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1、机械设计课程设计说明书 题 目： 带式运输机的传动装置 目录一、传动装置的总体设计1(一)设计题目11.设计数据及要求12.传动装置简图1（二）选择电动机11.选择电动机的类型12.选择电动机的容量13.确定电动机转速2（三）、计算传动装置的总传动比21.总传动比22.分配传动比2（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数31.各轴的转速32.各轴的输入功率33.各轴的输出转矩3二.传动零件的设计计算4（一）、高速齿轮传动41.选择材料、热处理方式及精度等级42.确定许用应力43.参数选择44.按齿面接触疲劳强度设计45.确定模数和中心距56.修正螺旋角57.确定分度圆直径和齿宽58.校核齿根弯曲
2、疲劳强度59.其他参数6（二）、低速速齿轮传动（二级传动）61.选择材料、热处理方式及精度等级62.确定许用应力73.参数选择74.按齿面接触疲劳强度设计7 5.确定模数、中心距、分度圆直径和齿宽76.校核齿根弯曲疲劳强度87.其他尺寸8（三）根据所选齿数修订减速器运动学和动力学参数。8三.轴的设计计算9(一)高速轴(即轴)的设计计算91. 轴的基本参数-轴：92.选择轴的材料93.初算轴径94.轴承部件的结构设计105.轴上键校核设计116.校核轴承寿命11(二)中间轴(即轴)的设计计算121.轴的基本参数-轴：122.选择轴的材料133.初算轴径134.轴承部件的结构设计135.轴上键校核
3、136.轴的受力分析147.校核轴承寿命15(三)输出轴(即轴)的设计计算151. 轴的基本参数-轴：152.选择轴的材料163.初算轴径164.轴承部件的结构设计165.轴上键校核176.轴的强度校核177.校核轴承寿命19(四)整体结构的的最初设计191.轴承的选择192.轴承润滑方式及密封方式193.确定轴承端盖的结构形式204.确定减速器机体的结构方案并确定有关尺寸20四.设计参考文献:20一、传动装置的总体设计(一)设计题目课程设计题目为：带式运输机传送装置1.设计数据及要求：设计的原始数据要求：F=2100N；d=250mm；v=1.2m/s机器年产量：大批；机器工作环境：清洁；机
4、器载荷特性：平稳； 机器最短工作年限：五年3班。2.传动装置简图：（二）选择电动机1.选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机。全封闭自扇冷式结构，电压为380V。2.选择电动机的容量 工作机的有效功率为： 从电动机到工作机传送带间的总效率为：式中：分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。对于连接电动机和减速器高速轴的联轴器，为减小启动转矩，其联轴器应具有较小的转动惯量和良好的减震性能，故采用具有弹性元件的联轴器，如弹性柱销联轴器。对于减速器和工作轴相连的联轴器，它们常常不在同一个底座上，要求就有较大的偏移补偿，选用无弹性元件的挠性联轴器，如十字滑块联轴器。轴承
5、有斜齿轮的选用角接触球轴承，直齿轮的选用深沟球轴承，齿轮为8级精度的一般齿轮传动。由表9.1取。则：所以电动机所需要的工作功率为：3.确定电动机转速 按表9.1推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比，而工作机卷筒轴的转速为：所以电动机转速的可选范围为：符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min、3000 r/min四种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑且成本合理，决定选用同步转速为1500r/min的电动机，另需要其中电机工作所需工作功率：。根据电动机类型、容量和转速，由本书的表14.1或有关手册选定电动
6、机型号为Y100L2-4。其主要性能如下表：电动机型号额定功率/kW满载转速/(r/min)起动转矩/ 额定转矩最大转矩/ 额定转矩Y100L2-43.014202.22.2电动机的主要安装尺寸及外形尺寸如下表：型号HABCDEFGDGKY100L2-4100160140632860872412项：bb1b2hAABBHAL12051801052454017614380（三）、计算传动装置的总传动比1.总传动比为：2分配传动比：考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相接近，取，故：（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数1.各轴的转速轴轴轴卷筒轴2.各轴的输入功率轴轴轴卷筒轴3.各轴的输出转矩电动机轴
7、的输出转矩为所以： 轴轴轴卷筒轴将上述计算结果汇总于下表得:轴名功率kW转矩 T/(Nmm)转速 n/(r/min)传动比i效率电机轴2.96142010.99轴2.9314204.660.96轴2.81304.723.320.96轴2.7091.78卷筒轴2.6591.7810.98二.传动零件的设计计算（一）、高速齿轮传动1选择材料、热处理方式及精度等级 带式运输机为一般机械，采用软齿面齿轮传动。一级传动转速较大，采用圆柱斜齿轮。小齿轮选用45钢，调质处理，齿面平均硬度为236HBS；大齿轮选用45钢，正火处理，齿面平均硬度为190HBS。大小齿轮均选用8级精度。2. 确定许用应力 根据齿
8、轮的材料和齿面平均硬度，由图6.22查得 取SH=1，SF=1.25，则 3. 参数选择 齿数Z1、Z2：取Z1=21,，则，考虑中心距及减速器的结构尺寸问题，取Z2=98。 初选螺旋角：。 齿宽系数：由表6.6取。 载荷系数K:由表6.5取K=1.0. 齿数比u：u=Z2/Z1=98/21=4.674. 按齿面接触疲劳强度设计 小齿轮传递的转矩 由式（6.38）计算小齿轮的分度圆直径5. 确定模数和中心距a. 模数：，按表6.1取标准模数b. 中心距：，圆整，取a=123mm。6. 修正螺旋角7. 确定分度圆直径及齿宽 分度圆直径 齿宽，取8. 校核齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 根据当量齿数，
9、由表6.7查得齿形系数YF1=2.78，YF2=2.19齿形系数与许用弯曲应力的比值为因为YF2/F2较大，故需校核齿轮2的弯曲疲劳强度，由式（6.39）有齿根弯曲疲劳强度满足。高速级齿轮参数列表齿轮法向模数mn/mm分度圆直径d/mm齿宽b/mm齿数z螺旋角中心距a/mm小243.412552114.6521123大202.58860989. 其他尺寸1) 齿顶高：2) 齿根高：3) 全齿高：4) 齿顶圆直径：5) 齿根圆直径：6) 顶隙：（二）、低速速齿轮传动1选择材料、热处理方式及精度等级 二级传动采用软齿面圆柱直齿轮传动。小齿轮选用45钢，调质处理，齿面平均硬度为236HBS；大齿轮选
10、用45钢，正火处理，齿面平均硬度为190HBS。大小齿轮均选用8级精度。2确定许用应力 根据齿轮的材料和齿面平均硬度，由图6.22查得 取SH=1，SF=1.25，则 3.参数选择 齿数Z1、Z2：取Z1=23,（此值不会根切）则，考虑中心距及减速器的结构尺寸问题，取Z2=75。 齿宽系数：由表6.6取。 载荷系数K:由表6.5取K=1.1. 齿数比u：u=Z2/Z1=75/23=3.264.按齿面接触疲劳强度设计 小齿轮传递的转矩 由式（6.38）计算小齿轮的分度圆直径5. 确定模数、中心距、分度圆直径及齿宽a. 模数：，按表6.1取标准模数m=3mmc. 中心距：。d. 分度圆直径 e.
11、齿宽，取 6.校核齿根弯曲疲劳强度 根据齿数，由表6.7查得齿形系数齿形系数与许用弯曲应力的比值为因为较大，故需校核齿轮2的弯曲疲劳强度，由式（6.39）有齿根弯曲疲劳强度满足。低速级齿轮参数列表齿轮模数m/mm分度圆直径d/mm齿宽b/mm齿数z螺旋角中心距a/mm小3 69 90 23 0 147大 225 85 757.其他尺寸1) 齿顶高：2) 齿根高：3) 全齿高：4) 齿顶圆直径：5) 齿根圆直径：6) 顶隙：（三）根据所选齿数修订减速器运动学和动力学参数。轴名功率kW转矩 T/(Nmm)转速 n/(r/min)传动比i效率电机轴2.96142010.99轴2.9314204.67
12、0.96轴2.81304.073.260.96轴2.7093.27卷筒轴2.6593.2710.98三.轴的设计计算(一)高速轴(即轴)的设计计算1. 轴的基本参数： 作用在齿轮上的力： 切向力 径向力 轴向力2.选择轴的材料 考虑结构尺寸可能出现的特殊要求（一号小齿轮，其材料45钢调质处理，则有可能需要使用齿轮轴）传递力矩及高转速，选用45钢调质处理，以获得良好的综合机械性能。3.初算输入轴轴径 按弯扭强度计算：考虑到轴上键槽适当增加轴直径，。式中：C由许用扭转剪应力确定的系数。由参考文献1表9.4中查得C值，45钢 为118106，取C=110。P轴传递的功率（单位kW）。n轴的转速。4.轴承部件的结构设计(1)轴承部件的结构形式为方便轴承部件的装拆，减速器的机体用剖分结构形式。因传递功率小，齿轮减速器效率高，发热小，估计轴不会很长，故轴承部件的固定方式采用两端固定。由此所设计的轴承部件的结构形式输入轴的草图1 所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从最小直径的轴端1开始设计。(2)联轴器及轴端1上述所求的的，就是轴
