哈工大机械设计课程设计-带式运输机-二级齿轮

一、传动装置的总体设计

(一)设计题目

课程设计题目：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=2200N ； d=250mm ； v=s

机器年产量：小批量； 机器工作环境：清洁；

机器载荷特性：平稳； 机器最短工作年限：6年2班。 2.传动装置简图：

（二）选择电动机 1.选择电动机的类型

根据参考文献[2]，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：

KW kW Fv

W 98.11000

9

.000221000

P =⨯=

=

从电动机到工作机传送带间的总效率为：

2421234ηηηηη∑

=

式中：1234ηηηη、、、分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。联轴器选用弹性联轴器，轴承为角接触球轴承，齿轮为8级精度齿轮，由参考文献[2]表取

。则：

所以电动机所需要的工作功率为：

3.确定电动机转速

按参考文献[2]表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 三种。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，决定选用同步转速为1000r/min 的电动机，另需要其中电机工作所需额定功率：ed d P P ≥。

根据电动机类型、容量和转速，由参考文献[2]表以及有关手册选定电动机型号为Y132S-6。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

Y132S-6 3

960

由参考文献[2]表查得电动机的主要安装尺寸及外形尺寸如下： 型号 H A B C D E F

×GD G K

Y132S 132 216 140 70 38 80 10×8 33 12 --- b b b h A BB H L

-12A A1

----

2

80

2

10

1

35

3

15

6

20

1

8

4

75

（三）计算传动装置的总传动比

1.总传动比i 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i i

ⅠⅡ

=1.4，故：

（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数

1.各轴的转速

Ⅰ轴

Ⅱ轴

Ⅲ轴

卷筒轴

2.各轴的输入功率

Ⅰ轴

Ⅱ轴

Ⅲ轴

卷筒轴

3.各轴的输出转矩

电动机轴的输出转矩d T为

所以：

Ⅰ轴

Ⅱ轴

Ⅲ轴

卷筒轴

轴名

功

率kW

转矩

T/(N·mm)

转速

n/(r/min)

传

动比i

效

率η

电

机轴

232789601

Ⅰ

轴

23045960

Ⅱ

轴

97839

Ⅲ

轴

296708

卷

筒轴

2908041

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

考虑到带式运输机为一般机械，故大小齿轮均选用45钢，采用软齿面，小齿轮调质处理，齿面硬度为215~255HBW，平均硬度236 HBW；大齿轮正火处理，齿面硬度162~217HBW，平均硬度190HBW。大、小齿轮齿面平均硬度差为46HBW，在30~50HBW范围内。选用8级精度。

2．初步计算传动主要尺寸

由于是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行。由参考文献[1]式（），即

式中各参数为：

1)小齿轮传递的扭矩

2)设计时，因v值未知，不能确定，故可初选载荷系数，

本题初选

3)由参考文献[1]表取齿宽系数。

4)由参考文献[1]表查得弹性系数。

5)初选螺旋角，由参考文献[1]图查得节点区域系数为

。

6)初选,则，取。

7) 齿数比.421 。

由参考文献[1]式（）得端面重合度

由参考文献[1]式（）得轴面重合度

由参考文献[1]图查得重合度系数。

8) 由参考文献[1]图查得螺旋角系数。

9）许用接触应力由参考文献[1]式（），即算得。

由参考文献[1]图,图得解除疲劳极限应力。

小齿轮1和大齿轮2的应力循环次数分别为

由参考文献[1]图查得寿命系数(允许局部点蚀)。

由参考文献[1]表，取安全系数，得

故取。

初算小齿轮1的分度圆直径,得

3．确定传动尺寸

1）计算载荷系数。由参考文献[1]表查得使用系数。

由参考文献[1]图得动载荷系数。

由参考文献[1]图得齿向载荷分布系数(设轴刚性小)。

由参考文献[1]表得齿间载荷分布系数，则

2）对进行修正。因K于有较大差异，故需对按值计算出的进行修正，即

3)确定模数。

由参考文献[1]表，取。

4)计算传动尺寸