2023年机械设计课程设计.docx

一、方案义务书 方案标题：方案带式运输机传动装置中的双级圆柱齿轮加速器 方案数据及前提 保送带无效拉力F13000牛； 保送带任务速率V0.45米/秒； 保送带滚筒直径D420毫米； 传动比同意偏差i 消费范围：单件； 任务情况：干净； 载荷特征：稍有打击； 任务限期：5年2班制 其余前提：无。 （2%——4%）； 总体方案方案 传动零碎的方案制定 带式保送机传动系方案如以下列图1所示。 图1 带式保送机由电念头驱动。电念头1经过连轴器2将能源传入加速器3,再经连轴 器4及开式齿轮5将能源传至保送机滚筒6,发动保送带7任务。传动零碎中采纳两级 开展式圆柱齿轮加速器，其构造复杂，但齿轮绝对轴承位置错误称，因而请求轴有较 年夜的刚度，高速级跟低速级都采纳歪齿圆柱齿轮传动。 二.电念头的选择 （1）电念头的功率 由已经知道前提能够盘算出任务机所需的无效功率 Fv 130000.45 1000 pw 5.858kw 1000 设： 保送机滚筒轴至保送带间的传动效力 5w 连轴器效力＝0.99 c g g c 闭式圆柱齿轮传动效力 ＝0.97 g 开式齿轮传动效力 ＝0.95 g 一对滚动轴承的效力 ＝0.99 b b 保送机滚筒效力 ＝0.96 cy cy 预算传动零碎总效力 式中 ＝＝0.99 c ＝ ＝ g＝0.990.97＝0.9603 g＝0.990.97＝0.9603 b b ＝ ＝ c＝0.990.99＝0.9801 b b ， ＝0.990.95＝0.9405 g w＝ cy＝0.990.96＝0.9504 b 总效力＝ 任务机所需电念头效力 pr＝p ＝5.858 0.7998 w ＝7.32kw （2）电念头转速的选择 保送机滚筒轴的任务转速 w＝60000v600000.4520.5r/min d 思索到全部传动零碎为三级加速，总传动比可恰当取年夜一些，选同步转速 1500r/mim的电念头为宜。 s （3）电念头型号的选择 依照任务前提：任务情况干净、两班制延续任务，任务机所需功率p7.32kw及 r 电念头的同步转速 1500r/mim等，选用Y系列三相异步电念头，卧式封锁构造， s 型号为Y132M－4,其要紧功能数据如下： 电念头的额外功率p7.5kw m 电念头满载转速n1440r/min m 电念头轴蜷缩径D＝38mm 电念头轴伸长度E＝60mm 三.传动比的调配 带式保送机传动零碎的总传动比 nm nw 1440 20.5 i 70.24 由传动零碎方案知i1；i1 01 34 按书『1』表3-1查取开式圆柱齿轮传动的传动比i45 4 由盘算可得两级圆柱齿轮加速器的总传动比 i 70.24 i ii 1234 17.56 iii 013445 114 为便于两级圆柱齿轮加速器采纳浸油光滑，当两对齿轮的配对资料一样、齿面硬 度HBS350、齿宽系数相称时，思索齿面打仗强度濒临相称的前提，取高速级传动 比 i12 1.3i 1.317.564.778 低速级传动比 i 17.56 i23 3.675 i12 4.778 传动零碎各传动比分不为： i011,i124.778,i233.675,i341,i45 4 四.传动零碎的活动跟能源参数盘算 传动零碎各轴的转速、功率跟转矩盘算如下： 0轴（电念头轴） n＝n＝1440r/min m p0p7.32kw r p0 n0 7.32 T9550 0 9550 48.55Nm 1440 1轴（加速器高速轴） n01440 n1 1440r/min i01 1 p1p0 T1Ti 7.320.997.2468kw 48.5510.9948.0645Nm 01 01 001 2轴（加速器两头轴） n 1440 1 n2 301.38r/min i12 4.778 p2p1 TTi 7.24680.96036.9559kw 12 48.06454.7780.9603220.54Nm 2 11212 3轴（加速器低速轴） n2 i23 301.38 3.675 n3 82.01r/min p3p2 TTi 6.95590.96036.6798kw 220.543.6750.96036.6798kw 3 223 23 4轴（开式圆柱齿轮传动高速轴） n3 i34 82.01 1 n4 82.01r/min p4p3 TTi 6.67980.98016.547kw 6.679810.9801762.82kw 4 334 34 5轴（开式圆柱齿轮传动低速轴） n4 82.01 4 n5 20.5r/min i45 p4p3 6.5470.94056.157kw TTi 762.8240.94052869.73kw 5 445 45 五.开式齿轮传动的方案盘算 (1)选择齿轮资料、热处理方法 巨细齿轮资料均选用20CrMnTi渗碳淬火，齿面硬度58－62HRC (2)断定许用应力 ①断定极限应力 跟 Hlim Flim 按齿面硬度查书『2』图3-6得， 1500MPa， 450MPa。 1500MPa；查书『2』 Hlim1 Hlim2 图3-7得，450MPa， Flim1 Flim2 ②盘算应力轮回次数N、断定寿命系数Z、YN N N60ant60182.01(530016)1.18108 1 1 N1.18108 2.95107 1 N2 i1 4 查书『2』的图3-8得，ZN1ZN21；查书『2』的图3-9得，YN1YN2 1 ③盘算许用应力 由书『2』的表3-2取SHmin1.1，SFlim1.5，从而 ZN115001MPa1363.6MPa Hlim1 HP1 SHmin 1.1 ZN215001MPa1363.6MPa Hlim2 HP2 SHmin 1.1 取YST2，那么 YYN1 45021MPa480MPa 1..5 Flim1ST (120%) 0.8 FP1 SFmin YY 0.8 45021MPa480MPa 1.5 Flim2STN2 (120%) FP2 SFmin （3）剖析生效方法、断定方案准那么 因为方案的是硬齿面开式齿轮传动，其要紧生效是齿面磨损跟轮齿折断，按齿 根曲折疲惫强度准那么方案,再将求出的模数加年夜10％--15%后取标准值。 （4）开端断定齿轮的根本参数跟要紧尺寸 ①小齿轮的名义转矩 T1762820Nm ②选择齿轮范例 开端估量齿轮圆周速率v3m/s 依照齿轮传动的任务前提，选用歪齿圆柱齿轮传动 ③选择齿轮传动的的精度品级 由书『2』表3-3初选8级精度 ④初选： 10,z25,zzi254100, 0，由书『2』的表3-6取 1 2 11 1 2 0.5。 d ⑤开端盘算齿轮的要紧尺寸 由书『2』式（3-16）方案盘算m时，需求先断定系数K,Y,Y,Y,Ysa n Fa 因其是用电念头驱动，稍有打击，齿轮速率不高，非对称安排，取 K1.4,Y0.75,Y0.88 因当量齿数ZZ/cos3 v 由书『2』图3－18跟3-19查得 Y Fa1 2.65,Y1.59;YFa22.23,Ysa2 sa1 1.79 YY Fa1sa1 YYsa2 Fa2 因 0.00878 0.00832 FP1 FP2 取小齿轮参数代入方案式 2 2KTcosYY 1 YY Fa1sa1 FP1 mn 3 d Z12 2 21.4762820cos100.750.882.651.59 3 0.5252 480 3.4mm 将m加年夜10%--15%后取标准模数m＝4mm n n 那么核心距 mn 4 a (ZZ2) 1 (25100)253.86mm 2cos10 2cos 圆整后取a254mm 调剂螺旋角 m(ZZ2) 4(25100) arccos101054 n 1 arccos 2a 2254 盘算分度圆直径： mz 425 cos101054 n1 d1 mm101.6mm cos mz2 4100 n d2 mm406.4mm cos cos101054 盘算齿轮圆周速率： n1d1 82.01 76.4m/s0.32m/s v 60000 60000 满意初估齿轮圆周速率v3m/s 盘算齿宽： 年夜齿轮bb 2 d10.5101.6mm50.8mm，圆整后取b51mm； 2 d 小齿轮bb(5～10)(517)mm58mm 1 2 六.加速器传动整机（齿轮）的方案盘算 高速级歪齿圆柱齿轮传动的方案盘算 (1)选择齿轮资料、热处理方法 小齿轮（齿轮1右旋）：45钢，调质处理，硬度为217～255HBS；年夜齿轮(齿轮2 左旋)：45钢，正火处理，硬度为169～217HBS。取小齿轮齿面硬度为230HBS，年夜齿 轮为200HBS。 (2)断定许用应力 ①断定极限应力 跟 Hlim Flim 按齿面硬度查书『2』的图3-6得， 资料的图3-7得， 220MPa， ②盘算应力轮回次数N、断定寿命系数Z、YN 580MPa， 550MPa；查参考 Hlim1 Hlim2 210MPa。 Flim1 Flim2 N N60ant6011440(530016)20.74108 1 I N20.74108 1 4.34108 N2 i1 4.778 查书『2』的图3-8得，ZN1ZN21；查书『2』的图3-9得，YN1YN2 1 ③盘算许用应力 由书『2』的表3-2取SHmin1，SFlim1.4，从而 ZN15801MPa580MPa Hlim1 HP1 SHmin 1 ZN25501MPa550MPa Hlim2 HP2 SHmin 1 取YST2，那么 Flim1YY 22023MPa314MPa 1.4 STN1 FP1 FP2 SFmin YYN2 21021MPa300MPa 1.4 Flim2ST SFmin （2）剖析生效方法、断定方案准那么 因为方案的是软齿面闭式齿轮传动，其要紧生效是齿面疲惫点蚀，假定模数过小， 也能够发作轮齿疲惫折断。因而，该齿轮传动应按齿面打仗疲惫强度强度进展方案、 断定主参数，而后再校核轮齿的曲折疲惫强度。 （3）开端断定齿轮的根本参数跟要紧尺寸 ①小齿轮的名义转矩 T148065Nmm ②选择齿轮传动的精度品级 初估齿轮圆周速率v4m/s 按估量的圆周速率，由书『2』的表3-3开端选用8级精度。 ③初选参数 初选： 12,z21,zz1i12214.778100, 0，由书『2』的表3-6 1 2 1 2 取 1。 d ④开端盘算齿轮的要紧尺寸 因电念头驱动，载荷稍有打击，非对称安排，轴的钢性较小，取 K1.4。由书 『2』的图3-15查得ZH2.45；查书『2』的表3-5得Z189.8MPa；取Z0.8； E Z cos cos12 0.98