_机械基础课程设计-带式运输机传动装置设计二级展开式圆柱齿轮减速F=2.8，V=0.80，D=300（全套图纸） .doc

机械基础综合课程设计设计计算说明书第页1一、课程设计任务书题目：带式运输机传动装置设计工作条件：连续单向运转，载荷有轻微冲击，空载启动；使用期5年，每年300个工作日，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5%。原始数据：运输带工作拉力F=2.8KN；带速V=0.80m/s；滚筒直径D=300mm。1-电动机；2、4-联轴器；3-展开式二级圆柱齿轮减速器；5-运输带；6-卷筒图1-1带式运输机总体方案布局图设计任务：1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。2）进行传动装置中的传动零件设计计算。3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件图。4）编写设计计算说明书。机械基础综合课程设计设计计算说明书第页2二、传动方案的拟定与分析减速器部分为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。机械基础综合课程设计设计计算说明书第页3三、电动机的选择1、电动机类型的选择选择Y系列三相异步电动机。2、电动机功率选择（1）传动装置的总效率：42242212340.990.970.990.960.85滚动轴承的效率（一对）10.99，闭式齿轮传动效率20.97，联轴器效率30.99，传动滚筒效率40.96。（2）电机所需的功率：28000.82.64100010000.85FVpKW电机总3、确定电动机转速计算滚筒工作转速：6010006010000.850.93/min300VnrD滚筒按机械设计综合课程设计P18表2-4推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围=840i减速器。故电动机转速的可选范围为：84050.93407.22037.2/minninr总电动机滚筒（）。符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第1方案比较适合，则选710/minnr。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M-8。其主要性能：额定功率3KW；满载转速710r/min；额定转矩2.0Nm。0.85总2.64pKW电机50.93/minnr滚筒407.22037.2/minnr电动机电动机型号：Y132M-8机械基础综合课程设计设计计算说明书第页4四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比71014.7350.93nin电动机总滚筒2、分配各级传动比（1）两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比121.4=4.54ii总（2）低速级齿轮传动比231214.733.244.54iii总14.73i总4.54i123.24i23机械基础综合课程设计设计计算说明书第页5五、动力学参数计算1、计算各轴转速001122334710/min710710/min1710156.39/min4.54156.3948.27/min3.2448.2748.27/min1mnnrnnrinnrinnrinnri011223342、计算各轴的功率010113212123121243413=2.64KW=2.640.990.99=2.59KW=2.590.990.97=2.49KW=2.490.990.97=2.39KW=2.390.990.99=2.34KWPPPPPPPPPPPPPP电机001122333、计算各轴扭矩0001112223334442.649550955035.517102.599550955034.847102.495509550152.05156.392.3995509550472.8548.272.3495509550462.9648.27PTNmNmnPTNmNmnPTNmNmnPTNmNmnPTNmNmn01234710/min710/min156.39/min48.27/min48.27/minnrnrnrnrnrP0=2.64KWP1=2.59KWP2=2.49KWP3=2.39KWP4=2.34KWT0=35.51NmT1=34.84NmT2=152.05NmT3=472.85NmT4=462.96Nm机械基础综合课程设计设计计算说明书第页6六、传动零件的设计计算高速级齿轮传动的设计计算1、选择齿轮材料及精度等级按设计任务，选用直齿圆柱齿轮。运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为280HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度240HBS；齿面粗糙度Ra1.63.2m。2、按齿面接触疲劳强度设计根据教材P203式10-9a：d1t2.32(KtT12EZ(u+1)/duH2)1/3进行计算。确定有关参数如下：传动比124.54i取小齿轮齿数Z1=24。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=4.5424=108.96，取Z2=109。实际传动比12109/244.54i齿数比：124.54ui由教材P205表10-7取1d由教材P201表10-6取1/2189.8EaZMP转矩T1T1=9.55106P/n1=9.551062.59/710=34.84Nmm载荷系数K试选载荷系数Kt=1.3许用接触应力Hlim/HHHNHKS由教材P209图10-21查得：1lim600HZaMP2lim550HZaMP由教材P206式10-13计算应力循环次数NN1=60njLh=607101(183005)=9.074109N2=N1/u=9.074109/4.54=1.998109由教材P207图10-19查得接触疲劳的寿命系数：KHN1=0.90KHN2=0.95通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求，选取安全系数1.0HS。12124.5424109iZZ4.54uT1=34.84Nmm12limlim600550HZaHZaMPMPN1=9.074109N2=1.998108KHN1=0.90KHN2=0.95机械基础综合课程设计设计计算说明书第页7121lim12lim2/6000.90/1.0540/5500.95/1.0522.5HHZHNHaaHHZHNHaaKSMPMPKSMPMP试算小齿轮分度圆直径1td，代入H中较小的值。1td2.32(KtT12EZ(u+1)/duH2)1/31td=2.321.334840189.82(4.54+1)/14.54522.521/3mm=44.973mm计算圆周速度v1144.973710/1.67/601000601000tdnvmsms计算齿宽b1144.97344.973dtbdmmmm计算齿宽与齿高之比模数：tm=d1t/Z1=44.973/24=1.87mm齿高：2.252.251.874.21thmmmmm44.97310.684.21bh计算载荷系数根据v=1.67m/s，7级精度，根据教材P197图10-8差得动载荷系数1.05vK；对于直齿轮1HFKK；根据教材P193表10-2查得使用系数1.25AK；根据教材P196表10-4用插值法差得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，1.417HK；由10.68bh，1.417HK，根据教材P198图10-13得1.35FK，故载荷系数1.251.0511.4231.868AVHHKKKKK按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径11(/)44