畢業(yè)設計---帶式輸送機傳動裝置中的兩級圓柱齒輪減速器

1、<p><b>　　畢業(yè)綜合實踐說明書</b></p><p>　　題 目：帶式輸送機傳動裝置中的兩級圓柱齒輪減速器 </p><p>　　所屬系部： 軟件學院 </p><p>　　專業(yè)班級：

2、 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)綜合實踐任務書</b&g

3、t;</p><p>　　指導教師簽字： 教研室主任簽字: </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、

4、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。 ~'6=tsIv  </p><p>　　本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為二級直齒圓柱齒輪減速器，第二級傳動為帶傳動。 6Hbg

5、Wl齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機器中應用最為廣泛的機構(gòu)之—。本設計采用的是二級直齒輪傳動(說明直齒輪傳動的優(yōu)缺點)。 J'?67g說明減速器的結(jié)構(gòu)特點、材料選擇和應用場合。</p><p>　　綜合運用機械設計基礎、機械制造基礎的知識和繪圖技能，完成傳動裝置的測繪與分析，通過這一過程全面了解一個機械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強度、制造、裝配以及表達等方面的知識，培養(yǎng)

6、綜合分析、實際解決工程問題的能力.</p><p>　　關(guān)鍵詞：電動機；傳動裝置；圓柱齒輪；減速器</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　目 錄II</b></p><

7、p>　　1．傳動方案設計1</p><p><b>　　1.1原始條件1</b></p><p>　　2.電機的選擇及主要性能參數(shù)計算1</p><p>　　2.1電動機的選擇1</p><p>　　2.2傳動比的確定2</p><p>　　2.3傳動功率計算3</p>

8、;<p>　　3．傳動零件的設計計算4</p><p>　　3.1 V帶傳動的設計4</p><p>　　3.2確定帶輪基準直徑4</p><p>　　3.3確定窄V帶的基準長度和傳動中心距4</p><p><b>　　4.結(jié)構(gòu)設計5</b></p><p>　　4.1齒

9、輪的設計計算6</p><p>　　4.2按齒面接觸疲勞強度設計6</p><p>　　4.3試算齒輪分度圓直徑7</p><p>　　4.4按齒根彎曲強度計算8</p><p>　　4.5幾何尺寸計算9</p><p>　　5.軸的選擇和計算10</p><p>　　5.1輸出軸即

10、軸3的設計計算10</p><p>　　6．箱體的結(jié)構(gòu)設計11</p><p>　　6.1減速器箱體的結(jié)構(gòu)設計11</p><p>　　6.2減速器附件的結(jié)構(gòu)設計13</p><p>　　7.加工使用說明13</p><p>　　7.1技術(shù)要求14</p><p>　　7.2使用說明

11、14</p><p><b>　　結(jié) 論15</b></p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p><b>　　1．傳動方案設計</b></p><p><b>　　1.1原始條件</b></p><p&g

12、t;　　帶式運輸機由電動機通過減速器減速后通過帶傳動（傳動比為2，傳動效率為0.88），連續(xù)單向遠傳輸送谷物類散粒物料，工作載荷較平穩(wěn)，設計壽命5年，每天工作24小時，運輸帶速允許誤差為。</p><p><b>　　原始數(shù)據(jù):</b></p><p>　　輸送帶拉力 F/ (KN) ： 6.5</p><p>　　運輸帶工作轉(zhuǎn)速

13、： 0.5</p><p>　　滾筒直徑 ： 350</p><p>　　2.電機的選擇及主要性能參數(shù)計算</p><p><b>　　2.1電動機的選擇</b></p><p>　?、烹姍C類型的選擇，按已知工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇鼠籠型三相異步電動機，電壓380V</

14、p><p>　?、齐妱訖C的選擇 </p><p>　　滾筒工作所需功率為：</p><p>　　確定各個部分的傳動效率為：鏈條傳動效率，滾動軸承效率（一對），閉式齒輪傳動效率，二級減速器傳動效率，帶入得 </p><p><b>　　所需電動機功率為：</b></p><p>　　因載荷平穩(wěn)，電動

15、機額定功率Ped大于Pd，查表4.12-1電動機技術(shù)數(shù)據(jù)選擇電動機的額定功率為5.5kW。</p><p>　?、?確定電動機的轉(zhuǎn)速</p><p>　　滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　根據(jù)書[1]中表2-1推薦的傳動比范圍，二級圓柱齒輪減速器為8~40，帶傳動比為2，總傳動比，故電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p>　　符合這一范

16、圍的同步轉(zhuǎn)速有1500r/min和3000兩種，考慮到傳動裝置及電動機的價格和質(zhì)量，查[1]中表8-169中Y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)，選電動機選用1500電動機，型號為Y132S-4。額定功率5.5kW，轉(zhuǎn)速1440，額定轉(zhuǎn)矩2.2 。</p><p><b>　　2.2傳動比的確定</b></p><p><b>　　總傳動比為： </b><

17、/p><p>　　分配傳動比：鏈傳動傳動比為2，則減速器的傳動比為：</p><p>　　取二級圓柱齒輪減速器低速級傳動比</p><p>　　所以高速級傳動比 </p><p>　　低速級傳動比 </p><p><b>　　2.3傳動功率計算</b></p><

18、p><b>　　軸1：</b></p><p><b>　　軸2：</b></p><p><b>　　軸3： </b></p><p><b>　　軸4：</b></p><p>　　將以上算得的運動和動力參數(shù)列表如下：</p>&

19、lt;p>　　3．傳動零件的設計計算</p><p>　　3.1 V帶傳動的設計</p><p>　?。?）確定計算功率：</p><p>　　已知；；。由課本表8-7查得工作情況系數(shù)，則：。</p><p><b>　　選取窄V帶帶型：</b></p><p>　　根據(jù)、，由課本圖8-9選

20、用SPZ型窄V帶。</p><p>　　3.2確定帶輪基準直徑</p><p>　　由課本表8-6及表8-8取主動輪基準；從動輪基準直徑，由課本表8-7取。實際傳動比，與原分配傳動比一致。按式（8-13）驗算帶的速度，帶的速度合適。</p><p>　　3.3確定窄.V帶的基準長度和傳動中心距</p><p>　?。?）根據(jù)，初步確定中心距。

21、 </p><p><b>　　。</b></p><p>　　由課表8-2選帶的基準長度。實際中心距。</p><p>　　驗算主動輪上的包角：</p><p>　　，主動輪上的包角合適。</p><p><b>　　計算窄V帶的根數(shù)：</b></p&

22、gt;<p>　　由；；；查課本表8-4a，由線性關(guān)系得：；查課本表8-4b得：；查課本表8-5得：；查課本表8-2得：。則：</p><p><b>　　。取根。</b></p><p><b>　　計算預緊力：</b></p><p>　　查課本表8-3得：，則：</p><p>

23、<b>　　。</b></p><p>　　計算作用在軸上的壓軸力：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　V帶傳動的主要參數(shù)歸于表3。</p><p>　　表3 V帶傳動的主要參數(shù)</p><p><b>　?。?）帶輪設計：</b&

24、gt;</p><p>　　由課本表8-10查得：；。則帶輪輪緣寬度：。大帶輪轂孔直徑由后續(xù)高速軸設計而定，。大帶輪轂寬度：當時，取。帶輪結(jié)構(gòu)圖（略）。</p><p><b>　　4.結(jié)構(gòu)設計</b></p><p>　　4.1齒輪的設計計算</p><p>　?。?）P145由[2]表10-1選用閉式直齒圓柱齒輪傳動

25、，為使結(jié)構(gòu)緊湊，小齒輪選用40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度280HBS，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度240HBS，二者材料硬度差40HBS。由[2]表10-3選擇齒輪精度7級。取小齒輪齒數(shù) 24,則大齒輪齒數(shù)2.6924≈64.56，取65。</p><p>　　4.2按齒面接觸疲勞強度設計</p><p>　　由書[2] 設計公式（10-9a）進行試算：</p><p>

26、　　（1）確定公式內(nèi)各個計算數(shù)值</p><p><b>　　試取，</b></p><p><b>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　查[2]表10-7，選取齒寬系數(shù)</p><p>　　查[2]表10-6，得 材料的彈性影響系數(shù) </p><p>　　查[2]圖

27、10-21d，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限</p><p>　　計算的壽命系數(shù)（以工作壽命10年，每年工作300天，每天8小時設計）：</p><p><b>　　小齒輪應力循環(huán)系數(shù)</b></p><p><b>　　大齒輪應力循環(huán)系數(shù)</b></p><p>

28、　　由[2]圖10-19查得按接觸疲勞疲勞壽命系數(shù)，，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由[2]式10-12得</p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　MPa</b></p><p>　　4.3試算齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　=42.175m

29、m</b></p><p><b>　　計算圓周速度：</b></p><p><b>　　計算齒寬：</b></p><p><b>　　計算齒寬與齒高比</b></p><p><b>　　模數(shù)：</b></p><p&

30、gt;<b>　　齒高：</b></p><p>　　計算載荷系數(shù)：根據(jù) ，查[2]表10-8，得動載系數(shù)。查[2]表10-3得直齒輪。查表10-2得。查[2]表10-4，7級精度，小齒輪相對支撐非對稱布置。由齒寬與齒高比10.67及,查[2]中圖10-13得。所以載荷系數(shù)為</p><p>　　按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，有[2]公式（10-10a）得&

31、lt;/p><p><b>　　計算模數(shù)：</b></p><p>　　4.4按齒根彎曲強度計算</p><p><b>　　式中各個計算數(shù)值</b></p><p>　　查書[2]圖10-20c得小齒輪彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限；</p><p>　　由書[2]

32、圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　計算彎曲疲勞許用應力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由[2]中公式10-12得</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)： </b></p><p><b>　　查表取齒形系數(shù)：,</b&g

33、t;</p><p>　　查表取應力校正系數(shù)：</p><p>　　故，小齒輪，大齒輪，大齒輪的值大</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所

34、決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲疲勞強度算得的模數(shù)1.296，并圓整為標準值1.5mm，按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑mm算出小齒輪齒數(shù)：</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)：</b></p><p><b>　　取。</b></p><p><b>　　4.5幾何尺寸計算</b><

35、;/p><p><b>　　齒寬：</b></p><p>　　所以取小齒輪齒寬： 大齒輪齒寬：</p><p>　　齒輪3和齒輪4的確定：</p><p>　　同理，通過計算，取齒輪3的齒數(shù)為，齒輪4的齒數(shù)為，模數(shù)為</p><p><b>　　計算幾何尺寸：</b>&l

36、t;/p><p><b>　　齒寬：</b></p><p>　　所以取小齒輪齒寬：，大齒輪齒寬：</p><p><b>　　5.軸的選擇和計算</b></p><p>　　5.1輸出軸即軸3的設計計算</p><p>　　(1)初步確定軸的最小直徑：</p>&

37、lt;p>　　已知kw ,r/min, N?m </p><p>　　選用材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)查[2]表13-3，取,查[2] 表15-1得對稱循環(huán)彎曲許用應力,按扭轉(zhuǎn)強度計算，初步計算軸徑</p><p>　　考慮鍵槽的影響，增大3% ，則</p><p>　　軸最小直徑輸出直徑為安裝聯(lián)軸器處，聯(lián)軸器的孔徑有標準系列，故軸最小直徑處須與聯(lián)軸器的孔徑

38、想適應，所以，取軸的最小直徑為</p><p>　　(2)確定軸各段的直徑和長度</p><p><b>　?、伲?lt;/b></p><p>　　：根據(jù)聯(lián)軸器的長度，取 </p><p>　?、冢喊肼?lián)軸器需要定位，故需設計一定位軸肩，軸肩高度，所以取則</p><p>　　：根據(jù)外伸長度確定為60m

39、m</p><p>　?、郏哼@段與軸承配合，初選軸承內(nèi)徑為，初定為6209 </p><p>　?。焊鶕?jù)軸承寬度b=19mm，所以L3=20mm</p><p>　?、埽河休S承的安裝尺寸確定，取</p><p>　　：根據(jù)裝配草圖大齒輪和軸承在箱體內(nèi)位置取</p><p>　?、荩喊惭b軸承，采用套筒給齒輪定位，<

40、/p><p>　?。焊鶕?jù)裝配草圖，確定</p><p>　?、蓿哼@段安裝齒輪，取</p><p><b>　?。焊鶕?jù)齒輪寬度，取</b></p><p>　?、撸哼@段為軸環(huán)的直徑，用來定位齒輪，故需要設計定位軸肩， </p><p>　?。狠S環(huán)長度，按確定，所以這里取</p><p

41、><b>　　6．箱體的結(jié)構(gòu)設計</b></p><p>　　6.1減速器箱體的結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心。下面對箱體進行具體設計：</p><p>　　6.2減速器附件的結(jié)構(gòu)設計</p><p>　?。?）檢查孔和視孔蓋</p><p>　　檢查孔用于

42、檢查傳動件的嚙合情況、潤滑情況、接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，檢查要開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應便于檢查操作。視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊。</p><p><b>　　（2）放油螺塞</b></p><p>　　放油孔設在箱座底面最低處，其附近留有足夠的空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點，并在其附近形成凹坑，以便于油

43、污的匯集和排放。放油螺塞為六角頭細牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處加封油圈密封。</p><p><b>　?。?）油標</b></p><p>　　油標用來指示油面高度，將它設置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。</p><p><b>　?。?）通氣器</b></p><p>　　通氣器用于通氣，使

44、箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于運轉(zhuǎn)時箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。將通氣器設置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進入。</p><p><b>　?。?）起蓋螺釘</b></p><p>　　為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設2個起蓋螺釘。拆卸箱蓋時，可先擰動此螺釘頂起箱蓋。</p><p><b>　　（7）定位銷&l

45、t;/b></p><p>　　在箱體連接凸緣上相距較遠處安置兩個圓錐銷，保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度。</p><p><b>　　7.加工使用說明</b></p><p><b>　　7.1技術(shù)要求</b></p><p>　?。?）裝配之前，所有零件均用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗

46、，未加工表面涂灰色油漆，內(nèi)表面涂紅色耐油油漆；</p><p>　　(2)嚙合間隙用鉛絲檢查，側(cè)隙值應不小于0.10mm；</p><p>　　(3)用涂色法檢查齒面接觸斑點，按齒高不得小于55%，按齒長不得小于50%；</p><p>　　(4)安裝軸承時嚴禁用榔頭直接敲擊軸承內(nèi)、外圈，軸承裝配后應緊貼在軸肩或套筒端面上；</p><p>

47、　　(5)調(diào)整、固定軸承，應使各軸上軸承留有0.05到0.10 mm的軸向游隙；</p><p>　　(6)減速器注入90號工業(yè)齒輪油（SY1172-80）至規(guī)定高度；</p><p>　　(7)裝配時應在蓋、座接合處用密封膠或水玻璃粘合，不允許使用任何填料；</p><p>　　(8)按JB1130-70的規(guī)定進行負荷實驗，實驗時油池溫升不得超過35度，軸承溫升不

48、得超過40度，密封處不得有漏油現(xiàn)象。</p><p><b>　　7.2使用說明</b></p><p>　　(1)潤滑方式、潤滑油牌號的選擇，由于兩對嚙合齒輪中的大齒輪直徑相差不大，且它們的速度都不大，所以齒輪傳動可采用浸油潤滑，選用90號工業(yè)齒輪油（SY1172-80）。輸入軸與輸出軸處用氈圈密封。</p><p><b>　　(

49、2)密封說明</b></p><p>　　在試運轉(zhuǎn)過程中，所有聯(lián)接面及軸伸密封處都不允許漏油。剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用任何碘片。軸伸處密封應涂上潤滑脂。</p><p>　　(3)拆裝和調(diào)整的說明</p><p>　　在安裝調(diào)整滾動軸承時，必須保證一定的軸向游隙，因為游隙大小將影響軸承的正常工作。當軸直徑為30~50mm時，可取游隙為40

50、~70mm。在安裝齒輪或蝸桿蝸輪后，必須保證需要的側(cè)隙及齒面接觸斑點，側(cè)隙和接觸斑點是由傳動精度確定的，當傳動側(cè)隙及接觸斑點不符合精度要求時，可以對齒面進行刮研、跑合或調(diào)整傳動件的嚙合位置。也可調(diào)整蝸輪軸墊片，使蝸桿軸心線通過蝸輪中間平面。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過設計，該二級圓柱齒輪減速器具有以下特點及優(yōu)點：</

51、p><p>　?。?）能滿足所需的傳動比</p><p>　　齒輪傳動能實現(xiàn)穩(wěn)定的傳動比，該減速器為滿足設計要求而設計了1∶9.73的總傳動比.</p><p>　?。?）選用的齒輪滿足強度剛度要求</p><p>　　由于系統(tǒng)所受的載荷不大，在設計中齒輪采用了腹板式齒輪不僅能夠滿足強度及剛度要求，而且節(jié)省材料，降低了加工的成本.</p&g

52、t;<p>　?。?）軸具有足夠的強度及剛度</p><p>　　由于二級展開式齒輪減速器的齒輪相對軸承位置不對稱，當其產(chǎn)生彎扭變形時，載荷在齒寬分布不均勻，因此，對軸的設計要求最高，通過了對軸長時間的精心設計，設計的軸具有較大的剛度，保證傳動的穩(wěn)定性.</p><p>　?。?）箱體設計的得體</p><p>　　設計減速器的具有較大尺寸的底面積及箱

53、體輪轂，可以增加抗彎扭的慣性，有利于提高箱體的整體剛性.</p><p>　　（5）加工工藝性能好</p><p>　　設計時考慮到要盡量減少工件與刀具的調(diào)整次數(shù)，以提高加工的精度和生產(chǎn)率。此外，所設計的減速器還具有形狀均勻、美觀，使用壽命長等優(yōu)點，可以完全滿足設計的要求.</p><p><b>　　（6）個人體會</b></p>

54、<p>　　這次關(guān)于帶式運輸機上的兩級圓柱齒輪減速器的課程設計是真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質(zhì)大有用處。通過三個星期的設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎.</p><p>　　這次的課程設計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設計思想、訓練綜合運用機械設計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際反應和解決工程實際問

55、題的能力，鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設計方面的知識等方面有重要的作用。設計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學習和掌握有關(guān)機械設計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力.</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 陳秀寧，施高義．機械設計課程設計(2版)[M]．杭州： 浙江大學出版社, 2004．</p>

56、<p>　　[2] 濮良貴，紀名剛．機械設計（8版）．[M]．北京：高等教育出版社，2006．</p><p>　　[3] 蔣壽偉．現(xiàn)代機械工程圖學（2版）．[M]．北京：高等教育出版社, 2006．</p><p>　　[4] 陸玉、馮立艷．機械設計課程設計．（4版） [M]．北京：機械工業(yè)出版社,2007．</p><p>　　[5] 劉鴻義．材料力學