【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無(wú)水印，高清圖，，壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開預(yù)覽，需要原稿請(qǐng)自助充值下載，請(qǐng)見壓縮包內(nèi)的文件，所見才能所得，下載可得到【資源目錄】下的所有文件哦--有疑問可咨詢QQ:1304139763 或 414951605
卷筒拉力2.8kn 繩速1.4m/s 卷筒直徑350mm 卷筒寬450mm
工作條件 礦山卷筒絞車 三班制 工作%40 使用10年 中等沖擊 允許速度誤差%5
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
此頁(yè)為封面，請(qǐng)按自己的格式粘貼
目錄
1確定傳動(dòng)方案 5
2機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 5
2.1 選擇電動(dòng)機(jī) 5
2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 5
3.1.2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇 5
3.1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 6
2.2 傳動(dòng)比的分配 6
2.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 7
2.3.1各軸的轉(zhuǎn)速： 7
2.3.2各軸的輸入功率： 7
2.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 7
2.3.4整理列表 8
3齒輪的設(shè)計(jì) 8
3.1低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8
3.1.1 齒輪的類型 8
3.1.2尺面接觸強(qiáng)度較合 10
3.1.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 10
3.1.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 12
3.1.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度 12
3.2高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13
3.2.1 齒輪的類型 13
3.2.2尺面接觸強(qiáng)度較合 14
3.2.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 15
3.2.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度 17
3.2.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度 17
4軸的設(shè)計(jì) 17
4.1求作用在齒輪上的力 18
4.2選取材料 18
4.2.1軸最小直徑的確定 19
4.2.2根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 19
4.3鍵的選擇 19
4.4求兩軸所受的垂直支反力和水平支反力 19
4.4.1受力圖分析 19
4.4.2垂直支反力求解 20
4.4.3水平支反力求解 21
4.5剪力圖和彎矩圖 22
4.5.1垂直方向剪力圖 22
4.5.2垂直方向彎矩圖 22
4.5.3水平方向剪力圖 23
4.5.4水平方向彎矩圖 23
4.6扭矩圖 24
4.7 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 25
5減速器附件的選擇 25
5.1.檢查孔與檢查孔蓋 25
5.2.通氣器 26
5.3.油塞 26
5.4.油標(biāo) 26
5.5吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇 26
5.6定位銷 26
5.7啟蓋螺釘 26
6減速器潤(rùn)滑與密封 27
6.1 潤(rùn)滑方式 27
6.1.1 齒輪潤(rùn)滑方式 27
6.1.2 齒輪潤(rùn)滑方式 27
6.2 潤(rùn)滑方式 27
6.2.1齒輪潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量 27
6.2.2軸承潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量 27
6.3密封方式 27
28
1確定傳動(dòng)方案
根據(jù)工作要求和工作環(huán)境，選擇展開式二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)方案。此方案工作可靠、傳遞效率高、使用維護(hù)方便、環(huán)境適用性好，但齒輪相對(duì)軸承的位置不對(duì)稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。此外，總體寬度較大。
2機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
2.1 選擇電動(dòng)機(jī)
2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型
電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境清潔，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。
2.1.2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇
1、工作機(jī)所需要的功率為：
其中：，，
=0.99——球軸承的效率。
——為聯(lián)軸器的效率。 =0.99
——為8級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率。 =0.97
——輸送機(jī)滾筒效率。 =0.96
傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率：
得
因載荷平穩(wěn) ，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可，查表，選取電動(dòng)機(jī)額定功率為。
2.1.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇
根據(jù)已知條件由計(jì)算得知輸送機(jī)滾筒的工作轉(zhuǎn)速
展開式減速器的傳動(dòng)比為：
所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為：
符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。
按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列，選擇同步轉(zhuǎn)速為1000r/min。所以選擇Y132M2-6型三相異步電動(dòng)機(jī)。
Y132M2-6型三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率為5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速為960r/min,電動(dòng)機(jī)中心高H=160mm，軸伸出部分用于裝聯(lián)軸器。
2.2 傳動(dòng)比的分配
1、總傳動(dòng)比為
2、分配傳動(dòng)比
考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度。則兩級(jí)齒輪的高速級(jí)與低速級(jí)傳動(dòng)比的值取為1.4，取
則
；
。
2.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
2.3.1各軸的轉(zhuǎn)速：
1軸：；
2軸：；
3軸：。
2.3.2各軸的輸入功率：
1軸：；
2軸：；
3軸：；
卷筒軸：。
2.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：
發(fā)動(dòng)機(jī)軸：；
1軸：
2軸：；
3軸：；
滾筒軸：。
2.3.4整理列表
軸名
功率
轉(zhuǎn)矩
轉(zhuǎn)速
電機(jī)軸
5.5
54.71
960
1
5.45
54.22
960
2
5.23
217.99
229.12
3
5.02
627.25
76.43
滾筒軸
4.78
627.25
76.43
3齒輪的設(shè)計(jì)
3.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
3.1.1 齒輪的類型
1、依照傳動(dòng)方案，本設(shè)計(jì)選用二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
2、礦山卷筒絞車為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查表，選用8級(jí)精度。
3、材料選擇：小齒輪材料為40Cr滲碳淬火，齒面硬度為 55HRC，接觸疲勞強(qiáng)度極限 ，
彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪材料為45鋼
表面淬火，齒面硬度為55HRC,接觸疲勞強(qiáng)度極限,
彎曲疲勞強(qiáng)度極限。
設(shè)每年工作時(shí)間按300天計(jì)算
查得接觸疲勞壽命系數(shù)
取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1。
查表，取，。查表11-4，取區(qū)域系數(shù)，彈性系數(shù)（鍛鋼-鍛鋼）。
有===1200MPa
===1140MPa
===576MPa
===560MPa
4、螺旋角：8°<β<20°,初選β=14°
5、齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：；
大齒輪齒數(shù)：，取。
故實(shí)際傳動(dòng)比，則：
5%
3.1.2尺面接觸強(qiáng)度較合
1、
（1）取載荷
（2）
（3）， ，
2、計(jì)算模數(shù)
，查表取
3、,取整b=22mm。
4、計(jì)算齒輪圓周速度
3.1.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算
因?yàn)樗x材料硬大度于350HBS,所以為硬齒面。
1、法向模數(shù)
2、查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3
3、查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-6，得齒寬系數(shù)
4、小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
5、齒形系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-8得：，
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-9得：，
因?yàn)楹捅容^
所以對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。
6、法向模數(shù)
取
7、中心距
8、確定齒輪的分度圓直徑：
9、齒輪寬度：
圓整為25 mm，??；。
10、重合度確定
，查表得
所以
3.1.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度
可知是安全的
校核安全。
3.1.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度
校核安全。
3.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
3.2.1 齒輪的類型
1、依照傳動(dòng)方案，本設(shè)計(jì)選用二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
2、礦山卷筒絞車為一般工作機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查表，選用8級(jí)精度。
3、材料選擇：小齒輪材料為40Cr滲碳淬火，齒面硬度為 55HRC，接觸疲勞強(qiáng)度極限 ，
彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪材料為45鋼
表面淬火，齒面硬度為55HRC,接觸疲勞強(qiáng)度極限,
彎曲疲勞強(qiáng)度極限。
設(shè)每年工作時(shí)間按300天計(jì)算
查得接觸疲勞壽命系數(shù)
取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1。
查表，取，。查表11-4，取區(qū)域系數(shù)，彈性系數(shù)（鍛鋼-鍛鋼）。
有===1200MPa
===1140MPa
===576MPa
===560MPa
4、螺旋角：8°<β<20°,初選β=14°
5、齒數(shù)：初選小齒輪齒數(shù)：；
大齒輪齒數(shù)：，取。
故實(shí)際傳動(dòng)比，則：
5%
3.2.2尺面接觸強(qiáng)度較合
1、
（1）取載荷
（2）
（3）， ，
2、計(jì)算模數(shù)
，查表取
3、,取整b=36mm。
4、計(jì)算齒輪圓周速度
3.2.3按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算
因?yàn)樗x材料硬大度于350HBS,所以為硬齒面。
1、法向模數(shù)
2、查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-3，得載荷系數(shù)k=1.3
3、查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-6，得齒寬系數(shù)
4、小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
5、齒形系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-8得：，
查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖11-9得：，
因?yàn)楹捅容^
所以對(duì)小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。
6、法向模數(shù)
取
7、中心距
8、確定齒輪的分度圓直徑：
9、齒輪寬度：
圓整為45 mm，??；。
10、重合度確定
，查表得
所以
3.2.4 驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度
可知是安全的
校核安全。
3.2.5驗(yàn)算齒面彎曲強(qiáng)度
校核安全
4軸的設(shè)計(jì)
下面對(duì)中速軸進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算及校核。
4.1求作用在齒輪上的力
因?yàn)楦咚佥S的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的、、都是作用力與反作用力的關(guān)系，則大齒輪上所受的力為
輪圓周力：
齒輪勁向力：
齒輪軸向力：
同理，中速軸小齒輪上的三個(gè)力分別為：
輪圓周力：
齒輪勁向力：
齒輪軸向力：
4.2選取材料
可選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表
4.2.1軸最小直徑的確定
根據(jù)表，取得
考慮到軸上有兩個(gè)鍵所直徑增加4%~5%,故取最小直徑35mm
4.2.2根據(jù)軸向定位的要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
初選圓錐滾子軸承30207型號(hào),GB/T 297—1994：
4.3鍵的選擇
（1）采用圓頭普通平鍵A型（GB/T 1096—1979）連接，大齒輪處鍵的尺寸，。
齒輪與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為。
（2）鍵的較合
所以安全。
4.4求兩軸所受的垂直支反力和水平支反力
4.4.1受力圖分析
將軸系部件受到的空間力系分解到垂直面和水平面上兩個(gè)平面力系。
總受力圖：
垂直方向受力圖:
水平方向受力圖:
4.4.2垂直支反力求解
對(duì)左端點(diǎn)O點(diǎn)取矩
依垂直方向受力圖可知
4.4.3水平支反力求解
同理6.4.2解得
4.5剪力圖和彎矩圖
4.5.1垂直方向剪力圖
4.5.2垂直方向彎矩圖
段彎矩：
段彎矩：
段彎矩：
可作彎矩圖：
4.5.3水平方向剪力圖
4.5.4水平方向彎矩圖
段彎矩：
段彎矩：
段彎矩：
4.6扭矩圖
在段上：
在段上：
在段上
4.7 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
由圖分析可矢小輪面為危險(xiǎn)面，對(duì)小輪面較合進(jìn)行校核時(shí)，根據(jù)計(jì)算式及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力
前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，，故安全
5減速器附件的選擇
5.1.檢查孔與檢查孔蓋
二級(jí)減速器總的中心距，則檢查孔寬,長(zhǎng)，檢查孔蓋寬,長(zhǎng)．螺栓孔定位尺寸：寬，，圓角,孔徑,孔數(shù)，孔蓋厚度為,材料為Q235．
5.2.通氣器
可選為．
5.3.油塞
為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污，在箱體底部最低位置設(shè)置一個(gè)排油孔，排油孔用油塞及封油圈堵?。诒敬卧O(shè)計(jì)中，可選為，封油圈材料為耐油橡膠，油塞材料為Q235
5.4.油標(biāo)
選用帶螺紋的游標(biāo)尺，可選為．
5.5吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇
可選單螺釘起吊，其螺紋規(guī)格為．
5.6定位銷
為保證箱體軸承座孔的鏜制和裝配精度，在箱體分箱面凸緣長(zhǎng)度方向兩側(cè)各安裝一個(gè)圓錐定位銷，其直徑可?。?長(zhǎng)度應(yīng)大于分箱面凸緣的總長(zhǎng)度．
5.7啟蓋螺釘
啟蓋螺釘上的螺紋段要高出凸緣厚度，螺紋段端部做成圓柱形．
6減速器潤(rùn)滑與密封
6.1 潤(rùn)滑方式
6.1.1 齒輪潤(rùn)滑方式
齒輪v=0.4m/s<12m/s，應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑，但考慮成本及需要選用浸油潤(rùn)滑。
6.1.2 齒輪潤(rùn)滑方式
軸承采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑
6.2 潤(rùn)滑方式
6.2.1齒輪潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量
齒輪潤(rùn)滑選用150號(hào)機(jī)械油（GB 443－1989），最低－最高油面距(大齒輪)10～20mm，需油量為1.5L左右
6.2.2軸承潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量
軸承潤(rùn)滑選用ZL－3型潤(rùn)滑脂（GB 7324－1987）用油量為軸承間隙的1/3～1/2.為宜
6.3密封方式
1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封
選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法。
2.觀察孔和油孔等出接合面的密封
在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封
3.軸承孔的密封
悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部
軸的外延端與透端蓋的間隙，由于，故選用半粗羊毛氈加以密封。
4.軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部。