带式运输机传动装置的二级减速器设计

1 摘 要

缸体是内燃机零件中结构较为复杂的箱体零件，也是关键件，其精度要求高，加工工艺复杂，且加工质量直接影响发动机整体性能，对于内燃机缸体制造。随着科技的发展，制造商们对内燃机缸体的机加工越来越重视，缸体的机械加工工艺技术也在不断地进步。缸体上有同轴的凸轮轴孔，进、排气阀座与导杆孔，火花塞孔等做其尺寸精度、集合形状精度和相互位置精度，以及各表面质量均影响内燃机的性能与工作寿命，是一个关键。

为保证缸体的加工精度要求，需要拟定合理的机械加工工艺路线。工艺路线决定了各表面的加工方法、工序数目和各工序所用的基准，之后具体编排各工序的顺序，包括机械加工工序、热处理、表面处理、检验，以及各种辅助性工序，安排工艺路线必须合理，符合客观规律。

机床夹具是机床上用来装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。工件装夹的实质是在机床上对工件进行定位和夹紧，装夹的目的是通过定位和夹紧使工件在加工过程中始终保持正确的加工位置，以保证该工序所规定的加工技术要求。

关键词：缸体， 技术， 工艺， 定位

2 目 录

设计任务书……………………………………………………3

传动方案的拟定及说明………………………………………5

电动机的选择…………………………………………………5

计算传动装置的运动和动力参数………………… ………6

齿轮的设计计算………………………………………………8

输入轴的设计计算……………………………………………15

中间轴的设计计算……………………………………………20

输出轴的设计计算……………………………………………24

箱体的结构尺寸………………………………………………29

润滑与密封……………………………………………………30

设计小结………………………………………………………30

参考资料目录…………………………………………………30 3

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

题 目 带式运输机传动装置的二级减速器设计

1、课程设计的目的

机械设计课程设计是课程教学的一重要内容,也是一重要环节,目的有三:

1)使学生运用所学,进行一次较为全面综合的设计训练,培养学生的机械设计技能,加深所学知识的理解;

2)通过该环节,使学生掌握一般传动装置的设计方法,设计步骤,为后续课程及毕业设计打好基础,做好准备;

3)通过该环节教学使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力，学会编写设计计算说明书，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

设计一用于带式运输机上的传动及减速装置。设计使用期限8年（每年工作日300天），两班制工作，单向运转，空载起动，运输机工作平稳，大修期为3年。转速误差为+5%，减速器由一般规模厂中小批量生产。要求装配图（0或1号）（1：1）一张，低速级齿轮与轴，箱体或箱盖（共3张零件图），设计说明书（6000-8000字，word）一份。传动简图（附后）及设计原始参数如下。

带拉力F（N） 带速度V（m/s） 滚筒直径D（mm）

5300 1.4 380

3、主要参考文献

[1]所学相关课程的教材

[2]陆 玉主编 ,《机械设计课程设计》,北京,机械工业出版社 , 2004。

[3]濮良贵主编 ,《机械设计》,北京 ,高等教育出版社 , 1989.

[4]吴宗泽主编 ,《机械设计课程设计手册》,北京 ,高等教育出版社,1992.

[5]徐 灏主编 ,《机械设计手册》,北京,机械工业出版社, 1989.

[6]徐 灏主编 ,《机械设计图》,北京,机械工业出版社, 1989.

4、课程设计工作进度计划

1)、准备阶段（1天）

2）、设计计算阶段（3---3.5天）

3）、减速器的装配图绘制（3天）

4）、绘零件图（3---3.5天）

5）、编写设计说明书（3天）

6）、答辩或考察阶段。(0.5-1天)

指导教师（签字） 日期 年 月 日

教研室意见：

年 月 日

学生（签字）：

接受任务时间： 年 月 日

4

传动示意图

数据编号 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10

带工作拉力F（N） 3800 4000 4200 4500 4800 5000 5200 5500 5300 5350

带速度V（m/s） 0.8 0.6 0.6 0.5 0.5 0.8 1.0 1.3 1.4 1.2

卷筒直径D（mm） 300 300 260 280 250 320 350 400 380 450

数据编号 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20

带工作拉力F（N） 3900 4300 4400 4500 4700 5250 5400 5500 5300 5350

带速度V（m/s） 0.9 0.6 0.7 0.6 0.6 0.8 1.0 1.1 1.3 1.2

卷筒直径D（mm） 310 320 260 300 280 320 380 400 370 410 5

传动方案的拟定及说明

由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。

本传动机构的特点是：结构简单，两大齿轮浸油深度可以大致相同，要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，轴在转矩的作用下产生的扭矩变形和在载荷作用下轴产生的弯曲变形可部分抵消，以缓解沿齿宽载荷分布不均匀的现象。用于载荷比较平衡的场合

电动机的选择

1．电动机类型和结构的选择

因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转，空载起动。所以选用常用的卧式封闭结构的Y系列三相异步电动机。

2．电动机容量的选择

1） 工作机所需功率wP

wP=10004.1*53001000FV=7.42kw

2） 电动机的输出功率

dP＝wP

η＝卷筒联轴器轴承齿轮

其中， 联η=0.98，轴承η=0.98，2齿η=0.95，卷筒=0.96

卷筒联轴器轴承齿轮24282.096.099.098.097.0242

dP＝wPkw05.982.042.7

3．电动机型号的确定

优先选用常用的1500r/min的四级电动机

查表选电动机型号为：Y160M-4

电机参数：

额定功率：mp=11kw

满载转速：mn=1460r/min 6 电机轴直径：md=018.0002.042

计算传动装置的运动和动力参数

传动装置的总传动比及其分配

1．计算总传动比

确定工作机的转速

wn=601000vD=70.4r/min

由电动机的满载转速和工作机主动轴转速可确定传动装置应有的总传动比为：

8.204.701460wmnni=21ii

1i为高速级传动比，2i为低速级传动比

2．合理分配各级传动比

为使两级大齿有相近直径，使213.1ii~1.42i

有1i=5.2，2i=4

3.传动装置的运动和动力参数

1、电机轴：9.05mdPPkW

1460/minmnr ；

9.059550955059.191460mmmPTNmn；

2、高速轴：18.78mPPkW联轴承；

11460/minmnnr ；

1118.789550955058.611460PTNmn；

3、中间轴：218.52PPkW承齿；

211/1460/5.2281/minnnir ；

2228.5295509550289.56281PTNmn；

4、低速轴：328.10PPkW承齿； 7 322/281/470.4/minnnir ；

3338.10955095501098.7970.4PTNmn；

5、工作轴：37.54oPPkW联卷筒轴承；

370.4/minonnr ；

7.54955095501022.8370.4oooPTNmn

各轴转速、输入功率、输入转矩

项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 工作轴Ⅳ

转速（r/min） 1460 1460 281 70.4 70.4

功率（kW） 11 9.05 8.52 8.10

7.54

转矩（N·m） 59.19 58.61 289.76 1098.79 1022.83

传动比 1 1 5.2 4 1

效率 1 0.97 0.95 0.95 0.99

齿轮的设计计算

高速级齿轮设计

按设计计算公式1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。

1）根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。

2）运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度（GB10095-88）

3）材料选择 由表(10-1)选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280 HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240 HBS，二者硬度差为40 HBS。

4）初选小齿轮的齿数124Z，211124.8ZiZ，选2125Z

2 按齿面接触强度设计

由设计公式2131212.32()tHtdHKTZudu（注:脚标t表示试选或试

算值,下同.）

（1）确定公式内各计算数值