帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐園柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐園柱齒輪減速器設(shè)計(jì),運(yùn)輸機(jī),圓錐,齒輪,減速器,設(shè)計(jì) 分?jǐn)?shù)： 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì) 題目: 帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐園柱齒輪減速器 班 級(jí)： 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)老師: 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目A　設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐園柱齒輪減速器。工作經(jīng)常載，空載起動(dòng)，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。單班制工作。運(yùn)輸機(jī)卷筒直徑Ｄ =320ｍｍ,運(yùn)輸帶容許速度誤差為5％。減速器為小批生產(chǎn)，使用期限10年。 設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力Ｆ（103Ｎ）：1.5—2.55； 運(yùn)輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）：1.5—2。 １．電動(dòng)機(jī)２．聯(lián)軸器３．圓錐齒輪減速器４．帶式運(yùn)輸機(jī) 附圖A I 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 目 錄 一、電動(dòng)機(jī)的選擇 1 （一）電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu) 1 （二）電動(dòng)機(jī)容量 1 1.輸出功率 1 2.電動(dòng)機(jī)輸出功率 1 3.電機(jī)的轉(zhuǎn)速 2 二、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 2 （一）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 2 （二）分配各級(jí)傳動(dòng)比 2 （三）各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 3 （四）各軸輸入功率 3 （五）各軸的轉(zhuǎn)矩 3 三、高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 4 （一）選材 4 1.選擇材料 4 2.小錐齒輪參數(shù)計(jì)算 4 （二）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 4 1.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 4 2.小錐齒輪相關(guān)參數(shù) 5 3.按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 6 四、低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 7 （一）選材 7 1.選擇材料 7 2.小圓柱直齒輪齒數(shù) 8 3.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8 五、總結(jié) 10 六、參考文獻(xiàn) 11 II 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 一、電動(dòng)機(jī)的選擇 （一）電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu) 按工作要求和工作條件，選用一般用途的 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 （二）電動(dòng)機(jī)容量 由表1機(jī)械傳動(dòng)效率表查得：彈性柱銷聯(lián)軸器；8級(jí)精度一般圓錐齒輪傳動(dòng) ；8級(jí)精度一般圓柱齒輪傳動(dòng)；卷筒效率 ；滾動(dòng)軸承效率；則： 1.輸出功率 2.電動(dòng)機(jī)輸出功率 傳動(dòng)總效率 所以 表1 機(jī)械傳動(dòng)效率表 3.電機(jī)的轉(zhuǎn)速 推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，通常卷筒的傳動(dòng)比范圍為=，圓柱齒輪和圓錐齒輪傳動(dòng)的一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍分別為和，則總傳動(dòng)比范圍為，則總的傳動(dòng)比為 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： 選電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y112M-4 ，額定功率為4Kw ，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min(如下表2) 表2 Y系列(IP23)小型三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)(380V、50Hz) 電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 額定功率/KW 滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 Y100L1-4 2.2 1420 2.2 2.2 Y100L2-4 3 1420 2.2 2.2 Y112M-4 4 1440 2.2 2.2 二、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （一）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 （二）分配各級(jí)傳動(dòng)比 卷筒的傳動(dòng)比，取=2（） 錐齒輪的傳動(dòng)比=2（） 圓柱齒輪的傳動(dòng)比=3（） （三）各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 （四）各軸輸入功率 （五）各軸的轉(zhuǎn)矩 三、高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) （一）選材 1.選擇材料 參照選擇小錐齒輪材料選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS，大錐齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS,二者的硬度差為40HBS。 2.小錐齒輪參數(shù)計(jì)算 初選小錐齒輪齒數(shù)為，則。齒數(shù)。 參照按齒面硬度查得：小錐齒輪接觸疲勞強(qiáng)度和大錐齒輪接觸疲勞強(qiáng)度=600 Mpa，=550 Mpa 參照查得小錐齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度和大錐齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 =500 Mpa，=380 Mpa。 （二）計(jì)算小圓錐齒輪分度圓直徑 1.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1） ，一般取=0.3 2） 參照得材料的彈性影響系數(shù) 已經(jīng)算出； 3） 查表3（參照），圖1，表4，圖2得 其中：-----------使用系數(shù) ------------動(dòng)載系數(shù) --------齒間載荷分配系數(shù) --------齒向載荷分配系數(shù) 表3使用系數(shù) 圖1動(dòng)載系數(shù) 表4 齒間載荷分配系數(shù) 圖2 齒向載荷分布系數(shù) 4）參照得，，取 計(jì)算 則 所以，模數(shù)mm，取標(biāo)準(zhǔn)m=3.75mm。 大端分度圓直徑 2.小錐齒輪相關(guān)參數(shù) 1）取，則；, 2）節(jié)錐頂鉅： （教材） 3）分錐角： 4）大端齒頂圓直徑： 小齒輪： 大齒輪： 5）齒寬 取 3.按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 已得出；；； 參照得，， ， 參照得, 根據(jù)公式， 參照查得, 計(jì)算 4.計(jì)算大小齒輪 的并加以比較 由以上計(jì)算可知，大齒輪的數(shù)值較大 故計(jì)算時(shí)按大齒輪計(jì)，所以： 圖3 小錐齒輪 四、低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)是一樣的，其中包括齒面解除疲勞強(qiáng)度計(jì)算、齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算和校核。 （一）選材 1.選擇材料 參照選擇小錐齒輪材料選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS，大錐齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS,二者的硬度差為40HBS。 （二）計(jì)算小齒輪參數(shù) 2.小圓柱直齒輪齒數(shù) 初選小圓柱直齒輪齒數(shù)為，則。齒數(shù)。 參照按齒面硬度查得小錐齒輪接觸疲勞強(qiáng)度和大錐齒輪接觸疲勞強(qiáng)度=600 Mpa，=550 Mpa 參照查得小錐齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度和大錐齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度=500 Mpa，=380 Mpa。b.計(jì)算小齒輪分度圓直徑 3.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =6072012810300= 1)參照得解除疲勞壽命系數(shù), 取，則： 由于，故計(jì)算取 2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪模數(shù)(由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計(jì)): 取齒數(shù)，則 3)參照查得材料的彈性影響系數(shù)取 因，參照齒寬系數(shù)d=0.7 模數(shù) 取 參照取壓力角，齒數(shù)，傳動(dòng)比，則 則分度圓直徑： 齒頂圓直徑： 中心距： 齒根圓直徑： 齒寬： 考慮到安裝誤差，一般將小齒輪加寬 所以?。? 圖4 小圓柱直齒輪 齒輪參數(shù)表 名稱 圓錐齒輪 圓柱齒輪 模數(shù) 3.75 2.75 法向壓力角 分度圓 齒頂圓 齒寬 分度圓錐角 / / 節(jié)錐頂距 / 五、總結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)我得到的題目是設(shè)計(jì)一個(gè)兩級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始就手忙腳亂，不知從何入手。在老師的教指導(dǎo)，和同學(xué)們的幫助下，使我找到了方法。現(xiàn)在想想其實(shí)課程設(shè)計(jì)這兩天是很累的，開始是大量的計(jì)算，后來要一步步校核驗(yàn)算，發(fā)現(xiàn)不合格還要返回重新設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程理論知識(shí)，真正做到了學(xué)以致用。在此期間我們同學(xué)之間互相幫助，共同面對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難。在這些過程當(dāng)中我充分的認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)理解和接受應(yīng)用方面的不足，特別是自己的系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力的欠缺，將來要進(jìn)一步加強(qiáng)，今后的學(xué)習(xí)還要更加的努力。本次課程設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)的一次系統(tǒng)總結(jié)與應(yīng)用，還是對(duì)自己體質(zhì)的一次檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果是不合格。在設(shè)計(jì)中我第一次體會(huì)到了工程人員的艱辛和必須要有的細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。 在此，我非常感謝張老師對(duì)我們的認(rèn)真負(fù)責(zé)，正因?yàn)槟恼J(rèn)真負(fù)責(zé)，才讓我全身心的投入，正因?yàn)槟亩酱倥c幫助，我才能完成這次課程設(shè)計(jì)，同時(shí)，也要謝謝您給我們這樣一次學(xué)習(xí)和鍛煉自己的機(jī)會(huì)，從中得到的收獲是非常多的。 ??? 六、參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴，陳國(guó)定，吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì).9版.北京:高等教育出版社,2013.5 [2] 孫 桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理.8版.北京:高等教育出版社,2013.5 [3] 王少懷，機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).中冊(cè).北京:電子工業(yè)出版社,2006.8 [4] 王少懷，機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).下冊(cè).北京:電子工業(yè)出版社,2006.8 11