掘进机毕业设计设计说明书.doc
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1、掘进机毕业设计设计说明书 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途目 录一 课程设计书 2二 设计要求 2三 设计步骤 21。 传动装置总体设计方案 32。 电动机的选择 43。 确定传动装置的总传动比和分配传动比54。 计算传动装置的运动和动力参数 55. 设计V带和带轮66。 齿轮的设计 87。 滚动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269。 箱体结构的设计2710。润滑密封设计 2711.联轴器设计 27四 设计小结 28五 参考资料 29一。 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96
2、(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5,车间有三相交流,电压380/220V表一: 题号 参数1运输带工作拉力(kN)0。14运输带工作速度(m/s)0。8卷筒直径(mm)300二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3).3。设计说明书一份。三. 设计步骤1。 传动装置总体设计方案2。 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7。 滚动轴承和传动轴的设计8。 键联接设计9. 箱体结构设计10。 润
3、滑密封设计11。 联轴器设计计 算 及 说 明结 果1。传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电动机、减速器、工作机组成.2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。3。 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 其传动方案如下: 图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。传动装置的总效率0.960.980。960。78;为V带传动的效率,为滚动轴承的效率,为圆柱齿轮传动的效率(齿轮为7级精度,油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算).为弹
4、性联轴器的效率,为卷筒轴滑动轴承的效率a=0。78计 算 及 说 明结 果由已知条件计算驱动卷筒的转速2.电动机的选择1、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择:(1) 卷筒轴的输出功率(2) 电动机输出功率 6.0kw/0。837.23kW(3) 电动机额定功率选取电动机额定功率7.5 kW3、确定电动机的转速: 电动机选择转速1500r/min。4、确定电动机型号根据所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132M4。其主要性能:额定功率:7。5kW,满载转速1440r/min,额定转矩2。2。3.确定传动装置的总传动比和分配传动比=7。23kW7。5 kW 电动机
5、型号Y132M4计 算 及 说 明结 果1、传动装置总传动比:2、分配各级传动比取V带传动比i12.0,则二级圆柱齿轮减速器的传动比为,则取i24.28,i33.34。计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速(r/min)n0 = nm=1440r/minn1 = n0 /i1=1440/2。0=720(r/min)n2 = n1/ i2=720/4.28=168(r/min)n3 = n2/ i3=168/3.3=51(r/min)2、 各轴输入功率P0= Ped =5.54kWP1= P01=5。540。960。98=5。21kWP2=P123=5.210。980。96=4.9kWP3=P
6、223=4.90。980.96=4。6kW3、 各轴转矩T0=9550P0/n0=95505。54/1440=36.7NmT1=9550P1/n1=95505。21/720=69NmT2=9550P2/n2=95504。9/168=279NmT3=9550P3/n3=95504。6/51=861Nmi总=27。38i12.0i24。28i33。3n0 =1440r/minn1 =720r/minn2=168r/minn3=51r/minP0=5.54KWP1=5.21KWP2=4.9KWP3=4.6KWT0=36.7NmT1=69NmT2=279NmT3=861Nm计 算 及 说 明结 果5.
7、设计带和带轮确定计算功率查课本表9-9得:,式中为工作情况系数, 为传递的额定功率,既电机的额定功率。选择带型号根据,n0 =1440r/min,查课本表88和表8-9选用带型为A型带选取带轮基准直径查课本表8-3和表87得小带轮基准直径则大带轮基准直径验算带速v在525m/s范围内,带充分发挥.确定中心距a和带的基准长度由于,初定中心距,所以带长,=.查课本表82选取基准长度得实际中心距验算小带轮包角,包角合适.Pca=5。124kWdd2=180mmV=7.536m/s取a0=350Ld=2000mma=762。5mm1=172。51计 算 及 说 明结 果确定v带根数z因,带速,传动比,
8、查课本表8-5a和8-5b,得。查课本表82得=1.03.查课本表88,得K=0.98由公式8-22得,故选Z=4根带。计算预紧力查课本表8-4可得,故:单根普通带张紧后的初拉力为计算作用在轴上的压轴力利用公式824可得:6.齿轮的设计(一)高速级齿轮传动的设计计算1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数Z=4根F0=137.5NFp =1098N计 算 及 说 明结 果1)考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮2)按GB/T100951998,选择7级精度3)材料:高速级小齿轮选用40Cr调质,硬度为280HBS,高速级大齿轮选用45钢调质,硬度为240HBS 4
9、)取小齿轮齿数=27,大齿轮齿数Z=i2Z=4。2827=115.56 取Z=115。5)选取螺旋角=122按齿面接触强度设计1) 确定各参数的值:试选=1.45查课本图1030 选取区域系数 Z=2.45 取0。8由课本公式10-13计算应力循环次数N=60nj =607201(1035016)=2。410hN= N/ i=5.710h 查课本图 1019得:K=1 K=1。05齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式10-12得:=1700=700=1。05550=577N12.410hN2 = 5.7h=700=577计 算 及 说 明结 果许用接触应力 查课本由表1
10、06得: =189.8MP 由表107得: =1计算小齿轮传递的转矩T=95.510=95。5107。2/1450=4。74210Nmm2)计算计算圆周速度计算齿宽b和模数 b=44。3mm=638。5T=4.74210NmmV=2。09m/sb=44。3mm计 算 及 说 明结 果计算纵向重合度=0。318=3。62计算载荷系数K使用系数=1根据,7级精度, 查课本由表10-8得动载系数K=1.11,查课本由表10-4得K的计算公式:K= +0.2310b =1。12+0。18(1+0。61) 1+0。231043。59=1.42查课本由表1013得: K=1。35查课本由表103 得: K
11、=1.2故载荷系数:KK K K K =11.111。21.42=1.89按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=43.59=46。07计算模数=3按齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式=1。903K=1。42K=1.89d=46。07=1.96mm计 算 及 说 明结 果1) 确定公式内各计算数值载荷系数KKK K K K=11。111.21。351。798根据纵向重合度1。903,从图1028查得螺旋角影响系数Y0.99 计算当量齿数Zv1Z1/cos327/ cos1329.19 Zv2Z2/cos3115/ cos13126 按对称布置,初选齿宽系数1查取齿形系数Y和应力校正系
12、数Y查课本由表10-5得:齿形系数Y2。52 Y2.16 应力校正系数Y1。62 Y1。81计算大小齿轮的 安全系数由表查得S1.4查课本由表10-20c得到弯曲疲劳强度极限小齿轮 大齿轮查课本由表1018得弯曲疲劳寿命系数:K=0.85 K=0.88 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4=K1。94Zv129。19Zv2126=303.57Mpa=238.86Mpa计 算 及 说 明结 果 大齿轮的数值大。选用.3)设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T13571987圆整为标准模数,取m=1.5mm 4 几何尺寸计算1)计算中心距
13、 a=146.17将中心距圆整为1462)计算大。小齿轮的分度圆直径d=55.423d=236.5mn=1。96mm圆整mn=2mma=146mmd1=55.423mmd2=236。5mm计 算 及 说 明结 果4)计算齿轮宽度B=圆整后取 (二) 低速级齿轮传动的设计计算1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮2)按GB/T100951998,选择7级精度3)材料:高速级小齿轮选用40Cr调质,硬度为280HBS,高速级大齿轮选用45钢调质,硬度为 240HBS 4)取小齿轮齿数Z3=27,大齿轮齿数Z4= i3Z3=3
14、。324=89。1 取Z4=89。5)选取螺旋角=0B1=55mmB2=50mmi3=3.3Z3=27Z4=89计 算 及 说 明结 果由课本公式10-13计算应力循环次数N3=60n2j =601681(1035016)=5。6hN4= N3/i=1。710h 查课本 1019图得:K=0.90 K=0。95齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1,安全系数S=1,应用公式10-12得:=0。90600=540=0.95550=522。5 许用接触应力 查课本由表106得: =189.8MP 由表107得: =1计算小齿轮传递的转矩T=95.510=95.5104。9/168=2.8105Nmm2)
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