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1、1目目 录录设计任务书设计任务书2传动方案的拟定及说明传动方案的拟定及说明3电动机的选择电动机的选择4计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数5传动件的设计计算传动件的设计计算6联轴器的选择联轴器的选择17轴的设计计算轴的设计计算18滚动轴承的选择及计算滚动轴承的选择及计算40键联接的选择及校核计算键联接的选择及校核计算43润滑与密封润滑与密封44参考资料目录参考资料目录44设计小结设计小结452一、设计任务书一、设计任务书一设计题目一设计题目带式运输机传动装置的设计二已知条件二已知条件 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 高度 35 2.
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,三相交流,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,小批量生产三三. .设计数据设计数据 1.运输带工作压力 F=5200N 2.运输带工作速度 v=1.5m/s 3.滚筒直径 D=400mm 4.滚筒效率(包括滚筒与轴承的效率损失) =0.96四四. .设计内容设计内容 1.电动机的选择与运动参数计算； 2.斜齿轮传动设计计算 3.轴的设计 4.滚动轴承的选择 5.键和连轴器的选择与校核； 6.装配图、零件图的绘制 7.设计计算说明书的编写五五.
3、 .设计任务设计任务 1减速器总装配图一张 2齿轮、轴零件图各一张 3设计说明书一份 4设计小结一份六六. .设计进度设计进度 1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、第二阶段：轴与轴系零件的设计 3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写3二、传动方案的拟定及说明二、传动方案的拟定及说明(a)带单级圆柱齿轮减速器 简图：优点:结构简单,易于制造,成本较低,能缓冲吸振,有过载保护。 缺点:占用空间较大,不适用于一般小型减速器的场合 (b)二级展开式圆柱齿轮减速器 简图：优点:传动可靠,占用空间较小,装配比较容易。 缺点:对轴的刚
4、度要求较高,装配要求也高4(c)二级同轴式圆柱齿轮减速器 简图：优点:结构紧凑,节省空间,两级大齿轮直径接近,有利于浸油润滑,传动可靠， 维护方便。 缺点: 结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困 难,制造成本较高。根据已知条件,经比较，选(c)较为合适 选择二级同轴式圆柱齿轮减速器。三、电动机的选择三、电动机的选择项目项目设计计算过程设计计算过程结果结果电动机类型和电动机类型和 结构的选择结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋 转。 所以选用常用的封闭式 Y 系列的电动机。Y Y 系列三相异系列三相异 步电动机步电动机电动机容量的电动机容量的 选择选择1)工
5、作机所需功率 Pw PwFv/10007.8kW 2)电动机的输出功率 Pd 22齿轮滚筒联轴器轴承PdPd10.37kw10.37kw5查表 1-7,得0.97, 0.99, 轴承联轴器0.96, 0.940.95,取 0.95滚筒齿轮 /10.37kwdPwP 电动机转速的电动机转速的 选择选择同轴式二级齿轮减速器 ,1.2 1i2i 60v/(D)71.7r/min筒n 查表 1-8,单级减速器传动比 i46, 故1636总i1i2i 得电动机转速 1147.22581.2r/mindn筒n总i 初选为同步转速为 1460r/min 的电动机。nd=1460r/minnd=1460r/m
6、in电动机型号的电动机型号的 确定确定由表 12-1 查出电动机型号为 Y160M-4。 其额定功率为 11kW，满载转速 1460r/min。 基本符合题目所需的要求。电动机型号电动机型号 Y160M-4Y160M-4四、传动装置的运动和动力参数的计算四、传动装置的运动和动力参数的计算项目项目设计计算过程设计计算过程结果结果传动比分配传动比分配1460r/min满n 71.7r/min筒n 20.4, 1.2 总i1i2i 得4.95, 4.121i2i=4.95, =4.121i2i各轴转速各轴转速1460r/min满n =1460r/min1n满n 295r/min2n1i1n 71.6
7、r/min3n2i2n1460r/min1n 295r/min2n 71.6r/min3n各轴功率各轴功率10.37kwdP9.96kw1PdP轴承联轴器9.18kw2P1P轴承齿轮8.37kw3P2P轴承联轴器齿轮9.96kw1P 9.18kw2P 8.37kw3P各轴转矩各轴转矩9550/67.8 NmdTdP1n65.1 NNm1T 297 NNm2T665.1 Nm1TdT轴承联轴器297 Nm 2T1T轴承齿轮1i1116.3Nm3T2T轴承联轴器齿轮2i1116.3NN3T m各轴转速、输入功率、输入转矩各轴转速、输入功率、输入转矩项项 目目电动机轴电动机轴高速轴高速轴 I中间轴中
8、间轴 II低速轴低速轴 III转速（转速（r/min）1460146029571.6功率（功率（kW）10.379.969.188.37转矩（转矩（Nm）67.865.12971116.3五、传动件的设计计算五、传动件的设计计算级齿轮设计计算级齿轮设计计算(高速级高速级)项目项目计算过程计算过程结果结果选精度等级、选精度等级、 材料及齿数材料及齿数1）材料及热处理： 由表 101 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ， 硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ， 硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS； 2）运输机为一般工作机器，速度不高，故精度等 级选用 7 级精度
9、； 3）试选小齿轮齿数21，1z 大齿轮齿数103.95104；2z1z1i 4）选取螺旋角。 初选螺旋角 14小齿轮为小齿轮为 40Cr（调质）（调质）大齿轮为大齿轮为 45 钢（调质）钢（调质） 211z 1041042z 14按齿面接触按齿面接触 强度设计强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过 低速级的数据进行计算。d1=51.41mm mn=2.375mm7按公式 dt试算。 3212 HEHdtZZ uuTK 1）确定公式内的各计算数值 试选 Kt1.2 由图 10-30 选取区域系数2.433HZ由表 10-7 选取齿宽系数1d由图 1026 查得0.76，0.85，1
10、2 则+1.6112 由表 106 查得材料的弹性影响系数189.8EZMPa21由图 10-21d 按齿面硬度查得 小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1600MPa大齿轮的接触疲劳强度极限Hlim2550MPa计算应力循环次数 60j6014601（283001N1nhL8）3.364109/4.956.802N1N108由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数0.9；0.95KHN1KHN2计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1，安全系数 S1由 得SKNlim540MPa H1522.5MPaH2()/2 H H1H2531.25MPa 2）计算 试算小齿轮分度圆直径 d1t8d1t 321
11、12 HEHdtZZ uuTK 32425.5318 .189433. 295. 495. 561. 111051. 61.22 44.50mm 计算圆周速度v3.40m/s10006021 ndt计算齿宽 b 及模数ntmbd1t144.32mm44.50mmd2.056mmntm11cos zdt 2314cos32.44。h2.254.63mmntm b/h9.62 计算纵向重合度tan318. 01dz0.318121tan14 1.665。计算载荷系数 K 已知载荷平稳，所以取 KA1 根据 v3.40m/s，7 级精度，由图 10-8 查得动载系数1.09KV由表 10-4，查得1
12、.418KH由表 10-13，查得1.35KF由表 103，查得1.2KHKF故载荷系数 K1.85KAKVKHKH按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d1mm51.31/ttKKd3 2 . 1/85. 132.4441mm 计算 mn9mn mm2.375mm11cos zd21cos1441.51。按齿根弯曲按齿根弯曲 强度设计强度设计由式 mf计算。 32 12 cos2FSaFadYY zKTY 1）确定计算参数 计算载荷系数 KK11.091.21.35KAKVKFKF1.77 根据纵向重合度1.665，tan318. 01dz由图 10-28 查得 螺旋角影响系数0.88Y 计算
13、当量齿数 /cos 21/cos 14 23.01Vz1z33。z2/cos 114/cos 14 113.852Vz33。由表 10-5，查取齿型系数 2.69；1.5751aYF2aYF 由表 10-5，查取应力校正系数 2.17；1.801aYS2aYS 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S1.4 由图 10-20c，查得小齿轮的弯曲疲劳强度极 限500MPa1FE 大齿轮的弯曲疲劳强度极限380MPa2FE 由图 10-18，得弯曲疲劳寿命系数0.85, 0.89KFN1KFN2由，得SKNlim303.57MPa F1SKFNFE11241.57MPa F2SKFNFE22计算大、小齿轮的并加以比较 FSaFaYY d1=51.41mm mf2.08mm100.0142 111FSaFaYY 57.30316. 2616. 20.0162 222FSaFaYY 26681. 159. 1大齿轮的数值大。 2）设计计算 mfmf2.322 0162. 0 61. 121110001 .6588. 014cos7658. 12 08mm mf2.08mm 确定模数确定模数 mmmaxmn,mf mn2.16mm, mf1.62mm 故 m2.3
