带式运输机传动装置设计..doc

带式运输机传动装置设计学号： 姓名：带式运输机传动装置设计——二级圆柱齿轮减速器设计设计图例：设计要求：项目编号传动滚筒直径（mm）滚筒有效拉力（N）运输带速度（m/s）指定减速器传动比 电机转速（r/min）模数（mm）末级中心距（mm）1201315702225015001.611.62122.231.591其它原始条件：1、 设计用于带式运输机的传动装置2、 连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，运输带速允许误差为5%3、 使用期限为10年，小批量生产，两班制工作设计工作量:4、 减速器装配图1张，要求有主、俯、侧三视图，比例1:1，图上有技术要求、技术参数、图号明细等5、 轴、齿轮零件图各1张6、 设计说明书1份，包括传动计算、心得小结、弯矩图、扭矩图、参考资料7、 课程设计答辩：根据设计计算、绘图等方面的内容认真准备，叙述设计中的要点，回答提问目 录1、 电动机的选择………………………………………………… 4二、分配传动比…………………………………………………… 6三、运动和动力参数计算………………………………………… 7四、轴的设计……………………………………………………… 9五、键的选择和校核……………………………………………… 13六、轴的校核（低速轴）………………………………………… 14七、齿轮参数计算………………………………………………… 17八、减速器箱体主要尺寸选择计算……………………………… 23九、小结………………………………………………………… 24十、参考资料…………………………………………………… 26电动机的选择（1） 选择类型，按工作要求选用Y系列全封闭字扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。

2） 选择电动机容量 电动机所需功率为工作机所需功率为传动机装置的总效率为η=η1η24η32η4η5传动效率η1=1，滚动轴承效率η2=0.99，闭式传动齿轮效率η3=0.97，联轴器效率η4=0.99，传动滚筒效率η5=0.96η=0.9940.9720.990.96=0.859因载荷平稳电动机额定功率Ped略大于Pd即可，由电动机数据选电动机额定功率Ped为3kw3） 确定电动机转速二级圆柱齿轮减速器传动比为8-40则总传动比的范围为ia’=8-40所以电动机转速的可选范围为 nd’=ia’nw=（8-10）nw=976-4880r/min方案 电动机型号同步转速/满载转速nm（r/min）额定转矩 价格 1 Y100L-2 3000/2800 2.2 495 2 Y100L2-4 1500/1420 2.2 520 3 Y132S-6 1000/960 2.0 775符合这一范围的同步转速有1000、1500和3000r/min三种查电动机数据表得从成本、传动比、质量等综合考虑，选择Y100L2-4型电动机 分配传动比(1） 总传动比（2） 减速器传动比i=ia=11.62 取两级圆柱齿轮高速级传动比 低速级的传动比运动和动力参数计算1轴（电动机机轴和高速轴） ： P1=Pd=2.79kW n1=nm=1420r/min2轴（中间轴）： P2=P1η12=P1η2η3=2.79kW×0.99×0.97=2.68kW3轴（低速轴）： P3=P2η23=P2η2η3=2.68kW×0.99×0.97=2.574轴（滚筒轴）：P4=P3η34=P3η2η4=2.57×0.99×0.99=2.52 轴的设计1、 高速轴1、 选材 考虑载荷的情况，选用35SiMn作为轴材料。

τ】选择45MPa取C105已知高速轴轴功率P1=2.79KW，转速n1=1420r/min其强度为即代入2、确定最小轴径，计算第一段轴尺寸 第一段轴上开有键槽，所以直径应放大5%，即d1=13.15×1.05=13.8mm ，轴的转矩为19N·m，所以选用LT3型弹性套柱销联轴器，故选轴径d1为16mm,轴长l1=L=42mm3、第二段轴第二段轴直径d2=d1+2h定位=16+16×0.2=19.2mm，轴长4、第三段轴第三段轴直径d3=d2+2h非定位=19.2+2×2=23.2mm因为该段轴与轴承配合，所以取d3为25mm轴承代号为7005AC，角接触球轴承轴长l3=B=12mm5、 第四段轴轴径轴长l4=49.5-6+20+9-5=67.5mm6、 第五段齿轮轴第五段为齿轮l5=B=30mm7、 第六段和第七段第六段d6=d4=30mm，l6=8.5mm第七段d7=d3=25mm，l7=B=12二、中速轴1、 选材选用40Cr作为材料，C取100低速轴功率P3=2.68kW×0.99×0.97=2.57转矩转速n3=352.4r/min2、 计算最小轴径，确定第一段轴第一段轴上有轴承，所以取内径20mm选用轴承7004AC轴承宽度B=12，所以l1=12+3+7.5=22.5mm。

3、 第二段轴第二段轴轴径d2=d1+2h定位=20+4=24mm，轴长l2=25-2=23mm4、 第三段轴轴径d3=d2+2h定位=24+4.8=28.8mm轴长5、 第四段为齿轮轴长度l4=B=45mm6、 第五段轴 第五段d5=d3=28.8mm，l5=127、 第六段轴轴径d6=d1=20mm，轴长l5=33-14.5=18.5mm三、低速轴8、 选材选用40Cr作为材料，C取102低速轴功率P3=2.68kW×0.99×0.97=2.57转矩转速n3=122.36r/min9、 计算最小轴径即所以第一段轴上开有键槽，故直径应放大5%即d1=28.14×1.05=29.55该段轴与联轴器配合，转矩T为201N·m故选用弹性套柱销联轴器LT6所以d1取标准值32mm，L1选取82mm10、 第二段轴第二段轴直径d2=d1+2h定位=32+32×0.2=38.4mm，轴长l2=拆卸空间+e+m-2，e=1.2×0.45df，df=0.036a+12=14.8mm,所以l2=24+6=30mm11、 第三段轴第三段轴直径d3=d2+2h非定位=38.4+4=42.4mm，段轴需要和放置轴承故应与轴承配合选择，轴承内径选择45mm，轴承选择7009AC。

L2=16mm12、 第四段轴轴径d4=d3+2h定位=45+0.2×45=54mm，轴长l4=12.5+15+3+8=38.5mm13、 第五段轴轴径d5=d4+2h定位=54+10.8=64.8mm,轴长度14、 第六段轴径d6=d4=d3+2h定位=45+0.2×45=54mm轴长l6=B-3=37mm15、 第七段轴径d7=d3=45mm，轴长l7=40mm键的选择及校核1．高速轴采用平键联接此段轴径，查手册得，选用A型平键，GB/T 1096-2003 5×5×37，， 根据课本式得 2. 中速轴用平键联接此段轴径，， 查手册选用A型平键，GB/T 1096-2003 8×7×15，，根据课本式得 3.低速轴用平键联接此段轴径，， 查手册选用A型平键，GB/T 1096-2003 10×8×72：L=L2-b=82-10=72，T3=201N·m，h=8mm根据课本式得 4.低速轴（齿轮）用平键联接此段轴径，， 查手册选用A型平键，GB/T 1096-2003 16x10x21：，T4=197N·m,h=10mm根据课本式得 轴的校核（低速轴）齿轮分度圆直径d2=135mm，运输带拉力F=1500N，L=122mm，K=77mm。

1、 计算径向力、轴向力、圆周力圆周力 径向力 轴向力 2、 求垂直面的支承反力 3、 求水平面的支承反力 4、 F力在支点产生的反力 外力F的作用方向与带传动的布置有关，在具体布置尚未确定前，可按最不利的情况考虑5、 求垂直面的弯矩6、 水平面的弯矩图7、 F力产生的弯矩图8、 求合成弯矩考虑最不利的情况，把MaF与直接相加M2=M2F=115.5N·m9、 求轴传递的转矩10、 求危险截面的当量弯矩取折合系数α=0.6危险界面当量弯矩11、 计算危险截面直径轴的材料选用40Cr调制处理，查表得σB=750，由表14-3得【σ-1b】=70MPa考虑键槽应将d放大5%，即d≥31.3×1.05=33mmD=38.8mm>33mm，满足条件齿轮参数计算一、高速轴和中速轴传动的齿轮1、 材料选择齿轮采用软齿面传动，小齿轮（高速轴齿轮）选用40Cr调制处理，表面硬度217~286HBS，疲劳强度极限值σH lim1=700MPa，σFE1=590MPa大齿轮（中速轴齿轮）用45钢调质，齿面硬度为197~286HBS,疲劳强度极限取均值σH lim2=585MPa，σFE2=445MPa。

取安全系数SH=1.1，SF=1.252、按齿面接触强度设计按8级精度制造，K取1.6，齿宽系数Фd=0.8，小齿轮上的转矩即T1=1.9×104N∙mm初选螺旋角，Z1=20，Z2=i12×Z1=4.03×20=80.6取Z2=80当量齿数查图得YFa1=2.91，YFa2=2.23；查图得YSa1=1.58，YFa2=1.78所以对小齿轮进行弯曲强度计算所以mn取1.5mm中心距取a=78mm螺旋角分度圆直径 齿宽取b2=25mm，b1=30mm查表得ZE=188.9，Zβ=0.98齿面接触强度满足要求，所以安全齿轮的圆周速度齿顶高ha=1.5mm，齿根高hf=1.875mm2、 中速轴和低速轴传动的齿轮齿轮间传动平稳，冲击较小，故选用软齿面传动小齿轮（中速轴上齿轮）选40MnB调质处理，表面硬度241~286HBS，接触疲劳极限σH lim1=740MPa，σFE1=600MPa.大齿轮（低速轴齿轮）45调质，齿面硬度为197~286HBS，接触疲劳强度取σH lim2=585MPa，弯曲疲劳强度取σFE2=445MPa采用一般可靠度SH=1.0，SF=1.25。

2、按齿面接触强度设计按8级精度制造，K取1.4，齿宽系数Фd=0.8，小齿轮上的转矩即T1=7.3×104N∙mm初选螺旋角，Z1=30，Z2=i12×Z1=2.88×30=86.4取Z2=86。