1、 晋 中 学 院本科毕业设计题 目 盘磨机传动装置的设计 院 系 机械学院 专 业 机械设计制造及其自动化 姓 名 梁鹏 学 号 1014112413 学习年限 2010 年 9 月至 2014 年 6 月指导教师 刘刚 职称 副教授 申请学位 工学 学士学位 2014 年 5 月 27 日盘磨机传动装置的设计学生姓名：梁鹏 指导教师：刘刚摘 要： 在本次设计中，我设计了盘磨机的传动装置，先进行了传动方案的选取，通过选定的传动方案进行了一系列传动零件的选择和设计。电动机、联轴器、键和轴承的选择主要通过查表并结合与其他零件的配合和题目要求选择，然后进行运动参数及动力参数的计算。在齿轮的设计中详细
2、介绍了齿轮材料的选择及许用应力的确定、按齿根弯曲疲劳强度设计计算确定齿轮参数及主要尺寸。其后对轴进行了设计，确定了各阶梯轴的尺寸，对轴、轴承、键、联轴器等进行校核。最后对减速器的外形进行了设计。应用 Solidworks 软件的建模技术，实现了减速器的三维造型及主要零件的建模，完成了整机的 3D 建模，为传动系统的结构设计提供了有价值的参数依据。关键词：盘磨机 传动装置 锥齿轮 solidworksThe Design of the Plate Mill GearingAuthors Name: Liang Peng Tutor: Liu GangABSTRACT: In this desig
3、n, I designed the plate mill of transmission device ,first it has carried on the transmission scheme selection, through the selected transmission scheme and design of a series of transmission parts. The choice of motor, coupling, keys and bearing mainly through the look-up table and combine with oth
4、er parts of coordination and asked subjects to choose, and then the motion parameters and dynamic parameters is calculated. In gear was introduced in detail in the design of the gear material selection and determination of allowable stress, calculate and determine the gear parameters is designed acc
5、ording to the tooth root bending fatigue strength and main dimensions. Followed by designing of shaft, and determine the size of the ladder shaft, the shaft, bearing, key and coupling for checking. Finally it has carried on the design to the shape of the reducer. Application of Solidworks software m
6、odeling technology, realizing the three-dimensional modelling and main reducer parts modeling, to complete the 3 d modeling of the machine, for the structure of transmission system design provides valuable parameter basis. KEYWORDS：plate mill transmission device bevel gearsolidworks目 录1 引言 .11.1 盘磨机
7、的课题研究背景 .11.2.盘磨机的课题研究意义 .12 设计任务书 .22.1 设计任务 .22.2 系统的传动原理图 .22.3 系统总体方案的比较与设计 .23 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 .33.1 电动机类型的选择 .33.2 电动机功率选择 .33.3 确定电动机转速 .33.4 确定电动机型号 .43.5 计算总传动比及分配各级的传动比 .43.6 传动参数的计算 .44 传动零件的设计计算 .54.1 锥齿轮的设计和计算 .54.2 高速级斜齿轮的设计和计算 .84.3 低速级斜齿轮的设计和计算 .145 轴的设计计算 .195.1 高速轴的设计计算 .195.
8、2 中间轴的设计计算 .245.3 低速轴的设计计算 .296 键连接的选择和计算 .346.1 高速轴上的键的设计与校核 .346.2 中间轴上的键的设计与校核 .346.3 低速轴上的键的设计与校核 .347 滚动轴承的选择和计算 .357.1 计算高速轴的轴承 .357.2 计算中间轴的轴承 .357.3 计算低速轴的轴承 .368 联轴器的选择 .379 箱体设计 .379.1 箱体尺寸 .379.2 减速器附件设 .3810 润滑和密封设计 .3911 基于 SolidWorks 的三维建模 .4011.1 SolidWorks 软件介绍 .4011.2 对齿轮、轴及小齿轮轴的三维建
9、模 .4011.3 滚动轴承和螺栓垫片各种标准件三维建模 .4211.4 对箱座、箱盖的三维建模 .4211.5 利用 Solidworks 对减速器进行装配仿真 .44总结与致谢 .48参考文献 .49附录 .50911 引言1.1 盘磨机的课题研究背景盘磨机中最重要的部件就是齿轮减速器，齿轮减速器在各行各业中十分广泛的使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。圆柱齿轮减速器是最常用的机械传动机构之一，具有传递功率大，制造简单，维修方便，使用寿命长等许多优点，是通用的机械部件，被广泛应用于冶金，矿山，建筑，物料搬运等行业。国外的减速器起步比较早，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工
10、艺方面占据优势，减速器工作可靠性好,使用寿命长但其传动形式仍以定轴传动为主,体积和重量问题也未解决好.国内的减速器多以齿轮传动,蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题.另外，材料品质和工艺水平还有许多弱点，特别是大型减速器问题更突出,使用寿命不长.当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高，二低，二化方向发展。六高即高承载能力，高齿面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高传动效率；二低即低噪声，低成本；二化即标准化，多样化。技术发展中最引人注目的是硬齿面技术，功率分支技术和模块化设计技术。硬齿面技术到20世界80年代在国外日趋成熟.采用优质合金钢锻件渗碳淬火
11、磨齿的硬齿面齿轮,精度高，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍,为软齿面齿轮的5-6倍，一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为软齿面齿轮减速器的三分之一左右。 1.2 盘磨机的课题研究意义研究盘磨机的实质就是研究减速器，减速器中齿轮传动具有传动比准确，可用的传动比、圆周速度和传递功率范围都很大，以及传动效率高，使用寿命长，瞬时传动比为常数，结构紧凑，工作可靠等一系列优点。因此，齿轮及传动装置是机械工业中一大类重要的基础件。齿轮的设计是组织该类机械产品生产的依据和头道工序，因而是决定该产品技术性能和经济效益的重要环节，然而齿轮传动在使用上也受某些条件的限制，如齿轮制造需专用机床和设备，成本较高
12、（特别是高精度齿轮） ，震动和噪声较大（精度低的齿轮） ，使用和维护的要求高等。虽然存在这些局限性，考虑周到，齿轮传动总不失为一种最可靠、最经济、用的最多的传动形式。因此，对减速器的齿轮传动进行研究具有重大2的现实意义。2 设计任务书2.1 设计任务（1）设计一盘磨机传动装置； （2）已知技术参数和条件。技术参数如下表2-1所示表2-1 盘磨机的技术参数主轴的转速 30锥齿轮传动比 23电机功率 4kW电机转速 1440 r/min每日工作时数 8h传动工作年限 102.2 系统的传动原理图 方案图如下：图 2-1 传动原理图1电动机；2、4联轴器；3圆柱斜齿轮减速器；5开式圆锥齿轮传动；6主
13、轴；7盘磨机 2.3 系统总体方案的比较与设计3图2-2 带式传动方案 图 2-3 联轴器传动方案传动方案 1，带传动可以缓和载荷冲击，传动平稳无噪声，但是带传动有时打滑，不能保持准确的传动比，传递同样大的圆周力时，周上压力比啮合大。联轴器可以传递较大的转矩，安装简洁方便，节省空间。所以选择联轴器传动方案。3 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 3.1 电动机类型的选择Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器） 3.2 电动机功率选择 P=4Kw3.3 确定电动机转速 41440r/min 3.4 确定电动机型号 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，因此选定电动机型号为Y112M
14、-4，额定功率为4Kw，满载转速1440r/min。 3.5 计算总传动比及分配各级的传动比高速级的传动比 ，低速级传动比 ，锥齿轮传动比 ，减速箱传动比 。1i2i3ii总传动比： /40/38mwn锥齿轮传动比： 3i减速器传动比： /16高速级传动比： 1.34.5ii低速级传动比： 2/3.6 传动参数的计算 3.6.1 各轴的转速 n（r/min）高速轴一的转速： r/min140m中间轴二的转速： r/min2/.5631.79i低速轴三的转速： r/min328n主轴 6 的转速： r/min63/89./0i3.6.2 各轴的输入功率 P (KW)高速轴一的输入功率： 1c4.3.96KWm中间轴二的输入功率： 2108.4g低速轴三的输入功率： 32.73P主轴6的转速： 6.79.5gd K其中 电动机的额定功率为； 为联轴器的效率， =0.99； 为一对轴Pmc cg承的效率， =0.99； 为高速级齿轮传动的效率, =0.98； 为低速级齿轮传g1 12
