帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器設計說明書

2022-05-04 13:00:04 字數 4112 閱讀 9113

目錄一.設計要求 4

1.工作條件 4

2.工作要求 4

二.設計計算說明 4

1.電動機的選擇及運動引數的計算 4

1.1電動機功率計算 4

1.2電動機轉速計算 5

1.3選擇電動機 5

2.計算傳動裝置的總傳動比和各級傳動比的分配 6

2.1 計算總傳動比 6

2.2 分配各級傳動比 6

3.計算傳動裝置的運動和動力引數 6

3.1 各軸轉速計算 6

3.2 各軸輸入功率和輸出功率 6

3.3 各軸輸入轉矩和輸出轉矩 7

4.v帶的傳動設計 8

4.1 選擇v帶型號 8

4.2 大小帶輪基準直徑的計算 8

4.3 驗算帶速v 8

4.4 基準長度和中心距的計算 8

4.5 驗算小帶輪包角 9

4.6 v帶根數z計算 9

4.7 作用在帶輪軸上的壓力 9

4.8 帶輪結構設計 9

5.齒輪傳動的設計 10

5.1 選定齒輪型別、材料和確定許用應力 10

5.2 按齒面接觸強度計算分度圓直徑和中心距 10

5.3 驗算輪齒彎曲強度 11

5.4 齒輪的圓周速度計算和驗算精度 11

5.5 齒輪的結構設計 11

6.軸的設計 12

6.1 主動軸的設計 12

6.2 從動軸的設計 15

7.滾動軸承的選擇和校核 17

7.1 主動軸軸承的選擇和校核計算 17

7.2 從動軸軸承的選擇和校核計算 18

8.鍵的選擇計算和校核 18

8.1 主動軸上鍵連線的設計和校核計算 18

8.2 從動軸上鍵連線的設計和校核計算 19

9.聯軸器的選擇 19

10.減速器的潤滑 19

10.1 齒輪的潤滑 19

10.2 軸承的潤滑 20

11.減速箱箱體結構及尺寸 20

三.繪製裝配圖和零件圖 22

四.總結 22

五.參考文獻資料 23

按下列的運動簡圖、工作條件和原始資料,設計乙個帶式輸送機的傳動裝置。

運動簡圖如下:

1、電動機; 2、三角帶傳動; 3、減速器;

4、聯軸器; 5、傳動滾筒; 6、運輸平皮帶

輸送機連續工作,單向運轉,載荷變化不大,空載起動,二班制,使用期限10年(每年工作日300天),兩班制工作,輸送帶速度容許誤差為±5%。

輸送帶拉力

輸送帶速度

已知滾筒直徑

電動機所需工作功率滿足:

<1-1>

其中:為帶式輸送機的有效功率,為電動機到傳送帶的傳動總效率。

又 ,代入<1-1>得: <1-2>

而滿足:

<1-3>

其中:為v帶傳動效率

為圓柱齒輪傳動效率

為一對滾子軸承傳動效率

為彈性聯軸器傳動效率

為輸送機滾筒傳動效率

查閱文獻[2]得:

, , , ,

以上數值代入<1-3>得:

則電動機所需工作功率為

滾筒轉速:

查閱文獻[2]知:v帶傳動的傳動比在範圍內,

圓柱齒輪傳動比在範圍內,

則總傳動比範圍是:,

所以電動機轉速可選範圍是:

根據計算所得的電機工作功率和轉速範圍,並考慮極數少而轉速高的電動機具有較好的經濟性和防止傳動比增大導致傳動系統結構變複雜的條件,選擇電動機型號為y90l-4。查閱文獻[2]得電動機y90l-4的效能引數和部分尺寸引數分別如表1-1和1-2所示。

表1-1 y90l-4效能引數

表1-2 y90l-4部分尺寸引數

總傳動比計算公式:

<2-1>

其中為電動機轉速,為滾筒轉速,則

各級傳動比滿足:

<2-2>

其中為v帶傳動比,為圓柱齒輪傳動比。

為使傳動外廓不致過大,使,則

主動軸i:

從動軸ii:

滾筒軸iii:

主動軸i:

輸入功率

輸出功率

從動軸ii:

輸入功率

輸出功率

滾筒軸iii:

輸入功率

輸出功率

電機輸出轉矩:

主動軸i:

輸入轉矩

輸出轉矩

從動軸ii:

輸入轉矩

輸出轉矩

滾筒軸iii:

輸入轉矩

輸出轉矩

計算結果彙總如下:

已知電動機功率,轉速, 。

由電動機的工作工況(帶式輸送機,工作小時為10~16h)查閱文獻[1]得:

則計算功率為

根據和查文獻[1],查出此座標位於z型的區域內,因此選擇z型v帶。

由文獻[1]知不應小於50mm,因此取,由以下公式得:

為傳動帶的滑動率。

取基準直徑系列,(這樣使有所減小,但其誤差在5%內,估允許。)

帶速在5~25m/s內,故合適。

初步選取中心距

取,符合在。

由下式得帶長:

查文獻[1],對z型帶選用,

則實際中心距為

大於120°,故合適。

由下式計算z:

<4-1>

由和查得:

傳動比為

由和i查得: ,由查得: 。

將以上已知值代入<4-1>得:

因此z取5。

查表得: ,則單根v帶初拉力為:

作用在軸上的壓力為:

4.8.1 小帶輪結構設計

電動機軸,由於,因此小帶輪採用實心式。其中:

4.8.2 大帶輪結構設計

由於,因此大帶輪採用腹板式。其中:

由主動軸的計算可知:,則

齒輪型別:該減速箱採用直齒圓柱齒輪。

材料:小齒輪採用40 mnb,調質,硬度241-286hbs,

;大齒輪採用45號鋼,正火,硬度156-217hbs,

。 對於一般工業用齒輪傳動,採用一般可靠度。因此對於一級圓柱齒輪減速器,最小安全係數取。由此計算許用應力:

設齒輪按8級精度製造。取中等衝擊情況下的載荷係數,齒寬係數 ,小齒輪的轉矩為。取彈性係數,齒數比,對於標準齒輪,,則小齒輪分度圓(節圓)直徑為:

小齒輪齒數取,則。

故實際傳動比為,誤差為0.1%,故允許。

齒寬取,模數因此模數取第一系列的。

則實際的小齒輪和大齒輪的分度圓直徑分別為:

中心距為

分別根據小齒輪和大齒輪的齒數查出各自的齒形係數和齒根修正係數:

則小齒輪和大齒輪的齒輪彎曲強度為

兩齒輪的彎曲強度均小於許用應力,故安全。

小齒輪轉速為

因此選用8級精度是合適的。

5.5.1 大齒輪的結構設計

由於大齒輪的分度圓直徑在200mm和500mm之間,所大齒輪採用腹板式結構,選擇正常齒制,具體幾何尺寸計算如下:

齒輪模數:

齒數:分度圓直徑:

齒頂圓直徑:

齒根圓直徑:

齒寬:由從動軸的計算可知齒輪孔徑:

則輪轂直徑

輪轂長度

腹板厚度

5.5.2 小齒輪的結構設計

由於小齒輪的分度圓直徑在小於200mm,所小齒輪採用實心式結構,選擇正常齒制,具體幾何尺寸計算如下:

齒輪模數:

齒數:分度圓直徑:

齒頂圓直徑:

齒根圓直徑:

齒寬:由主動軸的計算可知齒輪孔徑:

6.1.1 軸的材料

主動軸的材料採用45號鋼,調質,硬度217-255hbs,強度極限,屈服極限,彎曲疲勞極限。

6.1.2 軸端直徑的計算

已知主動軸輸入功率為,輸入轉矩為,轉速為。根據45號鋼,查得,則

軸端有乙個鍵槽,軸的直徑擴大5%,即,則軸的最小直徑取18mm,為主動軸伸出端安裝大帶輪的直徑。

6.1.3 確定軸向尺寸和各段軸徑

帶式輸送機傳動裝置一級圓柱直齒輪減速器設計

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摘要運輸機械用減速器 jb t9002 1999 包括 二級傳動硬齒面dby和中硬齒面dbz兩個系列及 傳動硬齒面dcy和中硬齒面dcz兩個系列。第一級傳動為錐齒輪,第 二 第 傳動為漸開線圓柱齒輪。錐齒輪齒形為格里森弧線齒或克林根貝爾格延伸外擺線齒。齒輪及齒輪軸均採用優質合金鋼鍛件。硬齒面經滲碳 ...