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1、目录第1章概述31.1 带式运输机3第2章电动机的选择42.1电动机选型和结构形式42.2 电动机功率的选择42.2.1工作机输出功率42.2.2所需电动机的功率42.2.3电动机型号的选择5第3章运动和动力参数计算63.1传动比的确定及分配63.2各轴运动和动力参数计算63.2.1各轴转速63.2.2各轴功率73.2.3各轴转矩7第4章 传动零件的设计计算和结构设计84.1高速级齿轮设计计算84.1.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。 84.1.2按齿面接触强度设计84.1.3按齿根弯曲强度设计104.1.4几何尺寸计算114.2低速级齿轮设计计算124.2.1选定齿轮类型，精度等级，材
2、料及齿数124.2.2按齿面接触强度设计134.2.3按齿根弯曲强度设计144.2.4几何尺寸计算15第5章轴的设计计算185.1输出轴设计计算及校核185.1.1求作用在齿轮上的力 185.1.2初步确定轴的最小直径185.1.3轴的结构设计195.1.4求轴上的载荷215.1.5按弯曲扭转合成应力校核轴的强度225.2中间轴的设计245.2.1确定最小直径245.3中间轴的校核：255.4输入轴的设计275.4.1确定最小直径275.4.2确定各轴段直径并填于下表285.4.3计算各轴段长度29第6章轴承的选择与校核296.1输出轴轴承的校核296.2中间轴与输入轴轴承的选择30第7章键的
3、选择与校核307.1输出轴上得键的选择与校核307.2中间轴与输入轴的键的选择30第8章箱体设计及其它零件的设计与选择318.1箱体设计318.2视孔和视孔盖31第9章润滑和密封方式的选择319.1减速器的润滑319.2齿轮润滑329.3滚动轴承的润滑329.4减速器的密封329.5密封类型的选择33参考文献：34设计小结：35第1章概述1.1带式运输机一、传动方案1. 组成：传动装置由电机、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：初步确定传动系
4、统总体方案如：传动装置总体设计如下图所示。选择V带传动和二级圆柱直齿轮减速器图1.1传动装置简图二、该方案的优缺点:该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带 来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构， 并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速， 这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。 高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分 布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工
5、作条件、工作可靠，此 外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。第2章电动机的选择2.1电动机选型和结构形式工业上一般选用Y系列笼型三相异步电动机。这类电动机属于全封闭自扇冷式电动 机.其结构简单、工作可靠、启动性能好、价格低廉、维护方便。适用于非易燃、非易 爆、无腐蚀性和无特殊要求的机械上。2.2电动机功率的选择2.2.1工作机输出功率工作机输出功率为Pwp =旦 &w)(2-1)w 1000由式(2-1)得：FVp =w 10007200x 2.2=15.84Kv滚筒轴工作转速为n= x 60v =84.076r/min 兀D2.2.2所需电动机的功率所需电动机的功率为P, dP = Pw
6、 (kW)(2-2)d 门传动装置的总效率门总门为V带的传动效率，门2为每对轴承的效率，L为圆柱齿轮传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑），气为联轴器的效率，气为卷筒的效率查机械设计手册（第三版）第5页知：门=0.96 门=0.97 门=0.98 门=0.99 n =0.9612345n = n n 4 n 2 n n总 1 2345=0.96 x 0.984 x 0.972 x 0.99 x 0.96=0.79由式（2-2）得Pd = ； = 20. 05Kwl|0. 792.2.3电动机型号的选择经机械设计手册（第三版）表1-8及表13-5得：V带传动的传动比i0 =24，二级圆柱齿轮减速
7、器传动比i=840，则总传动比合理范围为i =16160，电动机转速的可 总选范围为：n = i总 Xn=（16160）X84.076 = 1345.21613452.16r/min。符合这一范围的同步转速有1500和3000 r/min根据容量和转速查机械设计手册（第三版）第167页可知有三种方案。如下表：表2.1方案表方案电动机型号额定功率Kw同步转速 r/min额定转速 r/min1Y180M-222300029402Y180L-42215001470综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、效率和带传动、减速器的传动比，可见 方案二比较合适，选定型号为Y180L-4的三相异步电动机。第3章
8、运动和动力参数计算3.1传动比的确定及分配(1)总传动比由选定的电动机满载转速n满和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为147084 076=17 48(2)分配传动装置传动比i总=i xi式中分别为带传动和减速器的传动比。%=24为使V带传动外廓 尺寸不致过大，初步取i0 = 3 .0 (实际的传动比要在设计V带传动时，由所选 大、小带轮的标准直径之比计算)，则减速器传动比为，=总/ i0 = 17.48/3.0 = 5.83。 根据展开式布置，考虑润滑条件，且i1 =(1.31.5)七，为使两级大齿轮直径相近， 查图得高速级传动比为.=3，则；=i/=1.943.2各轴运动和动力参数
9、计算3.2.1各轴转速将传动装置各轴由高速到低速依次定为I轴，II轴，III轴，IV轴各轴转速n = n /i =1470/3.0 = 490r/min气=七 /i =490/3.0 = 163.3r/minn = n./i = 163.3/1.94=84.18 r/minn=n =84.18r/min误差计算nwf)n x 100% = 84 18 84.076 x 100% = 0.124%在允许误差范围之内。 n 峪)84 18III IV3.2.2各轴功率各轴输入功率P = p X气=20.05X0.96 = 19.248kWp = P Xy X% = 19.248 X0.98X 0.
10、97 = 18.297kWP = P X 2 X 叫=18.297 X0.98X 0.97 = 17.393kWp = P X 门 X 门=17.393 X0.98X 0.99 = 16.875kW w m 24则各轴的输出功率：P = P X0.98=19.248 X 0.98=18.863kWP = % X0.98=18.297 X 0.98=17.931kWPm = Pm X0.98=17.393 X 0.98=17.045kWPw = PW X0.98=16.875 X 0.98=16.538kW3.2.3各轴转矩电动机轴的输出转矩 T = 9550P =9550X20.05/1470
11、=130.26N - m d n m输入转矩：T = T X i X n =130.26X3.0X0.96=375.14 N - m I d 01T = T X i Xn Xn =375.14X3.0X0.96X0.98=1058.79N - m nIi i2T = T X i X n X n =1058.79 X1.94X 0.98 X 0.97=1952.59N - m mn223T = T Xn Xn =1952.59X0.97X0.99=1875.07N - mW m 34输出转矩：T = T X0.98=375.14 X0.98=367.64N - mT = * X0.98=1058
12、.79 X 0.98=1037.61NmTm = Tm X0.98=1952.59 X 0.98=1913.54N - mTw = 7X0.98=1875.07 X 0.98=1837.57N - m运动和动力参数结果如下表表3.1参数汇总表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min传动比/效率输入输出输入输出电动机轴20.05130.2614701I轴19.24818.863375.14367.644903.00.97II轴18.29717.9311058.791037.61163.33.0III轴17.39317.0451952.591913.5484.181.940.99IV轴16.87
13、516.5381875.071837.5784.1810.96第4章 传动零件的设计计算和结构设计4.1高速级齿轮设计计算4.1.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。 按设计任务书给定的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 运输机为一般工作状态的机器，转速不高，故齿轮选择7级精度（GB10095-88）。 材料选择。由机械设计（第八版）第191页表10-1得，选择小齿轮材料为40cr（调制），硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢（调制），硬度为240HBS.大小齿轮齿面 的硬度差为280-240=40HBS，是合理的。当运转过程中较硬的小齿轮齿面对较软的大齿 轮齿面，会起较明显的冷作硬化效应，
14、提高了大齿轮齿面的疲劳极限，从而延长了齿 轮的使用寿命。 齿数：取小齿轮齿数Zj24，则大齿轮齿数22=3X24=72.4.1.2按齿面接触强度设计2 试选载荷系数气二1.3由公式4.1得:95.5x105x PT =(4.1)95.5 x 105 x P 95.5 x 100000 x 18. 863T =1i490=3. 676 x 105N计算应力循环次数由表10-7选取齿宽系数七=1，表10-6查得材料的弹性影响系数Ze=189.8MPh/2，图 10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限a hiim1 = 600MPa ；大齿轮的接触疲 劳强度极限a= 550MPaH lim2N = 60n jL （4.2）由公式4.2得：N1=60njLh = 60 x 490 x 1 x 44800 = 1.32 x 1091.32 x 1093=0.44 x 109计算接触疲劳许用应力 由图10-19取接触疲劳寿命系数匕1 = 0.90;膈2 = 0.95，取失效概率为1
