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1、机械课程设计说明书设计题目： 带式运输机传动装置的设计设 计 者： 班级学号： 指导老师： 学院专业：设计日期： 2011.6.13-2011.6.17机械课程设计目录1. 引言 - 22. 设计题目 - 23. 电动机的选择 - 34. 传动零件的设计与计算 - 75. 轴的计算与校核 -146. 减速箱结构的设计 -277. 键连接的选择与计算 - 288. 联轴器的选择 - 299. 设计小结 - 2910. 谢 辞 - 2911. 参考文献30一、引言课程设计是考察学升全面在掌握基本理论知识的主要环节。本次是设计一个锥齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。课程
2、设计内容包括：设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算，减速器结构设计，轴的设计计算与校核。由于作者水平有限，难免有错误之处，希望老师给予批评指正。二、设计题目： 带式运输机传动装置的设计1. 传动方案：锥齿轮减速器开式齿轮2. 带式传动机的工作原理：如图：3. 已知条件 1） 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度；2） 使用折旧期：8年；3） 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；4） 动力来源：电力，三相流，电压380、220V；5） 运输带速度允许误差： 5%；6） 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生
3、产。4. 设计数据运动带工作拉力： 2500N ；运输带工作速度： 1.1m/s ； 卷筒直径： 400mm ；5. 设计内容1） 按照给定的原始数据和传动方案设计减速器装置；2） 完成减速器装配图1张；3） 零件工作图1-3张；4） 编写设计计算说明书一份。三、电动机的选择（一）、电动机的选择1、选择电动机的类型： 按工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机 2、选择电动机容量 ：电动机所需的功率为：（其中： 为电动机功率， 为负载功率， 为总效率。）而 KW, 所以KW传动效率分别为：联轴器效率 滚动轴承的效率 圆锥齿轮传动效率 开式齿轮传动效率 卷筒传动效率 传动装置的总效率 应为组成传
4、动装置的各部分运动副效率之乘积,即： 所以 KW3、确定电动机转速卷筒轴工作转速为 查表可得：一级圆锥齿轮减速器传动比 ，一级开式齿轮传动比 ，则总传动比合理范围为 ，故电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有750,1000根据这个查表可以选择的电动机有以下几种：方案电动机型号额定功率 PKW电动机转速r/min电动机重量Kg传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比齿轮传动减速器1Y132M1 64.01000960732Y160M1 84.0750720118表 1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比可见第2个方案较合适因此选定电动机型号为Y132M 1 6，
5、其主要性能如下表2：型号额定功率 KW满载时起动电流额定电流堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩转速r/min电流A效率%功率因数Y132M1 64.09602.02.0表 2中心高H外形尺寸脚底安装尺寸地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸安装部位尺寸13212（二）、确定传动装置的总传动比和分配传动比1、总传动比由选定的的电动机满载转速n m和工作机主动轴转速n，可得传动装置的总传动比为 ia = n mn (1)电动机型号为Y132SM1-6 ，满载转速n m = 960r/m ,且工作机主动轴转速n = 52.55r/min,则由上面公式(1)可得：2、分配传动比总传动比为各级传动比的乘积，即 (2)设
6、 i0、 i分别为圆锥齿轮的传动比和圆柱齿轮的传动比，在圆锥齿轮减速器的传动比范围内 i0 = 3则由公式（2）可得= 18.27得 = 6.09根据圆柱齿轮减速器的传动比范围可取6 ，则。3、计算传动装置的运动和动力参数（1）、各轴转速轴轴轴轴(2)、各轴输入功率轴轴轴轴(3)、各轴输入转矩电机轴输出转矩所以各轴输出转矩为：轴轴轴轴轴名效率PKW转矩TN*M转速 nr/m传动比 i效率输入输出输入输出电动机轴3.5134.9296010.97I轴3.413.27 33.8833.7296030.94II轴3.213.18 97.0696.09315.2710.97III轴3.112.95 9
7、4.1789.47315.276.090.93IV轴2.902.76526.03499.7352.55四、传动零件的设计计算（一）、选择圆锥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）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度，齿形角，齿顶高系数，顶隙系数。（2）材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。2.按齿面接触疲劳强度设计公式：（1）、确定公式内的各计算值1）查得材料弹性影响系数，节点区域系数。2）按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限。3）计算应
8、力循环次数小齿轮：大齿轮：4）查表得到：安全系数 ,5)查得接触批量寿命系数，6）计算接触疲劳许用应力7）可以选取，；所以8)9）10)(2)计算1）试算小齿轮的分度圆直径，带入许用应力中的较小值得：=77.47mm2）计算圆周速度v3)齿数，由公式得大齿轮齿数，c=18所以=69.26取，则，取，则齿数比，与设计要求传动比的误差为0，可用。4）模数大端模数取标准模数m=3.5。5）大端分度圆直径小齿轮大端分度圆直径大于强度计算要求的77.47mm。6）节锥顶距7）节圆锥角（未变位时，与分度圆锥角相等）18.43495=1826671.56505=7133548)大端齿顶圆直径小齿轮大齿轮9）
9、齿宽取10）进行强度校核计算402.38MPa426.3MPa所以强度符合。3、按齿根弯曲疲劳强度设计公式：(1) 确定公式内的各计算值 1）查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度。2）查得弯曲疲劳寿命系数3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳系数S=1.6则4)查取齿形系数，5)应力校正系数，6)计算大小齿轮的，并加以比较：大齿轮大所以取0.01639(2)、带入以上数据可以求得=3.32(3)进行强度校核计算带入公式215.01MPa238.857MPa所以符合。 7）、数据整理 名称符号公式直齿圆锥小齿轮直齿圆锥大齿轮齿数2369模数mm3.5传动比ii3分度圆锥度，分度圆直径8
10、0.5241.5齿顶高3.53.5齿根高4.24.2齿全高h7.77.7齿顶圆直径，87.14(大端)243.71（大端）齿根圆直径， 78.22240.74齿距p10.99 10.99齿厚s 5.4955.495齿槽宽e5.4955.495顶隙c 0.7 0.7锥距R127.282127.282齿顶角，齿根角齿顶圆锥角，齿根圆锥角，当量齿数24.24218.20齿宽3838（二）、开式圆柱齿轮的设计计算1、选定齿轮类型和精度等级。 因为为开式齿轮所以选择硬齿面，工作较为平稳选用8级精度，选择材料是铸钢，硬度为250HBS。 小齿轮齿面强度为400HBS，大齿轮齿面强度为360HBS，两者材料
11、硬度相差为40HBS。 选取小齿轮齿数，则，取=1212、按齿根弯曲疲劳强度计算：(1)、确定公式中的各计算值：1)查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限2)计算应力循环系数：3)从而查到寿命系数4)选取疲劳安全系数S=2，得到：3)材料弹性系数4)选取齿宽系数5)计算载荷系数K选取，所以6)初选，则相应的，；，所以选取较大值=0.0169又选取7)计算工作转矩(2)、带入计算得：所以选取m=3.5(3)中心距(4)分度圆直径(5)齿轮宽度所以取大齿轮宽度为35mm，小齿轮宽度为43mm7）数据整理名称符号公式直齿圆柱小齿轮直齿圆柱大齿轮齿数20121模数mm3.5传动比ii3.5分度圆直径70423.5齿顶高3.53.5齿根高4.24
