带式运输机传动装置设计课程设计

带式运输机传动装置设计

1. 工作条件

连续单向运转，载荷有轻微冲击，空载起动；使用期5年，每年300个工作日，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为±5%。

1-电动机；2-联轴器；3-展开式二级圆柱齿轮减速器；4-卷筒；5-运输带

题目B图带式运输机传动示意图

2. 设计数据

3.

1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。

2）进行传动装置中的传动零件设计计算。

3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。

4）编写设计计算说明书。

二、电动机的选择

1、动力机类型选择

因为载荷有轻微冲击，单班制工作，所以选择Y 系列三相异步电动机。

2、电动机功率选择

（1）传动装置的总效率：

（2）电机所需的功率：

3、确定电动机转速

计算滚筒工作转速：

因为()40~8=a i

所以()()m in /4.2030~08.40676.5040~8r n i n w a d =⨯=⨯=

符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min 。

根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。

4、确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M2-6。

其主要性能：额定功率5.5KW ；满载转速960r/min ；额定转矩2.0；质量63kg 。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比

2、分配各级传动比

查表可知214.1i i ≈

所以16.591.184.14.11=⨯==a i i

四、动力学参数计算

1、计算各轴转速

2、计算各轴的功率

Po= P 电机=4.4KW

P I =P 电机×η1=4.4×0.99=4.36 KW

P II =P I ×η2=4.36×0.99×0.97=4.19 KW

P III =P II ×η3=4.19×0.99×0.97=4.02KW

P Ⅳ=4.02×0.99×0.99=3.94KW

3、计算各轴扭矩

T零=9550P/n=4377 N·mm

T I=9.55×106P I/n I=4333 N·mm

T II=9.55×106P II/n II= 21500N·mm

T III=9.55×106P III/n III=75520 N·mm

TⅣ=9550×106 PⅣ/nⅣ=74025 N·mm

五、传动零件的设计计算

1．选精度等级、材料及齿数

1）材料及热处理；

选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。

2）精度等级选用7级精度；

3）试选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝124的；

2．按齿面接触强度设计

因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。按式（10—21）试算，即

dt ≥2.32*[]3

2

1·⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ 选定载荷3.1=t K

计算扭矩m N T *77.431=

7级精度；

z1＝20

z2＝96

3． 确定公式内的各计算数值

（1） 试选Kt ＝1.3

（2） 由[1]表10－7选取尺宽系数φd ＝1

（3） 由[1]表10－6查得材料的弹性影响系数Z E ＝189.8Mpa

（4） 由[1]图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极σHlim1＝600MPa ；大齿轮

的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa ；

（5） 由[1]式10－13计算应力循环次数

N1＝60n1jLh ＝60×960×1×（1×8×300×5）＝810912.6⨯

N2＝N1/5.16＝1.34×10e8

N3=1.34×10e8

N4=N3/3.66=3.66×10e8

此式中j为每转一圈同一齿面的啮合次数。Ln为齿轮的工作寿命，单位小时（6）由[1]图10－19查得接触疲劳寿命系数

KHN1＝0.92

KHN2＝0.94

KHN3＝0.94

KHN4＝0.98

计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得

[σH]1＝0.92×600MPa＝552MPa

[σH]2＝0.94×550MPa＝517MPa

[σH]3＝0.94×600MPa＝564MPa

[σH]4＝0.98×550MPa＝539MPa

计算高速轴

试算小齿轮分度圆直径d1t

d1t ≥[]32

11·*32.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ =32

35178.1892.312.3·11077.433.1*32.2⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯=50.092mm 计算圆周速度

v=10006021⨯n d t π=1000

60960092.50⨯⨯⨯π=2.52m/s 计算齿宽b 及模数m

b=φdd1t=1×50.029mm=50.029mm

m=11z d t =24

029.50=2.09 h=2.25mnt=2.25×2.09mm=4.7mm

b/h=50.029/4.7=10.66

计算载荷系数K

由[1]表10—2 已知载荷平稳，所以取KA=1

根据v=2.52m/s,7级精度，由[1]图10—8查得动载系数KV=1.1；由[1]表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时K HB 的计算公式和直齿轮的