设计运输机传动装置

1、题目：设计运输机传动装置已知条件：（1）运输带工作拉力； （2）运输带工作速度； （3）滚筒直径； （4）工作机传动效率； （5）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； （6）工作环境：室内工作，湿度和粉尘含量为正常状态，环境最高温度为35度； （7）要求齿轮使用寿命为5年（每年按300天计）； （8）生产批量：中等； （9）动力来源：电力，三相交流，电压380V。传动方案：如图2所示。设计工作量：（1）建立组成减速器的各零件的三维模型及减速器装配模型； （2）减速器装配图1张（A0或A1图纸）； （3）零件工作图1张（同一设计小组的各个同学的零件图不得重复，须由指导教师指导选定）； （

2、4）设计计算说明书1份。1选择电动机（1）选择电动机类型按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机。（2）选择电动机的容量 工作机所需功率按式（2-2）计算 式中 F=4000N，v=0.8m/s,工作机的效率=0.96，代入上式得： 电动机的输出功率按式（2-1）计算 式中 为电动机至工作机轴的传动装置总效率。 由式（2-4） 可知，。由表10-1，取滚动轴承效率=0.99；8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率=0.97；联轴器效率=0.98，则总效率故 因载荷平稳，电动机额定功率只需略大于即可。查表10-2中Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为4KW。 （3）确定电动机转速

3、 工作机轴转速为 按表单级圆柱齿轮传动比=（35），则总传动比范围为，可见电动机转速可选范围为：r/min=458.641274r/min。 符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min两种，考虑重量和价格，由表10-2选常用的同步转速为1000r/min的Y系列异步电动机Y132M1-6，其满载转速=960r/min。型号额定功率KW满载转速同步转速电动机中心高H/mm外伸轴直径和长度D/mmE/mmY132M1-64960100013238 802.计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 （1）传动装置总传动比 （2）分配传动装置各级传动比取第一组齿轮传动比=4，则第二组齿

4、轮传动比 3.计算传动装置的运动和动力参数 （1）个轴转动1.轴转动 2轴转动 3轴转动 （2）各轴功率 1轴功率 2轴功率 3轴功率 工作机轴功率 （3）各轴转矩 电动机轴转矩 1轴转矩 2轴转矩 3轴转矩 工作机轴转矩 轴名参数电动机1轴2轴3轴工作轴转速n/（）960960193.97950.95350.953功率P/KW3.8403.8023.6143.4353.333转矩T/（）38.20037.822177.925643.814624.696传动比i14.9493.8071效率0.990.960.950.97传动零件的设计计算（一） 高速级齿轮传动的设计1选定齿轮类型、精度等级、材

5、料及齿数（1）按传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动（2）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（3）由教材表6-2选择小齿轮材料用45钢,调质处理,平均硬度为235HBS;大齿轮材料45钢,正火,平均硬度190HBS,二者硬度差为45HBS.（4）选小齿轮齿数 初选小齿轮z1=24大齿轮齿数 所以z2取96。5)初选螺旋角2按齿面接触强度设计闭式软齿面齿轮传动，承载能力一般取决于齿面接触强度，故按按齿面接触强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度。确定公式内的各计算数值 ：因载荷平稳，可初选载荷系数；由表6-6，选取；由表6.5，查得； 由书上资料按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳极限；大齿轮的接触疲劳强度

6、极限.由公式计算应力循环次数 N1=60n1jLh=609701(2830015)=4.190109 N2=N1/4.779=4.190109/4.779=8.768109由资料可得接触疲劳寿命系数 KHN1 =0.90, KHN2=0.95计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1，安全系数S=1，由公式得（2） 计算 1）试算小齿轮分度圆直径d1t,代入H中较小的值。 d1t2.32=61.22mm 2)计算圆周速度V 3）计算齿宽 4）计算齿宽与齿高之比。模数 齿高 5）计算载荷系数根据V=3.108m/s,7级精度，查表得动载系数.直齿轮，；由表查得使用系数；结合资料用插值法查得7级精度，小

7、齿轮相对支承非对称布置时，。由，查图得，；故载荷系数 6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由公式得： 7）计算模数m 3. 按齿根弯曲强度设计。 由公式得弯曲强度的设计公式为：（1） 确定公式内的数值。 1）由资料可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲强度极限； 2）由资料可得取弯曲疲劳寿命系数,. 3)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由公式得： 4）计算载荷系数 5）查取齿形系数 6)查取应力校正系数 查表得 7）计算大，小齿轮的 并加以比较, (2) 设计计算得出： m=1.969mm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的

8、法面模数，由于齿轮的模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面的接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮的直径有关。故可取由弯曲强度算得的模数1.969mm并就近圆整为标准值，而按接触强度算得的分度圆直径.算出小齿轮齿数：大齿轮齿数：这样设计出的齿轮传动既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。（1） 计算分度圆直径 （2）计算中心距 （3）计算齿轮宽度 取(1) 低速级齿轮传动的设计 1）选用直齿圆柱齿轮传动 2）运输机为一般工作机器，8级精度。 3）材料选用 大，小齿轮材料均为45钢（调质），硬度均为240HBS。 4）小齿轮齿数，大齿轮齿数，取

9、 。 2.按齿面接触强度设计由设计公式得d1t（1） 确定数值 1）试选载荷系数 2)计算小齿轮传递的转矩 3)选齿宽系数 4）材料的弹性影响系数 5）小齿轮接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。 6)计算应力循环次数 4.190X109 N28.768X108 7)接触疲劳寿命系数 8)算接触疲劳许用应力H1=Hlim1ZN1SHmin=540 MPa, H2=522.5Mpa(3)计算1)小齿轮分度圆直径d1t=62.743mm2)圆周速度V=3.1462.74397060000=3.185m/s3)计算载荷系数K，修正dt查图6-7得动载系数KV=1.14查图6-10得载荷分布系数

10、K=1.456由表6-4查得齿间载荷分布系数Ka=1.K=KAKVKKa=11.1411.456=1.66K与很接近 合适4)计算齿轮各数值m=62.74325=2.51 (选用模数为2.5.) 5)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由公式得： 6)计算模数 3.按齿根弯曲强度设计 （1） 确定公式内的数值 1）小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲强度极限。 2取弯曲疲劳寿命系数; 3)计算弯曲疲劳许用应力 4)计算载荷系数 5)查取应力校正系数 由资料得， 6)查取齿轮系数 查得， 7)计算大小齿轮的系数并加以比较。（2） 设计计算 对比计算结果，如同高速级齿轮设计一样，可取由弯曲强度

11、算得的模数1.97mm并就近圆整为标准值m=2mm，而按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数： ，大齿轮齿数： 这样设计出的齿轮传动满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 4.几何尺寸计算（1） 计算分度圆直径 （2）计算中心距 （3）计算齿宽故 3、 轴的设计(1) 轴的材料选择和最小直径估算 根据工作条件，初选轴的材料为45钢，调质处理。按扭转强度法进行最小直径估算，即：dmin =A0 初算轴径时，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，d增大5%7%，两个键槽时，d增大10%15%.A0值查表8-3确定：高速轴A01=126，中间轴A02=120，低速轴A03=112高速轴：d1min=A01 =126=26.46mm,高速轴最小直径处安装大带轮，设有一个键槽，则d1min= d1min(1+7%)=28.32mm