机械设计传动装置设计

1、XXXX职业技术学院 机电信息工程系机械设计专业： 班级： 姓名： 学号： 目 录一、 课程设计的目的二、 分析和拟定传动方案三、 选择电动机1、 计算电动机所需功率2、 确定电动机转速四、 确定传动装置的总传动比和分配传动比五、 计算传动装置的运动和动力参数1、 各轴转速2、 各轴输入功率3、 各轴输入转矩六、 齿轮的设计1、 高速级大小齿轮的设计2、 低速级大小齿轮的设计七、 减速器机体结构尺寸八、 轴的设计1、高速轴的设计2、中间轴的设计 3、低速轴的设计 九、轴承的设计 1、高速轴承的设计 2、中间轴承的设计 3、低速轴承的设计一、 课程设计的目的课程设计是机械设计课程重要的教学环节，

2、是培养学生机械设计能力的重要实践环节。课程设计的主要目的是：（1） 通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。（2） 通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。（3） 提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（CAD）能力等，使学生熟悉设计资料（手册、图册等）的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。二、 分析和拟定传动方案一般工作机器通常由原动机、传动装置和工作装置三个基本职能部分组成。传动装

3、置传送原动机的动力、变换其运动，以实现工作装置预定的工作要求，它是机器的主要组成部分 传动装置的设计方案通常由运动简图表示。它直观的反映了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传第关系。如下图即为带式运输机运动简图；1-电动机2-联轴器3-直齿圆柱齿轮传动4-斜齿圆柱齿轮传动5-卷筒6-运输带 传动装置首先应满足工作机可靠。此外，还应该结构简单，尺寸紧凑、成本低，效率高和易维护等。同时要满足上述要求是困难的，因此，应该根据具体要求，选用具体方案。 分析和选择传动机构的类型及其组合是拟定传动方案的重要一环，这时应综合考虑工作装置载荷、运动以及机器的其他要求，再结合各种传动机构的特点适用范围，

4、加以分析比较，合理选择。 传动装置中广泛采用减速器。1、 斜齿轮传动较直齿轮传动平稳，相对应用于高速级 2、 传动装置的布局应使结构紧凄、匀称，强度和刚度好并适合车间布置情况和工人操作，便于装拆和维修。3、 在传动装置总体设计中，必须注意防止因过载或操作疏忽而造成机器损坏和人员工伤，可视具体情况在传动系统的某一环节加设安全保险装置。 4、 在一台机器中可能有几个彼此之间必须严格协调运动的工作构件。三、 选择电动机1、 计算电动机所需功率、确定工作机功率 P=F1000=23001.510000.97 kw=3.557 kw 、确定电动机功率 Pd= P总总电动机到工作机之间的总效率 总=轴承3

5、齿轮2 联轴器2 轴承 = 0.980.99 齿轮 = 0.960.99 齿轮联轴器：联轴器 = 0.99根据电动机功率： Pd= P总 总= 轴承3齿轮2联轴器2 =0.88 则电动机功率为： Pd= P总 = 3.5570.88 kw= 4 kw2.确定电动机转速总传动比：i总= n电动机n滚筒 n电动机= i总n滚筒i总= i齿轮=3538=940 n滚筒= 601000D= 6010001.53.14295 rmin=97.16 rmin n电动机=874.443886.4 rmin 电动机的转速为 ：874.44 3886.4 rmin 功率为 ：4 kw符合这一范围的转速有：100

6、0、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册得有4种适用的电动机型号，如下：电动机型号额定功率电动机转速（rmin）PedkW同步转速满载转速Y112M-2430002890Y112M-4415001440Y132M1-641000960综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及减速器的传动比，比较但个方案可知：所选电动机型号为Y112M-4。四、确定传动装置的总传动比和分配传动比电动机选定后，根据电动机的满载转速nm及工作轴的转速nw即可确定传动装置的总传动比 i= nmnw 。总传动比数值不大的可用一级传动，数值大的通常采用多级传动而将总传动比分配到组成传动装置的各级传动机构。若传动

7、装置由多级传动串联而成，必须使各级传动比 i1 、i2 、i3 、 in 乘积与总传动比相等，即：i=i1 i2 i3 in合理分配传动比是传动装置设计中的又一个重要问题，它将影响传动装置的外廓尺寸、重量及润滑等很多方面。一般对于展开式二级圆柱齿轮减速器，推荐高级传动比取i1=1.31.5 i2，同轴式减速器则取 i1=i2传动装置的实际传动比要由选定的齿数或带轮基准直径准确计算，因而很可能与设定的传动比之间有误差。一般允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为（35）% 。传动比分配：原则：各级传动比应在合理的范围为：i1=38 ，i2=35 各级传动尺寸协调，传动比应该满足：i2 i1

8、i总= n电动机n滚筒= .16=14.82 （假设选定电机为1440 rmin） 各级平均传动比 ：i平=i总=3.85由于i1=1.31.5 i2 若取i2=3.2 则i1=4.63五、 计算传动装置的运动和动力参数1、 各轴转速 轴：n= nmi0 = 14401 rmin=1440 rmin 轴：n= ni1 = 14404.63 rmin=311.02rmin 轴：n= ni2 = 311.023.2 rmin=97.19 rmin2、 各轴输入功率轴：P=Pd 联轴器=4 0.99 kw=3.96 kw轴：P=Pd联轴器轴承齿轮=40.990.9850.97kw=3.78kw轴：P

9、=Pd联轴器2轴承2齿轮=40.9920.98520.97kw=3.69kw3、各轴输入转矩电动机轴的输出转矩为：Td=9550Pdnm=955041440Nm=26.53Nm轴：T=Tdi0联轴器=26.5310.99Nm=26.26Nm轴：T=Ti1联轴器轴承齿轮 =26.264.630.990.9850.97 kw=115 kw轴：T=Ti2联轴器2轴承2齿轮 =1153.20.9920.98520.97kw=339.44kw运动和动力参数的计算结果列于下表： 轴名参数电动机轴轴轴轴转速n(rmin0297.19输入功率Pkw43.963.783.69输入转矩T

10、（Nm)26.5326.26115339.44传动比i14.633.2效率0.990950.92六、 齿轮的设计1、 高速级大小齿轮的设计（1）选择齿轮精度等级 小齿轮选用45钢调质，硬度为220250HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器，由教材211页表10.21选8级精度，要求齿面粗糙度Ra3.26.3mm。（2）按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用教材194页式（10.22）求出d1值。确定有关参数和系数：1）转矩T1T1=9.55106 Pn1=9.55106 41440 Nmm=2.65104 Nmm2）载荷系数K查教材192页表10

11、.11取K = 1.13）齿数z、螺旋角和齿宽系数d 因为是软齿面齿轮传动，小齿轮的齿数Z1=25 ，则Z2=118。 因二级齿轮传动一般为不对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，所以由教材210页表10.20选择d=1.2 初选螺旋角= 120。4）许用接触应力H 由教材188页图10.24（c）查得 Hlim1=560 Mpa ,Hlim2=530 Mpa 由教材190页表10.10查得 SH=1 N1=60njLh = 601440195280=3.2109 N2= N1i = 3.21093 =1.07 109 由教材190页图10.27得表 ZNT1= ZNT2=1 由教材188页式（10.13）可得 H1= ZNT1 Hlim1SH= 15601 Mpa=560 Mpa H2 = ZNT2Hlim 2SH=15301 Mpa=530 Mpa故应用教材200页式（10.36）求出d1值，即 d1 3KT1(i+1)id3.17ZEH2 =31.12