带式运输机的减速传动装置 设计书.docx

1、带式运输机的减速传动装置 设计书带式运输机的减速传动装置设计书第一章 设计题目及主要技术说明一、设计题目： 带式运输机的减速传动装置设计二、主要技术说内容：1、设计单级圆柱齿轮减速器2、工作条件：1 使用年限年，工作为双班工作制，单向传动；2 载荷有轻微振动；3 运输煤、盐、砂、矿石等松散物品3、原始数据：滚筒圆周力F=1621N；带速V=2.695m/s；滚筒直径D=260mm；第二章 结构设计计 算 及 说 明结 果2.1传动方案拟定1、设计单级圆柱齿轮减速器2、工作条件：使用年限年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。3、原始数据：滚筒圆周力F=1621N；带速V=2.695m/s；滚

2、筒直径D=260mm；方案拟定：采用一级圆柱齿轮传动（传动比36），承载能力和速度范围大、传动比恒定、轮廓尺寸小、工作可靠、效率高、寿命长。，同时由于弹性联轴器传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应本次设计转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。1.电动机 2. 连轴器 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5.滚筒 6.运输带2.2电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：da(kw

3、)由式(2)：V/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000a (KW)由电动机至运输带的传动总效率为：式中：1、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。因未选用带传动1取1取0.98，=0.975 ，=0.99则：总=10.980.9750.990.96 =0.925所以：电机所需的工作功率：Pd = FV/1000总 =(16212.965)/(10000.925) =4.7235 (kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒601000V/（D）=(6010002.695)/（260） =198.064r/min根据手册表推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动

4、一级减速器传动比范围=3。则总传动比理论范围为：36。故电动机转速的可选范为:=(36)198=594.181188r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000 r/min圆柱传动轮的主要性能参考至机械设计指导书P7页主要参数：一级圆柱齿轮传动齿轮，直齿传递功率750KW，闭式效率0.960.99，传动比一般范围为37电动机计算公式及传动效率引自机械设计指导书1114页电动机技术数据引至设计指导书P145n卷筒=198.064r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）方案型号额定功率电动机转速(r/min)堵转转矩最大转矩传动装置传动比同步转速满载转速总

5、传动比减速器1Y132M2-65.510009602.02.04.8484.8482Y160M2-85.57507202.02.03.6363.636综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，可见第1方案比较适合。此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：电动机主要外形和安装尺寸：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸尺 寸DE装键部位尺寸 FGD13252034531521617812288010412.3确定传动装置的总传动比和分配级传动比：由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为 （式中

6、、分别为带传动和减速器的传动比）电动机技术数据引至设计指导书P145电动机的安装及外形尺寸引至指导书P146减速器传动比2.4传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，.以及, ，.为相邻两轴间的传动比，.为相邻两轴的传动效率，.为各轴的输入功率 （KW），.为各轴的输入转矩 （Nm）,.为各轴的输入转矩 （r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数1、 运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转数： 轴：= / =960/1=960r/min为发动机满载转速为电动机至 I轴转速轴：= / =960/4.848=198.02 r/min卷

7、筒轴：= =198.02 r/min由指导书的表1得到：1=0.962=0.983=0.974=0.99轴转数：=960r/min轴转数：n=198.02 r/min（2）计算各轴的输入功率：轴：=50.9925=5.45875（KW）轴： =5.256（KW）卷筒轴：= =5.25 =5. 15（KW）（2）计算各轴的输入转矩：电动机输出电动机轴输入转矩为： Td=9550Pd/nm=95505.5/960=54.714 Nm轴：= =54.3 Nm 轴: P= P12= P23 =120.334.440.980.99=518.34 Nm卷筒轴输入轴转矩：T = T01 =54.30 4.8

8、48 0.9628 =253.472Nm(3)计算各轴的输出功率： 由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：卷筒轴转数：nI=198.02 r/min轴输入功率： P=5.45875（KW）轴输入功率： =5.256（KW）卷筒轴入功率=5. 15（KW）轴输入转矩：=54.3 Nm 轴输入转矩：=518.34 Nm卷筒轴输入轴转矩：T =253.472Nm轴输出功率：=5.39 KW故： =5.460.9925=5.39 KW= P轴承=4.230.98=4.02 KW(4)计算各轴的输出转矩：由于轴的输出转矩分别为输入转矩乘以轴承效率：则：=54.30.9925=53.62 Nm =2

9、53.470.963=250.30 Nm综合以上数据，得表如下轴名效率转矩T （Nm）转速n传动比 i效率P（KW）r/min输入输出输入输出电动机轴5.554.796010.993轴5.465.3954.353.69604.8450.963轴5.265.19253.47250198.0210.993卷筒轴5.155.09248.43245198.02：轴输出功率：=4.02 KW轴的输出转矩 =53.62 Nm=250.30 Nm2.5、齿轮传动的设计：(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。 按图所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，运输机为一般工作机器，速度不高，故选7级精度

10、（GB10095-88）小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为40号钢调质，其硬度为HBS1=241286,取280HBS，大齿应比小齿轮硬度低，选用40号钢调质，齿面硬度为240HBS。 (2)、齿数选择 因为，闭式软齿面齿轮传动，=2040，取24 大齿轮齿数=i=116.352取116=117/24=4.833,与原要求仅差满足要求（3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1 确定各参数值 载荷系数 查课本表6-6 取K=1.2 小齿轮名义转矩T1=9.55106P/n1=9.551065.39/960 =5.36104 Nmm 材料弹性影响系数 由课本表6-7 ZE

11、=189.8 区域系数 ZH=2.5确定许用接触应力=550Mpa寿命系数KHN=齿轮齿面硬度及接触疲劳强度引至机械设计书P109表8-7载荷系数引至机械设计教材表6-6,P77齿面接触疲劳强度计算公式引至机械设计教材P113114NO=30(HBS2)2.4=30(240)2.4=1.55107齿宽系数选择展开式单击 齿轮传动，所以齿轮相对值承只能对称布置，0.90.14选取 为1.0 许用应力 查课本图6-21（a） 查表6-8 按一般可靠要求取SH=1 则 取两式计算中的较小值，即H=550Mpa于是 d1 = =46.068 mm4、模数计算m=d1/Z146.068/24=1.92

12、（3）按齿面接触疲劳强度计算由机械设计教材书P111，表8-8查得齿形系数 YFa1=2.67, YFa2=2.17弯曲疲劳极限应力 按齿面接触疲劳强度计算得d1=46.068 mm模数m=1.92齿形系数由机械设计教材书P111，表8-8查得 查表8-6 ，取SF=1.3，计算弯曲疲劳寿命系数,因为N=2.861081.55107,故KFN=1。 则 计算大小齿轮的并进行比较 由于 较大，故用此代入=1.4785(4)由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度的模数，由于齿轮模数m的大小取决于弯曲其弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即 模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1.322并取标准模数1.5。按接触强度求d1。（5）由实际的载荷系数校正所得的分度圆直径圆周速度由机械设计基础教程P194，表10-8，v=2.19m/s,7精度得Kv=1.08直齿轮，Kha=Kfa=1表10-2，使用系数KA=1由表10-4，用差值法查得7精度，小齿轮响度支撑对称分布式，KHb=1.310按齿面接触疲劳强度计算得m=1.4785由，KHB=1.310查图10-13的KFB=1.28