帶式輸送機裝置中的二級圓柱齒輪減速器設計說明書
1、運輸帶工作拉力: ;
2、運輸帶工作速度: ;
3、滾筒直徑: ;
4、滾筒工作效率: ;
5、工作壽命:8年單班制工作,所以, ;
6、工作條件:連續單向運轉,工作時有輕微振動。
傳動裝置設計:
壹、傳動方案:展開式二級圓柱齒輪減速器。
二、選擇電機:
1、類型:Y系列三相異步電動機;
2、型號:
工作機所需輸入功率: ;
電機所需功率: ;
其中, 為滾筒工作效率,0.96
為高速級聯軸器效率,0.98
為兩級圓柱齒輪減速器效率,0.95
為高速級聯軸器效率,0.98
電機轉速 選:1500 ;
所以查表選電機型號為:Y112M-4
電機參數:
額定功率: 4Kw
滿載轉速: =1440
電機軸直徑:
三、 傳動比分配:
( )
其中: 為高速級傳動比, 為低速級傳動比,且 ,
取 ,則有: ;
四、傳動裝置的運動和動力參數
1、電機軸: ;
;
;
2、高速軸: ;
;
;
3、中間軸: ;
;
;
4、低速軸: ;
;
;
5、工作軸: ;
;
;
傳動零件設計:
壹、齒輪設計(課本p175)
高速級(斜齒輪):
設計參數:
1、選材:
大齒輪:40Cr,調質處理,硬度300HBS;
小齒輪:40Cr,表面淬火,硬度40~50HRC。
2、確定許用應力:
1)許用接觸應力:
而:
因為 ,所以,只需考慮 。
對於調質處理的齒輪, 。
查表(HBS為300)有循環基數 ,故, ,所以, 。
2)許用彎應力:
查表有:
取 ,單向傳動取 ,因為,
所以取 ,則有:
3)齒輪的工作轉矩:
4)根據接觸強度,求小齒輪分度圓直徑:
其中, (鋼制斜齒輪), 。
所以,取 ,則有
5)驗算接觸應力:
其中,取
而,齒輪圓周速度為:
故, (7級精度),
所以,最終有,
6)驗算彎曲應力:
其中, (x=0)
,所以應驗算大齒輪的彎曲應力
低速級(直齒輪):
設計參數:
1、選材:
大齒輪:40Cr,調質處理,硬度300HBS;
小齒輪:40Cr,表面淬火,硬度40~50HRC。
2、確定許用應力:
1)許用接觸應力:
而:
因為 ,所以,只需考慮 。
對於調質處理的齒輪, 。
查表(HBS為300)有循環基數 ,故, ,所以, 。
2)許用彎應力:
查表有:
取 ,單向傳動取 ,因為,
所以取 ,則有:
3)齒輪的工作轉矩:
4)根據接觸強度,求小齒輪分度圓直徑:
其中, (鋼制直齒輪), 。
所以,取 ,則有
5)驗算接觸應力:
其中,取
(直齒輪),
而,齒輪圓周速度為:
故, (7級精度),
所以,最終有,
6)驗算彎曲應力:
其中, (x=0)
,所以應驗算大齒輪的彎曲應力
所以,計算得齒輪的參數為:
高速級
大
184.5
2
90
112.75
45
1
0.25
小
41
20
50
低速級
大
210
2.5
84
140
55
-
小
70
28
62
二、聯軸器選擇
高速級: ,電機軸直徑: ,所以,選擇 ;
低速級: 所以,選擇 ;
三、初算軸徑
(軸的材料均用45號鋼,調質處理)
高速軸: ,(外伸軸,C=107),根據聯軸器參數選擇 ;
中間軸: ,(非外伸軸,C=118),具體值在畫圖時確定;
低速軸: ,(外伸軸,C=107),根據聯軸器參數選擇 。
四、軸承的潤滑方式選擇:
高速級齒輪的圓周速度為:
所以,軸承采用油潤滑。高速級小齒輪處用擋油板。
五、箱體的結構尺寸:(機械設計課程設計手冊p173)
箱座壁厚: ,而 ,
所以,取 。
箱蓋壁厚: ,所以,取 。
箱座、箱蓋、箱底座凸緣的厚度:
箱座、箱蓋的肋厚:
軸承旁凸臺的半徑:
軸承蓋外徑: (其中,D為軸承外徑, 為軸承蓋螺釘的直徑)。
中心高:
取: ;
地腳螺釘的直徑: (因為: );數目:6。
軸承旁聯接螺栓的直徑: ;
箱蓋、箱座聯接螺栓的直徑:
軸承蓋螺釘的直徑: 數目:4;
窺視孔蓋板螺釘的直徑: 。
至箱外壁的距離:
至凸緣邊緣的距離: 。
外箱壁到軸承座端面的距離: 。
齒輪頂圓與內箱壁距離: ,取: 。
齒輪端面與內箱壁距離: ,取: 。
六、初選軸承:
高速軸:205, ;
中間軸:306, ;
低速軸:2209, ;
軸承端蓋外徑:
高速軸: ;
中間軸: ;
低速軸:
七、軸的強度核算:
軸所受的力:
高速級: ;
;
。
低速級: ;
;
軸的受力分析:
高速軸:
由力平衡有:
受力如圖:
選材為45號鋼調質處理,所以
查表有:
所以,危險截面為截面C
而此處 ,
所以,此處滿足強度要求,安全。
中間軸:
由力平衡有:
受力如圖:
可見B處受力更大,
選材為45號鋼調質處理,所以
查表有:
所以,危險截面為截面B
而此處 ,所以,此處滿足強度要求,安全。
低速軸:
由力平衡有:
受力如圖:
選材為45號鋼調質處理,所以查表有:
所以,危險截面為截面B
而此處 ,
所以,此軸滿足強度要求,安全。
八、軸承使用壽命計算:( )
高速軸:
選用205,則有: 。
計算步驟和結果如下:
計算項目
計算結果
0.0317
0.225
1.1
942.2N
結論
(滿足壽命要求)
中間軸: ;
選用306,則有: 。
計算步驟和結果如下:
計算項目
計算結果
0.015
0.192
1.1
1727N
結論
(滿足壽命要求)
低速軸:選用2 209,則有: 。
徑向當量動負荷 ;
徑向當量靜負荷 ;
所以, 。
九、齒輪詳細參數:
高速級大齒輪:
低速級大齒輪: