带式输送机的传动系统设计课程设计Word下载.docx
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九、减速箱体结构尺寸·
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十、设计小结·
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十一、参考文献·
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计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器
工作条件：
带式输送机在常温下连续工作、单向运转；
空载启动，工作载荷较平稳；
输送带工作速度v地允许误差为±
5%；
二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修为2～3年，大批生产；
三相交流电源地电压为380/220V.
（1）原始数据：
运输机工作周转矩F=3100N；
带速n=45r/min
滚筒直径D=340mm
二、电动机选择
1、电动机类型地选择：
Y系列三相异步电动机
2、电动机功率选择：
（1）工作机所需功率：
P=FV/1000
因为，把数据带入式子中得n=45r/min,所以
P=3100×
0.8/1000=2.48kW
（2）
1）传动装置地总效率：
η总=0.99×
0.9405×
0.9603×
0.9801×
0.9504
≈0.83
2）电动机地输出功率：
Pd=P/η总
=2.48/0.83
=2.99kW
3、确定电动机转速：
计算工作机轴工作转速：
nw=60×
1000V/πD
=60000×
0.8/3.14×
340
=44.96r/min
按表14-2推荐地传动比范围，取圆柱齿轮和圆锥齿轮传动地一级减速器传动比范围分别为2~3和3~5，则总传动比范围为I’d=6~15.故电动机转速地可选范围为
nd=I’d×
nw=（6~15）×
68.97=413.8~1034.6r/min
符合这一范围地同步转速有750和1000r/min.
4、确定电动机型号
由上可见，电动机同步转速可选750和1000r/min,可得到两种不同地传动比方案
方案
电动机型号
额定功率
P/kW
电动机转速
传动装置地传动比
同步转速
满载转速
总传动比
外伸轴颈
轴外伸长度
Ⅰ
Y132S-6
3.0
1000
960
21.33
38
80
Ⅱ
Y132M-8
750
710
15.78
综合各方面因素选择第Ⅱ种方案，即选电动机型号为Y132M-8机.
电动机地主要参数见下表
型号
额定功率/kW
满载转速（r/min）
中心高
mm
Y225S-8
132
三、运动参数及动力参数计算
计算总传动比及分配各级地传动比
1、总传动比：
i=nm/nw=710/44.96=15.78
2、分配各级传动比:
按表3-4取闭式圆柱齿轮啮合地传动比：
i1=4
圆柱齿轮啮合地传动比：
i2=i/i1=15.78/4=3.95
1.计算各轴转速（r/min）
nI=n=710
n=nI/i2=710/3.95=180
n=n/i1=180/4=45
nIV=nI=45
2.计算各轴地功率（kW）
P=Pd·
η联轴器=2.99×
0.99=2.96
P=P·
η轴承·
η圆锥齿轮=2.96×
0.9405=2.78
η圆柱齿轮=2.78×
0.9603=2.67
PIV=PⅢ*η轴承*η联轴器=2.67×
0.9504=2.49
3.计算各轴扭矩（N·
m）
Td=9550*Pd/nm=9550×
2.99/710=40.22
T=9550*P/n=9550×
2.96/710=39.81
2.78/180=147.49
2.67/45=566.63
TIV=9550*PIV/nIV=9550×
2.49/45=528.43
Td、T、T、T、TIV依次为电动机轴，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ和工作机轴地输入转矩.
参数轴名
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
工作机轴
转速r/min
180
45
功率P/kW
2.99
2.96
2.78
2.67
2.49
转矩/n*m
40.22
39.81
147.49
566.63
528.43
传动比
1
3.94
效率
0.99
0.9405
0.9603
0.9801
4.验证带速
V=n=0.8m/s
误差为=-0.003<
5%,合适
四、传动零件地设计计算
圆锥齿轮地设计计算
已知输入功率P1=PⅠ=2.96Kw,小齿轮地转速为710r/min，齿数比为u=3.95，由电动机驱动，工作寿命为8年（每年工作300天），二班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动.
（1）选定齿轮精度等级，材料和确定许用应力
1）该减速器为通用减速器，速度不高故选用7级精度（GB10095-88）
2）选择小齿轮材料为40Cr钢,调质处理，硬度为HBS1=260，大齿轮为45钢（调质处理），硬度为HBS2=230，两齿轮齿面硬度差为30HBS，符合软齿面传动地设计要求.
3）选齿数
Z1=25Z2=uZ1=25=99
3）确定材料地许用应力
由图7-18（a）按碳钢查MQ线得
确定寿命系数ZN，由已知条件，取ZN1=ZN2=1
确定尺寸系数Zx，由图7-20查得Zx1=ZX2=1
确定安全系数SH，由表7-8取SH=1.0
同理由图7-18（a）查得
σHlim1=720MpaσHlim2=580
计算许用接触应力[σH]
[σH1]=ZNZxσHlim1/SH=1×
1×
720/1.0=720
[σH2]=ZNZXσHlim2/SH=1×
580/1.0=580
3.根据设计准则，按吃面接触疲劳强度设计.
接触强度公式：
d1=
确定上式中地各计算数值如下
（1）选取载荷系数Kt=1.5
（2）选取齿宽系数=0.3
（3）由表7-5得材料地弹性影响系数ZE=189.8
（4）由图7-5确定节点区域系数ZH=2.5
（5）试算所需小齿轮直径d1t
d1t≥=
=57.2
4.确定实际载荷系数K与修正所计算地分度圆
（1）确定使用系数KA，按电动机驱动，载荷平稳7-2取KA=1
（2）计算平均圆周速度
Vm===1.8
查表7-7，题目给定地7级精度足够，由齿轮地速度与精度查图7-8地Kv=1.13
（4）确定齿间在和分配系数K
锥距R=d1t=57.2=116.5
齿宽初定b=
圆周力计算Ft===1637.6
单位载荷计算==46.8N/mm<
100N/mm
由表7-11查得K=1.2
（4）确定齿向载荷系数分布系数KH
由表7-12取KH=1.1有效工作齿宽be0.85b按式7-34计算得
KH=1.5KH
（5）计算载荷系数K=KAKvK=1
（6）按实际载荷系数修正所算地分度圆直径
d1=d1t=57.2=65.4
（7）试算模数m===2.61
5.齿根弯曲强度计算公式为
m
（1）确定弯曲极限应力值，取σFlim1=300MpaσFlim2=220
（2）由已知条件取弯曲疲劳寿命系数YN1=YN1=1
（3）由表7-8确定弯曲疲劳安全系数，查得SF=1.25
（4）由图7-23确定尺寸系数，地Yx=1
（5）计算弯曲强度许用应力得
[F1]===480Mpa
[F2]===352Mpa
（7）确定齿形系数YFa1，YFa2
计算分度圆锥角2===
=-2=-=
计算齿数Zv1，Zv2为
Zv1===25.8，Zv2===396
查表7-16取YFa1=2.64，YFa2=2.08
（8）计算大小齿轮地值
==0.00869
==0.011345大齿轮地数值大
（9）将以上各值代入公式计算得
m=
=1.94
由于齿轮地模数m地大小主要取决于弯曲强度，所以将计算出来地按表7-9圆整为m=2.在根据接触疲劳强度计算出地分度圆直径d1=65.4，协调相关参数与尺寸为
Z1===32.7取Z1=34
Z2==3.95135
锥齿轮分度圆直径为d1=mZ1=2=68d2=2
这样设计出来地齿轮能在保证满足弯曲强度地前提下，取较多地齿数，做到结构紧凑，减少浪费，且重合度增加，传动平稳.
圆柱直齿轮地设计计算
已知：
输入功率P2=2.78，小齿轮转速为180r/min，齿数比为u=4，电动机驱动，工作寿命为8年（每年工作300天二班制，带式输送机，时有轻微震动，单项运转.
1．选择齿轮材料
根据题设条件看，小齿轮采用40Cr钢，调质处理，硬度HBS1=260；
大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度HBS2=230；
两齿轮齿面硬度差为30HBS，符合软齿面传动设计要求.
（2）选齿数
Z1=24Z2=
2．确定材料地许用接触应力
（1）确定接触疲劳极限应力σHlim
由图7-18（a）查得MQ线得σHlim1=720σHlim2=580
（2）确定寿命系数ZN
小齿轮循环次数N1=60n1jLh=60=4.1
大齿轮循环次数N2==1
由图7-19查得ZN1=1ZN2=1
（3）确定尺寸系数Zx，由图7-20查得Zx=Zx=1
（4）确定安全系数SH，由表7-8取SH=1.05
（5）计算许用接触应力[σH]
[σH1]===686
[σH2]===552
3．根据设计准则，按齿面接触疲劳强度设计
齿面接触疲劳强度公式为
d1
确定上式地各计算数值如下
（1）选取载荷系数Kt=1.3
（2）计算小齿轮传递地转矩
T1==147.49
（3）确定齿宽系数，由表7-6选取齿宽系数=0.8
（4）确定材料地弹性影响系数ZE，ZE=189.8
（5）确定节点区域系数ZH，由图7-14得ZH=2.5
（6）确定重合度系数Z，由式（7-9）计算重合度系数为
由式（7-8）计算重合度系数Z==0.872
（7）试算所需小齿轮直径d1
d1
==70
4．确定实
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