.1KW,主动齿轮转速720,分度圆直径,齿轮轮
14、毂宽度60. 圆周力: 径向力: 轴向力:5.1.2 选择轴的材料,确定需用应力 由已知条件知减速器的功率属于中小功率,对材料无特殊要求,故选用45钢并调质处理,由表14.7查得强度极限,再由表14.2得许用弯曲应力为。5.1.3 按扭转强度估算直径: 根据表14.1得,又由式(14.2)得 考虑到轴的最小直径处要安装联轴器,会有键槽存在,故将估算直径加大,取为,由设计手册取标准直径。 由于设计的是二级减速器,将齿轮布置在箱体内部远离电动机侧,轴承安装在齿轮两侧,轴的外伸端安装联轴器。 1)确定轴上零件的位置和固定方式,要确定轴的结构形状,必须先确定轴上零件的装配顺序和固定方式,由于是主动齿轮
15、齿轮直径大小与轴的直径相差不大,故轴与齿轮作为一体,轴承采用轴肩定位,周向采用过盈配合固定。 2)确定各轴段的直径,如图5.1.1所示;轴段(外伸端)直径最小,考虑到要对安装在轴段上的联轴器进行定位,轴段上应有轴肩,同时为能顺利地在轴段上安装轴承,轴段必须满足轴承内径的标准故取轴段的直径为30;轴段、的直径,考虑到轴承的安装,可查出7206AC型角接触轴承的安装最小直径为36,所以。 3)确定各轴段的长度。齿轮轮毂宽度为60,为保证齿轮端面与箱体内壁不相碰,齿轮端面与箱体内壁间应有一定的间距,该间距为15;为保证轴承安装在箱体轴承座中(轴承的宽度为)并考虑轴承的润滑,取轴承端面距箱体距离为5
16、所以轴段长度为20,轴承支点距离,查阅相关联轴器手册取为,在轴段上加工出槽,键槽的长度比相应的轮毂宽度小约,键槽的宽度按轴段直径查手册得到,详见14.6节。 4)选定轴的结构细节,如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸。5.1.4 按弯矩合成强度校核轴径 1)画出轴的受力图。 2)作水平面内弯矩图。支点反力为 截面处的弯矩为 , 截面处的弯矩为 , 3)作垂直面内的弯矩图,支点反力为 截面左侧弯矩为 截面右侧弯矩为 截面处的弯矩为 4)合成弯矩图 截面 截面 5)求转矩图 6)求当量弯矩 因减速器单向运转,故可以认为转矩为脉动循环变化,修正系数为0.6。 截面 截面 7)确定危险截面及校核强度 8)因
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 绞车 二级 减速器 设计
